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不同种类钾肥及用量对大蒜品质和产量的影响

作者:admin 发布时间:2020-10-17 09:20

  分类号论文题目: 密级 河南农业大学硕士学位论文 英文题目:一Effect ofdifferentkindsandamount ofpotassium.., IertlllzeronqUalltvandVleld0士KarllC 致谢本论文是在导师孙治强教授悉心指导下完成的,衷心感谢三年来老师在我学习及生 活中给予的无微不至的关怀、支持、鼓励与包容。从开题论证、资料搜集、试验方案设 计、结构安排乃至论文的撰写,导师都给予了关键性的指导和帮助。在整个试验中,每 当我遇到困惑与不解时,导师都给予悉心的教诲,及时为我指点迷津,理清思路。在论 文完成之际,又得到了导师耐心、细致的审阅和修改,字里行间,无不倾注着导师的智 慧和心血。导师“厚德载物,求远务实”的思想深深的感染并激励着我;导师严谨的治 学态度、.广博的学识、敏锐的思维和睿智的洞察力,使我受益非浅,终生享用。同时孙 老师还给我指明了研究方向,使我能够结合特长发挥自已的优势进行科学研究,为我今 后事业铺平了道路。在此,向尊敬的孙老师致以我最衷心的感谢! 衷心感谢教研组的王吉庆教授、孙守如副教授、李建吾副教授、王兰菊副教授、李 胜利副教授、朴风植教授、胡建斌博士等老师在论文试验过程中所给予的关怀和指导; 感谢张惠梅高级试验师在仪器设备方面给予了大力支持和帮助。 特别感谢资环学院的赵月平老师,赵老师在我设计试验时给予认真的指导,提出很 多合理的建议,给予我很大的帮助。赵老师认真严谨的治学态度给我留下深刻的印象, 向赵老师表示我衷心的感谢。 感谢我的同窗好友刘颖、石慧芳、梁芳芳、陈解放等给予我的帮助,你们的友爱和 深情让我时刻感受着家的温暖,愿我们的友谊之树常青;特别感谢我的好友邵秀丽,她 在我的试验和学习中给予我许多帮助和鼓励,让我三年来的学习和生活更加温馨而充满 美好回忆。衷心感谢我的师妹王俊丽,她在试验中做了大量的工作,给了我许多真诚无 私的帮助,再次向她表示我真挚的谢意。 值此毕业之际,真诚地感谢我的家人,他们用世界上最无私的爱支持着我,鼓励着 我,温暖着我,让我有克服困难的勇气和信心! 最后,向所有曾经培养、帮助过我尚未提及的老师、同学和朋友致以我诚挚的谢意! 2010年6月目录 l文献综述…………………………………………………………………………………………………。21.1研究的目的及背景…………………………………………………………………………………3 1.2国内外关于钾对作物营养效果的研究动态………………………………………………………3 1.2.1对维生素C(Vc)的影响…………………………………………………………………….3 1.2.2对可溶性糖含萤的影响……………………………………………………………………3 1.2.3对氨基酸含量的影响………………………………………………………………………4 1.2.4对矿质元素吸收的影响………………………………………。…。…………………j……4 1.2.5钾对硝酸盐含量的影响……………………………………………………………………4 1.2.6对风味品质的影响…………………………………………………………………………5 1.3钾对大蒜产量和品质影响的研究…………………………………………………………………5 1.4钾对植物的生理作用………………………………………………………………………………6 1.5施用钾肥的有关问题…………….j………………………………………………………………。7 1.5.1钾肥的种类…………………………………………………………………………………7 1.5.2影响钾肥施用的因素……………………………………………………………………….7 1.5.3钾肥的施用方法……………………………………………………………………………8 3材料与方法………………………………………………………………………………………………lO3.1试验材料…………………………………………………………………………………………lO 3.1.1供试材料……………………………………………………………………………………10 3.1.2主要仪器及试剂………………………………………………………………………….10 3.2试验方法………………………………………………………………………………………….10 3.3测定项目与测定方法……………………………………………………………………………10 3.3.1测定的项目……………………………………………………………………………….10 3.3.2测定方法…………………………………………………………………………………1l 3.3.2.1根系活力测定…………………………………………………………………………1l 3.3.2.2叶绿素含量测定………………………………………………………………………11 3.3.2.3可溶性糖、可溶性蛋白测定…………………………………………………………11 3.3.2.4Vc含量测定…………………………………………………………………………..12 3.3.2.5土壤中碱解氮含量的测定…………………:………………………………………….12 3.3.2.6土壤中速效P含量的测定……………………………………。…。…………………12 3.3.2.7土壤中速效钾含量的测定……………………………………………………………..12 4结果与分析………………………………………………………………………………………………12 4.1不同处理对大蒜生长发育的影响……………………………………………….:………………12。 4.1.1不同处理对大蒜株高、绿叶片数的影响………………………………………………..12 4.1.2氯化钾和硫酸钾对株高的影响比较……………………………………………………14 4.1.3不同处理对大蒜假茎直径、鳞茎横茎的影响……-….:…………………………………14.4.1.4不同处理对大蒜不同生育期植株鲜重的影响………………………………一………j。15 4.1.5不同处理对大蒜不同生育期植株干重的影响……………………………:………………16 4.1.6氯化钾和硫酸钾对植株干重的影响比较……………………………………o_……….17‘ 4.1.7不同处理对叶绿素含量的影响……………………………………………….:一。…….1& 4.1.8不同处理对根系活力的影响……………………………………………………:j…_…..19 4.2不同处理对蒜头品质和产量的影响………………………………………………………:oooo 020 4.2.1不同处理对蒜头维生素C含量的影响………………………………………………….20 4.2.2不同处理对蒜头可溶性糖含量的影响………………………………………………….2l 4.2.3不同处理对蒜头可溶性蛋白质含量的影响……………………………………………..22 4.2.4不同处理对蒜头产量的影响…………………………………………………………….22. 4.2.5硫酸钾与氯化钾对蒜头增产效果比较…………………………………………………。23 4.3不同处理采后土壤中残留速效养分含量………………………………………………:ooooooo0023 4.3.1不同处理采后土壤中残留碱解氮含量………………………………………………….23 4.3.2不同处理采后土壤中残留速效磷含量………………………………………………….24 4.3.3不同处理采后土壤中残留速效钾含量………………………………………………….25 5结论与讨论……………………………………………………………………………………………….25 5.1结论………………………………………………………………………………………………………………………………25 5.1.1不同处理对大蒜生理、形态指标的影响…………………………………………………25 5.1.2不同处理对大蒜品质和产量的影响…………………………………………………….26 5.1.3不同处理对大蒜采收后土壤中残留速效养分含量的影响……………………………。26 5.2讨论……………………………………………………………………………………………………………………………….27 ii 参考文献……………………………………………………………………………………………………29 ABSTRACT………………………………………………………………………………………………………………………………。32 摘要 为了探讨不同种类钾肥及用量对大蒜品质和产量的影响,试验采用氯化钾和硫酸钾两类钾肥, 设置了施钾量为75l(g hm~、150蚝 hm之、225kg hm2、300kg hm‘2、375kg hm’25个水平 的处理,以不施钾(CK)做为对照。通过对大蒜生理形态指标、品质指标、蒜头产量、采后土壤残留 速效养分含量等进行测定分析,探明了其对大蒜和土壤的效应。结果如下: 1.适量增施钾肥对大蒜生理形态指标有良好的促进效果。增施钾肥能促进大蒜株高、假茎直径、‘ 鳞茎横茎、植株干重和鲜重的增加;对绿叶片数、叶绿素含鼍、根系活力也有_定的促进作用;可 明显改善蒜头的品质,使蒜头Vc、可溶性糖、可溶性蛋白质含量增加;能大幅度提高蒜头的产量, 增产幅度为22.2%~50.2%,平均增产33.26%;最佳施胛量为225kg hm五。适宜的钾肥埘量能促 进大蒜对氮、磷、钾的吸收并协调其吸收平衡。 2.在对大蒜生理形态指标的影响方面,等钾量的硫酸钾比氯化钾更能促进株高、假茎直径、鳞 茎横茎、植株干重和鲜重的增加,最佳处理为225kg hm。2的硫酸钾处理;等钾量的氯化钾促进绿 叶片数、叶绿素含量增加的效果优于硫酸钾。 3.在对大蒜品质指标的影响方面,等钾量的硫酸钾效果略好于氯化钾,但差异不显著。施用硫 酸钾225蚝 hm‘2时,蒜头Vc、可溶性糖含量最高,施用硫酸钾300kg hm。2时,蒜头可溶性蛋白 质含量最高。 4.在提高蒜头产量方面,等钾量的硫酸钾明显优于氯化钾,前者较后者平均增产4.61%;施用硫 酸钾225kg hm’2时增产50.2%,蒜头产量达最大值:除375kg hm。2施胛水平外,其余施钾量时 二者达显著水平。 5.在对采后土壤残留速效养分含量方面,等钾量的硫酸钾促进植株吸收氮的作用优于氯化钾; 等钾量的氯化钾促进植株吸收磷的效果优于硫酸钾。 关键词:氯化钾硫酸钾大蒜品质产量 l文献综述 1.1研究的目的及背景 大蒜(AlliumsativumL)系百合科葱属植物.原产于亚洲西部或中部高原地区,公元前l13年 由汉代张赛引入我国,在我国已有2000多年的栽培历史,各地均有种植。大蒜以鳞茎(蒜头)、花 茎(蒜薹),嫩叶(蒜苗或青蒜)为主要产品,其产品中含有丰富的蛋白质,多种维生素、氨基酸、矿 物质、糖及微量元素等营养成分,经常食用可提高人体免疫力,是人们常食的一种蔬菜和日常生活 中所需的重要调味品之一,为我国名特蔬菜品种i 大蒜不仅营养丰富,而且含有特殊的抗癌、抗菌等活性物质,可预防和治疗多种疾病,在医药 卫生领域也有广泛的用途,。研究表明,大蒜的提取物具有杀菌作用(RossZM等,2001;DauschJG 等,1990),经常食用大蒜可以提高人体的免疫力(谭书明等,1997),防止胃癌和皮肤癌的发生 (BianchiniF等,2001),这是因为大蒜素能抑制癌细胞的生长而不抑制正常的白细胞和红细胞的生 长(KarasalciY等,2001),且近年来发现大蒜中的硒具有抗肿瘤的作用,而大蒜在所有蔬菜中含硒 量最高,比一般蔬菜含量高20多倍,大蒜可作为硒,特别是有机硒的重要载体。因此世界各地正掀 起食用大蒜热,据统计,在美国人蒜是消费量增长最快的蔬菜之一(XuYue等,2001:陈福,1991: 刘文群等,1998).同时大蒜中含有附旨、阳氏胆固醇、解毒和其它有效成分(DausehJG等,1990; StevinsonC等,2000)。食用大蒜可以降低血脂,预防高血脂病,并可阻断亚硝胺的形成,使其在防 治癌症方面有更明显疗效。此外,大蒜的提取物有很强的抑菌作用,是理想的抗菌剂原料,且无有 害残留,可代替传统的化学抗菌剂,生产出绿色的无污染食品,从而减少化学物质对人体的伤害(刘 文群等,1998;Hanunad,1995)。据报道,大蒜素对几十种食品卫生和食品防腐方面的细菌和真菌有 较强的抑制和杀灭作用。林辰壹等研究发现大蒜提取液对青霉、曲霉、根霉等食用菌竞争性杂菌有 强烈的抑制作用(林辰壹等,2000),马惠玲等用犬蒜的浸出液抑制了几种果实病原菌的活性(马惠玲 等,1997),Kirubaharar-JJ等也验证了大蒜提取液的抗细菌活性(Kirubahaarar-JJ等,1999)。同时,饲 料中添加大蒜素,除了可以作为有效的抗菌剂外,还可促进畜禽类的生长发育,以降低化学污染生 产出更安全的畜产品。 我国是tH=界上最大的大蒜生产和出口国家之一。据了解,中国的大蒜种植面积达70万公顷左 右,占全球大蒜种植面积的60%以上,产量占全球总产量的70%以上,主要生产基地集中在山 东、河南、江西、广西、安徽等。在其中一些主产区,大蒜产业已成为当地的农业支柱产业。特别 是加入世界贸易组织以后,我国大蒜出口量迅速增长,栽培面积得到迅速发展,年种植面积逐年递 增,前景广阔。 河南是大蒜重要的主产区,近年来大蒜产业也发展迅速。河南的中牟大蒜不仅以其品质优良, 营养丰富,辣味适中的特点和较高的药用价值享誉中外,还以其蒜头大、瓣匀、不破碎、耐 贮藏等优点备受国内外客商青睐,出口合格率高达94%,出口量约占全国大蒜出口量的三分 之一,是河南省农业的名牌产品,曾获得马来西亚国际食品博览会金奖。近年来,随着国内外 市场对大蒜及其制品需求量的增加,河南省的大蒜种植面积也逐渐扩大。为了提高大蒜的产量,农 民朋友盲目加大施肥量,偏重增施氮磷肥,导致大蒜的产量和品质有所下降,特别是大蒜的辛辣风 味降低,口味变差,既增加了成本又造成了肥料的浪费。因此,提高大蒜产量和质量,降低生产成本,在增加产量的同时,解决改善营养品质,提高商品档次,保护风味等多方面多层次的需要是当 前大蒜施肥技术研究的任务。 1.2国内外关于钾对作物营养效果的研究动态 1865年Lucanus及1866年Bimer和Lucanus最先提出钾是高等植物生长发育所必需的营养元 素,钾素、硫素研究取得了很大进展(王庆仁,1996;李廷强,2001)。.钾是植物生长发育所必需的三 种大量元素之一,可以提高作物抗逆性,如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病虫害侵袭的能力。作物 缺少钾肥,就会得“软骨病”,易伏倒,常被病菌害虫困扰。同时,钾元素常被称为“品质 元素”,它对作物产品质量的主要作用有:能促使作物较好地利用氮,增加蛋白质的含量, 并能促进糖分和淀粉的生成;使核仁、种子、水果和块茎、块根增大,形状和色泽美观; 提高油料作物的含油量,增加果实中维生素C的含量;加速水果、蔬菜和其他作物的成 熟,使成熟期趋于一致:增强产品抗碰伤和自然腐烂能力,延长贮运期限等。 1.2.1对维生素C(Vc)的影响 蔬菜是人体摄取Vc的主要来源,它是衡量蔬菜产品品质的重要指标。多数研究表明,施用钾肥 有利于促进vc形成,可使蔬菜产品中Vc含量显著提高。研究结果表明,适量施用钾肥,大白菜Vc 含量比对照增加2.37"---6.48mg/1009:菠菜增加3mg/lOOg左右; 豆角增加1.59mg/lOOg; 西瓜 和黄瓜中Vc分别增加0.86mg/lOOg和0.85mg/lOOg(许前欣,1999)。施用钾肥,提高了果实的Vc 含量,钾对番茄、青萝卜等Vc的影响较大,对大白菜、小白菜、油菜等绿叶菜类的影响相对较小(郭 亚芬,1999)。 多数研究认为,Vc与钾肥的用量革正相关,而有研究表明,在较低钾水平上,网纹甜瓜的Vc含量 随着钾肥施用量的增加而增加,但当营养液中含K量(360mg/L)较高时,Vc含量有所下降(林多, 2003)。郭熙盛在洋葱试验中也发现,钾肥用量达到240kg.hm-2时,Vc含量开始下降。可见,不同 的蔬菜种类对钾的反应有较人差异,钾肥品种对蔬菜产品Vc含量的影响也存在一定差异。有研究 指出,盆栽试验结果表明:在氮、磷肥基础上施氯化钾,西红柿增产14.8%左右,等钾量的硫酸钾增 产5.9%;大棚试验结果表明:施氯化钾两红柿产量增加8.9%"-'22.4%黄瓜产量增加1.5%----22.9%, 等钾量的硫酸钾效果略好于氯化钾。施钾对蔬菜品质没有不良影响(刘双全,2000)。增施氯化钾可 使番茄和青萝卜中Vc含量增加19.0%'--'23.6%,大白菜、小白菜、油菜和甜椒中Vc含量增加10%以 上,马铃薯增加7%左右。而施用相同浓度的硫酸钾,青萝卜和番茄Vc含量增加23.8%'-'32.1%, 大白菜、小白菜和油菜Vc含量增加15%以上,马铃薯和甜椒增加12%以上(郭亚芬,1999)。莴 苣盆栽试验中,施用氯化钾提高了莴苣的鲜重,而硫酸钾提高了维生素C的含量(郭熙盛,2002)。 1.2.2对可溶性糖含量的影响 钾参与糖和淀粉的合成、运输与转化,能抑制酸性转化酶,促进蔗糖磷酸合成酶活性,从而减少 蔗糖水解,促进产品含糖量的提高,此外钾还能促进淀粉向糖方向的转化(马全民,1992)。据报道, 配施钾肥可使西瓜的可溶性糖含量提高3.45%,其中蔗糖含量增加0.04%,果糖含量增加1.91%,葡 萄糖含量增加1.5%(詹长庚,1990)。增施钾肥,西瓜果实中的蔗糖、果糖、葡萄糖及总糖含量均有 明显提高(施岗陵,1997)。增施钾肥对西瓜、菠菜和茄子等果实中糖的合成与积累均有明显的促进(许前欣等,1999)。而有研究指出,大白菜的含糖鼍与钾肥施用量不表现明显的相关性,其有降低硝 酸盐含量的作用,促进了亚硝态氦的转化(周艺敏,1995)。而有研究表示,在生姜中追施适量钾肥,有 利于促进糖的形成,若钾肥用量过大,其促进作用减小(艾希珍,1998)。洋葱的含糖量与钾肥施用 量呈负相关,他认为可能是因为增施钾肥使洋葱中糖的含量增加的同时,也使氮素的吸收增加,使碳 水化合物与氮素结合成为含氮有机物,从而降低了糖的浓度。一般认为,硫酸钾和氯化钾均能明显地 促进蔬菜产品中糖的形成,但两者相比硫酸钾的效果优于氯化钾(郭熙盛,1999)。施用氯化钾和硫 酸钾分别使番茄果实中可溶性糖含量较对照提高10.7%、12.4%,糖酸比提高了8.3%、12.3%,糖, 酸比的提高表明果实的品质得到了改善(郭亚芬,1999)。 1.2.3对氨基酸含量的影响 蔬菜中蛋白质主要是作为原生质的成分存在而不是作为贮藏物质存在,且蛋白质的含量一般很 低,因此从营养层面研究蔬菜蛋白质的报道较少。钾作为酶的激活剂,对氮代谢起显著的影响作用。 Wil行iedH Eppendoffer认为,植物缺K会影响其体内的N含量,进而影响游离氨基酸和总氨基酸的 组成,不同的氨基酸受影响的程度也不同,其中精氨酸(A嘞受K的影响最大,其次是甘氨酸(Gln)。但 有研究表明,在榨菜中配施钾肥,能使其氨基酸的总量、某些鲜味氨基酸(如谷氨酸)及甜味氨基酸(如 丝氨酸)的含量有所下降,而苦味氨基酸(如缬氨酸、组氨酸)下降幅度更大(詹长庚,199.0)。有人则一 致认为,适量施用钾肥可以提高-两瓜氨基酸的总量,其中甜昧和鲜味氨基酸含量明显提高,而其他类 型(包括苦昧)的氨基酸含量有所下降(林多,2003;陶勤南,1990)。施用氯化钾和硫酸钾均能明显 提高洋葱的游离氨基酸总含量,其中以精氨酸、谷氨酸、苏氨酸、组氨酸、丙氨酸及苯丙氨酸等较 为显著。在低钾水平下(K20 75 kg.hm之),氯化钾对提高游离氨基酸的效果较好,而在较高钾水平下 (K20 150 kg.hm正以上),则硫酸钾的效果较好。 1.2.4对矿质元素吸收的影响 蔬菜产品中矿质元素含量的高低主要取决于植物的吸收与积累。有试验采用池栽士培试验研究 了钾对油菜干物质的积累及油菜对K、ca、Mg吸收方面的影响,结果表明,施钾肥能明显提高植 株干物质的积累量,并能促进油菜对钾的吸收,同时对Ca和Mg的吸收也有明显的促进作用(刘 冬碧等,2001): 但有研究则认为,施用钾肥减少了天鹰椒中ca、Mg的百分含量,K、P的吸收总 量增加,而N、Ca和Mg的吸收总量减少(尚兴甲等,2002),这与在温州蜜柑上的研究一致(张谷 雄,1993)。有研究表明,钾能促进大白菜幼苗对氮和磷的吸收利用,在较低水平(3mmolfL)下,氯化钾 和硫酸钾的效果没有明显差异,但在较高水平(6mmolFL)。F,以硫酸钾促进氮和磷吸收的作用较为 明显(倪吾钟等,1997)。 1.2.5钾对硝酸盐含量的影响 蔬菜是一类易于富集硝酸盐的植物,这种自然积累无害于植物自身,但却潜在地威胁取食的人 畜健康(高祖明,1989)。因为硝酸盐一旦被还原成亚硝酸盐,就有可能和人胃肠中的含氮化合物结 合成致癌的亚硝酸胺。研究结果表明,人体摄入的硝酸盐80%以上来源于蔬菜,特别是叶菜类蔬菜, 硝酸盐含量过高常常成为影响其产品品质的重要因素。因此,硝酸盐含量是衡量蔬菜品质的一项重 要指标。前人研究表明,钾能降低蔬菜硝酸盐的含量。据报道,增施钾肥能有效降低蔬菜产品中硝酸盐的 含量,其中以青菜最为明显,其次是洋葱、甘蓝、花椰菜等。在施用等量氮肥的情况下适量施用钾肥 可使菠菜中硝酸盐含量降低100~250la g.k91(倪吾钟等,1997)。有研究结果显示,萝卜根中硝酸 盐含量与钾含量呈极显著负相关(r=.0.7707),表明萝卜根中硝酸盐含量受其钾含量的制约(张漱茗 等,1997)。这足以说明钾肥对降低蔬菜产品中的硝酸盐含量,改善蔬菜品质具有重要作用。 硝酸还原酶州R)是氮素代谢的关键酶,N03。必须在NR的催化作用下形成N02-.,而N02。再 在亚硝酸还原酶作用下还原成NH4+,然后转化成氨基酸。有报道分别在花椰菜、油菜中研究表月, NR活性与硝酸盐的含量呈负相关(关佩聪等,1994:马娟娟等,2000)。而有研究认为,小白菜、 菠菜叶片中的NR活性与其硝酸盐的含量成正相关(高祖明等,1989)。据报道,在钾与黄瓜品质的 相关性研究中发现,叶片中NR活性与叶片的硝酸盐含量呈显著负相关(r=.0.949),表明叶片中NR 活性对硝酸盐的积累起重要作用,叶片中NR活性高,可以使较多的硝酸盐同化,从而减少其在植 物体内的积累量和提高N的利用率。果实中NR活性极显著低于叶片中NR活性,它与黄瓜叶片和 果实的硝酸盐积累没有明显相关性。 1.2.6对风味品质的影响 “风味”是蔬菜的重要特色,是评价品质的重要指标。目前有关蔬菜风味品质的研究主要集中 在芳香物质的种类和含量测定、分离提纯以及形成机理的研究,而调控技术方面的研究报道较少。 在网纹甜瓜研究中发现适宜的钾浓度(K240mg/L)处理能显著提高果肉中香气成分1.戊基醋酸 盐、丁基醋酸盐和苄基醋酸盐的含量,并能改善其品质(林多,2003)。有研究认为:一般来说,低水平 K处理Kohlrabi(德国最受欢迎的一种蔬菜)会减少特征风味物质(醛、硫化物等)的形成(有机氰化物 除外),适当的K处理能增加醛的含量,从而改善风味(JurgenFischer1992)。有关研究证明,蔬菜中 芳香物质各组分含量还受水分状况(Freeman Nussbaum,1977)等许多方面的影响。 1.3钾对大蒜产量和品质影晌的研究 研究表明,大蒜生长过程中,吸收氮、钾较多,磷较少,吸收氮磷钾比例为N:P205:K20=l: O.3:0.7l。氮、钾吸收高峰在鳞茎膨大期,磷的吸收高峰在蒜薹伸长期。在合理施用氮、磷肥基础 上,适量施片j钾肥增产效果明显,平均比对照(不施钾)增产10.6%,底施K20 133.4 kg.hm之大蒜产量 和品质较高(张翔等,1998)。大蒜施用钾肥有明显的增产效应,施用钾肥10、20kg.666.7rn.2,增产蒜 头17.3%'---47.4%,获得较高的利润和产投比。施钾对蒜头的外观形态有明显的改善,使单果重增加, 蒜头内可溶性碳水化合物、氨基酸总量增加,优势氨基酸精氨酸含量从4.6%增加到5.31%(姜丽娜 等,1997)。大蒜对氮肥和钾肥要求较高,有资料认为大蒜植株含氮约5.O%,含磷约O.7%,含钾2.5%; 每生产3000kg产品需吸收氮5.06睡,磷0.58kg,钾1.50lcg。增施钾肥不仅显著提高蒜头总产量, 还可显著提高蒜头商品率,使裂蒜和小蒜百分率明显降低,从而提高产值和效益,这与相关研究结果有 一致性。增施钾肥对大蒜生长发育和提高蒜头产量与商品性均有显著促进作用,每666.7m2施用氯 化钾20"-'30kg(折合K2012~18kg)即可获得较高产量,也可取得较好的经济效益(朱建忠等,2005)。 在低氮水平下,增施钾肥后,蒜苗维生素C含量增加3.4--一11.2%:在高氮水平下,氮钾处理蒜苗维生素 C含量增加7.5~25.O%。钾肥对蒜苗、蒜苔维生素C的增加效应均高于氮肥的增加效应。在低钾 的土壤上增施钾肥能显著的提高蒜苔的Vc含量,而高钾含量的土壤上,增施钾肥有降低vc的趋势, 但在氮肥施用量较高的情况下,能提高产品的Vc含量。在低氮条件下,施钾能提高蒜苗、蒜苔可溶性 糖含量,其中蒜苔可溶性糖的提高较蒜苗明显。在高氮条件下,增施钾肥对蒜苗、蒜苔可溶性糖分含量 的增加效应没低氮施钾处理明显。这也进一步说明了肥料合理施用有利于提高作物品质。氮钾配施 对大蒜产量及品质都有明显的正效应,蒜苔增产24.2%~29.2%,蒜头增产17.3%~18.9%。氮钾肥的 产量效应与土壤的氮钾水平和氮钾比例密切相关。氮肥的适宜用量为N300""375 kg.hm-2钾肥为 K20150 kg.hm之。增施钾肥使大蒜的经济效益明显提高,产投比为11.07.--,13.26%(张琳等,2003)。 合理施用钾肥对大蒜生长发育有明显的促进作用,在施用K20300 kg.hm"2以下时,.株高、叶片数、 茎粗、薹长、薹直径、薹重、地上部生物量和蒜头重随钾肥施用量的加大而逐渐增加。不同氮肥水 平下,增施钾肥具有显著的增产作用,蒜薹的增产幅度分别为102.8%~155.6%、18.2%"-32.8%和 24.2%"--29.1%平均增产率为122.O%、27.3%和26.7%;蒜头产量提高11.3%~71.1%、38.1%"55.8% 和34.9%一--42.6%,平均增长39.2%、45.9%和38.1%。施用钾肥能大幅度提高大蒜产值,每hm。2增 收3702---7998元,施用钾肥的产投比高达8.23---18.89:1(张青松等,2006)。 1.4钾对植物的生理作用 钾是肥料三元素之一,植物体内含钾一般占干物质重的0.2%~-4.1%,仅次于氮。钾是植物生 命活动中不可缺少的元素,在植物生长发育过程中,它参与60种以上酶系统的活化,是许多酶, 如淀粉合成酶、氨酰tRNA合成酶、硝酸还原酶等的活化剂;并参与植物体内的多种代谢, 如光合作用,同化产物的运输,碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程。钾能够加速植物生长 发育,促进光合作用并加速光合产物向产品器官的运转,促进作物结果;能增强细胞色素氧化 酶和硝酸还原酶的活性,促进植物的正常呼吸和氮素转化;能促进ATP酶(特别是质膜ATP 酶)的活性,增加叶片中ATP含量,为碳水化合物的运输与转化提供能量;钾元素在植物体内 以游离钾离子形式存在,能增强原生质体的亲水性,能促进碳水化合物和氮的代谢;控制和调 节各种矿物营养元素的活性;活化各种酶的活动;控制养分和水的输送;增加体内糖的储备 和提高细胞渗透压,保持细胞的内压,从而防止植物枯萎。增强抗性,提高作物的抗寒、抗 病能力,从而提高农业产量。对蛋白质和氨基酸的合成也具有重要作用。 钾素在植物体内有多种功能。其在叶绿体内能促进电子在类囊体膜上传进,促进光合磷 酸化,并使NADP+转变成NADPH,促进植物对CO,的同化。钾素还可促进光合产物的运输, 并能促进物质合成。这可以解释增施钾肥促进大蒜生长发育和提高蒜头产量的原因(朱建忠 等,2005)。 有关资料报道指出:蔬菜中硝酸盐含量高低与人类健康密切相关i硝酸盐的还原态一皿 硝酸盐与胺反应生成距硝胺,是致癌性强的一类有机化合物,诱癌时间随日摄入量增多而缩 短。蔬菜施肥不当或收获后长期放置,都会过多积累硝酸盐和亚硝酸盐。施用钾肥,可以促进 植株对钾的吸收,钾能促进植株体内一系列生理活动,同时也促进蛋白质的合成,从而减少硝酸盐的积累。氯化钾中的氯离子可以减缓硝化作用的速度,也相对降低了植株硝酸盐含量。 硫酸钾中的硫酸根也能减少植物组织中非蛋白质氮,即硝酸盐的积累。因此在氮、磷肥基础上 施用氯化钾或硫酸钾是改善蔬菜品质的重要措施(刘双全,2000)。 1.5施用钾肥的有关问题 1.5.1钾肥的种类 钾肥全称钾素肥料,以钾为主要养分的肥料。肥效的大小,.决定于其氧化钾含量。具有 钾(K或Ca20)标明量的单元肥料就是钾肥。能提高土壤供钾能力和植物的钾营养水平。主要 有氯化钾、硫酸钾、草木灰、钾泻盐等。大都能溶于水,肥效较快。并能被土壤吸收,不易 流失。钾肥施用适量时,能使作物茎秆长得坚强,防止倒伏,促进开花结实,增强抗旱、抗 寒、抗病虫害能力。根据钾肥的化学组成可分为含氯钾肥和不含氯钾肥。所有的钾盐肥料均 为水溶性,但也含有某些其他不溶性成分。主要钾肥品种有氯化钾、硫酸钾、钾石盐、钾镁 盐、光卤石、硝酸钾、窑灰钾肥。目前生产中使用的钾肥主要有氯化钾和硫酸钾。氯化钾含 有47%左右的氯离子,盐度指数较高,大量施用会引起盐协追。硫酸钾除含有钾外,还含 有作物所需约18%的硫(郭亚芬等,1999)。 氯化钾含氧化钾为50%60%。主要以光卤石,钾石盐和苦卤为原料制成。氯化钾易溶于 水,20摄氏度时溶解度为34.7%,100摄氏度时为55.7%,是速效性肥料,可供植物直接吸收。 氯化钾吸湿性不大,通常不会结块,物理性质良好。便于施用。 硫酸钾的生产方法:一是直接由天然矿物和硬盐矿等制取。二是由氯化钾转化而得,目 前世界生产的硫酸钾中70%由转化法生产。硫酸钾含氧化钾50%-一54%,较纯净的硫酸钾系白 色或淡黄色。菱形或六角形结晶,吸湿性远比氯化钾小,物理性状良好,不易结块,便宜施用。 1.5.2影响钾肥施用的因素 钾肥的施用除取决于土壤的供钾能力外,还受作物种类、农业生产水平和气候及土壤条 件等因素的影响。土壤中钾的含量、形态及其转化和供钾能力是合理分配和施用钾肥的重要 依据。土壤的全钾含量变幅较大,一般为0.1%~3%,平均约为l%。 土壤中的钾包括3种形态:矿物钾。主要存在于土壤粗粒部分,约占全钾的90%左右, 植物极难吸收。缓效性钾。约占全钾的2%~8%,是土壤速放钾的给源。速效性钾。指 吸附于土壤胶体表面的代换性钾和土壤溶液中的钾离子。植物主要是吸收土壤溶液中的钾离 子。当季植物的钾营养水平主要决定于土壤速效钾的含量。一般速效性钾含量仅占全钾的0.1 %~2%,其含量除受耕作、施肥等影响外,还受土壤缓放性钾贮量和转化速率的控制。 过量施用钾肥的危害:1.过量施钾不仅会浪费宝贵的资源,而且会造成作物对钙等阳离子 的吸收量下降,造成叶菜“腐心病”、苹果“苦痘病”等,2.过量施用钾肥会造成土壤环境污染, 及水体污染;3.过量施用钾肥,会削弱庄稼生产能力。 1.5.3钾肥的施用方法 钾肥可用作基肥,也可用作追肥,部分品种子还可以作为叶面肥,但作基肥和叶面肥施用效果为好。将钾肥用作基肥,可满足农作物全生育期对钾元素的需求,对生长期短的作物 和明显缺钾的土壤尤为重要。对生长期长的作物如棉花可采用基施和叶面喷施相结合。对沙 质土壤可采用基施和追施相结合。钾在土壤中的移动性介于氮、磷之间。目前,土壤速效钾 含量在100"-"150mg kg。之间,施适量的K20即可,当土壤速效钾含量大于150mg kg 2引言新鲜大蒜每100g含水分70g,糖7.2g,蛋白质4.4g,脂肪0.3g,钙5mg,磷44mg,铁0.4 mg,维生素B1 O.24 mg,维生素B:O.03mg,尼克酸0.9mg,维生素C mg,此外还含有镁及多 种微量元素等.大蒜不仅含有丰富的营养物质,而且还具有很高的医用功效,常用在抗肿瘤、保护 心血管系统、降低血糖等方面。我国是世界上最重要的大蒜生产及出口国,大蒜产业已成为我国很 多大蒜主产区的农业经济支柱。随着大蒜在医学领域的广泛应用及其深加工产业的迅速发展,大蒜 生产显得尤为重要。如何在增加产量的同时,改善其品质,是生产上急需解决的问题。. 大蒜生长过程中对钾素营养较为敏感,吸收氮、钾多、磷较少,大蒜需肥特点为N>K>P。钾 是公认的“品质元素”,多数研究表明,钾在提高蔬菜产量和改善品质方面起着重要作用。目前我省大 蒜生产中存在的突出问题主要是:(1)盲目施肥现象严重,生产上有些农户依据个人猜测或经验, 盲目大量施肥,既增加了成本,又不能达到预计的效果。(2)大蒜种植户偏施氮磷肥,不施或少施 钾肥的现象十分突出,造成近年来人蒜产区的土壤速效钾含量大幅度下降,土壤养分比例失调,大 蒜病虫害加剧,产量剧减,品质变差,种蒜的经济效益低下。因此,开展大蒜高产高效钾肥施用技 术研究,目的在于解决提高大蒜产量和质量,降低生产成本,在增加产量的同时,改善营养品质, 提高商品档次,保护风味等多方面多层次的需要,是当前大蒜施肥技术研究的任务。本试验分别设 置了等钾量氯化钾和硫酸钾不同施钾水平的处理,希望通过对各处理在大蒜品质和产量上的影响效 果的研究,对等钾量氯化钾和硫酸钾处理在大蒜品质和产量影响效果的比较,找出最适宜的钾肥种 类及施用量,对合理施用钾肥,提高大蒜产量和品质,以及对大蒜生产起一定的指导作用,促进大 蒜生产。 3材料与方法3.1试验材料 3.1.1供试材料 供试大蒜品种为宋城大蒜,由郑州市刘庄蔬菜批发市场购得。供试氯化钾含钾(K20)60%,由绥 芳河市龙生经贸有限责任公司经销(俄罗斯进口);供试硫酸钾含钾(K20)48%,由青海中信国安科技 发展有限公司生产。供试地在郑州市西北郊,郑州绿金园农业科技有限公司基地露地进行,前茬为 花生地。土壤状况如表1. 表I试验士壤的基本农化性质 Table Thebasicphysical-chemicalpropertiesoftest soil 3.1.2主要仪器及试剂‘ HPG.280B光照培养箱 哈尔滨市东联电子技术开发有限公司 HZQ.F160型全温震荡培养箱 哈尔滨市东联电子技术开发有限公司 高压灭菌锅 日本三洋电子产品有限公司 UV-2000分光光度计 上海佑科仪器仪表公司 C02测试器、人工气候箱、烘干箱、火焰光度计、恒温箱、往复振荡机 3.2试验方法 试验于2008年10月一2009年5月在郑州绿金尉农业科技有限公司基地露地进行,种植密度 370000株 hm。2,行距设为30cm,株距设为25cm,小区面积20m2,3次重复,完全随机排列,四周 设保护行。按纯钾(K20)计算,氯化钾设75、150、225、300、375 kg hm五5个处理水平,依次编 号为处理Tl、T3、T5、T7、T9;硫酸钾设75、150、225、300、375kg hm之5个处理水平,依次编 号为处理T2、T4、T6、T8、Tlo.以不施钾肥为对照CK。2008年10月1日播种,选择单瓣重59 左右、硬实肥硕、色泽洁白、无病斑、无伤口、大小一致的蒜瓣作为种蒜。播种前土壤施用氯化钾、 硫酸钾、烘干鸡粪12000 kg hm之、P205 120 kg hm五、尿素375kg hm。2,播种后覆土,浇水, 覆膜。出苗后及时破膜,其它栽培管理措施与当地一般大田大蒜一样。2009一05—28日收蒜。 3.3测定项目与测定方法 3.3.1测定的项目 在大蒜的生长发育的各阶段,分别于苗期(2009—03—09),花芽鳞芽分化期(2009—03—23),花茎 伸长期(2009—04—07),花茎采收期(20009—04—22),以及鳞芽膨大期(2009—05一10)取样30株测定其 株高、假茎粗、鳞茎粗、鲜重、干重、根体积、绿叶片数、叶绿素含量、根系活力。株高用卷尺测 定,茎粗、鳞横径用游标卡尺测定,鲜重、干重用电子天平测定,根体积用排水法测定。其中株高 以根茎部到植株最高点为准,假茎粗以地上2cm处为基准,鳞茎粗为鳞茎横茎,干重为取整株置于 lO 烘箱105杀青15min,80恒温24h后称重。鳞径以游标卡尺卡鳞茎最宽处为准,株高的测定从茎 盘到最长叶片的顶端为准。 收蒜后以四点取样法取0"-'25cm土样,风干后过60目筛,用于测定土壤的速效氮磷钾,速效 氮用碱解扩散法;速效磷用O.5mol L.1 NaHC03法;速效钾用NI-14Ac浸提,火焰光度法。 收蒜后于2009—05—30日取样测定蒜头Vc、可溶性糖含量、可溶性蛋白质及产量(由各小区整 体称重计算产量)。Vc含量采用分光光度法测定(张宪政,1993);可溶性糖含量采用总酮法(张宪政,