全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2015, 51 (6): 847~852　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2014.0595 847
收稿 2014-12-22　　修定 2015-05-09
资助 山东省现代农业产业技术体系专项资金(SDAIT-02-022-05)。
* 通讯作者(E-mail : xukun@sdau.edu.cn; Tel : 0538-
8241783)。
氮磷钾配施对大葱产量及养分吸收利用特性的影响
石健, 李炜蔷, 侯丽丽, 王允, 徐坤*
山东农业大学园艺科学与工程学院, 作物生物学国家重点实验室, 农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,
山东果蔬优质高效生产协同创新中心, 山东泰安271018
摘要: 为明确大葱对根际施肥的响应特性, 本文研究了“3414”试验设计方案中部分施肥处理对大葱产量及氮磷钾吸收利用
效率的影响。结果表明, 氮磷钾全量平衡施肥处理(N2P2K2)的大葱生长量及氮、磷、钾吸收量均显著高于N0P2K2、
N2P0K2、N2P2K0等缺素施肥处理; 尽管全生育期内不同施肥处理大葱各器官氮磷钾含量均表现为先升高后降低的趋势, 但
缺素施肥处理显著降低了各器官相应缺乏元素的含量, 因此不同施肥处理大葱对氮磷钾的吸收比例显著不同, 其中N2P2K2
的N、P2O5、K2O吸收比例为1:0.56:0.97, 而N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0 等则分别显著降低了N、P2O5、K2O的吸收比例;
N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0等缺素施肥处理的大葱产量虽均较N0P0K0 显著增加, 但较N2P2K2则分别减产35.66%、23.37%和
33.50%, 其肥料农学效率亦较N2P2K2分别降低了46.21%、22.73%和31.89%, 表明氮素对大葱产量形成的影响最大, 钾素次
之, 磷素较小, 而氮磷钾合理配施则有利于提高大葱产量和肥料利用效率。
关键词: 大葱; 产量; 施肥; 氮; 磷; 钾; 吸收利用
Effects of N, P, K Combined Application on the Yield, Nutrition Absorption
and Utilization Characteristics of Allium fistulosum
SHI Jian, LI Wei-Qiang, HOU Li-Li, WANG Yun, XU Kun*
Stage Key Laboratory of Crop Biology/Ministry of Agricultura Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm
Creation in Huang-Huai Region, College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Shandong
Collaborative Innovation of Fruit & Vegetable Quality and Efficient Prodution, Tai’an, Shandong 271018, China
Abstract: In order to clarify the response to fertilization, the yield, nitrogen, phosphorus and potassium absorp-
tion and utilization characteristics of Allium fistulosum were studied by applying different fertilization levels
which were from “3414” experiment design. The results showed that the growth and nitrogen, phosphorus,
potassium absorption of A. fistulosum under the balanced fertilization treatment (N2P2K2) were significantly
higher than other elements deficiency fertilization treatments such as N0P2K2, N2P0K2, N2P2K. During the whole
growth stage, the contents of nitrogen, phosphorus, potassium in various organs firstly increased and then
decreased in different treatments, but the elements deficiency treatments significantly reduced the contents of
corresponding elements in various organs. Therefore, in different fertilizer treatments, the absorption ratio of
nitrogen, phosphorus, potassium were significantly different, such as N, P2O5, K2O absorption ratio of N2P2K2
treatment was 1:0.56:0.97. However, N0P2K2, N2P0K2 and N2P2K treatments were significantly reduced the
absorption ratio. Compared with N0P0K0, the yield of the elements deficiency treatments such as N0P2K2,
N2P0K2, N2P2K were increased significantly, but their yield reduced 35.66%, 23.37% and 33.50% respectively
compared with N2P2K2, and fertilizer utilization efficiency also decreased by 46.21%, 22.73% and 31.89%. The
results indicated that nitrogen had the biggest effect on A. fistulosum yield formation, and potassium and phos-
phorus followed by. In conclusion, reasonable nitrogen, phosphorus, potassium fertilization combined was
beneficial to improve the yield and fertilizer utilization rate of A. fistulosum.
Key words: Allium fistulosum (green Chinese onion); yield; fertilization; nitrogen; phosphorus; potassium;
absorption and utilization
大葱为百合科葱属二、三年生草本植物, 以
叶片及叶鞘(假茎)为食用器官, 是我国人民喜食的
调味佳品, 常年栽培面积约1 500万亩, 在我国蔬菜
生产中占有非常重要的地位。大葱耐寒、耐旱能
植物生理学报848
力强, 喜冷凉不喜高温, 对土壤条件要求不高, 具
有较强的适应性, 但因其根系较小, 吸收力弱, 良
好生长发育需氮磷钾平衡施肥(林昌华等2009)。
但长期以来, 大葱生产多按传统经验进行, 生产中
过分重施氮肥, 轻施磷、钾肥等不合理施肥现象
较为突出。虽然近年有学者对大葱养分吸收规律
进行了一些研究, 明确了大葱对氮磷钾元素的吸
收规律(江丽华等2007; 董飞等2012), 但均未涉及
氮磷钾配施对养分吸收利用特性的影响, 而施肥
种类则显著影响大葱的生长及养分的吸收(张玉凤
等2010; 孔灵君等2014)。而科学的氮磷钾配比, 不
仅可显著提高作物产量和品质, 促进干物质的转
运, 还能提高养分利用效率。李文西等(2007)研究
表明, 氮磷钾配施显著提高饲草产量, 增加干物质
积累, 促进饲草的养分吸收, 明显提高氮、磷和钾
的利用率。高志红等(2011)研究得出, 适当比例的
氮磷钾配施既可显著增加木薯植株的氮磷钾含量
和积累量, 又可提高产量。Nguyen等(2002)也得到
类似研究结果。何萍等(1998)研究表明, 适宜的氮
磷钾配施可促进玉米植株生育前期总生物量的积
累以及生育后期干物质从营养体向籽粒的转移,
从而获得较高产量。赵锴等(2008)研究认为, 氮磷
钾显著影响洋葱产量和品质, 且磷肥影响最大, 氮
肥次之, 钾肥最小。为了进一步明确施肥对大葱
的生物学效应, 本文研究了氮、磷、钾配施对大
葱生长及养分吸收利用特性的影响, 以期为大葱
科学施肥提供参考。
材料与方法
1 材料与试验设计
试验于2012~2013年在山东农业大学园艺实
验站进行。供试土壤为壤土, pH 6.93 , 有机质含量
10.3 g·kg-1、全氮0.575 g·kg-1、碱解氮(N) 54.6
mg·kg-1、速效磷(P2O5) 38.6 mg·kg
-1、速效钾(K2O)
65.9 mg·kg-1。供试大葱(Allium fistulosum L. var.
giganteam Makino)品种为‘天光’, 于4月12日播种
育苗, 6月23日定植, 行距90 cm, 株距3.5 cm。按
“3414”试验设计方案(唐启义2010)进行施肥处理,
其N0、P0、K0施肥量均为0, N2、P2、K2施肥量分
别为N 600 kg·hm-2、P2O5 450 kg·hm
-2、K2O 750
kg·hm-2, 小区面积18 m2 , 随机区组排列, 重复3
次。供试氮磷钾肥分别为尿素(N 46%)、过磷酸钙
(P2O5 12%)和硫酸钾(K2O 50%)。根据大葱生长发
育规律和肥料特性, 施肥分4次进行, 其氮磷钾施
用的相对比例分别为基肥20%-30%-15% (6-23)、
缓苗肥20%-30%-20% (7-24)、发棵肥30%-30%-
35% (8-26)、假茎充实肥30%-10%-30% (9-27)。
2 测定指标与方法
为便于样品测试分析, 本研究选取“3414”试
验方案中的N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0、
N2P2K2等5个处理进行取样分析。大葱定植时选取
生长较为一致的幼苗作为第一次取样, 定植后每
隔30 d左右取样一次, 直至大葱收获。每次取样的
样品洗净后, 按根(R)、假茎(C)和叶(L)等分开, 置
烘箱内105 ℃杀青15 min , 在75 ℃下烘干至恒重。
将干样磨碎后过0.25 mm筛, 用万分之一天平准确
称取0.5 g, 以H2SO4-H2O2消煮至澄清, 用凯氏定氮
法测全氮含量 , 钼锑抗显色分光光度法测全磷
含量, 原子吸收分光光度法测全钾含量(鲍士旦
2000)。
肥料农学效率(agronomic efficiency, AE)是指
特定施肥条件下, 单位施肥量所增加的作物经济
产量。公式为: AE (kg·kg-1)=(Yf–Y0)/F。式中, Yf
(kg·hm-2): 某一特定的化肥施用下作物的经济产
量; Y0 (kg·hm
-2): 对照(不施特定化肥条件下)作物
的经济产量; F (kg·hm-2): 肥料纯养分(N、P2O5和
K2O)投入量。单位产量(t·hm
-2)=(小区产量/小区面
积)×10 000。增产率=(处理组产量–对照组产量)/
对照组产量×100%。吸收量(kg·hm-2)=(每株大葱
吸收氮、磷、钾的质量×每公顷大葱棵数)。吸收
比例=1: (每株大葱磷吸收质量/氮吸收质量): (每株
大葱钾吸收质量/氮吸收质量)。
实验结果
1 施肥对大葱生长量的影响
图1显示, 大葱定植初期, 干物质积累极为缓
慢, 处理间差异不显著。随着时间的推移, 大葱生
长速率逐渐加快, 处理间差异逐渐加大, 尤以叶片
表现为甚。定植90 d时, N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0
和N 2 P 2 K 2的叶片干物质量分别比N 0 P 0 K 0高
21.89%、53.23%、60.14%和91.01%; 之后, 植株进
入假茎充实期。至定植120 d后, 尽管叶片的干物
石健等: 氮磷钾配施对大葱产量及养分吸收利用特性的影响 849
质量增加甚少, 而假茎的生长量则仍迅速增加, 收
获时N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0和N2P2K2的单株干
物质量分别比N0P0K0的增加39.55%、71.71%、
57.04%和103.6% , 但N0P2K2、N2P0K2和N2P2K0的
单株干物质量分别比N 2P 2K 2 降低了31.45%、
15.65%和22.86%, 表明缺素对大葱生长的影响以
氮>钾>磷。但从不同器官干物质量看, 对大葱根
系的影响以磷>氮>钾, 对假茎的影响以钾>氮＞磷,
对叶片的影响以氮>磷>钾。
2 施肥对不同大葱器官氮、磷、钾含量的影响
由图2可以看出, 大葱植株各器官氮、磷、钾
含量均随生长的进行, 呈先升高后降低的趋势, 但
不同器官氮、磷、钾含量达峰值的时期存在差
异。如N2P2K2处理的根系氮、钾含量均在定植后
90 d达到最大值, 磷含量则在定植后60 d达到最大
值; 假茎中的磷、钾含量均在定植后90 d达到最大
值, 而氮含量在定植后60 d达到最大值; 叶片中的
氮、磷、钾含量均在定植后90 d达到最大值。
氮、磷、钾含量与施肥密切相关, 如定植60 d时,
N2P0K2、N2P2K0和N2P2K2施氮处理的大葱假茎氮
含量分别为2.42%、2.50%和2.36%, 而缺氮的
N0P2K2和N0P0K0缺氮处理的假茎氮含量仅分别为
1.84%和1.77%, 施氮处理大葱假茎氮含量较缺氮
处理平均高27.3%。其他时期相应施肥处理间也
有类似的趋势, 表明缺素可显著影响该元素在大
葱各器官中的含量。
3 施肥对大葱氮磷钾吸收规律的影响
图3表明, 随生长的进行, 各处理大葱植株对
氮、磷、钾的吸收积累量呈不同程度的增加, 至
定植后120 d, 对氮、磷、钾的吸收速率明显减缓,
这与大葱植株干物质的积累动态一致。但不同处
理大葱氮磷钾的吸收积累量显著不同, 以N2P2K2的
N、P2O5 和K2O吸收量较高, 分别达0.75、0.42和
0.73 g·株-1, 较N0P0K0分别增加138.5%、120.2%和
188.1%。施肥处理中缺乏哪种元素, 不仅该元素
的吸收量显著降低, 同时也显著降低了另外两种
元素的吸收量。
为了进一步探讨大葱不同生长阶段对氮磷钾
的吸收特性, 对N2P2K2处理的大葱进行了相关分
析。结果(表1)表明, 幼苗期氮、磷、钾的吸收速
率较低; 缓苗越夏期, 吸收速率有所增加, 进入叶
丛速生期则迅速增加, 该时期N、P2O5 和K2O的吸
收速率分别达到6.80、3.80和6.41 mg·株-1·d-1; 假茎
充实期, 氮、磷、钾吸收积累速率减缓。尽管大
葱幼苗期生长时间长达70 d, 但氮、磷、钾的吸收
量仅分别占全生育期的5%; 越夏缓苗期的相对吸
收量也仅为6%左右; 而叶丛速生期则高达80%左
右; 假茎充实期虽然植株干物质量仍显著增加, 但
图1 氮磷钾配施对大葱干重的影响
Fig.1 Effects of N, P and K combined application on dry matter of A. fistulosum
植物生理学报850
图3 氮磷钾配施对大葱氮、磷、钾吸收积累量的影响
Fig.3 Effects of N, P and K combined application on N, P2O5, K2O accumulation of A. fistulosum
表1 正常施肥大葱不同生育期对氮磷钾的吸收
Table 1 The uptake of N, P2O5 and K2O at various growth stages of normal fertilization in A. fistulosum
生育期(生长时间) 吸收速率/mg·株
-1·d-1 吸收量/mg·株-1 相对吸收量/% 吸收比例
N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O (N:P2O5:K2O)
幼苗期(70 d) 0.53d 0.36d 0.51d 39.42c 24.87c 35.52c 5.28 5.94 4.88 1:0.63:0.90
缓苗越夏期(30 d) 1.59c 0.91c 1.21c 47.75c 27.42c 36.21c 6.39 6.55 4.98 1:0.57:0.76
叶丛速生期(90 d) 6.80a 3.80a 6.41a 612.20b 342.20b 577.10b 81.99 81.74 79.33 1:0.56:0.94
假茎充实期(30 d) 1.65c 0.81c 2.62b 49.56c 24.18c 78.67c 6.64 5.77 10.81 1:0.49:1.59
全生育时期(220 d) 3.39b 1.90b 3.31b 746.70a 418.70a 727.50a 100.00 100.00 100.00 1:0.56:0.97
　　同列数字后不同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05), 下表同此。
图2 氮磷钾配施对大葱不同器官氮、磷、钾含量的影响
Fig.2 Effects of N, P and K combined application on the contents of N, P, K in different organs of A. fistulosum
石健等: 氮磷钾配施对大葱产量及养分吸收利用特性的影响 851
对氮、磷、钾的吸收速率较低, 其相对吸收量仅
分别占全生育时期的6.64%、5.36%和10.81%。此
外, 大葱不同生育时期对氮、磷、钾的吸收比例
也不相同。从全生育期看, 大葱以吸收氮素较多,
钾素次之, 磷素较少, 其吸收比例为1:0.56:0.97。通
过进一步计算得出, 全量平衡施肥处理下每生产
1 000 kg大葱假茎约分别吸收N 4.27、P2O5 2.40和
K2O 4.17 kg。
4 施肥对大葱产量及氮磷钾吸收利用效率的影响
由表2可知, 不同施肥处理的大葱产量显著不
同, 以N2P2K2较高, 达100.38 t·hm
-2, 较N0P0K0提高
了125.16%, 而N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0处理的增
产率分别为44.87%、72.92%和49.73%, 表明缺素
施肥虽亦可显著提高大葱产量, 但较平衡施肥的
产量显著降低, 且以缺氮对大葱产量的影响较大,
缺钾次之, 缺磷较小。因此, 肥料农学效率以平衡
施肥较高, 达31.01 kg·kg-1, 而N0P2K2、N2P0K2、
N 2P 2K 0农学效率分别为16.68、23.96和21.12
kg·kg-1。缺素施肥也显著影响了大葱对氮磷钾
的吸收量, 且对吸收量的影响与产量一致; 同时,
缺素还显著降低了大葱植株对缺乏元素的吸收
比率。
讨　　论
大葱是我国北方栽培的主要葱属蔬菜, 虽然
不同品种对环境的适应性存在一定差异, 但均具
有较强的耐热、耐旱能力, 可安全越夏或越冬, 因
此, 不同大葱品种的生长发育特性较为相似(苏华
等2006)。本试验所用‘天光’大葱是目前山东出口
大葱的主栽品种(庄文彬2011), 与传统品种章丘大
葱生长规律一致, 其对氮、磷、钾的吸收规律与
植株的生长特性密切相关(江丽华等2007)。由于
大葱种子较小, 幼苗期生长缓慢, 且定植后缓苗时
间较长, 生长量较小, 对氮、磷、钾的吸收也较少,
大葱缓苗后, 生长速率逐渐加快, 对氮、磷、钾的
吸收显著增加, 生长后期由于温光环境较差, 大葱
生长速率减缓, 对氮、磷、钾的吸收速率降低。
但由于不同施肥处理大葱的生长量显著不同, 特
别是缺素施肥处理, 不仅显著降低了大葱各器官
相应缺乏元素的含量, 降低了其吸收比率, 还显著
影响了对其他元素的吸收, 改变了大葱对氮磷钾
的吸收比率, 这与前人在水稻(王伟妮等2010)、木
薯(孟庆伟和高辉远2011)、饲草(曹翠玲和李生秀
2003)的研究结果相似。
大葱是以营养器官为产品的蔬菜, 生长前期
以构建同化器官叶片为主, 生长后期则以营养贮
存器官假茎充实为主, 因此不同生长阶段对养分
的吸收比例不同, 这与不同养分的生理功能不无
关系。由于氮、磷是植物体内构成蛋白质、核
酸、磷脂的主要成分(孟庆伟和高辉远2011), 充足
的氮素有利于增加叶面积, 提高叶绿素含量(曹翠
玲和李生秀2003), 增强光合能力, 而磷素则可促进
作物根系发育(米国华等2004; 段海燕等2002), 在
大葱生长前期和中期, 对氮、磷素的吸收比例较
高。由于钾素能加速碳水化合物向产品器官的运
输 , 促进产品器官膨大(史春余等2002; 刘芸等
2004), 而大葱的生长后期主要是以假茎充实为主,
所以对钾素的吸收比例逐渐增加。
大量研究和生产实践表明, 氮磷钾素不足或
缺乏, 可显著抑制作物的正常生长(张德军2009; 孙
义祥等2009; 丛野等2009), 但不同作物对氮磷钾的
反应存在差异。本试验中, 缺氮施肥的大葱产量
较全量平衡施肥降低了35.65%, 而缺钾、缺磷施
肥处理的产量分别降低了33.50%和23.37%, 表明
表2 氮磷钾配施对大葱产量和吸收效率的影响
Table 2 Effects of N, P and K combined application on the yield and absorption efficiency of A. fistulosum
处理 总产量/kg 单位产量/t·hm-2 增产率/% 吸收量/kg·hm
-2 吸收比例
肥料农学效率/kg·kg-1
N P2O5 K2O (N:P2O5:K2O)
N0P0K0 80.26±0.68 44.58
d 0 0.31d 0.19d 0.23e 1:0.61:0.81 0d
N0P2K2 116.27±4.50 64.58
c 44.87 0.43c 0.32c 0.46c 1:0.73:1.12 16.68c
N2P0K2 138.46±2.50 76.92
b 72.54 0.65b 0.28b 0.54b 1:0.45:0.87 23.96b
N2P2K0 120.17±2.42 66.75
c 49.73 0.60b 0.36b 0.34d 1:0.58:0.58 21.12b
N2P2K2 180.68±0.85 100.38
a 125.16 0.75a 0.42a 0.67a 1:0.56:0.97 31.01a
植物生理学报852
氮肥对大葱产量形成的作用最大 , 这与林昌华
(2009)、江丽华(2007)的研究结果一致, Herison等
(1993)在洋葱上也得出了相似的结论。全量施肥
不仅显著提高了大葱产量, 还显著促进了植株对
氮磷钾的吸收, 提高了肥料农学效率, 本试验条件
下, 大葱全量施肥的肥料农学效率达30.01 kg·kg-1,
较氮、磷、钾分别缺乏施肥提高了85 .91%、
29.42%和49.83%, 表明氮磷钾配施不仅有利于促
进大葱的生长, 还显著提高了养分利用效率。
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