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不同钾肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响



全 文 :中国农学通报 2013,29(28):165-168
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目:内蒙古民族大学科研创新团队基金“内蒙古东部地区主要作物高产栽培与资源高效利用”(NMD1003);内蒙古民族大学校内项目“西辽河
平原地区绿芦笋畸形的成因及控制技术”(MDX2007049)。
第一作者简介:张瑞富,男,1979年出生,内蒙古赤峰人,副教授,硕士,主要从事作物高产栽培方面的教学与科研工作。通信地址:028000内蒙古通
辽市内蒙古民族大学农学院,Tel:0475-8314843,E-mail:zhrfyk@126.com。
收稿日期:2013-02-19,修回日期:2013-04-17。
不同钾肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响
张瑞富,杨恒山,刘 晶,李国红,王翠花
(内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽 028042)
摘 要:2009年 3—7月在西辽河平原的内蒙古民族大学实验农场,以 5年生芦笋‘阿波罗’(Asparagus
officinalis L.‘Apollo’)为试材,研究不同钾肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响。结果表明,施钾量
在0~375 kg/hm2的范围内,随着钾肥用量的增加绿芦笋产量及单支重均呈先升高后降低的趋势,其中产
量以钾肥用量300 kg/hm2处理最高,单支重以钾肥用量225 kg/hm2处理最高,绿芦笋支数随着钾肥用量
的增加呈逐渐增加的趋势。可溶性蛋白含量各时期均随着钾肥用量的增加逐渐增加,可溶性糖含量前
期、中期呈先升高后降低的趋势,其中前期以施钾225 kg/hm2最高,中期以施钾300 kg/hm2处理最高,后
期呈逐渐增加的趋势。粗蛋白含量随着钾肥用量的增加逐渐增加,其他营养成分变化不大。Ca、Mg元
素随钾肥用量的增加逐渐降低,其他矿质元素与钾肥用量的关系不明显。在试验条件下,结合产量及营
养品质,绿芦笋适宜施钾量为300 kg/hm2。
关键词:绿芦笋;钾肥用量;产量;营养品质
中图分类号:S6 文献标志码:A 论文编号:2013-0436
Effects of Different Amount of Potassium Fertilizer on Yield and
Nutrient Quality of Green Asparagus
Zhang Ruifu, Yang Hengshan, Liu Jing, Li Guohong, Wang Cuihua
(College of Agronomy, Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliao Inner Mongolia 028042)
Abstract: In experimental farm of Inner Mongolia University for Nationalities from March to July in 2009,
using 5-year Asparagus officinalis L.‘Apollo’as experimental material, the author studied the effects of
different amount of potassium fertilizer on yield and nutrient quality of green asparagus. The results were as the
following: the yield of green Asparagus and the weight of per branches of green asparagus was the first increase
after decreasing trend with the increase of the amount of potassium fertilizer when the amount of potassium
fertilizer was within 0-375 kg/hm2. And the yield and the weight of per branches was the highest when the
amount of potassium fertilizer was respectively 300 kg/hm2 and 225 kg/hm2; the number of green Asparagus
went up with the increase of the amount of potassium fertilizer. The content of soluble protein at each stage was
gradually increased with the increase of the amount of potassium fertilizer. The content of soluble sugar in the
early and middle increased first and then decreased of which the highest was the amount of potassium fertilizer
of 225 kg/hm2 in the early, was the amount of potassium fertilizer of 330 kg/hm2 in the middle, gradually
increased in the late. The content of crude protein went up with the increase of the amount of potassium
fertilizer and other nutritional content had no obvious change. Ca, Mg elements gradually decreased with
increasing potassium fertilizer and other mineral elements with no obvious relation of potassium fertilizer.
Under this experimental condition, the combination of yield and nutrient quality, the amount of potassium
fertilizer of 300 kg/hm2 was appropriate for green Asparagus.
Key words: green Asparagus; amount of potassium fertilizer; yield; nutrient quality
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
0 引言
芦笋(Asparagus officinalis L.)俗称石刁柏,是一种
多年生宿根草本植物。其嫩茎含有丰富的蛋白质、氨
基酸、多种维生素、糖类以及芳香异硫氰酸等成分,具
有防癌、抗癌、降低血脂、预防冠心病和糖尿病等功效,
也是抗疲劳、增强体力的营养滋补品,享有“蔬菜之王”
的美称[1-2]。近年来,随着社会经济的不断发展,营养保
健已经成为时下人们提高生活质量的主要目标,作为
药膳合一的高档蔬菜,芦笋产品在国内市场需求旺盛,
国际市场供不应求[3-4]。在此背景下,中国芦笋产业发
展很快,据不完全统计,2010年末中国芦笋栽培面积
在 46万~53万 hm2,采摘面积超过 33万 hm2 [5],已经成
为世界上最大的芦笋生产国和出口国[6]。
钾素是芦笋生长所必需的营养元素。传统观念认
为,北方地区土壤不缺钾素,生产中人们也很少施甚至
不施钾肥,但随着作物产量的提高和连作年限的增加,
作物从土壤中带走大量钾素,农田土壤钾含量大幅下
降,尤其是多年生作物土壤钾含量下降尤为严重,土壤
缺钾已经成为制约作物高产优质的重要因素之一[7-8]。
相关研究表明,合理施钾可以提高作物的产量及品质
并增加其抗病能力[9-10],但目前国内有关芦笋施肥的研
究多集中在氮和磷上,而有关钾素对绿芦笋产量及营
养品质影响的研究鲜见,笔者研究了不同钾肥用量对
绿芦笋产量及营养品质的影响,以期为芦笋生产合理
施钾提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验地区自然概况
试验在地处西辽河平原中部的内蒙古民族大学农
学院实验农场进行,试验点地理坐标为 43º36N、122º
22E,海拔 178 m,属典型的温带大陆性季风气候。试
验田土壤为灰色草甸土,是当地主要土壤类型。耕层
土壤有机质含量 17.2 g/kg,碱解氮 82.8 mg/kg,速效磷
43.9 mg/kg,速效钾168.8 mg/kg,pH 8.18。试验年度内
日照时数 3100 h,年均气温 6.8℃,≥10℃活动积温
3184℃,无霜冻期 154天;年均降水量 399.1 mm,主要
集中在4—9月。
1.2 试验设计
试验在2005年定植的5年生芦笋地上进行,定植行
距120 cm,株距30 cm,品种为美国加州芦笋种子公司引
进的‘阿波罗’(Asparagus officinalis L.‘Apollo’)。试验
以氯化钾为钾肥供体(K2O≥60.0%,铜陵市铜官山化
工有限公司生产),设不施钾(CK)、施K2O 75 kg/hm2
(K1)、150 kg/hm2(K2)、225 kg/hm2(K3)、300 kg/hm2
(K4)、375 kg/hm2(K5)6个水平,小区面积 6 m2(1.2 m×
5 m),4次重复。春季清园后(4月 18日),各小区在定
植行两侧 15 cm处开 10~12 cm深沟,将设计水平氯化
钾,以及 300 kg/hm2尿素、450 kg/hm2过磷酸钙一次性
施入并填埋。各小区田间管理一致,采笋期内浇水 4
次,人工铲草4次。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 笋产量测定 2009年4月28日—6月20日连续采
笋54天,每天上、下午各采1次。参照有关文献[11-12],以
笋长≥20 cm,直径≥0.5 cm,有轻微弯曲、散头、茎裂
和机械伤口的芦笋为合格笋,其余为不合格笋,并分别
测定产量。
1.3.2 营养物质的测定 在采笋前期(5月9日)、中期(5
月27日)和后期(6月14日)选取长度、粗度、笋形较一
致的合格笋 300 g以上,随机选取 100 g鲜样用蒽酮
法[13]测定可溶性糖含量,用紫外吸收法[14]测定可溶性
蛋白含量。其余鲜样纵向切开、分段,于60℃恒温箱烘
干,各时期笋样等量粉碎混匀,用凯氏定氮法测定粗蛋
白质含量,用酸碱煮沸法测定粗纤维含量,用索氏浸提
法测定粗脂肪含量,用灰化炉灼烧法测定粗灰分含量,
吸附水采用烘干法测定[15],其余样品过 0.2 mm筛后,
经微波消解定容,测定矿质元素含量。
1.4 试验数据处理
试验数据处理用Microsoft Excel和DPS软件进行
分析。
2 结果与分析
2.1 不同钾肥用量对绿芦笋产量及其合格率的影响
由表 1可见,合格笋支数随着钾肥用量的增加呈
现逐渐增加的趋势,其中K5较CK多 5.3×104支/hm2;
不合格笋支数随着钾肥用量的增加呈现逐渐减少的趋
势,其中K5较CK少了2.80×104支/hm2,说明施钾能明
显减少不合格笋数量。随着钾肥用量的增加合格笋单
支重呈现先增加后减少的趋势,以K3最高,分别较
CK、K4高了 1.94 g/支和 0.34 g/支。合格笋产量随着
钾肥用量的增加呈现先增加后减少的趋势,以K4最
大,分别较CK和K5高 1.62 t/hm2和 0.42 t/hm2;单支重
以K3最大,合格笋产量以K4最大,而支数以K5最大,
说明随着钾肥用量的增加,合格笋产量的增加,在K3
用量以下是合格笋单支重和支数双重作用的结果,而
产量的进一步增加,合格笋支数的增加而带来的增产
效应更明显。
2.2 不同钾肥用量对绿芦笋营养品质的影响
2.2.1 对可溶性蛋白及可溶性糖含量的影响 由表2可
见,前期、中期、后期绿芦笋嫩茎的可溶性蛋白含量随
着钾肥用量的增加呈现出逐渐增加的趋势,K+能促进
氨基酸的合成,促进氨基酸运往蛋白质合成部位,进而
促进蛋白质的合成,从而使绿芦笋可溶性蛋白含量随
·· 166
张瑞富等:不同钾肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响
着钾肥用量的增加持续升高。不同时期之间绿芦笋钾
含量的变化趋势不明显。可溶性糖含量前期、中期表
现为随钾肥用量的增加呈现先增加后减小的趋势,其
中前期以K3最大,中期以K4最大,后期呈现出逐渐增
加的趋势,以K5最大,说明施钾可以明显提高绿芦笋
可溶性糖含量,由于钾肥是清园时一次性施入,绿芦笋
的吸收利用以及淋失作用,导致土壤中的钾含量持续
降低,甚至后期土壤中钾含量已经不能满足绿芦笋吸
收利用的需要,这是导致随着钾肥用量的增加绿芦笋
可溶性糖含量峰值逐渐后移的主要原因。
2.2.2 对粗蛋白质等含量的影响 由表 3可见,施钾处
理粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、粗灰分含量均高于CK,其
中,粗蛋白含量随着钾肥用量的增加呈现逐渐增加的
趋势,K5较CK高了 1.03%;粗纤维、粗灰分以及吸附
水均以K3最大,粗脂肪以K2最大,无氮浸出物以K4
最大,但与钾肥用量的关系均不明显。
处理
CK
K1
K2
K3
K4
K5
产量/(t/hm2)
合格笋
7.95
8.59
8.92
9.46
9.57
9.15
不合格笋
0.32
0.27
0.21
0.22
0.20
0.19
总计
8.58
9.10
9.43
10.10
10.14
9.33
支数/(×104支/hm2)
合格笋
48.60
49.10
51.00
51.70
53.30
53.90
不合格笋
12.10
11.60
11.10
10.70
10.10
9.70
总计
60.70
60.80
62.10
62.40
63.40
63.60
单支重/(g/支)
合格笋
16.36
17.45
17.48
18.30
17.96
16.98
不合格笋
2.64
2.33
1.88
2.06
1.98
1.96
平均
14.14
14.96
15.19
16.16
15.99
14.67
处理
CK
K1
K2
K3
K4
K5
可溶性蛋白/(mg/kg)
前期
2175.8
2251.6
2668.7
3190.6
4031.7
4118.2
中期
2018.9
2331.8
2768.9
2886.8
3196.8
3914.1
后期
2089.8
2579.1
2628.6
2702.8
3206.3
3263.9
可溶性糖/%
前期
2.16
2.84
2.89
3.68
3.29
3.21
中期
2.02
2.76
2.81
3.12
3.18
2.98
后期
1.57
1.86
1.98
2.43
2.61
2.73
表1 不同钾肥用量对绿芦笋产量及其合格率的影响
表2 不同钾肥用量对嫩茎可溶性蛋白及可溶性糖含量的影响(FW)
处理
CK
K1
K2
K3
K4
K5
粗蛋白
22.86
23.18
23.23
23.73
23.87
23.89
粗纤维
8.12
8.22
8.08
8.38
8.36
8.28
粗脂肪
1.31
2.19
2.66
2.12
1.68
1.57
粗灰分
7.28
7.40
7.33
7.54
7.40
7.37
吸附水
12.38
12.82
12.58
12.95
12.19
12.85
无氮浸出物
47.36
46.86
45.65
46.35
46.96
46.36
表3 不同钾肥用量对嫩茎营养成分含量的影响(DW) %
2.2.3 对矿质元素含量的影响 由表 4可见,随着钾肥
用量的增加,绿芦笋嫩茎中Ca元素含量逐渐降低,其
中Ca素含量K5较CK低 1.16%,Mg元素含量与钾肥
用量的关系不明显,但施钾处理Mg元素含量均低于
CK,有研究认为K+和Ca2+以及Mg2+ 3个阳离子在吸收
上彼此间表现为拮抗作用[16],K+的存在阻碍了作物对
Ca2 +以及Mg2 +的吸收;施钾处理Na元素含量均低于
CK,这可能也是由于离子拮抗作用所致;Zn、Fe元素
含量随着钾肥用量的增加呈先升高后降低的趋势,其
中均以K4最高,说明K1~K4的用量可以促进绿芦笋
对Zn、Fe元素的吸收;Mn、Cu元素含量的变化与钾肥
用量的关系不明显。
3 结论
随着钾肥用量的增加,合格笋支数呈现逐渐增加
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趋势,而绿芦笋合格笋产量及单支重随着钾肥用量的增
加均呈现先增加后减小的趋势,其中合格笋产量以施钾
300 kg/hm2的产量最大,单支重以施钾225 kg/hm2的最
大,说明施钾有利于绿芦笋嫩茎的抽生且能够提高合格
笋支数比率,同时进一步说明钾肥用量超过225 kg/hm2
的增产效应,笋支数的增加起了主要作用。
随着钾肥用量的增加,绿芦笋嫩茎各时期可溶性
蛋白含量均逐渐增加,可溶性糖含量总体呈现先增加
后降低的趋势,但随着钾肥用量的增加最高值的出现
随生育进程逐渐后移。
施钾能够提高绿芦笋的粗蛋白、粗脂肪含量,且粗
蛋白含量随钾肥用量的增加逐渐升高,粗脂肪的变化
规律不明显。
施钾降低了绿芦笋嫩茎中Ca、Mg、Na元素的含
量,Ca元素随着钾肥用量的增加呈逐渐降低的趋势,
而Mg、Na元素含量与钾肥用量的关系不明显;Zn、Fe
元素的含量随着钾肥用量的增加呈先升高后降低的趋
势,其中均以施钾300 kg/hm2最高;Mn、Cu元素含量与
钾肥用量的关系不明显。
4 讨论
绿芦笋根系大且吸肥能力强,常年连作必然导致
土壤养分的匮乏,及时补充养分是连作芦笋产量提高
的保证。石在臣等[17]进行芦笋氮、磷、钾与硼配合施用
的研究发现,单施钾肥具有明显增产效应;谷永丽等[2]
进行了不同氮肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响
的研究,翟海翔等[18]进行了化肥施用对绿芦笋产量及
营养品质影响的研究,二者均得出绿芦笋的单支重增
加、不合格笋比例下降是绿芦笋产量增加的主要原
因。本研究结果表明,施钾能明显提高绿芦笋的产量,
这与石在臣的研究结果基本一致,但产量的进一步增
加是合格笋支数的增加起了主要作用。
矿质元素含量是衡量绿芦笋营养价值的重要指
标。谷永丽等[2]研究表明,施氮能明显提高绿芦笋嫩
茎中矿质元素的含量,施氮 240 kg/hm2,Ca、Na、Mg含
量最高,施氮120 kg/hm2,Zn、Fe、Cu、Mn的含量达到最
高;杨恒山等[4]研究发现,绿芦笋嫩茎中Ca、Mg、Zn、Fe
的含量,随施磷量的增加呈先升高后下降的趋势,且均
以施磷 72 kg/hm2最大,施磷降低了Na元素的含量,
Cu、Mn的含量变化与磷肥用量关系不明显。笔者发
现,施钾降低了绿芦笋嫩茎中Ca、Mg、Na元素的含量,
促进对Zn、Fe元素吸收,但Mn、Cu元素的含量变化与
钾肥用量关系不明显。
参考文献
[1] 陈光宇.芦笋无公害生产技术[M].北京:中国农业出版社,2004,
1-70.
[2] 谷永丽,杨恒山,刘艳红,等.不同氮肥用量对绿芦笋产量及营养品
质的影响[J].植物营养与肥料学报,2009,15(3):631-637.
[3] 张文生.发展芦笋产业的战略思考[J].农产品加工(学刊),2007(11):
76-78.
[4] 杨恒山,谷永丽,张瑞富,等.不同磷肥用量对绿芦笋产量及营养品
质的影响[J].土壤通报,201,42(2):426-430.
[5] 邹正兰,董玉梅,李勇,等.云南芦笋产业现状及发展策略[J].云南农
业大学学报,2012,6(1):24-28.
[6] 乜兰春,李保会,黄瑞虹.中国绿芦笋栽培研究进展[J].中国农学通
报,2006,22(12):204-208.
[7] 张会民,徐明岗,吕家珑,等.长期施肥对水稻土和紫色土钾素容量
和强度关系的影响[J].土壤学报,2009,46(4):640-645.
[8] 罗昀,周丽娜,刘汝亮,等.施钾对宁夏引黄灌区甘蓝产量及品质的
影响[J].西北农业学报2012,21(7):168-171.
[9] 慕康国,赵秀琴,李健强.矿质营养与植物病害关系研究进展[J].中
国农业大学学报,2000,5(1):84-90.
[10] 郭巨先,刘玉涛,杨暹.钾营养对菜薹(菜心)炭疽病发生和植株防
御酶活性的影响[J].中国蔬菜,2012(14):86-89.
[11] 杨恒山,谷永丽,张宏宇,等.西辽河平原引种芦笋研究初报[J].北方
园艺,2007(5):26-28.
[12] 王以元,李同征,陈爱红.芦笋出口质量标准及达标栽培技术规程
[J].中国蔬菜,2005(8):39-40.
[13] 邹琦.植物生理学实验指导 [M].北京:中国农业出版社,2000:
54-112.
[14] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版
社,2000:87-88.
[15] 宁开桂.实用饲料分析手册[M].北京:中国农业出版社,1993:31-81.
[16] 李娟.植物钾钙镁素的研究进展 [J].福建稻麦科技,2007,25(1):
39-42.
[17] 石在臣,贾广周,张香芝.芦笋氮、磷、钾与硼配合施用的研究[J].北
方园艺,1996(3):4-6.
[18] 翟海翔,杨斌,焦彩菊.化肥施用对绿芦笋产量和品质的影响[J].山
西农业科学,2011,39(12):1263-1265.
处理
CK
K1
K2
K3
K4
K5
Ca/(mg/g)
3.28
3.01
2.67
2.56
2.33
2.12
Mg/(mg/g)
2.68
2.67
2.61
2.63
2.58
2.49
Na/(μg/g)
428.4
416.1
415.7
408.1
390.8
391.2
Zn/(μg/g)
53.76
54.77
55.02
57.31
58.59
57.68
Fe/(μg/g)
93.49
110.70
113.50
115.30
119.70
111.90
Mn/(μg/g)
11.17
12.81
12.79
11.08
10.94
12.03
Cu/(μg/g)
19.71
20.69
19.51
19.27
20.42
20.06
表4 不同钾肥用量对嫩茎矿质元素含量的影响(DW)
·· 168