李莉　展銘等

關(guān)鍵詞：綠豆；鉀肥；氮磷鉀養(yǎng)分；產(chǎn)量

中圖分類號：Ｓ５２２．０６２ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）24－5621-04

綠豆是湖北省丘陵和山地重要的雜糧作物之一，與其他作物相比具有生育期短、適播期長、適應(yīng)性廣等明顯的生理生態(tài)優(yōu)勢［１］。綠豆中的蛋白質(zhì)是全價蛋白質(zhì)，人體必須直接從食物中攝取的8種氨基酸在綠豆中含量十分豐富，是人們理想的營養(yǎng)保健食品［２］。近年來隨著人們生活水平提高，綠豆作為醫(yī)食同源作物，其需求量和消費量呈現(xiàn)出日益增加趨勢。

鉀在作物生理代謝過程中功能特殊被譽為品質(zhì)元素。鉀在土壤中以ＫＣｌ、Ｋ２ＳＯ４、ＫＮＯ３等鹽類形式存在，在水中則解離成Ｋ＋而被根吸收［３］。在所有元素中，鉀是對作物健康影響最大的元素，試驗證明，鉀素營養(yǎng)充足的植株，通常能表現(xiàn)出較強的抗病和抵抗環(huán)境脅迫的能力。土壤中速效鉀含量過低時，植物葉片的葉尖、葉緣處易出現(xiàn)黃綠色斑塊，葉面凹凸不平，生長緩慢，植株矮小不開張。當(dāng)土壤中鉀過量時，會阻礙植物對Ｎ、Ｍｇ、Ｃａ等元素的吸收和利用，鉀被吸收后，在植株體內(nèi)不形成穩(wěn)定的化合物，因而移動性很強，具有隨生長中心的轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移的特點，易引起各種生理性病害［４－７］。通過田間試驗測定不同生育期綠豆植株地上部分Ｎ、Ｐ、Ｋ吸收量，分析綠豆養(yǎng)分吸收特性及鉀肥利用率，探討綠豆對鉀肥施用的反應(yīng)規(guī)律，以期為綠豆高產(chǎn)、養(yǎng)分高效管理技術(shù)提供一定理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

１ 材料與方法

１．１ 試驗區(qū)概況

試驗于２００９年６月至９月在湖北省武漢市洪山區(qū)湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南湖試驗站進(jìn)行，該站位于北緯３０°２８′，東經(jīng)１１４°２５′，海拔２０ｍ。

試驗地前作為小麥，土壤基本理化性質(zhì)為ｐＨ６．７３，有機質(zhì)２９．７ｇ／ｋｇ，全氮０．８４ｇ／ｋｇ、全磷０．６６ｇ／ｋｇ、全鉀５．０９ｇ／ｋｇ、速效磷３９．８ｍｇ／ｋｇ、速效鉀５６．３ｍｇ／ｋｇ。

１．２ 供試材料

供試綠豆品種為鄂綠４號，２００９年通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會審定。該品種株型緊湊，直立生長，子粒種皮黑色，有光澤；結(jié)莢集中，不炸莢、不褐變，適于一次性收獲。

１．３ 試驗設(shè)計

１．５ 數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)處理采用Ｅｘｃｅｌ２００３和ＤＰＳ７．０５統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較和方差分析。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 不同鉀水平對綠豆產(chǎn)量的影響

２．２ 不同鉀水平對綠豆產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表３可知，在Ｎ、Ｐ施用量相同情況下，增施鉀能明顯促進(jìn)綠豆各產(chǎn)量構(gòu)成因素增長。施鉀后，綠豆單株莢果數(shù)增長了２．１％～１１．６％，其中以Ｋ１３５處理對綠豆單株莢果數(shù)形成的促進(jìn)效果最好，超過此用量鉀的促花增莢效應(yīng)降低。施鉀處理較對照的每莢粒數(shù)增長了１．１％～７．５％、百粒重增長了２．８％～６．８％，其中Ｋ１３５處理對綠豆每莢粒數(shù)的促進(jìn)作用最明顯，超過這一施用水平則表現(xiàn)為高鉀施用的報酬遞減現(xiàn)象。分析不同施鉀處理的單株花數(shù)可知，鉀對綠豆花芽分化有較好的促進(jìn)作用，增施鉀后綠豆單株花數(shù)明顯增加，增加幅度為１４．９％～４６.0％，隨著鉀用量增加，綠豆單株花莢數(shù)呈拋物線變化趨勢，以Ｋ９０和Ｋ１３５處理單株花數(shù)較多。在一定范圍內(nèi)增加鉀施用量，可促進(jìn)綠豆花芽分化，增加單株莢果數(shù)和每莢粒數(shù)，提高百粒重。

綠豆單株成莢率主要受綠豆單株花數(shù)和單株結(jié)莢數(shù)的影響，分析表３可知，施鉀能增加綠豆單株花數(shù)和單株莢果數(shù)，但單株花數(shù)和單株莢果數(shù)的增加不成正比，因此隨鉀施用量增加，綠豆單株成莢率表現(xiàn)出遞減趨勢。表明綠豆開花成莢率的提高不只受鉀施用量影響，如何減少綠豆的落花和提高成莢率還有待深入研究。

２．３ 綠豆分枝期不同鉀施用水平下植株Ｎ、Ｐ、Ｋ積累規(guī)律

２．４ 綠豆成熟期不同鉀肥施用水平下植株Ｎ、Ｐ、Ｋ在各器官的分配規(guī)律

增施鉀后，各處理綠豆成熟期植株中鉀養(yǎng)分積累量較對照都有明顯增加，增幅為３０％～５４％，其中以Ｋ９０和Ｋ１３５處理鉀養(yǎng)分積累量較高。從鉀養(yǎng)分積累規(guī)律來看，綠豆植株中鉀養(yǎng)分積累量隨鉀肥施用量增加呈拋物線變化趨勢，當(dāng)鉀用量超過１３５ｋｇ／ｈｍ２時，鉀養(yǎng)分在綠豆植株中的積累量呈現(xiàn)下降趨勢，表明適量施用鉀能促進(jìn)綠豆群體鉀的積累，但過度施用鉀則會出現(xiàn)報酬遞減現(xiàn)象。分析表５中各處理莢果中的Ｎ、Ｐ、Ｋ養(yǎng)分的總積累量可知，增施鉀有利于綠豆莢果中Ｎ、Ｐ、Ｋ養(yǎng)分的積累，各處理莢果中Ｎ和Ｐ的積累量表現(xiàn)為Ｋ１３５﹥Ｋ１８０﹥Ｋ４５﹥Ｋ９０﹥Ｋ０，Ｋ的積累量則表現(xiàn)為Ｋ１３５﹥Ｋ９０﹥Ｋ４５﹥Ｋ１８０﹥Ｋ０。表明適量增施鉀有利于養(yǎng)分在莢果中的分配和累積。

２．５ 鉀肥利用效應(yīng)分析

３ 小結(jié)與討論

研究表明，施鉀對于改善作物的經(jīng)濟性狀有利［９－１１］。此次研究結(jié)果也表明，在Ｎ、Ｐ施用量相同情況下，合理增施鉀肥能明顯促進(jìn)綠豆單株花芽分化，提高單株莢果數(shù)，增加每莢粒數(shù)，提高百粒重，并最終通過群體產(chǎn)量體現(xiàn)出來。但過量施用鉀肥則促花增莢效應(yīng)降低，表現(xiàn)出高鉀施用的報酬遞減現(xiàn)象，造成投入成本的增加和資源浪費。

綠豆分枝期不同器官的養(yǎng)分積累表現(xiàn)為葉片養(yǎng)分總積累量大于莖稈，葉片中氮素和磷素的積累量明顯高于莖稈。綠豆莖稈中Ｎ、Ｐ、Ｋ積累量表現(xiàn)為鉀＞氮＞磷，其中鉀素占莖稈中三元素總積累量的５２％～６６％。合理施用鉀能提高綠豆莖稈和葉片中鉀素的積累，相對不施鉀處理綠豆鉀素的積累量增加幅度為１4％～５０％。隨著鉀用量增加，綠豆鉀素的積累量呈拋物線變化趨勢，以Ｋ１３５處理鉀素積累最高。

增施鉀后，成熟期綠豆植株中鉀養(yǎng)分的積累量隨鉀施用量增加呈拋物線變化趨勢，其中鉀用量為９０～１３５ｋｇ／ｈｍ２時，綠豆鉀素的積累量較高。當(dāng)鉀用量超過１３５ｋｇ／ｈｍ２時，綠豆植株中鉀素積累量呈下降趨勢，出現(xiàn)報酬遞減現(xiàn)象。合理增施鉀可提高成熟期綠豆養(yǎng)分積累量，其中葉片和莢果中的積累量表現(xiàn)為氮＞鉀＞磷，綠豆莖稈養(yǎng)分積累量表現(xiàn)為鉀＞氮＞磷。不同鉀處理莢果的養(yǎng)分積累量Ｋ１３５最高，表明適量增施鉀有利于養(yǎng)分在莢果中的分配和累積。Ｋ１３５處理植株的養(yǎng)分總積累量最高，表明當(dāng)鉀施用量為１３５ｋｇ／ｈｍ２時有利于綠豆植株中Ｎ、Ｐ、Ｋ的積累。

提高作物對鉀肥的吸收利用效率是緩解資源短缺、節(jié)約資源的重要途徑［１２］。合理施鉀可提升鉀肥利用效率、提高作物產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量，同時也有效控制了農(nóng)田養(yǎng)分的損失，減少了環(huán)境污染問題，有利于高產(chǎn)高效農(nóng)業(yè)模式的形成。試驗中，隨著施鉀量增加，鉀肥偏生產(chǎn)力和鉀肥農(nóng)學(xué)利用率逐漸降低，以施鉀４５ｋｇ／ｈｍ２最高，分別為２５．６７和７．３９ｋｇ／（ｋｇＫ２Ｏ）。根據(jù)綠豆產(chǎn)量得到的鉀效應(yīng)方程，綠豆鉀推薦最高用量１０７ｋｇ／ｈｍ２，最佳用量為９８ｋｇ／ｈｍ２。

今后研究肥料元素的主要方向要注意協(xié)調(diào)好養(yǎng)分投人、作物生產(chǎn)和環(huán)境風(fēng)險之間的矛盾，使養(yǎng)分管理與節(jié)水、高產(chǎn)栽培等技術(shù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效與環(huán)境友好協(xié)調(diào)發(fā)展。針對綠豆生產(chǎn)，在合理施鉀的基礎(chǔ)上，還應(yīng)加大綠豆根系吸鉀機制、根系吸鉀效率、土壤環(huán)境、植物體內(nèi)鉀運輸、轉(zhuǎn)運和合理分配、土壤鉀與其他植物營養(yǎng)的相互作用機制等方面的研究，進(jìn)一步提高鉀肥利用效率。

參考文獻(xiàn)：

［１］李 莉，萬正煌，黃益勤，等．湖北綠豆地方種質(zhì)資源鑒定和主要農(nóng)藝性狀評價［Ｊ］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００９，１６（１）：３０－３３．

［２］金 彪．綠豆的養(yǎng)生智慧［Ｍ］．長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，２０１０．

［３］慕成功．鉀素營養(yǎng)及施肥技術(shù)［Ｍ］．北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，１９９５．

［４］芒森ＲＤ．農(nóng)業(yè)中的鉀［Ｍ］．范欽楨，鄭文欽，譯．北京：科學(xué)出版社，１９９５．

［５］宗大輝，徐 輝，李曉翠．鉀肥的作用及施用方法［Ｊ］．吉林農(nóng)業(yè)，２００７（５）：３２－３３．

［６］閆春娟，宋書宏，王文斌，等．大豆鉀營養(yǎng)研究進(jìn)展［Ｊ］．大豆科學(xué)，２００９，２８（５）：９２６－９３０．

［７］張福鎖，王激清，張衛(wèi)峰，等．中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑［Ｊ］．土壤學(xué)報，２００８，４５（５）：９１５－９２４．

［８］鮑士旦．土壤農(nóng)化分析［Ｍ］．第三版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，２０００．

［９］唐忠厚，李洪民，張愛君，等．施鉀對甘薯常規(guī)品質(zhì)性狀及其淀粉ＲＶＡ特性的影響［Ｊ］．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，２０１１，２３（１）：４６－５１．

［１０］李銀水，魯劍巍，廖 星，等．鉀肥用量對油菜產(chǎn)量及鉀素利用效率的影響［Ｊ］．中國油料作物學(xué)報，２０１１，３３（２）：１５２－１５６．

［１１］陳 昆，劉世琦，張自坤，等．鉀素營養(yǎng)對大蒜生長、光合特性及品質(zhì)的影響［Ｊ］．植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，２０１１，１７（２）：５０６－５１２．

［１２］孫愛文，張衛(wèi)峰，杜 芬，等．中國鉀資源及鉀肥發(fā)展戰(zhàn)略［Ｊ］．現(xiàn)代化工，２００９（９）：１０－１６．