叶用莴苣对氯的吸收和累积规律研究

李楠 邓兰生 涂攀峰 龚林 张承林 杨依彬

摘 要 在盆栽试验条件下，通过淋施不同浓度含氯肥料，研究叶用莴苣对氯元素的吸收和累积规律。结果表明，在土壤水溶性氯含量为100 mg/kg，外源施氯量不超过500 mg/kg时，对叶用莴苣地上部鲜重的影响不显著；当施氯量达到1 200 mg/kg时，对叶用莴苣的可溶性糖、Vc、可溶性蛋白的影响均不显著。叶用莴苣在苗期对氯的吸收速率最大，且随着生育期的推进和施氯量的增加，叶用莴苣体内的氯累积量呈显著上升趋势，并在生长中期氯累积速度加快，后期趋于平缓。

关键词 叶用莴苣；氯；吸收；累积；品质

中图分类号 S143.71；S636.2 文献标识码 A

近些年来随着水肥一体化技术的大力推广，水溶性肥料作为水肥一体化技术的配套产品得到了快速发展[1]。氯化钾、氯化铵等含氯肥料，因其溶解性好、溶解快速、成本低，而成为水溶性复合肥的基础原料。然而，由于对某些作物存在“忌氯”的说法，人们过分担心氯对作物产量和品质的负面影响[2-4]，导致在水溶性复合肥料配方中都害怕添加含氯肥料作原料。莴苣（Lactuca sativa L.）被认为是对氯非常敏感的作物，其土壤耐氯临界值为150～200 mg/kg[5-6]。水溶性肥料施用要遵循“少量多次”的原则，施用时采取兑水滴灌施、喷施、浇施、淋施等方法，这与含氯肥料土壤基施或撒施存在很大差别。本试验选择对氯敏感的叶用莴苣作为供试作物，研究在少量多次淋施含氯肥料的施肥方式下，氯对叶用莴苣生长及品质的影响以及氯在叶用莴苣体内的吸收累积情况，从而为水溶性复合肥原料的选择以及生产中对含氯肥料的正确认识和科学施用提供理论依据。

1 材料与方法

本试验于2012年10月至2013年1月在华南农业大学资源环境学院校内试验基地进行。

1.1 材料

供试作物为叶用莴苣（品种为意大利耐抽薹型）。供试土壤为水稻土，理化性质为：pH5.5、EC值182.3 μS/cm、有机质19.6 g/kg、碱解氮129.2 mg/kg、有效磷119.1 mg/kg、速效钾155.3 mg/kg、水溶性氯100.1 mg/kg。

1.2 方法

试验依据淋施不同浓度的含氯肥料溶液设置5个处理，分别为0、200、500、800、1 200 mg/kg（简称T1、T2、T3、T4、T5）。試验于2012年10月26日装盆、移苗，每盆装土4.5 kg，种植两棵叶用莴苣。施肥量按照每kg土N 0.15 g、P2O5 0.1 g、K2O 0.15 g、Mg 0.05 g的用量进行施肥，其中氮肥为硝酸铵（含N 32%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 15%），钾肥为硫酸钾（含K2O 50%）和氯化钾（含K2O 60%），镁肥为硫酸镁（含Mg 9.8%），氯由氯化钾、氯化镁和氯化钙提供。定植后于10月29日和11月3日、8日、13日、17日、21日、25日、29日施肥，共8次，每次施肥量为单盆总施肥量的1/8，每次施肥时用300 mL去离子水将肥料溶解淋施。各处理所选择肥料种类和用量见表1。

为了解叶用莴苣对氯的累积吸收规律，需要在生长期间多次采样，故每个处理设置40次重复。于11月4日、14日、24日、30日及12月2日各采样1次，采样时选取长势均匀的3盆，收取地上部样品进行分析测定（叶片和叶柄一起制样）；并于12月4日进行最后一批采样、收获。

土壤及组织含氯量采用氯离子电极法[7-8]，土壤有机质、速效氮磷钾及叶用莴苣品质的测定见参考文献[9-10]。

1.3 数据处理

数据统计分析采用Microsoft Office Excel2003及SAS8.1软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同浓度氯处理对叶用莴苣鲜重和品质的影响

表2表明，在叶用莴苣的幼苗期（移苗后10 d左右）和快速生长前期（移苗后20～30 d），随着施氯量的增加，对叶用莴苣的鲜重没有显著影响。从连续取样称量结果看，到了叶用莴苣的生长中后期（移苗后30 d左右），与不施氯处理相比，T5处理显著减低叶用莴苣的鲜重，表明叶用莴苣的生长开始受到抑制（此时实际施入土壤的氯为900 mg/kg）；到了叶用莴苣的生长后期（移苗后38 d左右），与不施氯处理相比，T4、T5处理均显著减低叶用莴苣的鲜重（此时T4处理的实际施入土壤的氯为800 mg/kg）；叶用莴苣最后收获时，与不施氯处理相比，施氯量小于800 mg/kg的T1、T2处理对叶用莴苣的鲜重没有显著影响。在本试验条件下，800 mg/kg与1200 mg/kg的施氯处理叶用莴苣鲜重比对照减少了19.2%和34.9%。说明当土壤氯含量为900 mg/kg（土壤本底为100 mg/kg）时，叶用莴苣的生长开始显著受到氯的抑制。

在最后一次采样时测定叶用莴苣的品质指标。从表3的测定结果看，与不施氯处理相比，不同施氯处理对叶用莴苣叶片的可溶性糖、Vc、亚硝酸盐和可溶性蛋白的含量的影响均表现为差异不显著。

2.2 不同浓度氯处理后叶用莴苣地上部对氯的吸收和累积

从图1 可看出，11月4～6日（移苗后10 d左右）叶用莴苣地上部的氯含量最高，随着生长时间的推移，氯含量逐渐降低，最后呈相对稳定状态。土壤施氯与叶用莴苣地上部氯含量有显著的正相关，土壤施氯水平越高，含氯量越高。

图2结果表明，随着叶用莴苣的生长，植株氯的累积量呈显著上升的趋势。并且在叶用莴苣生长最快的时期（移苗后20～30 d）氯的累积量和累积的速度也随之增加，其中T5处理的氯累积量大约为T1处理的1.3倍。通过测定收获时土壤中氯离子的残留量，可知T1～T5各处理的氯离子利用率分别是：8.89%、17.74%、16.76%、13.43%、1.86%。因此，可以清晰的看出高氯处理在抑制叶用莴苣生长的同时也显著降低了叶用莴苣对氯离子的利用率。

3 讨论与结论

氯作为作物生长的必需营养元素之一，一直受到人们的关注。同时，因不同作物对氯的敏感性不同，在肥料生产和施用过程中，氯又被人们误解和质疑。魏世强等[5]采用CaCl2作基肥，当土壤水溶性氯为25 mg/kg，施氯浓度达到100 mg/kg时，叶用莴苣的生长受到显著抑制，叶用莴苣品质下降；施氯浓度为800 mg/kg时，产量下降了63.6%。而本研究结果表明，当土壤水溶性氯为100 mg/kg，施用外源氯量达到500 mg/kg时，对叶用莴苣的地上部鲜重的影响不显著，施氯浓度为800 mg/kg时，产量相对于不施氯处理下降了19.2%，当施氯浓度为1 200 mg/kg时，产量相对于不施氯处理下降了34.9%，但对叶用莴苣可溶性糖、Vc、亚硝酸盐、可溶性蛋白的含量均没有影响。其中可能的原因是之前的研究者是将含氯肥料做基肥一次性施入土壤，让叶用莴苣从幼苗期开始就处于一个相对高浓度的氯环境中，在一定程度上影响了叶用莴苣的生长；而本研究是把氯分多次施用，使得叶用莴苣在生长前期处于一个相对较低浓度的氯环境中，对其生长影响不明显，而随着不断地增加施氯量，最后达到了阈值，氯的负作用才表现出来。Johnson等[11-12]的研究结果显示，一般叶用莴苣植株体内氯含量的正常范围是2.8～19.8 mg/g（干重），当达到23 mg/g时，将会出现减产或者毒害症状。本研究结果所得出的各处理和各生长阶段叶用莴苣植株的氯含量均高于此值（最低值为37.0 mg/g），却未表现出明显的毒害症状。毛耘知等[6]依据作物的耐氯临界值将作物分为耐氯力强（耐氯临界值>600 mg/kg）、中（耐氯临界值为300～600 mg/kg）、弱（耐氯临界值为150～300 mg/kg）3个等级。从本试验结果看，在土壤本底的氯含量为100 mg/kg时，施用外源氯浓度达到500 mg/kg时，相对于不施氯处理，叶用莴苣生长所受到的抑制作用表现为差异不显著；施用外源氯浓度达到800 mg/kg时，相对于不施氯处理，叶用莴苣鲜重下降了19.17%，生长抑制作用显著。因此，当对含氯肥料采用少量多次的方法施用时，则可以在减少单次含氯肥料施用量的同时适当增加了整个生长周期的总的含氯肥料的施用量，从这个意义上来说，叶用莴苣应属于耐氯力中等的作物，而非文献资料所说的属于耐氯力低的作物[5-6]。

氯对作物生长的抑制作用是氯本身的直接作用还是含氯肥料施用量增加后土壤含盐量增加造成，存在争论。Ayers等[13]的研究结果显示，当土壤EC值高于1.3 mS/cm时，将会影响叶用莴苣的正常生长，而本试验通过测定收获时各处理土壤EC值，发现当施氯浓度为1 200 mg/kg时，土壤最高EC值为1.05 mS/cm，结合鲍士旦[9]对盐渍土壤的等级划分（土壤EC值在0～2 mS/cm之间时，土壤属于非盐渍化土壤），基本排除了叶用莴苣盐害的问题，表明是氯的直接作用。就本研究结果而言，施氯浓度为500 mg/kg时，按每公顷耕层土壤225 t计算，约每公顷施用氯化钾2.36 t，远超过正常的施用水平（以亩产1 000 kg商品叶用莴苣为例，每1000 kg叶用莴苣需要带走2.7 kg K2O，折合为氯化钾为每公顷67.5 kg）。因此，在本试验条件下，在土壤为非盐土的情况下，叶用莴苣应归为耐氯力中等的作物，且施用含氯肥料满足其生长需要是安全的。

此外，本研究结果还表明，叶用莴苣在生长前期对氯的吸收速率明显高于生长的中后期，且随着施氯浓度的增加莴苣对氯元素的吸收也有所增加，随着生育期的推进吸收量逐渐降低。而叶用莴苣对氯元素的累积量则随着叶用莴苣的生长和施氯量的增加而增加，且在生长中期随着叶用莴苣生长速度的加快而使得氯的累积速度明显增加，收获前由于与施肥时间相隔时间长，出现相对平缓的趋势。所以在生产中叶用莴苣幼苗期切忌施用太多含氯肥料，而采用水肥一体化等施肥方式所遵循的少量多次的施肥理念则恰好可以满足这一要求。

本试验结果表明，在少量多次的施肥条件下，该品种叶用莴苣的耐氯临界值可以达到600 mg/kg左右，可以歸类为耐氯力中等的作物，施用含氯肥料比较安全。这也为今后在水溶性肥料中添加含氯原料提供了理论基础，同时证明了少量多次的施肥方式可以大大提高对氯敏感作物的耐氯力。

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