硼钼镁对菜心产量及养分吸收的影响

硼 钼镁对菜心产量及养分吸收的影响邵鹏1，2，刘士哲1，李淑仪2，蓝佩玲2，廖新荣2，王荣萍2，张永起2（1.华南农业大学资源与环境学院 ，广东广州 ，510642；2.广东省生态环境与土壤研究所 ）菜心 Brassica parachinensis又称菜薹 ，属十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种 ，以花薹为主食部分[1],风味独特 ，被人们誉为 “菜中之后 ”，是我国华南地区的特产蔬菜 。 华南地区土壤受母质和气候条件的客观影响 ，许多微量元素含量很低 ，尤其是硼和钼 ，对蔬菜包括菜心产量的提高产生了重大影响 。目前缺硼土壤在世界各地广泛分布 ，有关缺硼影响作物品质 、 导致作物产量减少的报道增多 ，关于硼与其他元素关系的研究越来越受到重视 ，在实际生产中也有较大的意义[2]。 硼是植物生长的必需微量元素 ，有稳定叶绿素结构 、促进碳水化合物运输和蛋白质合成的作用[35]。钼是硝酸还原酶的组分 ，通过提高硝酸还原酶（NR）的活性 ，加速 NO3-的还原 ，促进蛋白质合成[6]。缺钼导致植物不能有效利用和转化养分 ，造成植物体内营养分布失衡 。镁是植物正常生长发育所需的中量营养元素 ,与植物体内生理反应和细胞组织结构发育有关[7],是构成叶绿素的主要矿质元素 ，直接影响植物的光合作用和糖 、蛋白质的合成[8]，与蔬菜作物生长发育 、产量和品质有密切关系 。试验以菜心为材料 ，着重探讨了在华南典型土壤上使用硼钼镁肥对菜心产量的影响 ，以及硼钼镁对菜心体内元素吸收的影响 ，得出该土壤上硼钼镁肥与产量的关系 ，进而得到最佳施肥量 ，为实践提供理论依据 。1 材料与方法1.1 试验材料供试菜心品种为 80 天油绿甜菜心 。 所用肥料为尿素 （N 46.6）、过磷酸钙 （P2O510）、硫酸钾（K2O 50）、硼砂 （B 10）、钼酸铵 （Mo 54）、硫酸镁 （Mg 10）。 供试土壤 pH 值 7.8，有机质 11.9 g/kg、碱解 N 73.78 mg/kg、速效 P 81.55 mg/kg、速效 K80 mg/kg、有效 Mg 128.2 mg/kg、有效 B 0.39 mg/kg、有效 Mo 0.12 mg/kg。 土壤的有效硼和钼含量 （分别为 0.50 和 0.15 mg/kg）均在临界值以下 、土壤有效镁也接近临界值 （120 mg/kg）。1.2 试验方法试验于 2008 年 1012 月在广州市增城市朱村镇进行 。试验设计为单因素随机区组排列 ， 共设置 10个处理 、3 次重复 ， 其中以仅施 N，P，K 的为对照（CK），N，P，K 施用量分别为 N8.9 kg/667 m2，P2O52.4 kg/667 m2，K2O5 kg/667 m2。在施用相同 N，P，K肥的基础上再分别配施硼 、钼和镁 ，各设 3 个水平 ，其中硼的 3 个水平分别为 B130 kg/667 m2，B260 kg/667 m2，B3120 g/667 m2；钼的 3 个水平分别为 Mo18g/667 m2，Mo216 g/667 m2，Mo332 g/667 m2；镁的 3 个摘 要 以菜心为试材 ，研究了硼钼镁不同施肥水平对菜心产量和养分吸收的影响 。 研究结果表明 ，施用硼钼镁能够提高菜心的产量和经济效益 ， 当 B，Mg，Mo 施用量分别为 0.03，0.032，1.741 kg/667 m2时 ， 效益最大 ， 增幅分别为14.27，13.1，14.51。 施硼可促进菜心对 N，P，K 及 B 的吸收 ，但过量的硼会抑制菜心对 P 的吸收 ；施钼可以提高可食部分和全株对于 N，P，K 及 Mo 的吸收 ，降低菜心不可食部分对于 N，P，K 的吸收 ；施镁促进菜心对 N，K，Mg 的吸收 ， 促进可食部分 P 的吸收的同时降低不可食部分及全株 P 的吸收 ， 高浓度的 Mg 会降低菜心可食部分对于 N，Mg 的吸收 。关键词 菜心 ；硼钼镁 ；养分 ；产量 ；吸收量基金项目 广东省特色蔬菜产业技术体系和农业公益性行业科研专项 nykyzx07-007）邵鹏 （1985-），男 ，硕士研究生 ，主要从事植物营养方向研究 ，电话 020-87024373，E-李淑仪 ，通信作者 ，电话 020-87024752，E-收稿日期 2010-04-19DOI10.3865/j.issn.1001-3547.2010.24.0212010（24）58-62 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES（学术版 ）58- -注 3 个方程相关系数分别为 0.809 6，0.918 6，0.991*（n4，r0.050.95）水平施用量为 Mg10.3 kg/667 m2，Mg20.6 kg/667 m2，Mg31.2 kg/667 m2。 每小区面积 20 m2。肥料施用 基肥施 10磷肥 、30氮钾肥 。 其余为追肥分为 4 次施 ， 第 1 次追肥在播种后的第 710 天 ， 占总施肥量的 10；710 d 后第 2 次追肥 ，占总施肥量的 15； 第 3 次为开始露心芽时施 ，占总施肥量的 30；约 10 d 后 ，第 4 次施肥 。 硼肥 、钼肥和镁肥在第 2 次追肥中一次性施入 。1.3 采样与分析方法土壤样本 试验前采取试验田土壤混合样品 ，风干 ， 研磨 ， 按不同分析项目要求分 20 目 （孔径0.833 mm）、100 目 （孔径 0.147 mm）过筛 ，土壤养分分析均采用常规分析方法测定 。植株样本 收获时分可食和不可食部分采集 ，分析方法分别为 ， 植株全 N 采用硫酸 -双氧水扩散法 ；全 P 采用钒钼黄比色法 ；全 K 采用火焰分光光度计测定 。 植株硼 、钼 、镁灰化后分别采用姜黄素比色法 、极谱 （催化波 ）法和原子吸收法测定 。收获时测产 ，并对产量进行分析统计 。2 结果与分析2.1 不同处理对菜心产量和生物量的影响从表 1 可以看出 ，各处理与对照之间产量的差异没有达到显著水平 ，但是相比于对照 ，各处理均能提高菜心的产量 ，可能是由于各处理重复间变异较大造成 。 其中 B1处理 ，Mo3处理 ，Mg3处理增产幅度最大 。 由土壤的理化性质可以知道 ，该土壤为偏碱性土壤 ，土壤中有效硼 ，有效钼均缺乏 ，因此施用硼钼能显著提高菜心的产量 。 土壤中镁并不缺乏 ，但是施镁也能大幅度地提高菜心的产量 ，可能因为碱性土壤中有效镁容易被土壤中的 OH-固定 ，造成了镁的缺乏 。各处理下 ，生物量的增加幅度明显小于产量增加幅度 ，其中 B3处理 ，Mo1处理 ，Mg2处理与对照相比降低了菜心的生物量 ，说明各处理降低了不可食部分在总的生物量中的比重 ，使更多的生物量转化为产量 ，提高了效益 。2.2 各施肥处理与产量的效应拟合曲线根据报酬递减规律 ，在其他技术条件相对稳定的条件下 ， 作物产量随着施肥量的增加而增加 ，但作物增产量却随着施肥量的增加而递减 ；如果一切条件都符合理想的话 ， 作物将会产生最高产量 ；相反 ，只要有任何障碍时 ，产量便会相应地减少[9]。图 1A 反映出 ，随着施硼量增加 ，产量曲线呈抛物线状 ，达到最高点之后下降 。 最小养分规律指出决定和限制作物产量的是土壤中相对含量最小的元素 ，产量也在一定限度内随该元素的增减而相对的变化[9]。 由于必需元素的不可替代性 ，此时 ，B 已经施足 ，其他元素的缺乏 ，限制了产量进一步增加 。如果要进一步提高菜心产量 ， 只能增施 Mo、Mg 等缺乏元素 。图 1B，1C 反映出 ，随着施肥量的增加 ，产量随G1G2G3G3G1G4G3G3G1G5G3G3 G3 G3G6G3G7 G3G6G1 G3G6G1G7 施硼量 /kg·（667 m2）-1菜心产量/kg·（667m2）-1A图 1 不同施肥处理对菜心产量的效应G1G2G3G3 G1G4G3G3 G1G5G3G3 G3施钼量 /g·（667 m2）-1菜心产量/kg·（667m2）-1BG1G2G3G3 G1G4G3G3 G1G5G3G3 G1G6G3G3 G3 G3G7G6 G1 G1G7G6 施镁量 /kg·（667 m2）-1菜心产量/kg·（667m2）-1C2010 年 12 月下半月刊（学术版 ）表 1 不同施肥处理对菜心产量和生物量的影响处理产量 比 CK±生物量 比 CK±kg/667 m2kg/667 m2CK 1 209.81 a 1 899.67 aB11 378.98 a 13.98 1 987.57 a 4.63B21 320.84 a 9.18 1 978.29 a 4.14B31 280.64 a 5.85 1 875.40 a -1.28Mo11 322.75 a 9.34 1 891.35 a -0.44Mo21 304.28 a 7.81 1 920.27 a 1.08Mo31 379.43 a 14.02 1 947.05 a 2.49Mg11 291.64 a 6.76 1 904.17 a 0.24Mg21 313.99 a 8.61 1 871.24 a -1.50Mg31 391.66 a 15.03 2 103.41 a 10.72y-30 575x24 029.6x1 230.5 R20.655 4y-127 641x28 809.9x1 223.6 R20.842 8y-63.511x2221.35x11 215.6 R20.982 159- -表 3 不同硼肥处理对菜心吸收氮磷钾的影响全株 /kg·（667 m2）-1N P KCK 2.70 b 0.39 b 3.04 a 0.80 a 0.14 a 1.50 a 3.59 a 0.59 a 4.66 aB13.45 ab 0.51 ab 3.61 a 0.61 a 0.13 a 1.18 a 4.06 a 0.64 a 4.80 aB23.28 a 0.54 a 3.84 a 0.91 a 0.18 a 1.75 a 4.20 a 0.72 a 5.59 aB33.65 a 0.53 a 3.56 a 0.64 a 0.13 a 1.11 a 4.30 a 0.65 a 4.66 a可食部分 /kg·（667 m2）-1N P K不可食部分 /kg·（667 m2）-1N P K表 2 不同施肥处理对菜心效益的影响施肥量 产量 成本 收入 效益 比 CK±kg/667 m2kg/667 m2元 /667 m2元 /667 m2元 /667 m2施肥处理CK 1 209.81 130.2 6 049.05 5 918.85B10.03 1 378.98 131.16 6 894.91 6 763.75 14.27B20.06 1 320.84 132.36 6 604.20 6 471.84 8.18B30.12 1 280.64 134.52 6 403.20 6 268.68 5.41Mo10.008 1 322.75 133.13 6 613.74 6 480.61 8.96Mo20.016 1 304.28 136.07 6 521.42 6 385.35 7.20Mo30.032 1 379.43 142.07 6 897.16 6 755.09 13.10Mg10.3 1 291.64 132.6 6 458.18 6 325.58 6.02Mg20.6 1 313.99 135.0 6 569.96 6 434.96 8.16Mg31.2 1 391.66 139.8 6 958.32 6 818.52 13.98理论最佳施肥B 0.066 1 363.27 132.57 6 816.35 6 683.78 11.22Mo 0.034 1 375.61 142.87 6 878.03 6 735.16 12.21Mg 1.741 1 408.08 144.13 7 040.40 6 896.27 14.51注 按市场价格菜心 5 元 / kg；尿素 、过磷酸钙 、硫酸钾分别为 2.8，0.8，6 元 / kg；硼砂 、钼酸铵 、硫酸镁分别为 3.6，200，0.8 元 /kg。处理之增加 ，但作物的增产量却随着施肥量的增加而呈递减趋势 ，趋于最大产量 ，此时提高作物产量只能通过增施其他缺乏元素 。综上所述 ，单施一种缺乏元素可以提高菜心产量 ，但要最大限度的提高产量需要多种元素的配合施用 。 硼镁钼的配合施用效果 ，有待于进一步试验研究 。2.3 菜心施肥最佳效益的计算最佳经济施肥量是以获得最大经济效益为原则 ，在肥料资金充足条件下 ，提高单位面积的施肥利润 ，增加总收益 。当边际产量等于肥料与产品的价格比 、边际产值等于边际成本 、边际利润等于 0 时 ，单位面积的施肥利润 最 大[10]。 由 此 得 出 最 佳 施 肥 量 的 计 算 公 式x（Px/Py-b1）/2b2，其中 Px、Py 分别为肥料价格 （元 /kg）和菜心价格 （5 元 /kg），b1、b2为相关方程的一次项系数和二次项系数 。根 据 对 照 施 肥 ， 计 算 出 对 照 施 肥 成 本 为130.20 元 /667 m2。 硼砂 、钼酸铵 、硫酸镁市场价格为3.6，200，0.8 元 /kg。表 2 表明 ， 施用硼镁钼肥均可提高菜心的经济效益 。 其中 ，在比较施肥处理与理论最佳施肥处理中 ，得出施用 B、Mg、Mo 每 667 m2可获得的最大效益值分别为 6 763.75，6 755.09，6 896.27 元 ，对应效益增收率为14.27，13.10，14.51， 也达到最大 。 此时对应 B、Mg、Mo 每 667 m2施用量分别为 0.03，0.032，1.741 kg，因此可把该施肥量定为推荐施肥量 。 可见由于田间种植环境的复杂性 ， 理论最佳施肥量不一定是实际最佳施肥量 。通过对最佳经济效益的计算 ，可以为菜心生产实践中肥料的施用提供理论依据 。2.4 施肥对菜心元素吸收的影响①施硼对菜心 N，P，K 及硼吸收的影响 从表 3可以看出 ，施用硼肥可以提高菜心可食部分 N，P，K 元素的吸收 ， 其中 B2、B3处理 N，P 的吸收量与对照差异显著 。不可食部分对 N，P，K 的吸收不同处理间的差异不显著 。虽然处理间差异不显著 ，但是可以看出施硼能够提高植株 N，P，K 吸收的趋势 ，而过量的硼会抑制菜心对 P，K 的吸收 。从表 4 可以看出 ， 施硼可以提高菜心可食部分 B浓度和吸收量 。 其中 ，B2、B3处理对 B 的吸收量与对照邵鹏 ，等 .硼钼镁对菜心产量及养分吸收的影响2010/24 60- -表 8 不同镁肥处理下菜心体内镁含量和镁吸收量的变化处理全株 Mg吸收量 /kg·（667 m2）-1CK 0.26 c 0.14 b 0.31 c 0.084 a 0.22 bMg10.27 bc 0.18 ab 0.34 ab 0.10 a 0.29 abMg20.30 a 0.23 a 0.33 bc 0.74 a 0.31 aMg30.29 ab 0.20 ab 0.35 a 0.10 a 0.30 ab含量 / 吸收量 /kg·（667 m2）-1可食部分 Mg含量 / 吸收量 /kg·（667 m2）-1不可食部分 Mg表 7 不同镁肥处理对菜心吸收氮磷钾的影响处理全株 /kg·（667 m2）-1N P KCK 2.70 b 0.39 b 3.04 b 0.80 a 0.17 a 1.50 a 3.59 b 0.89 a 4.66 aMg13.70 ab 0.52 ab 3.54 ab 0.91 a 0.16 a 1.55 a 4.65 ab 0.68 a 5.09 aMg24.39 a 0.62 a 3.79 ab 0.56 a 0.13 a 1.33 a 4.95 a 0.75 a 5.69 aMg33.5 ab 0.52 ab 4.36 a 0.74 a 0.14 a 1.51 a 4.76 ab 0.73 a 5.78 a可食部分 /kg·（667 m2）-1N P K不可食部分 /kg·（667 m2）-1N P K表 6 不同钼肥处理下菜心体内钼含量和钼吸收量的变化处理全株 Mo吸收量 /g·（667 m2）-1CK 1.35 b 0.073 b 1.59 c 0.043 0.116 bMo12.94 ab 0.202 ab 4.87 b 0.142 ab 0.345 bMo23.37 ab 0.264 ab 4.70 b 0.124 ab 0.388 bMo35.91 a 0.490 a 8.55 a 0.230 a 0.720 a可食部分 Mo含量 /mg·kg-1吸收量 /g·（667 m2）-1不可食部分 Mo含量 /mg·kg-1吸收量 /g·（667 m2）-1表 5 不同钼肥处理对菜心吸收氮磷钾的影响处理全株 /kg·（667 m2）-1N P KCK 2.70 b 0.39 b 3.04 b 0.8 a 0.17 a 1.5 a 3.59 b 0.59 a 4.66 bMo13.59 ab 0.55 ab 3.64 ab 0.86 a 0.16 a 1.54 a 4.45 ab 0.71 a 5.18 abMo24.16 a 0.61 a 4.60 a 0.73 a 0.14 a 1.44 a 4.89 a 1.01 a 6.04 aMo34.47 a 0.63 a 4.29 ab 0.71 a 0.15 a 1.39 a 5.18 a 0.77 a 5.68 ab可食部分 /kg·（667 m2）-1N P K不可食部分 /kg·（667 m2）-1N P K表 4 不同硼肥处理下菜心体内硼含量和硼吸收量的变化处理全株 B吸收量 /g·（667 m2）-1CK 20.03 b 1.08 b 19.42 a 0.52 a 1.61 aB121.67 ab 1.51 ab 19.15 a 0.43 a 1.94 aB224.85 ab 1.84 ab 20.71 a 0.69 a 2.50 aB329.07 a 1.92 a 22.57 a 0.52 a 2.45 a含量 /mg·kg-1吸收量 /g·（667 m2）-1可食部分 B含量 /mg·kg-1吸收量 /g·（667 m2）-1不可食部分 B差异显著 ， 有较大幅度的提高 ，B3处理 B 浓度和吸收量均与对照差异显著 。 不可食部分 B 吸收的不同处理间的差异不显著 。 施硼可以较大幅度提高全株 B 吸收量 ，但是统计差异不显著 。②施钼对菜心 N，P，K 及钼吸收的影响 从表 5可以看出 ，施钼可以明显提高菜心可食部分对 N，P，K的吸收 ， 其中 Mo2、Mo3处理对 NP 的吸收与对照差异显著 ，而对 K 吸收的影响表现为 Mo2处理与对照差异显著 ， 说明过量钼会降低菜心对 K的吸收 。 不可食部分对 N，P，K 的吸收不同处理间的差异不显著 。 全株N，P，K 的吸收表现为 ， 施钼可以提高全株对 N，P，K 的吸收 ，其中对 N、K 吸收的影响效果更为显著 。表 6 可以看出 ， 施钼可以同时提高菜心可食部分和不可食部分及全株对 Mo 的吸收 ，包括浓度和吸收量 。但是不可食部分对 Mo 的吸收表现为 Mo2处理低于 Mo1、Mo3处理 ，具体原因有待于进一步的研究 。③施镁对 N，P，K 及镁吸收的影响 表 7 可以看出 ， 施镁可以提高可食部分对 N，P，K 吸收 ，其中对N，P 的吸收表现为 Mg2处理最高且与对照差异显著 ， 表明过量施镁会降低菜心可食部分对 N，P 的吸收 。不可食部分对 N，P，K 的吸收不同处理间的差异不显著 。 施镁可以提高全株对 N，K 的吸收 ， 但是对 P 的吸收呈现出降低的趋势 。表 8 可以看出 ，施镁可以提高菜心可食部分对 Mg 的吸收 ，Mg2处理的 Mg 浓度及 Mg 的吸收量最大 ，说明施镁可以提高菜心对镁的吸收 ，但是过量施用会降低菜心对 Mg 的吸收作用 。 对不可食部分影响表现为 ，施镁可以提高不可食部分 Mg 浓度 ，但是对吸收量影响不大 。 施镁能够促进全株对于 Mg 的吸收 ，说明施镁可以提高可食部分生物量在全株生物量中所占比例 。3 小结与讨论3.1 施硼对菜心产量及元素吸收的影响硼氮关系研究较多 ， 一般认为两者有相互促进的作用 、 关键是保持硼氮平衡的原则 。 在氮肥充足的基础上 ，施硼才能促进作物增产 ；在硼适量时 ，施氮才能达到预期的效果 ；而且 ，只有硼氮适量同施 ，才能取得最佳效果[11]。硼磷在植物体内有明显的促进作用 。魏文学等[12]研究表明 ，硼磷配合使用显著地提高向日葵的产量 。当硼不足时 ，植株对磷的吸收减少 ，反之亦然 ；缺硼 、磷将不利于作物对两者的吸收 ，但过量的硼对作物2010 年 12 月下半月刊（学术版 ）61- -吸 收磷有抑制作用 。硼钾关系较为复杂 ，但存在明显的交互作用 ，施硼可以促进植物对硼的吸收 。本试验结果表明 ，华南地区菜地 B 推荐施用量为0.03 kg/667 m2。 在施足 N，P，K 的基础上 ，施用硼肥可以提高菜心的产量 ，促进菜心对 N，P，K 的吸收 ，但过量的硼会抑制菜心对磷的吸收 ，硼与钾关系较复杂 ，有促进的趋势 ，但是没有明显的规律 。施硼可以极大地促进菜心对硼吸收 。 这与前人的研究结果相一致 。3.2 施钼对菜心产量及吸收的影响朱淇等[13]认为 ，大豆中钼 、磷存在着明显有益的相互促进作用 。 本试验表明 ，华南地区菜地 Mo 推荐施用量为 0.032 kg/667 m2。 在施足 N，P，K 肥的基础上 ，施用钼肥可以提高菜心的产量及可食部分和全株对于N，P，K 及钼的吸收 ，降低菜心不可食部分对于 N，P，K的吸收 。3.3 施镁对菜心产量及元素吸收的影响许多研究表明 ，镁和钾存在拮抗作用 。本试验结果表明 ，华南地区菜地 Mg 推荐施用量 1.741 kg/667 m2。施镁可以提高菜心产量 ，促进菜心对氮钾镁的吸收 ，促进可食部分对磷的吸收的同时降低了不可食部分及全株对磷的吸收 。而且 ，高浓度的镁会降低菜心可食部分对于氮镁的吸收 。参考文献[1] 马三梅 ，王永飞 .菜心育种的研究进展 [J].北方园艺 ，2006（3）40-41.[2] 刘鹏 . 硼胁迫对植物的影响及硼与其它元素关系的研究进展 [J].农业环境保护 ，2002，21（4）372-374.[3] Marschnerh H． Mineral nutrition of higher plants 2nded[M]. 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The results showed that fertilize B, Mo and Mg can increase yields and economic profitof Flowering Chinese cabbage. It got the best economic benefit when the amount of B, Mo, Mg were 0.03 kg/667 m2, 0.032kg/667 m2, 1.741 kg/667 m2, meanwhile, the amplification were 14.27, 13.1, 14.51. Fertilizing B could add absorp-tion of B and promote the absorption of N, P, K, but excessive B could restrain the absorption of P. Fertilizing Mo couldadd absorption of Mo and promote the absorption of N, P, K in esculent parts of Flowering Chinese cabbage, and reducethe absorption of N, P, K in inesculent parts of Flowering Chinese cabbage. Fertilizing Mg could add absorption of Mg andpromote the absorption of N, K of Flowering Chinese cabbage; Fertilizing Mg could promote the absorption of P in esculentparts of Flowering Chinese cabbage, at the same time, it could reduce the absorption of P in inesculent parts and total ofFlowering Chinese cabbage; Mg of high concentration could depress the absorption of N, Mg in esculent parts of FloweringChinese cabbage.Key words Flowering Chinese cabbage; B, Mo and Mg; Nutrition; Yield; Absorption邵鹏 ，等 .硼钼镁对菜心产量及养分吸收的影响2010/24 62- -