硫酸钾镁肥对小白菜产量、品质及养分吸收的影响

罗春梅+胡红青+黄展林+等

摘要：以黄棕壤为试材，通过盆栽试验研究不同肥料及用量对小白菜（Brassica chinesis）产量、品质及养分吸收的影响，为硫酸钾镁肥在蔬菜上的应用提供参考。结果表明：①CK+硫酸钾（K1）、CK+硫酸钾镁（K2）和CK+硫酸钾+硫酸镁（K1M）各处理水平下，小白菜鲜重比对照（CK）分别提高14.70%～80.97%、52.16%～69.54%、12.89%～54.21%，硫酸镁（M）处理下小白菜生长受到抑制。各用量下K2处理小白菜产量、单位养分产出及产投效益最高。②施钾可明显促进小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和VC的积累。当施钾低于0.30 g/kg时，K1、K2处理下可溶性糖含量较高，且与K1M之间差别不大。施镁可提高小白菜可溶性蛋白和VC含量，可溶性蛋白质含量为K1M>K2>K1>M，VC含量为K1、K2处理显著高于K1M处理。小白菜植株硝酸盐的积累受施肥量的影响较小，而随施肥种类变化差异较大，与CK相比，施钾显著降低硝酸盐含量，施镁却促进硝酸盐的积累，钾、镁共存时硝酸盐积累量较大。③施钾能促进小白菜植株对钾的吸收，抑制对钙的吸收。

关键词：硫酸钾镁；小白菜（Brassica chinesis）；产量；品质；养分吸收

中图分类号：S143.5；S634.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）20-4969-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.012

Effects of Potassium-magnesium Sulfate on Yield， Quality and

Nutrients Uptake of Pakchoi

LUO Chun-mei1，HU Hong-qing1，HUANG Zhan-lin2，YE Lei3

（1.College of Resource and Environment， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；2.Zhejiang AMP International Co.， Ltd. Hangzhou 310052， China；3.Tuanlin Irrigation Experimental Station， Zhanghe Water Engineering Authority， Jingmen 448800， Hubei， China）

Abstract： In order to understand the efficiency of potassium-magnesium sulfate on growth， quality and nutrient absorption of pakchoi（Brassica chinesis）， a pot experiment， consisted treatments of control（CK）， potassium sulfate （K1），potassium-magnesium sulfate （K2），potassium sulfate+magnesium sulfate （K1M），magnesium sulfate （M），was conducted on a yellow brown soil. The results showed：①The output of the pakchoi had increased significantly by using potassium-magnesium sulfate （K2） compared with the control and other treatments. With the increase of applying K2O，the pakchoi production increased. Under the treatments of K1，K2，K1M with different amount of K2O applied， pakchoi fresh weight increased by 14.70%～80.91%，52.16%～69.54%，and 12.89%～54.21%， respectively， compared with the CK. ②K application could significantly promote the accumulation of soluble sugar， soluble protein and Vitamin C （VC） in the pakchoi. The soluble sugar content under K1，K2 treatment was higher when the amount of K2O application was less than 0.30 g/kg， and showed no significant differences with K1M. The application of Mg could improve the content of soluble protein and VC to a certain extent. The content of soluble protein in pakchoi leaves increased with the amount of K2O application and had the order of K1M>K2>K1>M under the same K level. The VC content for K1，K2 treatments was significantly higher than that of K1M treatment. The contents of soluble sugar， soluble protein and VC were higher than that of control. The amount of fertilizer application had little effect on the accumulation of nitrate in pakchoi leaves for different treatments， but the accumulation of nitrate was strongly influenced by the different fertilizers. The applying of K fertilizer could significantly reduce the nitrate content of the pakchoi compared with the CK，while Mg in a certain extent could promote the accumulation of nitrate. ③The applying of K fertilizer had significant effect on the absorption of K on pakchoi plant， and inhibited the absorption of calcium.

Key words： potassium-magnesium sulfate； pakchoi（Brassica chinesis）； yield； quality； nutrient absorption

钾是植物营养三要素之一，也是影响作物产量的重要因素。近年来，随着农业生产水平的提高以及作物种植结构的优化调整，作物对钾的需求量渐增。研究证明，在氮、磷肥用量充足的情况下，适当施钾可使蔬菜产量增加10%～20%，作物品质和经济效益明显提高，而且能改善纤维品质，提高蔬菜维生素含量等[1，2]。

蔬菜是喜钾作物，施钾在多种蔬菜生产上均表现出良好的效果。随着蔬菜产业的快速增长，蔬菜施钾受到人们的广泛重视[3，4]。硫酸钾镁即硫镁钾矾（K2SO4·2MgSO4），其理论构成为K2SO4 42%、MgSO4 58%。与KCl和K2SO4相比，硫酸钾镁肥补充了硫、镁等元素，更易被作物吸收，其利用率高达80%[5，6]。研究表明，硫酸钾镁肥较硫酸钾处理下番茄的产量、品质均有提高，在增加固形物含量、降低烂果率的同时，还能促进果实成熟，抑制硝酸盐积累[7，8]。

硫酸钾镁肥产业在中国尚处于起步阶段，在蔬菜上的应用尚少有报道。本研究通过盆栽试验，在3种肥料各5种用量处理下，观测小白菜（Brassica chinesis）的生长发育、营养品质及对养分的吸收等指标，为硫酸钾镁肥在蔬菜上的进一步推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试土壤为湖北省武汉市狮子山（东经114°20′，北纬30°30′）第四纪黄土母质发育的黄棕壤，采样点为荒地0～20 cm土层。土壤风干，去除碎石块及植物残体，磨细过筛备用。土壤基本性质为：pH 6.46（水土比2.5∶1.0）、有机质6.14 g/kg、全氮0.41 g/kg、全磷0.32 g/kg、全钾29.58 g/kg、速效钾54.7 mg/kg、交换性钙和镁分别为2.09 g/kg和0.36 g/kg、水溶性镁4.11 mg/kg。

供试肥料为产自新疆罗布泊卤水的硫酸钾镁肥（K2O 24%、S 18%、MgO 6%），氮磷肥分别为尿素（分析纯，含N 46%）和磷酸氢二铵（分析纯，含N 15%，P2O5 42%），硫酸钾和七水合硫酸镁为分析纯试剂。

供试作物为小白菜（上海青），喜冷凉，是华东地区主栽小白菜品种。

1.2 试验方法

1.2.1 盆栽试验 花盆规格为20 cm×30 cm，每盆装土4 kg，设5个处理：①尿素+磷酸氢二铵（CK）；②CK+硫酸钾（K1）；③CK+硫酸钾镁（K2）；④CK+硫酸钾+硫酸镁（K1M）；⑤CK+硫酸镁（M）。4个处理中，②、③、④含钾量相同，③、④、⑤含镁量相同，所有处理保持N、P2O5分别为0.2、0.1 g/kg。各处理设6个K肥用量，分别为0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 g/kg。设3次重复，随机排列。

盆栽试验于2012年10～12月在华中农业大学温室大棚内进行。小白菜种子用1% NaClO溶液浸泡杀菌。土壤装盆后，按照设计氮磷钾配方施入基肥（氮为总量的50%），播撒30粒种子，覆膜。3 d后揭膜，7 d后间苗，15 d后小白菜第五片叶展开后再次间苗，每盆保留5株生长相对一致的健壮苗，30 d后追施氮肥。保持各处理条件一致，追肥以溶液态施入。

1.2.2 样品的采集和处理 试验小白菜全生育期55 d。收获时测定小白菜每盆鲜重、株高、叶片数、最大叶宽等生长指标。一部分鲜样擦干后放入超低温冰箱冷藏，用于测定可溶性糖、可溶性蛋白质、VC、硝酸盐含量；另一部分在105 ℃下杀青30 min，70 ℃烘24 h，剪碎磨细过60目筛，保存备用。

1.3 小白菜品质相关性状的测定

可溶性糖用去离子水浸提—蒽酮比色法测定；可溶性蛋白质用考马斯亮蓝G-250比色法；VC用紫外快速法测定；硝酸盐含量用对氨基苯磺酸—盐酸萘乙二胺比色法测定；养分含量经H2SO4—H2O2消化后，N、P、K含量分别用半微量开氏法、钼锑抗比色法、火焰光度法测定；Ca、Mg含量用原子吸收分光光度法测定。

1.4 数据分析

数据采用SPSS statistics 19.0软件进行相关性和回归统计分析，在5%水平下采用Fishers LSD检验各处理平均值间的差异显著性，并进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理下小白菜生长状况

表1显示，与对照（CK）相比，除施硫酸镁处理（M）下小白菜产量显著较低外，其他施钾处理对小白菜的生长均有明显的促进作用，K1、K2和K1M各施钾水平下，小白菜增产分别为14.70%～80.97%，52.16%～69.54%，12.89%～54.21%，且不同钾肥处理间小白菜的产量差异较大。K1、K2处理的小白菜产量随着施钾量增加先升后降，在0.20 g/kg处达较高产量。显然，在保证较高产量的情况下，施用较低量硫酸钾镁的增产效果更好。

当施钾量低于0.20 g/kg时，同一施钾水平下K2处理的小白菜产量显著高于K1和K1M处理。随着施钾量增加，K1、K2和K1M处理的小白菜产量差异渐减，至施钾达0.30 g/kg及以上时，3种钾处理的产量无显著差异。结果表明小白菜产量的变化不仅随施钾量而变化，还受施钾种类的影响。

对比K2、K1M、M处理可见，小白菜产量为K2>K1M>M，同时施用钾、镁时小白菜生长较好，M处理下小白菜生长受到抑制。当土壤施钾0.05～0.20 g/kg时，随着镁施入量增加，K1M与M处理下小白菜产量无差异，当土壤施钾高于0.30 g/kg时，K1M与M处理下差异明显，说明施镁时须配合施钾才可保证小白菜正常生长，钾在促进小白菜生长中起决定作用。

通过单位养分产出=（施肥处理的产量-对照产量）/施肥量，可得到肥料效应（图1）。由图1可知，K2处理下单位养分的产出变化为56.5～442.3 g，明显高于K1、K1M处理下的53.9～142.0 g和46.0～109.3 g。显然，与硫酸钾和钾镁混合相比，硫酸钾镁肥处理的产投效益更高。

根据K1、K2、K1M处理数据，建立钾肥效应方程分别为：

Y（K1）=41.948+177.614X-314.237X2 （1）

Y（K2）=48.365+224.457X-473.702X2 （2）

Y（K1M）=42.382+84.249X-72.783X2 （3）

由这些方程可得出，K1、K2、K1M处理下每盆最高产量为67.05、74.95、66.76 g，对应施钾量为0.283、0.237、0.587 g/kg，单位钾养分产出87.1、137.34、41.50 g。显然，与K1M处理相比，K2处理的小白菜对钾利用率较高，增产显著。

由表1还可看出，K1、K2和K1M处理下，小白菜的株高分别比对照高5.0%～15.8%，11.4%～19.1%，3.3%～17.8%，M处理的小白菜株高显著低于对照。当钾用量低于0.20 g/kg时，K2处理下小白菜株高明显高于其他处理，K1次之；随着钾肥量的进一步升高，3种钾肥处理下小白菜株高差异减小。

各施钾处理下小白菜的叶数和最大叶宽均有所增加。最大叶宽范围为6.27～7.13 cm，最小值为K1处理，最大值为K1M处理，叶数多为5～6片。K1、K2、K1M处理下，小白菜叶数分别比对照提高7.0%～32.4%，18.3%～26.8%，9.9%～28.2%，最大叶宽分别提高2.5%～15.0%，7.6%～14.6%，2.9%～16.6%。K2处理小白菜叶数和最大叶宽变幅较小，各施钾水平间差异不大；M处理下，小白菜叶数和最大叶宽均较低。

2.2 不同施肥处理对小白菜营养品质的影响

2.2.1 小白菜可溶性糖含量的变化 由表2可见，各施钾处理下可溶性糖含量比CK明显增加，且随施钾量的增加呈先升高后缓慢下降的趋势。K1、K2处理的小白菜叶片可溶性糖在施钾0.20 g/kg时最高，含量分别为1.67%和1.64%，高于对照（CK）74.0%和70.8%。K1M处理下可溶性糖含量最大值（1.64%）出现在0.30 g/kg处。而M处理的小白菜植株可溶性糖含量低于对照处理。

K1、K2、K1M处理下，单位施钾量的叶片可溶性糖积累量相差不大，且随着施钾量增加而降低，分别为0.42%～6.20%、0.80%～7.00%、1.04%～8.40%（图2）。

2.2.2 小白菜叶片可溶性蛋白质含量变化 由表2还可看出，几种施肥处理下可溶性蛋白质含量为K1M（4.27～5.88 mg/g）>K2（3.83～5.31 mg/g）>K1（3.65～4.99 mg/g）>M（3.76～4.64 mg/g），施钾可促进小白菜植株可溶性蛋白质的积累，高于对照4.9%～69.0%。M处理下可溶性蛋白质含量较低，但高于对照处理8.1%～33.2%，在施肥量0.10 g/kg处达到最大值4.64 mg/g，此后缓慢下降。

各施肥处理下小白菜叶片可溶性蛋白质含量随施钾量增大，单位养分的累积量降低，当施钾量达0.50 g/kg时，各处理下可溶性蛋白质含量最低，单位养分积累量为K1M>K2>K1>M，变化范围分别为1.58～36.48、0.34～24.14、0.70～21.90、0.56～16.41 mg/g（图3）。这进一步说明钾、镁配施可以促使小白菜积累较高的蛋白质，硫酸钾镁处理下可溶性蛋白质含量随施肥量的变化影响最小，在施钾量为0.10～0.30 g/kg时可获得相对较高的可溶性蛋白质含量。

2.2.3 小白菜叶片VC含量变化 由表2还可看出，施钾处理的小白菜叶片VC含量相对于CK有明显提高，但随着施钾水平变化，K1、K2处理下VC含量逐渐高于K1M处理，K1、K2处理下VC含量变化范围分别为307.49～412.23、313.96～404.05 mg/g，高于对照62.23%～117.49%、65.64%～113.17%，K1M处理的变化范围为231.04～382.63 mg/g，高于对照21.89%～101.87%。M处理下VC含量最低，变化范围为175.11～298.86 mg/g。施镁可以促进小白菜叶片VC含量的增加，但随着施镁浓度的增大，VC含量逐渐降低，达到0.20 g/kg后趋于平稳。结果表明施钾可促进小白菜叶片对VC的合成，单施镁仅在施入量较低的情况下对VC积累有一定的促进作用。

2.2.4 小白菜硝酸盐含量变化 由表2中小白菜叶片的硝酸盐含量可以看出，K2、K1M、M处理下小白菜叶片硝酸盐含量较高，K2、K1M处理下硝酸盐含量分别为3.82～4.01 mg/g、4.01～4.16 mg/g，高于对照2.49%～7.47%、7.66%～11.55%，且均超过叶菜硝酸盐含量国家标准。相同施钾量时，各处理下硝酸盐含量大小为K1M>K2>M>CK>K1。

2.3 不同施肥处理下小白菜矿质养分含量变化

2.3.1 小白菜叶片氮、磷、钾含量的变化 表3显示3种施钾处理下小白菜叶片氮、磷、钾含量的变化，可以看出，各施钾水平下，不同处理的小白菜叶片氮、磷含量变化不大，变化范围为3.79%～4.61%、0.32%～0.41%，大部分处理低于对照。K1、K1M处理间小白菜叶片氮、磷含量变化无差异，而当施钾量为0.10～0.30 mg/kg时，K2处理下氮、磷含量明显低于K1、K1M处理，且差异显著。

随着土壤施钾浓度的增大，各处理间小白菜叶片钾含量均有所增大，K1、K2、K1M处理下小白菜叶片钾含量范围分别为1.41%～2.86%、1.70%～3.26%、1.74%～3.75%，分别高于对照23.9%～151.1%、49.3%～185.7%、52.5%～229.1%。K1处理下，小白菜叶片内钾含量一般低于等钾量的K2、K1M处理且差异显著，而K2、K1M处理仅在土壤施钾高于0.30 g/kg时差异显著。

2.3.2 小白菜叶片钙、镁含量变化 随着土壤施钾量的增加，K1、K2、K1M处理下小白菜叶片内钙含量均逐渐下降，变化范围分别为1.76%～2.58%、1.96%～2.59%、1.81%～2.50%，明显低于对照，K1M、K2处理植株钙含量一般略高于K1，各处理下钙含量最小值均出现在施钾水平0.50 g/kg时（表3）。

与钙含量不同，不同施钾处理下小白菜叶片内镁含量变化较小，除K1处理外，随施肥量的增加植株镁含量逐渐上升，K1、K2、K1M处理下小白菜镁含量分别为0.25%～0.27%、0.29%～0.36%、0.28%～0.37%，最大值均出现在施钾0.40 g/kg时（表3）。随着施钾量增加，K1、K2、K1M处理下小白菜叶片内钙镁比例逐渐降低，且与施钾量呈显著相关，K1处理下小白菜叶片钙镁比例最大，为5.42～9.06。

随着土壤施钾量的增加，小白菜植株积累镁的速率大于积累钙的，尤其是当配合施镁时，植株相对吸收镁较多，这可能是由于钾、镁的协同作用。同样可以看出，硫酸钾镁处理下植株钙、镁含量介于K1、K1M之间且接近K1M，这与品质相关性质变化相符，可能表明硫酸钾镁肥能很好的协调植株体内钙、镁养分的平衡。

3 结论

通过盆栽试验研究了施钾对小白菜生长的效应，根据小白菜产量、品质和养分含量变化，探讨了硫酸钾镁肥的效应特点，主要结果如下：

1）施用硫酸钾镁能促进小白菜的正常生长，叶面积大，生物量高。与对照相比，硫酸钾镁肥比对照增产52.16%～69.54%。同等条件下单位硫酸钾镁的产出较高，在施用量为0.20～0.30 g/kg之间增产效果最好。

2）施用硫酸钾镁可以明显提高小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量，最优品质对应的施钾量在0.10～0.20 g/kg之间。小白菜植株硝酸盐含量随施钾量的增加变化不大，但受施肥种类影响较明显，施用硫酸钾可明显降低小白菜硝酸盐含量。

3）施用硫酸钾镁可促进小白菜积累较高的钾，且与施肥量之间呈正相关。施钾抑制小白菜对钙的吸收，且随施钾量的增大抑制作用加强，但对镁的吸收影响较小，钾、镁配施能促进小白菜对钾、钙、镁的吸收。

参考文献：

[1] ？覶OLPAN E，ZENGIN M，？魻ZBAHCE A. The effects of potassium on the yield and fruit quality components of stick tomato[J]. Horticulture，Environment and Biotechnology，2013，54（1）：20-28.

[2] EL-BASSIONY A M. Effect of potassium fertilization on growth，yield and quality of onion plants[J]. Journal of Applied Scientific Research，2006，2（10）：780-785.

[3] 郭熙盛，叶舒娅，王文军，等.钾肥品种与用量对黄瓜产量和品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2004，10（3）：292-297.

[4] 张瑞富，杨恒山，刘 晶，等.不同钾肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响[J].中国农学通报，2013，29（28）：165-168.

[5] 常国权，李东星.硫酸钾镁肥的生产、研发现状及发展前景[J].石河子科技，2012（3）：22-24.

[6] ZENGIN M，GOKMEN F，YAZICI M A，et al. Effects of potassium，magnesium， and sulphur containing fertilizers on yield and quality of sugar beets （Beta vulgaris L.）[J]. Turkish Journal of Agriculture and Forestry，2009，33（5）：495-502.

[7] 李 华.硫酸钾镁肥在蔬菜上的应用效果[J].北方园艺，2011（13）：46-47.

[8] 潘可可，雷大峰，朱剑桥，等.硫酸钾镁肥在设施番茄上减量施用的效果[J].浙江农业科学，2011（4）：762-764.