蔬菜的鉀素營養(yǎng)與鉀肥施用

蔬菜的鉀素營養(yǎng)與鉀肥施用李家康（中國農(nóng)科院土壤肥料研究所）內(nèi)容1.前言2.我國蔬菜施用現(xiàn)狀與問題3.蔬菜的鉀素營養(yǎng)4.科學(xué)施用鉀肥一、前言表1我國蔬菜種植面積與產(chǎn)量年份1980200020032003/19802003/2000面積(萬公頃)316.2產(chǎn)量(萬噸)61881523.6424001795.454032568873118127注:引自《中國農(nóng)業(yè)年鑒》，其中產(chǎn)量為1984年數(shù)據(jù)。按當(dāng)年的人口（128373萬）計(jì)算，2003年人均年占有蔬菜量為420kg，平均每人每天能吃到蔬菜近1.2kg。蔬菜種植面積和總產(chǎn)量還在進(jìn)一步增加：種植面積2003年比2000年增加271.8萬公頃，年均90.6萬公頃（1980年至2000年,年均增加60.4萬公頃）。總產(chǎn)量2003年比2000年增加11632.3萬噸，年均3877萬噸（1984年至2000年，年均增加3513萬噸）。二、我國蔬菜施肥現(xiàn)狀與問題（一）蔬菜營養(yǎng)基本特性1.蔬菜需肥量大一般畝產(chǎn)蔬菜3000~5000kg，地上部攜走的氮、磷、鉀養(yǎng)分總量為30~45kg，要比糧食作物畝產(chǎn)400kg時(shí)，高出50%至1倍。根據(jù)中國農(nóng)科院土肥所調(diào)查，蔬菜實(shí)際施肥量高于糧食作物1倍以上（表2）。表27省不同作物上化肥氮磷鉀養(yǎng)分的分配（1996）項(xiàng)目樣本數(shù)面積(%)總量糧食作物纖維作物油料作物其它經(jīng)濟(jì)作物230蔬菜瓜果果樹茶葉800981.674.34043.64.18585.13.38033.37.04063.97.42.33.7（%）N（%）P2O5(%)KO(%)77.670.465.34.13.94.83.14.03.12.83.29.45.88.76.59.97.410.0資料來源：引自劉榮樂博士學(xué)位論文《我國7省（區(qū)）農(nóng)作物施肥結(jié)構(gòu)及施肥效果研究》，2001.5。蔬菜需肥大的原因：①蔬菜各器官（包括可食和非可食部分）的氮磷鉀養(yǎng)分含量均高于水稻、小麥；②蔬菜的非可食部分中養(yǎng)分向可食部分轉(zhuǎn)移量少；③蔬菜生物產(chǎn)量高。詳見表3表3蔬菜與谷類作物收獲期氮磷鉀養(yǎng)分含量比較作物N大麥小麥水稻樣本數(shù)P2O522莖、葉（占干物重%）K2O0.4350.3130.5210.423果實(shí)（占干物重%）N0.0550.0340.0370.042P2O51.360.901.531.26K2O1.561.751.201.500.2380.3710.2020.2700.5300.3650.3320.40988平均蔬菜（10種平均）相對(duì)%蔬菜平均382.6900.4182.073.060.4062.830100稻麥平均63610099510016410020410015010069210種蔬菜是：蘿卜、萵苣、芹菜、馬鈴薯、白菜、甘藍(lán)、花菜、西紅柿、甜椒和黃瓜。資料來源：奚振邦，1997。2.蔬菜要求鉀多磷少一般氮、磷吸收比為1:0.3~0.4；氮、鉀吸收比為1:1.2~1.5以上，見表4和表5。表4幾種蔬菜的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量（kg養(yǎng)分/噸產(chǎn)品）蔬菜種類N大白菜2.24P2O50.65K2O3.15N:P2O5:K2O1:0.29:1.41（5）芹菜（1）2.251.360.803.930.743.673.499.594.831:0.54:1.441:0.26:1.141:0.29:0.721:0.23:1.52甘藍(lán)（2）3.05花菜（2）13.40番茄（4）3.18黃瓜（1）4.10甜椒（1）4.91豇豆（1）6.48馬鈴薯4.66（3）2.301.192.711.155.506.026.896.711:0.55:1.331:0.24:1.231:0.42:1.061:0.25:1.44資料來源：李家康，幾種蔬菜的養(yǎng)分需求與鉀素增產(chǎn)效應(yīng)：土壤肥料，1997（3）。表5生產(chǎn)1000kg蔬菜產(chǎn)品對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量（kg）蔬菜種類NP2O5K2ON:P2O5:K2O1:0.3:1.81:0.3:1.51:0.2:1.41:0.4:1.41:0.4:1.11:0.5:1.7番茄茄子甜椒黃瓜冬瓜南瓜2.2~2.80.5~0.84.2~4.80.7~1.03.1~5.50.8~1.35.5~7.20.8~1.33.6~4.40.6~1.21.5~3.01.8~2.26.5~7.32.6~3.03.5~5.42.8~3.21.3~2.83.7~4.2續(xù)表5生產(chǎn)1000kg蔬菜產(chǎn)品對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量（kg）大白菜甘藍(lán)芹菜菠菜胡蘿卜蘿卜大蒜韭菜鮮姜1.70.83.721:0.5:2.11:0.3:1.31:0.4:2.01:0.3:1.51:0.4:2.61:0.2:1.41:0.3:0.91:0.4:1.31:0.2:1.13.1~4.81.8~2.02.1~3.52.4~4.32.1~3.14.5~5.05.0~6.04.5~5.50.9~1.20.7~0.90.6~1.10.7~1.70.8~1.91.1~1.31.8~2.40.9~1.34.5~5.43.8~4.03.0~5.35.7~11.73.8~5.64.1~4.76.2~7.85.0~6.2資料來源：中國農(nóng)科院土肥所,中國肥料:中國科技出版社,1994,113.蔬菜偏愛硝態(tài)氮肥蔬菜跟其它作物一樣，能同時(shí)吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，但對(duì)硝態(tài)氮尤為偏好。銨態(tài)氮過多，會(huì)產(chǎn)生蔬菜生長障阻，有人研究表明，硝態(tài)氮的比例低于50%時(shí)，蔬菜生物量開始下降，硝態(tài)氮比例降至30%時(shí)，蔬菜生物量明顯下降。詳見表6圖1。表6氮源對(duì)蔬菜生育的影響（王統(tǒng)正）NO3-:NH4+番茄①菜豆①菠菜②蕪菁②甘藍(lán)①洋蔥②10:09:17:35:53:71:910091958761351001091037863211007977836537100117111896742100115103924823100100979272400:1018914171313注：①葉重；②地上部重資料來源：浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)。作物營養(yǎng)與施肥[M]：中國農(nóng)業(yè)出版社，1990，323~328。圖1不同態(tài)氮和菠菜、洋蔥的生長（嵨田永生，1976）資料來源：中國農(nóng)科院蔬菜所，中國蔬菜栽培學(xué)：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001，134~141。NH4+過高引起蔬菜生長障阻，其主要原因是蔬菜耐氨性差。但以上為水培條件下得出的試驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)際生產(chǎn)上，蔬菜主要栽培在土壤中，土壤本身既含有銨態(tài)氮，也含有硝態(tài)氮，施入土壤的銨態(tài)氮肥，總是處在不斷的硝化過程中，因此，不能認(rèn)為蔬菜不宜施用銨態(tài)氮肥。4.蔬菜是喜鈣作物蘿卜、甘藍(lán)的吸鈣量分別比小麥高10倍和25倍；番茄含鈣量比水稻高10倍以上；蔬菜缺鈣易引引起各種生理病害。（二）我國蔬菜施肥現(xiàn)狀與問題1.有機(jī)肥施用各地有明顯差別表71996年7省蔬菜（含瓜果）的有機(jī)肥施用比例（%）（劉榮樂，2001）吉林山東廣西江蘇湖北陜西四川92.178.680.39538.637.162.62.化肥施用中重氮、磷肥、輕鉀肥表81996年7?。▍^(qū)）蔬菜上氮磷鉀化肥施用比例（劉榮樂，2001）?。▍^(qū)）N:P2O5:K2ON用量kg/畝氮用量比例磷面積比例（%）鉀廣西31.21:0.44:0.5094.888.786.490.291.693.793.587.972.054.257.684.785.578.587.256.24.7四川陜西吉林山東江蘇湖北21.017.224.544.026.014.31:0.55:0.351:0.64:0.301:0.55:0.331:1.26:0.691:0.40:0.131:0.37:0.1624.662.623.948.63.過量施肥情況在一些地區(qū)十分突出表9北京市蔬菜施肥與養(yǎng)分平衡狀（kg/畝）（劉宏斌，2002）種植樣本有機(jī)肥化肥平衡畝產(chǎn)(kg)方式占NP2O5296K2O64NP2O543K2O51NP2O56K2O90大棚蔬菜露地蔬菜60186826-187453-35149443044182690注：1996~2000年5年平均值表102000年山東省主要作物施肥狀況作物產(chǎn)量有機(jī)肥NP2O5K2ONPK總量N:P2O5:K2OKg/畝小麥玉米甘薯大豆花生棉花煙草果樹36213138012.612.35.36.32.01.22.50.43.71.26.68.621.56.520.915.710.75.31:0.50:0.161:0.18:0.081:0.55:0.471:0.44:0.121:0.71:0.541:0.61:0.111:0.96:0.991:0.77:0.431:0.96:0.461:0.55:0.274072.213261741122.940078733.41.52676.84.815.318.119.843.9112.344.224384610.56.76.421010201940487333136.418335152253320.046.324.315.344.613.3大棚蔬菜露地蔬菜資料來源：引自山東省土壤肥料工作站對(duì)881個(gè)農(nóng)戶的調(diào)查數(shù)據(jù)4.盲目施肥造成土壤養(yǎng)分不平衡表111995年我國10城市菜園土壤養(yǎng)分狀況城市哈爾濱蘭州天津上海南京武漢南昌成都廣州?？谌╣/kg）2.09(17)速效P（mg/kg）115.3(17)速效鉀（mg/kg）213.5(41)0.92(12)1.95(13)1.86(14)1.34(15)1.24(13)1.37(12)1.46(16)1.95(13)0.79(13)36.3(12)144.9(13)61.2(14)64.3(15)36.9(13)58.9(12)36.5(16)81.6(13)113.3(13)178.0(40)153.6(41)132.3(40)121.9(57)100.6(40)108.1(40)89.4(57)158.6(40)69.1(40)資料來源：馬茂桐等，括號(hào)內(nèi)為樣本數(shù)。根據(jù)魯如坤研究：磚紅壤在土壤有效磷升至46mgP/kg；紅壤>600mgP/kg；紅壤性水稻土質(zhì)地較輕的>20mgP/kg，質(zhì)地較重的>40mgP/kg。均出現(xiàn)水溶磷，對(duì)水體環(huán)境造成威脅。北京市不同農(nóng)田利用方式下土壤硝酸鹽累積現(xiàn)狀分析（劉宏斌，2002）農(nóng)田類型樣數(shù)0-200cm200-400cm400-500cm0-500cmKg/hm2大棚蔬菜露地蔬菜果園土壤小麥、玉米春玉米1151516938795413724311285454342844241481342417614116940140683813174994507730水稻78三、蔬菜鉀素營養(yǎng)（一）鉀素的主要生理功能促進(jìn)光合作用促進(jìn)碳水化合物的代謝和運(yùn)轉(zhuǎn)促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成增強(qiáng)抗逆性提高豆類蔬菜的固氮能力改善蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)（二）鉀肥的增產(chǎn)作用蔬菜施鉀的增產(chǎn)效果，各地做的試驗(yàn)很多，這里僅舉中-加合作研究中《北方土壤供鉀能力及鉀肥高效施用技術(shù)研究》部分結(jié)果和全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)結(jié)果。詳見表12和表13。表12鉀肥的增產(chǎn)效果（中-加合作項(xiàng)目,1999）蔬菜品種不施鉀（kg/施鉀（kg/畝）增產(chǎn)土壤K畝）25411552695（kg/kgK2O）（mg/kg）大蔥生姜大蒜番茄茄子辣椒黃瓜344021601030298836422204377263.540.533.530.742.814.234.388.4109.0207.096.52528310620333361104.081.072.6續(xù)表12鉀肥的增產(chǎn)效果蔬菜品種不施鉀（kg/施鉀（kg/畝）增產(chǎn)土壤K畝）30144025117331833959（kg/kg.K2O）（mg/kg）芹菜芹菜大白菜蘿卜馬鈴薯芋頭4881470313183209412462270317593.367.872.526.328.356.0107.7101.494.699.093.690.078.699.018502067芋頭表13幾種蔬菜施用鉀肥的增產(chǎn)效果蔬菜種類試驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)K2O用量對(duì)照產(chǎn)量施鉀增產(chǎn)（kg/畝）（kg/畝）（kg/畝）（kg/K2O.kg）番茄遼寧甘藍(lán)上海北京花菜四川黃瓜北京四川117.53328783106026.1712141.379.130251529天津45140158126288653151213.286.01354516上海24130910092334346.511.286.91921255853.1695四川330647111.6甜椒尖椒上海四川31121910791424119.721610.011.4鉀肥的增產(chǎn)效果與土壤供鉀能力，鉀肥施用量的關(guān)系十分密切，因而，各地試驗(yàn)結(jié)果存在較大差異。（三）鉀肥對(duì)改善蔬菜品質(zhì)的作用蔬菜施用鉀肥不僅是為了提高產(chǎn)量，更重要的是改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)。鉀肥在改善農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)上具有特殊的作用，因此，有人把鉀肥稱作“品質(zhì)元素”。有關(guān)鉀肥對(duì)蔬菜品質(zhì)的影響，各地也做了不少試驗(yàn)，這里僅舉些例子加以說明。1.鉀肥對(duì)蔬菜Vc、可溶性糖和粗蛋白含量影響表14鉀肥對(duì)蔬菜Vc和可溶性糖含量的影響（中-加合作項(xiàng)目,1999）蔬菜品種處理可溶性糖Ve（mg/kg）粗蛋白（%）纖維素（%）（%）大蔥NPK生姜NPKNP4.5312.401.241.663.62-5.18NP15.834.801.6012.401.708.865.02NP13.002.139.8020.644.86-番茄NPK辣椒2.93NP24.102.32-115.86-0.680.58NPK2.64157.950.830.60續(xù)表14鉀肥對(duì)蔬菜Vc和可溶性糖含量的影響蔬菜品種處理可溶性糖Ve（mg/kg）粗蛋白（%）纖維素（%）（%）芹菜NP0.6217.614.210.1NPK大白菜0.68NP18.72.6116.615.1510.14.8-NPK芋頭2.68NP13.6512.05.65.93-14.030.523.30NPK蘿卜14.8NP6.405.814.107.900.543.30NPK7.08.264.003.00表15兩種鉀肥品種對(duì)改善蔬菜品質(zhì)作用的比較作物處理維生素C（mg/100g）還（g/100g）原糖NO3-（mg/kg）青菜CK54.12.472.9030.73.243.332.292017氯化鉀硫酸鉀甘藍(lán)氯化鉀硫酸鉀70.569.5CK145214333.17131635.538.212421267豇豆氯化鉀硫酸鉀CK14.22.132.232.07-14.915.0--資料來源：中科院南京土壤所，范欽楨。2.施鉀可提高蔬菜果實(shí)貯藏性能表16硫酸鉀對(duì)延長番茄保質(zhì)期的效果累計(jì)存放天數(shù)最高室溫爛果數(shù)累計(jì)爛果率（℃）7(6.23~6.30)14(7.1~7.7)21(7.8~7.14)NP23~2828~3232~3628(7.15~7.12)32~3635(7.22~7.28)32~36NPKNPNPK8665-541185325680100-20364044769642(7.24~8.4)32~36--資料來源：杜承林、謝建昌（中科院南京土壤所）。施鉀可提高作物滲透壓，滲透壓高有助于細(xì)胞蛋白質(zhì)的膨脹作用，使原生質(zhì)不易失去水分，延長貯藏壽命。表17施鉀對(duì)豌豆、菜豆的滲透壓的影響蔬菜品種豌豆+K菜豆處理-K滲透壓(mμg/kg)平均240243252245219320-K323212323231322210+K342312300318資料來源：李家康等。試驗(yàn)還表明，施鉀肥的馬鈴薯過氧化氫酶含量高，過氧化氫酶有消除生物體中過氧化氫的毒害作用，使馬鈴薯耐貯藏，腐爛少。3.施鉀可提高果形整齊度表18鉀肥對(duì)冬瓜畸瓜率的影響處理NP調(diào)查總數(shù)14畸瓜個(gè)數(shù)5畸瓜率（%）35.7NPK19315.7資料來源：天津農(nóng)科院土肥所（中-加合作項(xiàng)目）表19鉀肥對(duì)馬鈴薯薯塊大小的影響處理<100k/個(gè)（%）100~150g/個(gè)（%）>150g/個(gè)（%）CK92.37.7-MOPSOP51.544.333.724.214.931.5資料來源：范欽楨（中科院南土所）4.施肥可降低蔬菜的硝酸鹽含量表20鉀肥對(duì)葉菜類蔬菜產(chǎn)品中N03-含量的影響（mg/kg）處理含量長梗白菜%青菜含量小白菜%含量%KOK1K2K38717334302921008433233296266221111009968057444532610084498065346448資料來源：倪吾鐘（浙江大學(xué)資環(huán)學(xué)院）表21鉀肥對(duì)芹菜、蘿卜硝酸鹽含量的影響處理芹菜含量硝酸鹽含量（mg/kg）白皮蘿卜%綠皮蘿卜含量紅心蘿卜%含量100%含量100%140.0110.0N1P342.5265.0100125.6110.0250.0100N1PK（S）N1PK（Cl）77.48888232.5212.54378.653.6225.065.7110.08575.0N2PN2PK（S）N2PK（Cl）383.5325.0100220.0197.5100432.5367.510085205.5132.510084.789.864.5260.067.8175.079.5288.066.6110.053.51.芹菜N1=10kg/畝，N2=15kg/畝；蘿卜N1=17.5kg/畝，N2=32.5kg/畝；鉀肥均為10kg/畝。2.資料來源：山東省農(nóng)科院土肥所，張漱茗（四）施鉀可提高蔬菜抗逆性1.提高蔬菜葉片束縛水含量和氣孔阻力，增加抗旱性表22施鉀對(duì)豌豆、豆角束縛水含量的影響品種+K葉-K根+K-K豆角豌豆5.54.23.13.53.13.61.82.1資料來源：李家康等表23鉀肥對(duì)豆角、豌豆葉片氣孔阻力的影響品種處理擴(kuò)散阻力（cm/s）平均1234豆角-K0.740.450.710.820.68+K豌豆1.00-K0.7112.001.4020.111.2013.121.0815.0015.06+K15.8229.1218.1118.9020.49資料來源：李家康等2.提高抗病能力表24磷酸二氫鉀對(duì)大棚番茄莖腐病發(fā)生率的影響（%）處理病株率A1B1A2B1A1B2A2B2前期病果率中期病株率后期病果率合計(jì)病株率病果率病株率病果率22.223.20.931.845.31.54.68.3024.236.900.92.803.71.6027.834.30.922.843.10.21.91.80.40.41.90.73.70.8A1為磷酸二氫鉀，A2為對(duì)照；B1東農(nóng)704（有限生長型），B2L-402（無限生長型）。資料來源：欒非時(shí)（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜園藝系）四、科學(xué)施用鉀肥（一）增加鉀肥用量，調(diào)整氮、磷、鉀施用比例1.氮肥用量。露地蔬菜一般畝施N15~20kg，高產(chǎn)栽培適當(dāng)增量；大棚蔬菜加倍。2.氮、磷、鉀施用比例。一般為1:0.3~0.5:0.7~1.0；氮、磷比老菜園以1:0.3為宜，新菜園為1:0.5為宜；氮、鉀比甘藍(lán)類蔬菜、豆類蔬菜1:0.7即可，茄果類蔬菜、根菜類蔬菜、薯芋類蔬菜以1:1或以上為好。表25和表26為幾種蔬菜的氮、磷、鉀化肥推薦量，供參考。表25幾種蔬菜的氮、磷、鉀養(yǎng)分推薦量（全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)，1987~1992）蔬菜種類畝產(chǎn)(kg)肥料推薦量(N-試驗(yàn)數(shù)P2O5-K2O)試驗(yàn)地點(diǎn)大白菜甘藍(lán)花菜甜椒類辣椒番茄58773362432059831.5-9.5-9.55北京、天津上海上海、四川上海20.0-12.0-12.024.4-14.8-18.417.0-12.0-12.07.5-7.5-19.0453164043851四川19.6-7.0-14.412四川、天津、上海、遼寧、新疆四川、北京、遼寧黃瓜570630.5-10-41.47表25北京市蔬菜施肥推薦蔬菜品種結(jié)球類蔬菜速生葉菜類番茄NP2O55.5~6.5K2O13~1515~176~82~35~66~817~2018~22茄子甜椒黃瓜菜豆豇豆白蘿卜15~1716~1818~208~124~516~1816~1918~2210~1516~2310~1514~163.5~4.55~65~713~1710~1212~147~94~56~8資料來源：北京市土肥站，優(yōu)質(zhì)糧經(jīng)飼作物無公害診斷施肥技術(shù)推廣工作技術(shù)報(bào)告，2003.3。（二）改進(jìn)鉀肥施用技術(shù)根據(jù)上海農(nóng)科院試驗(yàn)，對(duì)于葉菜類蔬菜鉀肥以底肥全耕層一次性深施為好。表26基肥深施對(duì)甘藍(lán)利用鉀肥的影響處理深施表施無肥葉球產(chǎn)量（kg/畝）吸鉀量（kg/畝）鉀肥利用率（%）53.63720325015809.407.955.3834.3-資料來源：奚振邦對(duì)于茄果類、瓜類、以根莖類蔬菜，宜基追肥相結(jié)合，以60~70%作基肥，30~40%花果期作追肥（三）蔬菜能不能施用氯化鉀作物能否施用含氯化肥，決定于兩個(gè)因素：一是土壤含氯背景值，二是作物本身對(duì)氯的敏感程度。1.我國土壤含氯狀況我國土壤平均含氯59.4mg/kg，除鹽漬土，堿土，淺海淡涂泥外，多數(shù)都在50mg/kg以下。詳見表27。表27中國主要農(nóng)區(qū)耕層土壤含氯（mg/kg）狀況土類含氯變幅平均含氯含氯量頻率分布：樣本數(shù)樣本數(shù)取樣地區(qū)<2525~5050~100100~200>200全國0~280859.478062734711070193423個(gè)省(直轄市、自治區(qū))桂粵閩贛鄂湘閩粵滇浙赤紅壤紅壤0~1550~19434.323.25173451485-壤0~376.685813416027572212535-----------90黔滇鄂皖滬浙豫鄂桂川黔鄂川鄂皖吉黑黃棕壤黃褐土紫色土1~16413~1276~11738.041.137.730.826.027.431.737.098591041621172626505170863411-23514733852潮土(南方)0~1052~190黑土黑鈣土草甸土4835~85241吉遼冀7~1306~105-11391393棕壤白漿土遼魯吉28~9237.0-103--13潮土(北方)037076.462.521232317171716166-8373魯冀豫津晉魯冀豫京津晉褐土0~186灌漠土等鹽漬土堿土23~1935126.012-86-85-38322317243347甘魯冀津遼魯冀京津105~2808607.1206~337296.3----資料來源：毛炳衡，李家康等，中國含氯化肥，中國農(nóng)業(yè)出版社，1999