袁 婷，王正銀，谷守寬，王 菲，楊 東，陳 益

（西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716）

低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜的營養(yǎng)效應(yīng)研究

袁 婷，王正銀*，谷守寬，王 菲，楊 東，陳 益

（西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716）

【目的】探討低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂對白菜營養(yǎng)效應(yīng)的影響和提高鉀素利用效率的作用。【方法】采用酸性紫色土在西南大學(xué)進(jìn)行了大白菜盆栽試驗(yàn)。在所有處理均施 N 200 mg/kg 和 P2O5100 mg/kg 的基礎(chǔ)上，試驗(yàn)設(shè)不施鉀，低鉀量 (K2O 75 mg/kg 土)，適量鉀 (K2O 105 mg/kg 土)，低量鉀配施納米氫氧化鎂1.13、1.88 mg/kg 土，共 5 個處理。在大白菜生長 68 天后收獲，測定了白菜產(chǎn)量、葉綠素含量、抗氧化能力、養(yǎng)分吸收量及鉀素利用效率、營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)。 【結(jié)果】低量鉀配施納米氫氧化鎂對白菜增產(chǎn)作用極顯著，配施氮磷鉀肥總量的 0.3% (1.13mg/kg 土) 時白菜產(chǎn)量增加 21.5%；配施納米氫氧化鎂使白菜葉綠素 a 含量、葉綠素 b 含量、葉綠素總量和葉綠素 a/b 值分別提高 5.3%～10.3%、4.0%～6.1%、4.8%～8.9% 和 4.3%～8.7%。提高白菜抗氧化能力，使白菜胡蘿卜素、總酚和類黃酮等非酶類抗氧化物質(zhì)含量分別提高 7.6%、6.2% 和6.8%～20.0%，超氧化物歧化酶 (SOD)、過氧化物酶 (POD) 和過氧化氫酶 (CAT) 等酶類抗氧化物質(zhì)含量分別提高 9.8%～18.8%、10.7%～11.2% 和 7.4%～9.9%。配施納米氫氧化鎂促進(jìn)白菜養(yǎng)分吸收，白菜磷、鎂含量分別提高 3.8%～16.9%、11.1%～24.9%，氮、磷、鉀和鎂吸收量分別提高 9.1%～10.2%、13.2%～32.3%、8.4%～14.4%、26.6%～39.7%，鉀素偏生產(chǎn)力、鉀素農(nóng)學(xué)效率、鉀素生理效率和鉀素利用率分別提高20.6%～23.7%、74.5%～77.6%、27.4%～36.5% 和 14.6%～25.0%。低鉀與納米氫氧化鎂配施的效果以配施氮磷鉀肥總量的 0.3% 好于配施 0.5% (1.88 mg/kg 土)。配施納米氫氧化鎂對白菜可溶性糖含量影響不大，對氨基酸含量有一定的降低作用，但顯著降低硝酸鹽含量 11.5%～12.9%，有利于改善白菜衛(wèi)生品質(zhì)。 【結(jié)論】綜合白菜產(chǎn)量、葉綠素含量、抗氧化能力、養(yǎng)分含量和吸收量、鉀素利用效率和營養(yǎng)品質(zhì)，以配施氮磷鉀肥總量 0.3%的納米氫氧化鎂處理綜合效應(yīng)最佳。

納米氫氧化鎂；白菜；生長；抗氧化能力；鉀素利用效率

蔬菜含有豐富的維生素 C、類胡蘿卜素、可溶性糖、氨基酸、類黃酮以及酚類等營養(yǎng)物質(zhì)，是人類不可缺少的食物[1]。鉀素在蔬菜生長發(fā)育過程中具有重要的營養(yǎng)生理功能，主要是調(diào)節(jié)多種酶的活性、促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸、提高碳氮代謝水平、改善細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)、增強(qiáng)抗逆性，對蔬菜品質(zhì)的形成非常關(guān)鍵[2]。蔬菜對氮磷鉀三要素養(yǎng)分的需求以鉀素最多，其次是氮素。然而蔬菜生產(chǎn)中菜農(nóng)過多施用氮磷肥、輕視鉀肥的現(xiàn)象較為普遍，限制了蔬菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)可持續(xù)發(fā)展[3]。我國化學(xué)鉀肥資源不足，迄今鉀肥自給率約 40% 左右，且常規(guī)作物生產(chǎn)中鉀肥利用率小于 45%[4]。在我國提高化學(xué)鉀肥利用效率、降低生產(chǎn)成本、發(fā)展優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)已成為近年來肥料科學(xué)研究的熱點(diǎn)，探索鉀肥高效利用新途徑成為不少研究者的追求目標(biāo)[5–6]。因此，開展本項(xiàng)研究具有重要的理論與生產(chǎn)實(shí)踐意義。

從肥料產(chǎn)品角度看，目前肥料高效利用技術(shù)措施主要有緩/控釋技術(shù)、在肥料中配施增效劑等。納米材料具備晶粒尺寸小、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等特性，添加到肥料中可以增加肥料的吸附，減少肥料的流失和固定，促進(jìn)植物生長發(fā)育，提高肥料利用率[7–8]。近年來，在肥料改性和施用技術(shù)研究方面已應(yīng)用到納米材料，如將納米材料作為肥料包膜材料、結(jié)構(gòu)材料等新型肥料應(yīng)用[9–11]，納米材料直接應(yīng)用于水稻、小麥、玉米、花生、蔬菜、果樹等取得了明顯的增產(chǎn)效益[12–14]。納米氫氧化鎂是一種粒徑介于 82～127 nm 的新型氫氧化鎂，不僅可增加肥料的吸附，減少肥料的流失和固定，還可以增加植物必需元素鎂的輸入等[15]，但迄今該方面的研究尚無報(bào)道。本研究選擇對鉀素養(yǎng)分需求較多的白菜作為對象，將微量納米氫氧化鎂混合到肥料中同時施用，探討低量施鉀條件下配施微量 (氮磷鉀肥總量 0.3%和 0.5%) 的納米氫氧化鎂對白菜產(chǎn)量、抗氧化酶活性等的影響，篩選納米氫氧化鎂適宜用量，為白菜施肥中合理配合施用納米氫氧化鎂提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

于 2014 年 9 月～2015 年 1 月在西南大學(xué)1號玻璃溫室中進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，供試土壤為采自重慶市九龍坡區(qū)含谷鎮(zhèn)蔬菜基地的酸性紫色土，其基本農(nóng)化性狀：pH 5.54、有機(jī)質(zhì) 20.5 g/kg、堿解氮 135 mg/kg、有效磷 29.8 mg/kg、速效鉀 107 mg/kg、交換性鎂118 mg/kg；供試作物為大白菜，品種為浙江雙耐白菜一代雜交，生育期為 60～70 天。供試肥料為尿素(N 46%)、磷酸二氫銨 (P2O552%；N 12%)、硫酸鉀(K2O 52%)、納米氫氧化鎂 (粒徑范圍為 82～127 nm，由鄭州大學(xué)提供)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置 5 個處理 (表 1)，6 次重復(fù)，隨機(jī)排列。試驗(yàn)采用 17.7 cm × 12 cm (直徑 × 高) 的塑料盆缽，每盆裝土 1.8 kg。各處理均施 N 200 mg/kg 和P2O5100 mg/kg。試驗(yàn)時將磷肥、鉀肥、納米氫氧化鎂 (氮磷鉀肥總用量的 0.3% 和 0.5%) 做基肥充分混勻后一次性施入，氮肥按 30%、40%、30% 分三次追施。在 70% 的田間持水量下平衡 5 天后播種，白菜出苗后多次間苗，三葉期每盆定苗 3 株。根據(jù)土壤水分狀況每 1～2 天澆灌 1 次水，以保持土壤達(dá)到田間持水量的 70% 左右，并進(jìn)行常規(guī)栽培管理。

試驗(yàn)進(jìn)行 68 天后收獲，取地上部分，分別用自來水、蒸餾水快速沖洗干凈，植株表面水分再用吸水紙吸干，稱鮮質(zhì)量。取新鮮樣品測定葉片葉綠素、抗氧化活性系統(tǒng)酶活性和維生素 C 含量，用白菜可食用部分測定可溶性糖、氨基酸和硝酸鹽含量。另取新鮮樣品殺青后于 65℃ 條件下烘干，測定干重、總酚、類黃酮、全氮、全磷、全鉀和全鎂養(yǎng)分含量。

表1 盆栽試驗(yàn)方案和施肥量 (mg/kg，soil)Table 1 Scheme and dosage of fertilizers in the pot experiment

1.3 測定項(xiàng)目和方法

1.3.1 白菜生長生理指標(biāo)的測定 葉綠素 a、b，類胡蘿卜素以及葉綠素總量采用 80% 丙酮提取—分光光度法測定；超氧化物歧化酶 (SOD) 活性采用氮藍(lán)四唑 (Nitrobluetetrazolium，NBT) 光化還原法測定；過氧化物酶 (POD) 活性采用愈創(chuàng)木酚法測定；過氧化氫酶 (CAT) 活性采用 H2O2顯色分光光度法測定[16]。

1.3.2 白菜植株養(yǎng)分指標(biāo)的測定 植株樣品經(jīng) H2SO4-H2O2消化，全氮用蒸餾法測定，全磷用釩鉬黃比色法測定，全鉀用火焰光度法測定，全鎂用原子吸收分光光度法測定[17]。

1.3.3 白菜品質(zhì)成分指標(biāo)的測定 可溶性糖采用 3,5-二硝基水楊酸比色法測定，維生素 C 采用 2,6-二氯靛酚滴定法測定，游離氨基酸采用水合茚三酮比色法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定[17]。總酚采用 Folin-Ciocalteu 比色法測定，類黃銅采用鋁鹽顯色法測定[18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

鉀肥偏生產(chǎn)力 (PFPK，g/g) = 施鉀處理白菜產(chǎn)量/鉀肥用量

鉀肥農(nóng)學(xué)效率 (AEK，g/g) = (施鉀處理白菜產(chǎn)量 –不施鉀處理白菜產(chǎn)量)/鉀肥用量

鉀肥生理效率 (PEK，g/g) = (施鉀處理白菜產(chǎn)量 –不施鉀肥處理白菜產(chǎn)量)/(施鉀處理植株鉀積累量 –不施鉀處理植株鉀積累量)

鉀肥利用率 (REK) = (施鉀處理植株鉀積累量 –不施鉀處理植株鉀積累量)/鉀肥用量 × 100%

植株氮 (磷、鉀、鎂) 吸收量 (mg/pot) = 植株氮(磷、鉀、鎂) 含量 × 植株干重

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Excel 和 SPSS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，方差分析的差異顯著性采用新復(fù)極差法 (SSR 法即 Duncan 法) 進(jìn)行平均數(shù)的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜產(chǎn)量的影響

表 2 可見，LK + Mg1 和 LK + Mg2 處理白菜產(chǎn)量較低量鉀處理 (LK) 極顯著提高了 21.5% 和 20.6%，較 MK 處理分別顯著增加了 8.3% 和 7.4%。LK + Mg1處理增產(chǎn)效果好于 LK + Mg2處理。

表2 不同施肥處理白菜產(chǎn)量 (g/pot)Table 2 Yield of Chinese cabbage in different fertilizer treatments

2.2 低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜葉綠素含量的影響

表 3 可見，低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂的白菜葉綠素含量均顯著高于其他處理。與 LK 處理相比，LK + Mg1和 LK + Mg2處理顯著提高了白菜葉綠素 a、葉綠素 b、葉綠素總量和葉綠素 a/b 值，增加值在 4.0% 以上，效果與適量鉀處理相當(dāng)。兩個鎂加入水平處理間結(jié)果差異不顯著。

2.3 低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜抗氧化能力的影響

2.3.1 非酶類抗氧化物質(zhì) 與 LK 處理相比，LK + Mg1和 LK + Mg2處理白菜維生素 C 含量差異不顯著，類胡蘿卜素、總酚和類黃酮含量增加顯著，LK + Mg2處理白菜類胡蘿卜素含量、類黃酮含量分別增加了 7.6% 和 20.0%，LK + Mg1處理白菜總酚含量增加了 6.2%，與 MK 處理效果相當(dāng) (表 4)。LK + Mg1處理類胡蘿卜素含量、類黃酮含量低于 LK + Mg2處理，可能是由于其白菜產(chǎn)量高導(dǎo)致的稀釋作用。

2.3.2 酶類抗氧化物質(zhì) 較之 LK 處理，低鉀配施納米氫氧化鎂可以顯著提高白菜酶類抗氧化物質(zhì)活性，其中，對 SOD 的作用最大，增加了 18.8% 和19.8%；CAT 次之，增加了 17.4% 和 19.6%；對POD 的作用最小，增加了 10.7%～11.2% (表 4)。兩個配施納米氫氧化鎂處理中，以 LK + Mg2處理白菜SOD 和 CAT 活性提高比率最大，LK + Mg1處理白菜的 POD 活性提高最大，這與該處理對白菜總酚含量提高作用最大、白菜產(chǎn)量最高具有一致性。

表3 不同施肥處理白菜葉綠素含量Table 3 Chlorophyll content of Chinese cabbage in different fertilizer treatments

表4 不同施肥處理白菜抗氧化物質(zhì)含量Table 4 Antioxidant content of Chinese cabbage in different fertilizer treatments

2.4 低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜養(yǎng)分含量、吸收量及鉀肥利用效率的影響

2.4.1 納米氫氧化鎂對白菜氮磷鎂養(yǎng)分含量、吸收量的影響 與 LK 處理相比，低鉀配施納米氫氧化鎂顯著降低了白菜氮素的含量，但顯著提高了氮素的吸收量，LK + Mg1和 LK + Mg2的氮素吸收量分別顯著增加了 9.1% 和 10.2%，二者之間差異不顯著 (表 5)。表明低鉀配施鎂降低白菜的氮素含量是因生物產(chǎn)量的大幅度增加導(dǎo)致的 (表 2)。

與 LK 處理相比，LK + Mg1處理顯著提高了白菜磷素的養(yǎng)分含量，磷素吸收量與 MK 處理效果相當(dāng)，LK + Mg2處理的磷素含量與 LK 處理差異不顯著，但磷素吸收量仍顯著增加，但效果顯著低于 LK + Mg1處理 (表 5)。

與 LK 處理相比，低鉀配施納米氫氧化鎂能顯著提高白菜鎂素的養(yǎng)分含量和吸收量，LK + Mg2處理顯著高于其他處理，但鎂含量顯著低于對照。

2.4.2 納米氫氧化鎂對白菜鉀含量、吸收量及利用效率的影響 表 6 可見，與 LK 相比，低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜鉀素含量影響不大，但吸收量顯著提高，并以 LK + Mg1處理作用顯著大于 LK + Mg2處理。與適量鉀處理相比，低鉀配施鎂處理白菜的鉀含量和吸收量顯著降低。雖然適鉀處理白菜植株鉀素含量和吸收量顯著高于其他處理，但該處理的白菜生物產(chǎn)量極顯著低于低鉀配施納米氫氧化鎂處理(表 2)，表明常規(guī)施鉀量造成白菜一定程度的鉀素奢侈吸收[19]。與 LK 處理相比，低鉀配施納米氫氧化鎂能顯著提高白菜鉀素偏生產(chǎn)力、鉀素農(nóng)學(xué)效率和鉀素利用率，以 LK + Mg1處理的作用最大 (提高23.7%、77.6% 和 25.0%)。低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂同樣顯著提高白菜鉀素生理效率，其中 LK + Mg2處理增加作用最大 (達(dá) 36.5%)。

表5 不同施肥處理白菜養(yǎng)分含量以及吸收量Table 5 Nutrient contents and uptake of Chinese cabbage in different fertilizer treatments

表6 不同施肥處理白菜鉀素含量、吸收量和利用效率Table 6 K contents, uptake and use efficiency of Chinese cabbage in different fertilizer treatments

2.5 低鉀配施納米氫氧化鎂對白菜品質(zhì)的影響

與 LK 處理相比，LK + Mg1處理顯著降低了白菜可溶性糖和氨基酸含量 (表 7)，LK + Mg2處理作用不顯著；低鉀配施納米氫氧化鎂可顯著降低白菜硝酸鹽含量，其效果與 MK 處理相當(dāng)。

表7 不同施肥處理白菜品質(zhì)Table 7 Nutritional quality of Chinese cabbage in different fertilizer treatments

3 討論

3.1 低鉀配施納米氫氧化鎂對作物生長和產(chǎn)量的影響

綠色植物光能利用率高低取決于葉片葉綠素含量多少，而作為植物生理指標(biāo)之一的葉片葉綠素含量能反映植物整個生育期間的營養(yǎng)狀況及干物質(zhì)累積能力[20]，提高葉片葉綠素含量是肥料配施納米物質(zhì)提高作物產(chǎn)量的重要機(jī)理之一。在氮肥中配施納米膨潤土可以顯著提高白菜葉綠素含量[21]，本試驗(yàn)在低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂同樣可以顯著提高白菜葉綠素含量。這可能是納米氫氧化鎂對所施用基礎(chǔ)氮肥 (尿素) 的緩釋效應(yīng)，有利于減少氮素?fù)p失，增加對 NH4+的強(qiáng)烈吸附，促進(jìn)植株體氮素的吸收[22]，這與白菜氮養(yǎng)分吸收量增加是一致的，表明在低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂可以協(xié)調(diào)白菜中葉綠素含量與氮素養(yǎng)分吸收的平衡，促進(jìn)白菜的生長發(fā)育，有利于提高光合效率，為白菜產(chǎn)量的提高提供物質(zhì)基礎(chǔ)。較之低量和適量施鉀處理，配施納米氫氧化鎂顯著提高白菜產(chǎn)量，這可歸因于納米氫氧化鎂晶粒尺寸小 (82～127 nm)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等特性[23]，增加了對肥料的吸附作用，有利于肥料氮、磷、鉀養(yǎng)分協(xié)調(diào)供應(yīng)以滿足白菜生長過程中的營養(yǎng)需要。同時納米氫氧化鎂中含有的營養(yǎng)元素鎂是植物葉綠素的主要組成部分，也可能對白菜生長和產(chǎn)量的形成產(chǎn)生正效應(yīng)。

3.2 低鉀配施納米氫氧化鎂對作物抗氧化活性的影響

蔬菜可以有效的降低人體心血管病和癌癥等慢性病，主要是基于植株體內(nèi)含有多種抗氧化作用的生物活性物質(zhì)，如抗壞血酸、類胡蘿卜素、類黃酮和總酚等非酶類抗氧化物質(zhì)以及 SOD、POD 和 CAT等酶類抗氧化物質(zhì)。其中維生素 C、類胡蘿卜素、類黃酮和總酚等非酶類活性物質(zhì)是所有高等植物中含有的次生代謝物，不僅對植物的品質(zhì)、色澤、風(fēng)味和抗逆性有一定的影響，還具有天然的抗氧化活性作用[24–25]，而 SOD、POD 和 CAT 等酶類活性物質(zhì)共同組成植物體內(nèi)的活性氧清除系統(tǒng)，有效清除植物體內(nèi)的自由基和過氧化物。酶類抗氧化物質(zhì)活性的強(qiáng)弱可以衡量蔬菜抗氧化能力狀況[26–27]。氮磷鉀鎂等營養(yǎng)元素可以調(diào)控抗壞血酸、類胡蘿卜素、總酚、類黃酮等非酶類活性物質(zhì)以及 POD、SOD 和CAT 等酶類活性物質(zhì)產(chǎn)生。本研究中低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂的白菜維生素 C 含量降低，可能是生物量減少引起的稀釋效應(yīng)。而配施高量納米氫氧化鎂處理 (LK + Mg2)的白菜類胡蘿卜素、總酚、類黃酮含量和 SOD、POD、CAT 活性的提高作用大，且均能達(dá)到適量鉀肥處理 (MK) 的作用效果(處理間差異顯著)，與白菜磷、鉀等營養(yǎng)元素變化呈現(xiàn)一致性。這可能是納米氫氧化鎂提高了作物體內(nèi)磷、鉀養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)非酶類以及酶類等次生代謝物質(zhì)的產(chǎn)生，從而增加了作物的抗氧化能力。

3.3 低鉀配施氫氧化鎂對作物養(yǎng)分含量、吸收量和利用效率的影響

氮作為植物營養(yǎng)三要素之首，在植物生長發(fā)育過程中起著十分關(guān)鍵的作用，常將其稱做生命元素[28]。磷素是植物體內(nèi)重要化合物的組成元素之一，如構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等，磷含量增加意味著蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)提高[29]。蔬菜是一類需鉀較多的作物，其需鉀量大大高于氮素，生產(chǎn)上增施鉀肥有助于蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)提高[30]。尿素中配施納米碳、膨潤土能促進(jìn)水稻對氮、磷、鉀等養(yǎng)分吸收[31]，而低量施鉀條件下配施納米氫氧化鎂同樣能顯著提高白菜氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量、鎂養(yǎng)分吸收量和鉀素利用率，并以配施納米氫氧化鎂低量的處理 (LK + Mg1) 提高作用大(達(dá) 9.6% 以上)，這可能是納米氫氧化鎂對尿素的緩釋效應(yīng)，有利于減少氮素?fù)p失，促進(jìn)植株體氮素的吸收。鎂元素是植物葉綠素的主要成分，直接影響植物光合作用。有研究認(rèn)為，植物鎂含量 ≤ 2 g/kg為缺乏，≥ 4 g/kg 為適宜[32]，本試驗(yàn)中在低鉀基礎(chǔ)上配施納米氫氧化鎂后，白菜葉片中鎂含量增加到4.11 g/kg 和 4.62 g/kg，較單一施鉀肥處理 (LK 和 MK)更有利于白菜產(chǎn)量的提高。有研究提出，土壤交換性鎂含量缺乏水平為 ≤ 80 mg/kg，低量水平為80～120 mg/kg，適量水平為 120～300 mg/kg[33]，本試驗(yàn)的供試土壤交換性鎂含量 (118 mg/kg) 屬偏低水平。因此，在土壤交換性鎂較低和低量施鉀條件下，配施微量納米氫氧化鎂可以顯著提高白菜鎂養(yǎng)分含量和吸收量，從而有利于提高白菜葉綠素含量(表 3)，改善光合作用，促進(jìn)生長發(fā)育，最終使白菜達(dá)到高產(chǎn)。分析納米氫氧化鎂促進(jìn)作物氮磷鉀鎂等養(yǎng)分吸收的原因，可能是由于納米材料的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，增加了對肥料養(yǎng)分的吸附能力，減少肥料養(yǎng)分的流失、淋失和固定[23]。有研究表明，納米材料可改變水分子結(jié)構(gòu)和形態(tài)，提高其活性，在水分不斷被植物吸收的過程中可攜帶大量營養(yǎng)元素進(jìn)入植物體內(nèi)，達(dá)到營養(yǎng)植物的目的[34]。

3.4 低鉀配施氫氧化鎂對作物營養(yǎng)品質(zhì)的影響

蔬菜中游離氨基酸、可溶性糖和硝酸鹽含量是評價其營養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)，可以反映蔬菜的口感、風(fēng)味和安全性。本試驗(yàn)低鉀配施低量納米氫氧化鎂顯著降低白菜氨基酸和可溶性糖含量，沒有達(dá)到產(chǎn)量與品質(zhì)的同步提高，而配施高量納米氫氧化鎂 (LK + Mg2) 對白菜氨基酸和可溶性糖含量無影響，該處理較低鉀處理 (LK) 增產(chǎn) 20.6%，顯然氨基酸和可溶性糖累積量亦大幅度增加，其中可溶性糖的增加可能是由于納米氫氧化鎂提高了白菜中可溶性糖的供應(yīng)量，抑制了可溶性糖向淀粉的轉(zhuǎn)化或促進(jìn)淀粉向可溶性糖的轉(zhuǎn)化。本研究中配施納米氫氧化鎂對白菜衛(wèi)生品質(zhì)硝酸鹽含量的降低作用十分突出，提高了白菜食用安全性。在蔬菜施肥中配施微量納米氫氧化鎂是否也能顯著降低其它葉類蔬菜硝酸鹽含量，值得深入開展研究。

4 結(jié)論

對于供試土壤和作物，降低鉀的施用量會顯著降低白菜的產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用效率。低鉀配施適宜的納米氫氧化鎂可顯著提高白菜葉綠素含量與氮素吸收，促進(jìn)白菜生長發(fā)育，極顯著提高盆栽白菜產(chǎn)量，效果堪比適量鉀處理。

低鉀配施納米氫氧化鎂可顯著提高白菜類胡蘿卜素、總酚、類黃酮等非酶類抗氧化活性物質(zhì)含量和 SOD、POD、CAT 等酶類抗氧化活性物質(zhì)含量，增加抗氧化能力，提高白菜氮磷鉀鎂養(yǎng)分含量、吸收量和鉀素利用效率，降低白菜硝酸鹽含量，但對品質(zhì)影響不顯著。

綜合白菜生物產(chǎn)量、生理活性、養(yǎng)分吸收和品質(zhì)效應(yīng)，在鉀施用量降低一半的前提下，配施氮磷鉀肥總量 0.3% 的納米氫氧化鎂效果最佳，可在白菜栽培中應(yīng)用。

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Effect of combined application of low-level potassium fertilizer with nano-Mg(OH)2on Chinese cabbage quality

YUAN Ting, WANG Zheng-yin*, GU Shou-kuan, WANG Fei, YANG Dong, CHEN Yi
( College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400716, China )

【Objectives】To evaluate the effect of low-level potassium fertilizer and nano-Mg(OH)2combination application on growth and K use efficiency of Chinese cabbage. 【Methods】A pot experiment was conducted using purple soil and Chinese cabbage as test materials in Southwest University. At the base of applying N 200 mg/kg and P2O5100 mg/kg soil，five treatments were set as: low K (K2O 75 mg/kg soil), proper K (K2O 105 mg/kg soil), low K plus 1.13 and 1.88 mg/kg of nano-Mg(OH)2, and no K control. After 68 days growth, the Chinese cabbages were harvested and the yield, chlorophyll content, antioxidant resistance, nutrients uptake were analyzed, the nutrient use efficiency was calculated. 【Results】The combined application of low K and nano-Mg(OH)2significantly increased the yield of Chinese cabbage, with the highest yield-increasing of 21.5% in treatment of addition of Mg(OH)20.3% (1.13 mg/kg). With the two addition dosages of Mg(OH)2, the contents of chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll and chlorophyll a/b were increased by 5.3%–10.3%, 4.0%–6.1%,4.8%–8.9% and 4.3%–8.7%; the contents of carotenoid, total phenol and lavonoid were increased by 7.6%, 6.2% and 6.8%–20.0%, the nitrogen uptake, phosphorus, potassium and magnesium uptakes were significantly increased by 9.1%–10.2%, 13.2%–32.3%, 8.4%–14.4%, 26.6%–39.7%; the partial factor productivity of K, agronomy efficiency of K, K physiology efficiency and utilization efficiency were increased by 20.6%–23.7%, 74.5%–77.6%, 27.4%–36.5% and 14.6%–25.0%. The highest potassium fertilizer use efficiency was observed in the treatment of low K plus 0.3% of Mg(OH)2. The contents of nitrate were reduced by 11.5%–12.9%, the content of soluble sugar was little affected by the addition of nano-Mg(OH)2. 【Conclusions】The yield, chlorophyll content, antioxidant resistance, nutrients uptake, K use efficiency of Chinese cabbage were significantly increased with low-level potassium fertilizer and nano-Mg(OH)2combination application. The added nano-Mg(OH)2treatment with the 0.3% dosage of NPK was perfect treatment for combined effect.

nano-Mg(OH)2; cabbage; growth; antioxidant resistance; potassium fertilizer use efficiency

2016–03–01接受日期：2016–06–20

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)（201203013-5）；國際植物營養(yǎng)研究所（IPNI）項(xiàng)目（2013-Chongqing-02）資助。

袁婷（1989—），女，四川簡陽人，碩士研究生，主要從事植物營養(yǎng)與品質(zhì)研究。E-mail：602519129@qq.com

* 通信作者 E-mail：wang_zhengyin@163.com