钾对莲藕生长和产量形成的影响

钾 对 莲 藕 生 长 和 产 量 形 成 的 影 响
《 高 效 施 肥 》 2009 年 第 1 期 总 字 第 22 期
钾 对 莲 藕 生 长 和 产 量 形 成 的 影 响
刘 冬 碧 1
, 熊 桂 云 1
, 陈 防 2
, 范 先 鹏 1
, 杨 利 1
,
余 延 丰 1 1
, 张 继 铭
(1 湖 北 省 农 科 院 植 保 土 肥 所 , 武 汉 430064;
2 中 国 科 学 院 武 汉 植 物 园 , 武 汉 430074)
摘 要 : 采 用 盆 栽 试 验 研 究 了 钾 对 莲 藕 生 长 和 产 量 形 成 的 影 响 , 结 果 表 明 : 施 钾 明 显 增 加 莲 藕 立
叶 数 量 和 光 合 作 用 面 积 、 提 高 立 叶 SPAD 值 和 组 织 器 官 含 水 量 、 延 缓 叶 片 衰 老 , 从 而 促 进 莲 藕 生 育
前 期 光 合 产 物 的 形 成 和 累 积 ; 施 钾 还 可 适 当 延 长 莲 藕 成 熟 期 , 促 进 干 物 质 从 叶 片 转 移 并 贮 存 到 产 品
中 , 并 最 终 增 产 20.4%。
关 键 词 : 莲 藕 , 钾 营 养 , 生 长 , 产 量 形 成
莲 藕 (Nelumbo nucifera Gaertn), 又 名 藕 、 荷 、 水 芙 蓉 , 为 睡 莲 科 莲 属 多 年 生 宿 根 大 型 水 生 草
[1,
本 植 物 , 按 其 产 品 器 官 的 利 用 价 值 可 分 为 藕 莲 、 子 莲 和 花 莲
2]。 以 膨 大 的 地 下 根 状 茎 为 食 用 的 藕 莲 ( 习
惯 上 仍 称 为 莲 藕 ) 是 我 国 种 植 面 积 最 大 的 水 生 经 济 作 物 , 也 是 我 国 的 特 色 水 生 蔬 菜 。 据 2004 年 统 计 ,
全 国 种 植 面 积 405 万 亩 , 总 产 量 734 万 吨 , 主 要 分 布 在 长 江 流 域 的 湖 北 、 江 苏 、 安 徽 和 浙 江 等 省
[1]。 过
去 有 关 莲 藕 理 论 方 面 的 研 究 主 要 侧 重 于 分 类 与 生 长 发 育 、 遗 传 育 种 、 组 织 培 养 和 生 理 学 特 性 等 方 面
[2-5],
[1,
生 产 实 践 方 面 的 应 用 研 究 主 要 为 综 合 栽 培 技 术 、 栽 培 模 式 探 讨 等
6], 有 关 莲 藕 营 养 特 性 及 施 肥 方 面 的
研 究 仅 有 零 星 报 道 。 近 年 来 有 研 究 表 明 , 在 潮 土 性 和 黄 棕 壤 性 水 稻 土 上 为 莲 藕 增 施 钾 肥 , 均 有 较 好 的
增 产 效 果 , 并 证 实 莲 藕 为 喜 钾 作 物
[7]。 本 研 究 拟 通 过 大 盆 试 验 , 深 入 探 讨 钾 素 对 莲 藕 生 长 发 育 、 干 物 质
累 积 和 产 量 形 成 的 影 响 , 为 莲 藕 生 产 中 制 定 合 理 的 施 肥 措 施 提 供 理 论 依 据 。
1 材 料 与 方 法
1.1 供 试 材 料
供 试 土 壤 采 自 武 汉 市 东 西 湖 区 走 马 岭 农 场 , 为 长 江 冲 积 物 母 质 发 育 的 潮 土 性 水 稻 土 , 其 属 性 及 养
分 状 况 为 :pH 值 7.92, 有 机 质 1.16%, 铵 态 氮 20.4 毫 克 / 升 ( 单 位 下 同 ), 硝 态 氮 20.5, 速 效 磷 6.2,
速 效 钾 76.2, 有 效 锌 1.6, 有 效 硼 0.4。 莲 藕 品 种 为 鄂 莲 五 号 , 由 武 汉 市 东 西 湖 区 柏 泉 农 场 提 供 。
1.2 试 验 处 理
大 盆 试 验 设 最 佳 ( 即 OPT) 和 减 钾 (-K) 2 个 处 理 , 每 盆 装 粉 碎 风 干 土 100 公 斤 , 重 复 25 次 ,2
处 理 交 错 排 列 。OPT 处 理 N、P 和 K O 用 量 分 别 为 0.45、0.15 和 0.45 克 / 公 斤 土 , 大 粒 锌 (Zn 30%)
2
O5 2
0.5 克 / 盆 , 硼 砂 0.5 克 / 盆 。 氮 肥 用 尿 素 (N 46%),60% 基 施 , 余 下 40% 在 5 月 底 和 6 月 下 旬 分 2 次
平 均 追 施 , 磷 肥 用 普 钙 (P O
2 5
12%), 钾 肥 用 氯 化 钾 (K O 60%),70% 基 施 , 余 下 30% 于 6 月 下 旬
2
和 尿 素 同 施 , 磷 肥 和 硼 肥 全 部 基 施 , 基 肥 与 土 拌 匀 施 入 , 锌 肥 在 2 叶 期 溶 于 水 后 一 次 性 施 入 。
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1.3 试 验 方 法
试 验 于 2007 年 度 在 湖 北 省 农 科 院 盆 栽 场 网 室 内 进 行 。 将 网 室 内 微 池 (1.3 米 × 1 米 × 0.7 米 ) 中
的 土 壤 由 中 心 向 四 周 分 开 , 形 成 与 试 验 大 盆 尺 寸 相 当 (0.65 米 × 0.5 米 × 0.35 米 ) 的 方 形 凹 槽 , 把 洗
净 的 试 验 大 盆 置 于 凹 槽 中 , 使 微 池 土 壤 成 为 试 验 大 盆 的 “ 支 持 介 质 ”。 装 入 已 按 处 理 拌 好 基 肥 的 100 公
斤 风 干 土 , 浇 水 浸 泡 , 使 水 层 高 度 约 为 5 厘 米 , 并 使 盆 内 外 土 体 大 致 水 平 。 在 微 池 中 灌 水 , 让 支 持 试
验 大 盆 的 土 体 呈 淹 水 状 态 , 使 试 验 土 体 的 环 境 温 度 一 致 并 接 近 于 大 田 。2 天 后 (4 月 11 日 ) 每 盆 移 栽
0.5 公 斤 经 消 毒 处 理 、 长 势 基 本 一 致 且 已 萌 发 的 健 康 子 藕 。 在 网 室 的 试 验 区 域 顶 部 固 定 透 明 塑 料 膜 以 防
雨 水 进 入 , 自 来 水 浇 灌 , 及 时 防 病 、 虫 、 草 害 。
主 茎 上 每 片 立 叶 完 全 展 开 后 挂 上 标 明 叶 序 和 日 期 的 吊 签 , 分 别 在 不 同 时 期 调 查 莲 藕 叶 片 的 数 量 和
立 叶 大 小 , 计 算 立 叶 面 积 。 从 5 月 下 旬 2 叶 期 开 始 , 每 隔 10 天 用 SPAD-502 叶 绿 素 仪 测 定 主 茎 上 完 全
展 开 8-10 天 的 成 熟 立 叶 SPAD 值 ( 每 片 立 叶 沿 叶 缘 测 8 次 取 平 均 值 , 下 同 ), 后 栋 叶 展 开 后 同 时 测 定 其
SPAD 值 。 分 别 于 移 栽 后 55 天 (6 月 5 日 ,4-5 叶 期 )、76 天 (6 月 26 日 , 结 藕 始 期 )、97 天 (7 月 17
日 ,76-97 天 为 地 下 茎 膨 大 成 型 期 )、118 天 (8 月 7 日 , 97-118 天 为 新 藕 充 实 前 期 )、139 天 (8 月 28
日 ,118-139 天 为 充 实 中 期 ) 和 160 天 (9 月 18 日 ,139-160 天 为 充 实 后 期 ) 采 取 整 盆 植 株 样 , 每 次
取 3 次 重 复 , 按 叶 片 、 叶 柄 、 地 下 茎 、 膨 大 茎 ( 文 中 亦 称 “ 成 藕 ”)4 部 分 记 录 鲜 、 干 重 量 , 计 算 含 水
量 和 干 物 质 累 积 总 量 ( 根 系 很 难 收 集 完 全 且 其 干 重 比 例 不 及 3%, 故 忽 略 ), 最 后 7 次 重 复 在 190 天 (10
月 18 日 , 立 叶 完 全 枯 黄 后 ) 全 部 收 获 。
2 结 果 与 分 析
2.1 钾 对 莲 藕 生 长 的 影 响
2.1.1 钾 对 莲 藕 叶 片 生 长 的 影 响
无 性 繁 殖 的 莲 藕 其 叶 片 包 括 浮 叶 和 立 叶 , 早 期 以 浮 叶 为 主 , 随 着 生 育 进 程 的 推 进 和 立 叶 不 断 生 长 ,
浮 叶 逐 渐 衰 老 枯 死 或 腐 烂 于 水 中 , 立 叶 成 为 主 要 功 能 叶 。 由 表 1 可 见 :(1) 莲 藕 早 期 发 生 的 浮 叶 数 OPT
处 理 略 少 于 -K 处 理 ,6 月 下 旬 后 ,OPT 处 理 的 浮 叶 衰 老 速 度 明 显 比 -K 处 理 慢 , 使 其 浮 叶 数 反 而 比 -K
处 理 的 多 ;(2) 不 同 处 理 的 立 叶 数 在 早 期 相 差 不 明 显 ,6 月 下 旬 以 后 ,OPT 处 理 立 叶 发 生 明 显 加 快 , 到
7 月 中 旬 达 最 高 值 ,OPT 处 理 比 -K 处 理 平 均 多 3.1 片 / 盆 , 此 后 由 于 光 合 产 物 开 始 大 量 向 膨 大 茎 中 转
移 , 叶 片 生 长 变 缓 并 逐 渐 衰 老 枯 黄 , 到 8 月 下 旬 OPT 处 理 的 立 叶 数 比 -K 处 理 仍 多 3.2 片 / 盆 ;(3) 莲
藕 立 叶 总 面 积 与 其 数 量 的 变 化 趋 势 一 致 , 两 者 呈 极 显 著 正 相 关 (r=0.9942**, n=10)。 可 见 , 施 钾 明 显
促 进 莲 藕 立 叶 生 长 , 增 加 立 叶 数 量 和 光 合 作 用 面 积 , 并 延 缓 浮 叶 和 立 叶 衰 老 。
表 1
钾 对 莲 藕 浮 叶 、 立 叶 生 长 和 立 叶 总 面 积 的 影 响
调 查 日 期 浮 叶 数 ( 片 / 盆 ) 立 叶 数 ( 片 / 盆 ) 立 叶 总 面 积 ( 米 2/ 盆 )
( 月 - 日 ) -K OPT -K OPT -K OPT
06-06 10.3 a 9.0 ab 4.7 a 5.2 a 0.93 a 0.92 a
06-26 6.7 a 7.2 a 8.8 a 9.5 a 1.65 a 1.69 a
07-18 3.9 b 5.6 a 12.8 b 15.9 a 2.50 ab 2.88 a
08-09 3.0 b 5.0 a 10.9 b 13.4 a 1.95 b 2.41 a
08-24 2.4 ab 3.0 a 8.9 b 12.1 a 1.71 b 2.25 a
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钾 对 莲 藕 生 长 和 产 量 形 成 的 影 响
《 高 效 施 肥 》 2009 年 第 1 期 总 字 第 22 期
2.1.2 钾 对 莲 藕 立 叶 SPAD 值 的 影 响
由 图 1 可 见 , 不 同 时 期 叶 龄 基 本 一 致 (8-10 天 ) 的 成 熟 立 叶 其 SPAD 值 均 为 OPT 处 理 明 显 高 于 -
K 处 理 ,6 月 下 旬 两 者 差 异 最 大 , 立 叶 SPAD 值 在 7 月 中 旬 前 随 生 育 进 程 推 进 而 增 加 , 以 后 趋 于 下 降 (7
月 22 日 前 后 主 茎 上 出 现 终 止 叶 )。 莲 藕 在 前 期 发 生 的 立 叶 呈 阶 梯 状 变 大 、 变 高 , 后 期 发 生 的 立 叶 呈 阶
[2,
梯 状 变 小 、 变 矮 , 中 间 出 现 的 最 大 最 高 的 立 叶 称 为 后 栋 叶
6]。 其 后 为 正 常 主 藕 的 第 一 节 , 后 栋 叶 出 现
标 志 着 莲 藕 地 下 茎 开 始 形 成 和 膨 大
[6]。 调 查 表 明 , 后 栋 叶 绝 大 部 分 集 中 在 6 月 18-20 日 完 全 展 开 ,-K 处
理 的 后 栋 叶 主 要 为 第 6、7 立 叶 , 个 别 为 第 8 立 叶 ;OPT 处 理 主 要 为 第 7、8 立 叶 , 个 别 为 第 6 立 叶 , 说
明 OPT 处 理 的 立 叶 数 较 多 。 图 1 结 果 还 表 明 ,OPT 处 理 的 后 栋 叶 SPAD 值 在 8 月 上 旬 以 前 明 显 高 于 -
K 处 理 ,8 月 上 、 中 旬 两 者 相 当 , 以 后 反 而 低 于 -K 处 理 , 两 者 都 在 7 月 下 旬 达 到 最 大 值 。
成 熟 立 叶 是 莲 藕 进 行 光 合 作 用 的 主 要 功 能 叶 ,SPAD 值 反 映 叶 片 叶 绿 素 含 量 的 相 对 大 小 并 体 现 其 光
合 作 用 能 力 。 综 上 所 述 , 在 8 月 上 旬 以 前 , 无 论 是 主 茎 上 叶 龄 一 致 的 成 熟 立 叶 , 还 是 不 同 时 期 的 后 栋
叶 , 其 SPAD 值 均 为 OPT 处 理 明 显 高 于 -K 处 理 , 表 明 施 钾 提 高 了 叶 片 叶 绿 素 含 量 从 而 增 强 其 光 合 作
用 能 力 , 为 后 期 高 产 奠 定 物 质 基 础 。
60
100
SPAD 值
55
50
45
40
35
成 熟 立 叶 -K
成 熟 立 叶 OPT
后 栋 叶 -K
后 栋 叶 OPT
43 54 64 74 84 94 104 114 124 134 144
移 栽 后 天 数 ( 天 )
图 1 主 茎 上 成 熟 立 叶 和 后 栋 叶 SPAD 值 图 2 立 叶 和 成 藕 含 水 量 变 化 曲 线
含 水 量 (%)
85
70
55
40
叶 片 -K
叶 片 OPT
成 藕 -K
成 藕 OPT
55 76 97 118 139 160 190
移 栽 后 天 数 ( 天 )
2.1.3 钾 对 莲 藕 组 织 器 官 含 水 量 的 影 响
植 物 组 织 或 器 官 的 含 水 量 是 其 生 命 活 动 是 否 旺 盛 的 一 个 重 要 指 标 。 凡 是 生 命 活 动 旺 盛 的 部 分 , 水
分 含 量 都 较 高
[8]。 以 立 叶 和 成 藕 为 例 ( 图 2), 不 同 施 肥 处 理 立 叶 的 含 水 量 在 76 天 及 以 前 和 190 天 相 差
不 大 , 从 97 天 到 160 天 均 为 OPT 处 理 明 显 高 于 -K 处 理 ;OPT 处 理 的 成 藕 含 水 量 在 76 天 与 -K 处 理 相
当 , 从 97 天 到 160 天 为 OPT 处 理 明 显 高 于 -K 处 理 ,-K 处 理 的 成 藕 含 水 量 在 139 天 ( 充 实 中 期 末 ) 以
后 即 稳 定 在 一 个 较 低 水 平 (73% 左 右 ),OPT 处 理 在 160 天 ( 充 实 后 期 末 ) 之 后 也 稳 定 在 这 个 较 低 水
平 上 , 比 -K 处 理 推 迟 21 天 。 可 见 , 施 钾 肥 能 提 高 莲 藕 组 织 或 器 官 的 含 水 量 , 增 强 生 育 后 期 的 新 陈 代 谢
能 力 、 适 当 延 长 成 熟 期 , 为 光 合 产 物 的 运 输 和 贮 存 创 造 条 件 。
2.2 钾 对 莲 藕 产 量 形 成 的 影 响
2.2.1 钾 对 莲 藕 叶 片 干 物 质 累 积 的 影 响
由 图 3 可 见 , 叶 片 的 干 物 质 累 积 量 在 97 天 (7 月 17 日 ) 增 加 到 最 高 值 , 此 后 由 于 光 合 产 物 的 转 移
和 新 藕 的 充 实 而 不 断 降 低 ; 不 同 施 肥 处 理 叶 片 的 干 物 质 累 积 量 在 移 栽 后 76 天 (6 月 26 日 ) 内 差 异 较
小 , 此 后 OPT 处 理 明 显 高 于 -K 处 理 , 在 移 栽 97 天 新 藕 膨 大 成 型 后 的 不 同 生 育 时 期 ,OPT 处 理 的 叶 片
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干 物 质 累 积 量 比 -K 处 理 高 23.2- 42.5% 。 叶 柄 干 物 质 累 积 量 的 变 化 趋 势 与 叶 片 相 似 , 但 其 累 积 量 较 低 ,
累 积 量 最 高 值 推 迟 , 出 现 在 118 天 。
干 物 质 量 (g/ 盆 )
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
地 上 部 分
0 55 76 97 118 139 160 190
生 育 期 ( 天 )
图 3
-K 叶 片
OPT 叶 片
-K 叶 柄
OPT 叶 柄
干 物 质 量 (g/ 盆 )
1600
1200
800
400
不 同 生 育 期 莲 藕 各 部 分 干 物 质 累 积 量 变 化 曲 线
0
成 藕 和 干 物 质 总 量
-K 成 藕
OPT 成 藕
-K 总 重
OPT 总 重
0 55 76 97 118 139 160 190
生 育 期 ( 天 )
2.2.2 钾 对 莲 藕 产 量 形 成 的 影 响
图 3 结 果 表 明 , 在 76-97 天 、97-118 天 、118-139 天 、139-160 天 和 160-190 天 这 5 个 时 期 ,-K 处
理 的 成 藕 日 均 干 物 质 累 积 量 分 别 为 8.9、13.7、12.9、10.8 和 0.45 克 / 天 ,OPT 处 理 分 别 为 5.2、16.4、
20.1、14.4 和 1.0 克 / 天 , 可 见 ,OPT 处 理 日 均 干 物 质 累 积 量 尽 管 在 97-118 天 ( 充 实 前 期 ) 已 高 于 -
K 处 理 的 最 高 值 , 其 日 均 累 积 量 最 高 值 却 比 -K 处 理 推 迟 21 天 , 显 示 出 生 育 前 期 叶 片 较 强 的 干 物 质 生 产
能 力 。 成 藕 的 干 物 质 累 积 量 从 76 天 ( 结 藕 始 期 ) 到 118 天 ( 充 实 前 期 末 ) 均 为 OPT 处 理 低 于 -K 处 理 ,
以 后 OPT 处 理 的 成 藕 干 物 质 累 积 明 显 加 快 , 在 139 天 超 过 -K 处 理 并 比 后 者 高 15.6%; 在 160 天 整 株
干 物 质 累 积 量 最 大 值 时 比 -K 处 理 高 19.7%, 此 时 成 藕 干 物 重 占 总 干 物 重 的 81.2%; 在 190 天 立 叶 完 全
枯 黄 后 比 -K 处 理 高 21.1%, 此 时 成 藕 干 物 重 占 总 干 物 重 的 86.1%。
图 3 结 果 还 表 明 , 在 移 栽 160 天 (9 月 18 日 , 充 实 后 期 末 ) 以 后 , 莲 藕 接 近 完 全 成 熟 , 其 干 物 质
重 量 基 本 不 再 增 加 , 干 物 质 总 重 则 因 地 上 部 分 枯 黄 腐 烂 而 略 有 降 低 , 因 此 可 认 为 这 时 已 是 一 季 成 熟 藕
的 收 获 时 期 。 本 研 究 取 160 天 和 190 天 成 藕 干 物 重 平 均 值 为 最 终 产 量 ,-K 处 理 为 1013 克 / 盆 ,OPT 处
理 为 1220 克 / 盆 , 因 此 施 钾 最 终 增 产 20.4%。 成 熟 末 期 不 同 施 肥 处 理 的 莲 藕 含 水 量 相 同 (73.2%), 所
以 鲜 产 量 的 施 钾 增 产 幅 度 与 干 产 量 也 是 一 致 的 。
参 考 文 献 :
[1] 沈 康 荣 . 水 稻 与 莲 藕 覆 膜 节 水 高 效 技 术 . 中 国 农 业 科 学 技 术 出 版 社 . 2007. 162-172.
[2] 中 国 科 学 院 武 汉 植 物 研 究 所 . 中 国 莲 . 科 学 出 版 社 , 1987.
[3] 刁 英 , 韩 延 闯 , 何 建 军 , 等 . 莲 藕 研 究 进 展 . 氨 基 酸 和 生 物 资 源 , 2004, 26(1): 8-11.
[4] 朱 明 超 , 蔡 汉 , 罗 伯 祥 , 等 . 莲 藕 膨 大 过 程 的 观 察 与 分 析 . 江 苏 农 业 学 报 ,2003,19(4): 255-256.
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36(5):1946-1948.
[8] 潘 瑞 炽 , 董 愚 得 . 植 物 生 理 学 ( 第 二 版 ) 上 册 . 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社 . 1983. 6, 181-191.
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钾 对 莲 藕 生 长 和 产 量 形 成 的 影 响
《 高 效 施 肥 》 2009 年 第 1 期 总 字 第 22 期
7 月 17 日 采 取 的 完 整 成 型 藕 , 包 括 主 藕 、 子 藕 和 孙 藕 。
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3 结 论
平 衡 施 肥 能 够 显 著 增 加 花 生 产 量 , 平 均 增 产 达 26.3%, 也 高 于 农 户 习 惯 施 肥 产 量 。 不 同 花 生 品 种
之 间 产 量 增 加 幅 度 有 所 不 同 , 供 试 5 个 花 生 品 种 中 以 中 花 4 号 和 远 杂 9102 增 产 幅 度 更 明 显 ; 不 同 磷 钾
用 量 的 增 产 效 果 不 同 , 以 施 P O
2 5
9 公 斤 / 亩 ,K O 9 公 斤 / 亩 产 量 最 高 。
2
平 衡 施 肥 可 以 获 得 较 高 的 产 投 比 , 平 均 可 达 12.7。
平 衡 施 肥 能 够 增 加 花 生 种 植 经 济 效 益 , 但 其 受 花 生 产 量 、 肥 料 用 量 和 市 场 价 格 的 影 响 , 波 动 较 大 。
在 增 产 幅 度 较 低 的 情 况 下 , 可 能 出 现 增 产 不 增 收 现 象 。 此 时 肥 料 施 用 水 平 不 是 影 响 种 植 效 益 的 首 要 限
制 因 子 , 应 综 合 考 虑 其 它 因 素 , 达 到 经 济 效 益 和 肥 料 用 量 的 平 衡 。
参 考 文 献 :
[1] 金 继 运 . 我 国 肥 料 资 源 利 用 中 存 在 的 问 题 及 对 策 建 议 [J]. 中 国 农 技 推 广 ,2005,11:4-6.
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