寒旱区氮磷钾元素缺乏对小白菜生长的影响

李石恒 王毅 卜令豪

摘要 [目的]揭示内蒙古寒旱区氮磷钾元素缺乏对小白菜生长发育的影响。[方法]利用无土基质栽培，测定完全营养液及缺氮、缺磷、缺钾营养液处理下小白菜叶片数、叶长、叶宽、鲜重、干重、叶面积、根长、根冠比等形态指标。[结果]缺氮、缺磷、缺钾元素抑制小白菜叶片数、叶长、叶宽、鲜重、干重、叶面积的增加，缺磷抑制小白菜根长、根冠比的增加。叶片数：CK>缺磷=缺钾>缺氮，叶长：CK>缺钾>缺氮=缺磷，叶宽：CK>缺钾>缺磷>缺氮，叶面积：CK>钾>氮>磷，鲜重：CK>缺磷=缺钾>缺氮，干重：CK>缺钾>缺磷>缺氮。[结论]氮磷钾元素能够促进小白菜的生长发育，提高了小白菜的根长、叶长、叶宽、叶面积、重量等，小白菜对氮磷钾元素的敏感性强，敏感程度为氮>磷>钾。

关键词 氮磷钾肥;小白菜;营养液;基质栽培

中图分类号 S634.3 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）17-0136-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.036

Abstract [Objective]To reveal the effect of nitrogen，phosphorus and potassium deficiency on the growth and development of pakchoi.[Method]The leaf number，leaf length，leaf width，fresh weight，dry weight，leaf area，root length and root-to-crown ratio of pakchoi treated with complete nutrient solution and nitrogen，phosphorus and potassium deficient nutrient solution were measured.[Result]Nitrogen deficiency，phosphorus deficiency and potassium deficiency inhibited the increase of leaf number，leaf length，leaf width，fresh weight，dry weight and leaf area，while phosphorus deficiency inhibited the increase of root length and root-crown ratio.Leaf number： CK> phosphorus deficiency = potassium deficiency > nitrogen deficiency，leaf length： CK> potassium deficiency > nitrogen deficiency，leaf width： CK> potassium deficiency，phosphorus deficiency，leaf area： CK> potassium，nitrogen > phosphorus，fresh weight： CK> phosphorus deficiency，dry weight： CK> potassium deficiency > phosphorus deficiency.[Conclusion] Nitrogen，phosphorus and potassium could promote the growth and development of pakchoi，and increase the root length，leaf length，leaf width，leaf area and weight of pakchoi.The sensitivity of pakchoi to nitrogen，phosphorus， potassium was nitrogen>phosphorus>potassium.

Key words Nitrogen，Phosphorus and potassium fertilizer;Cabbage;Nutrient solution;Substrate cultivation

內蒙古地区属内陆高原气候，降水稀少，水资源短缺，且全年温度较低，致使作物生长需要一定的环境条件，改进内蒙古地区小白菜栽培及生长模式结合施肥管理，提高小白菜产量。随着人们生活水平的提高，人们对健康的追求更加重视。小白菜作为一种营养丰富的叶类绿色蔬菜，逐渐成为人们饮食的重要选择[1]。氮磷钾是肥料三要素，是苗木生长不可缺少的3种主要营养元素，如果营养不足会严重降低苗木质量与合格苗产量，抑制农作物生长发育，严重时会使作物出现症状。如植株矮小，易倒伏，易感病，叶片呈黑褐色等[2-4]。氮素营养条件对作物生长发育有显著影响，尤其是对叶片发育的影响最大，缺氮后叶片细小直立，与茎的夹角小，叶色淡绿，严重时呈淡黄色。同时氮素还对作物的根系有影响，缺氮作物的根系最初比正常的色白而细长，但根量少;而后期根停止伸长，呈褐色[5-7]。磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大和其他一些过程。作物缺磷的症状在形态表现上没有缺氮那样明显，缺磷时作物各种代谢过程受到抑制，植株生长迟缓、矮小、瘦弱、直立，根系不发达，成熟延迟，籽实细小[8-10]。钾素参与植物生长发育中几乎所有的新陈代谢过程，对提高农作物产量和改善农产品品质均有明显的作用[11-13]，而且还能提高植物适应外界不良环境的能力，有品质元素和抗逆元素之称。笔者应用无土栽培技术[14-17]，研究缺氮、磷、钾营养液处理对小白菜叶片数、根长、叶长、叶宽、地下鲜重、地上鲜重、地下干重、地上干重、叶面积、根冠比的影响，进一步验证及明确氮磷钾元素在基质栽培中的重要性，对提高内蒙古寒旱区小白菜的品质和产量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用呼和浩特普遍栽培的春小白菜为试验材料，于2020年5月30日将小白菜种子播入128穴盘中，在内蒙古农业大学农场实践教学基地温室中，育苗45 d，其中出苗期4 d，幼苗期41 d，在营养生长盛期的初期，选出60株长势基本一致、叶数在4片以上的幼苗作为代表材料进行定植。栽培基质为复合基质，草炭∶蛭石∶珍珠岩混合比例为1∶1∶1。

1.2 试验方法 在温室中，选用4个光照和通风强度一致的处于同一平面的半径16 cm左右的塑料排水管种植槽，填上厚度是半径1/2的基质，填满4个种植槽后灌水（蒸馏水）浇透，第2天即第46天把提前育好的小白菜苗定植在槽内。每槽种15株小白菜，株间距15 cm左右，定植完成后每隔2 d浇水一次，每隔7 d浇一次营养液，营养液设计4个处理，即完全营养施肥处理、缺N营养液施肥处理、缺P营养液施肥处理和缺K营养液施肥处理（表1）。7 d取一次样，取样在下一次浇营养液之前，取样每个处理3株，定植到试验结束共持续35 d，缓苗7 d处理28 d。0 d表示缓苗的第7天。各营养液配方：

①完全液（CK）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，KNO3 0.502 6 g，MgSO4 0.616 2 g，KH2PO4 0.272 2 g，Fe-EDTA 0.084 2 g。

②缺N液（-N）：MgSO4 0.616 2 g，KH2PO4 0.272 2 g，Fe-EDTA 0.084 2 g，CaCl2 0.555 5 g，KCl 0.372 8 g。

③缺P液（-P）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，KNO3 0.502 6 g，MgSO4 0.616 2 g，Fe-EDTA 0.084 2 g，KCl 0.372 8 g。

④缺K液（-K）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，MgSO4 0.616 2 g，NaH2PO4 0.240 0 g，Fe-EDTA 0.084 2 g，NaNO3 0.424 5 g，

1.3 测定项目与方法 用直尺测定叶长、叶宽、根长，测量每株小白菜最长、最宽的叶子及根长最长的根，共测3株取平均值;叶面积计算等于最大叶长平均值×最大叶宽平均值，数出其叶片数，用分析天平测定其地上鲜重、地下鲜重，用80 ℃烘箱烘干至恒重后，测出其地上干重、地下干重。所有指标数据均采用3株测量的平均值。所用数据处理软件为WPS office Excel方差分析软件SPSS 18.0。

根冠比=地下干重/地上干重 （1）

含水量=（鲜重-干重）/鲜重×100% （2）

2 结果与分析

2.1 不同缺素处理对小白菜叶片数的影响

由图1可知，小白菜叶片数随栽植时间的延长呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜叶片数的影响差异不显著。0、7、14、21、28 d时测定的叶片数量结果显示，缺氮元素营养液处理下小白菜的叶片数最少，分别为7、9、12、16、17片，缺磷、缺钾元素营养液处理下小白菜的叶片数高于缺氮元素营养液处理下小白菜的叶片数，分别为8、8、13、18、21片，8、9、13、18、20片，缺磷、缺钾处理下小白菜叶片数相等。完全营养液处理下小白菜的叶片数最高，为8、9、14、19、21片，高于缺氮、缺磷、缺钾营养液处理下小白菜的叶片数，说明缺氮磷钾元素抑制小白菜叶片数增多。

2.2 不同缺素处理对小白菜叶长、叶宽、叶面积的影响

由图2可知，小白菜叶长随栽植时间的延長呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜叶长的影响差异显著。7、14、21、28 d时测定的叶长结果显示，缺氮、缺磷元素营养液处理下小白菜的叶长最小，分别为14.23、18.00、23.87、26.13 cm，14.23、17.87、24.6、25.73 cm，2个处理下小白菜的叶长相等，缺钾元素营养液处理下的小白菜叶长长度高于缺氮、缺磷元素营养液处理下小白菜的叶长长度，分别为15.47、21.63、28.07、30.73 cm，完全营养液处理下的小白菜叶长长度最大，分别为18.73、26.8、35.1、37.8 cm，明显高于缺氮、缺磷、缺钾营养液处理的小白菜叶长长度，说明缺氮磷钾元素抑制小白菜叶长长度增大。

由图3可知，小白菜叶宽随栽植时间的延长呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜叶宽的影响差异显著。7、14、21、28 d时测定的叶宽结果显示，缺氮元素营养液处理下小白菜的叶宽宽度最小，分别为6.93、8.47、10.63、11.97 cm，缺磷元素营养液处理下小白菜的叶宽宽度大于缺氮元素营养液处理下小白菜的叶宽宽度，分别为6.93、7.60、11.00、12.63 cm，缺钾元素营养液处理下小白菜的叶宽宽度大于缺氮元素营养液处理下小白菜的叶宽宽度，分别为6.80、9.30、12.10、15.97 cm，完全营养液处理下的小白菜叶宽宽度最大，分别为7.57、13.37、16.00、17.43 cm，明显高于缺氮、缺磷、缺钾营养液处理的小白菜叶宽宽度，说明缺氮磷钾元素抑制小白菜叶宽宽度增大。

由图4可知，小白菜叶面积随栽植时间的延长呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜叶面积的影响差异显著。7、14、21、28 d时测定的叶面积结果显示，缺磷元素营养液处理下小白菜的叶面积最小，分别为100.41、137.37、270.72、325.95 cm2，缺氮元素营养液处理下小白菜的叶面积大于缺磷元素营养液处理下小白菜的叶面积，分别为99.11、156.44、259.71、362.45 cm2，缺钾元素营养液处理下小白菜的叶面积大于缺氮元素营养液处理下小白菜的叶面积，分别为109.81、205.35、340.91、492.10 cm2，完全营养液处理下的小白菜叶面积最大，分别为143.15、359.49、562.74、662.54 cm，明显高于缺氮、缺磷、缺钾营养液处理的小白菜叶面积，说明缺氮磷钾元素抑制小白菜叶面积增大。

2.3 不同缺素处理对小白菜根长的影响 由图5可知，小白菜根长随栽植时间的延长呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜根长的影响差异显著。缺氮营养液处理的小白菜根长在处理14 d前低于对照，14 d后高于对照，到试验结束时根长为23.3 cm，比对照长4.3 cm。缺磷营养液处理的小白菜根长在处理7 d前稍高于对照，7 d后均低于对照，试验结束时根长为15.7 cm，低于对照3.3 cm。缺钾营养液处理的小白菜根长始终高于对照，试验结束时根长为23.2 cm，高于对照4.2 cm。说明缺磷元素抑制小白菜根长的增加。

2.4 不同缺素处理对小白菜鲜重和干重的影响

由图6可知，小白菜鲜重随栽植时间的延长呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜鲜重的影响差异显著。7、14、21、28 d时测定的鲜重结果显示，缺氮、缺磷元素营养液处理下小白菜的鲜重最小，分别为16.80、49.83、154.33、179.80 g，16.37、50.70、180.59、210.51 g，2个处理下小白菜的鲜重相等，缺钾元素营养液处理下的小白菜鲜重高于缺氮、缺磷元素营养液处理下小白菜的鲜重，分别为15.47、21.63、28.07、30.73 g，完全营养液处理下的小白菜鲜重最大，分别为19.70、65.53、189.86、219.66 g，明显高于缺氮、缺磷、缺钾营养液处理的小白菜鲜重，说明缺氮磷钾元素抑制小白菜鲜重增加。

由图7可知，小白菜干重随栽植时间的延长呈增加趋势，不同缺素处理对小白菜干重的影响差异显著。7、14、21、28 d时测定的叶长结果显示，缺氮元素营养液处理下小白菜的干重最小，分别为1.67、5.15、12.22、12.77 g。缺磷元素营养液处理下的小白菜干重高于缺氮元素营养液处理下小白菜的干重，分别为2、5.69、16.22、18.68 g，缺钾元素营养液处理下的小白菜干重高于缺磷元素营养液处理下小白菜的干重，分别为1.70、5.95、17.35、21.11 g，完全营养液处理下的小白菜干重最大，分别为2.10、6.98、18.25、23.23 g，明显高于缺氮、缺磷、缺钾营养液处理的小白菜干重，说明缺氮磷钾元素抑制小白菜干重增加。

2.5 不同缺素处理对小白菜根冠比的影响

由图8可知，小白菜根冠比随栽植时间的延长呈先降低后上升的趋势，不同缺素处理对小白菜根冠比的影响差异显著。缺氮处理的小白菜根冠比始终高于对照，在处理14 d前与对照无显著差异，14 d后有显著差异。缺磷处理的小白菜根冠比大致呈降低趋势，且始终低于对照。缺钾处理的根冠比呈先高后低再升高的趋势，14 d前为降低，根冠比低于对照;14 d后升高，根冠比高于对照。说明缺磷元素抑制小白菜根冠比的增加。

2.6 不同缺素处理对小白菜含水量的影响

由图9可知，缺氮营养液处理的小白菜含水量大致呈上升趋势，约在处理21 d前低于对照，处理21 d后高于对照。缺磷营养液处理的小白菜含水量先升高后降低，在处理21 d前高于对照，21 d后低于对照。缺钾营养液处理的小白菜含水量先升高后降低，21 d前低于对照，21 d后高于对照。

3 结论与讨论

苗锋等[18]研究不同肥料配比对小白菜产量及生长性状的影响，结果表明施肥处理均比对照显著增产。文飚[19]在农作物缺乏氮磷钾元素的症状中指出，氮磷钾是植物生长必需的大量元素，植物缺乏氮磷钾生长会受到抑制，植株矮小，叶片变褐枯死，作物产量降低。该研究结果表明，小白菜缺乏氮磷钾叶片数、叶长、叶宽、叶面积、鲜重、干重等降低，产量下降。

廉华等[20]研究氮磷钾配施对小白菜硝酸盐含量及产量的影响，结果表明，氮磷钾对产量的影响为氮>磷>钾，小白菜对氮磷钾元素的敏感性强，敏感程度为氮>磷>钾，缺氮严重抑制小白菜的生长。

张延红等[21]研究氮、磷、钾缺素培养对党参幼苗形态特征和生理特性的影响，结果表明，缺素植株普遍较全素植株生长缓慢，第29天时生长基本停滞，植株较对照处理矮小，叶片小，须根量少，缺钾对植株的伤害小于另外2种元素。该研究得出相同的结论，即缺钾对小白菜生长抑制作用较缺氮、缺磷小。

该试验结果发现缺素处理下，内蒙古寒旱区小白菜的根冠比在缺素处理的第14天为临界值，含水量在缺素处理后第21天为临界值，可进一步研究其水分饱和亏、游离脯氨酸含量、根系活力等生理指标，来研究缺素处理下内蒙古寒旱区小白菜的抗旱性。

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