氮磷钾对生菜生长和品质的影响

氮磷钾对生菜生长和品质的影响

1前人研究进展

1.1氮素营养对蔬菜生长和品质的影响

1.1.1氮素营养与蔬菜生长

氮在植物生命活动中占有首要地位，被誉为“生命元素”，对植物的生长发育极其重要。氮为植物结构组分元素，主要构成蛋白质、核酸、叶绿素、酶、辅酶、辅基、维生素、生物碱、植物激素等。氮是叶绿素合成所必需的，作为叶绿素分子的一部分，氮参与光合作用;氮是植物体内维生素和能量系统的组成部分;植物吸收的氮素大部分被用来合成蛋白质，氮是氨基酸的必需组成部分，植物体内大约10%一30%的总氮是以非蛋白质形式存在(陆景陵，1994)。蔬菜含有丰富的维生素、矿物质、碳水化合物、蛋白质、纤维素等，是人们生活中不可替代的植物性食品。由于蔬菜作物营养特性主要表现为喜肥性、喜硝(硝态氮)性、嗜钙性、需钾多、含硼量高、养分转移率低等(谭金芳，2003)，因此，结合蔬菜的营养特性进行科学合理施肥，尤其在氮肥的施用上，对提高蔬菜产量和品质具有举足轻重的地位和作用。

氮素高效利用的生理机制表明:作物氮素利用效率与其体内氮素营养水平呈负相关，即体内含氮率高时，氮素利用效率下降。研究表明，施氮量的增加导致植株含氮量的增加，在高施氮量下，含氮量通常持续增加，甚至产量停止增加，含氮量还在增加。为了提高蔬菜产量，目前蔬菜生产中普遍存在盲目地偏施滥用化学肥料尤其是氮肥，造成养分比例严重失调，导致磷、钾、钙、铝等养分缺乏，迫使蔬菜生长，产量降低、品质恶化，引起蔬菜尤其是叶类和根类蔬菜硝酸盐累积(李会合等，2001)、重金属含量超标等一系列的生态和环境问题。孙兴祥等(2005)研究发现，当氮素浓度达15mmol/L时，继续增加氮肥用量菠菜并不能增产。氮素水平对韭菜产量有显著影响，氮素水平为2mmol/L时，产量最低，16mmol/L时，产量最高，氮素水平为20mmol/L时，产量则下降(卢凤刚等，2005)。

1.1.2氮素营养与蔬菜品质

氮对蔬菜品质影响十分重要。业已证明，随着氮肥施用量的增加，蔬菜的Vc、可溶糖含量降低，硝酸盐含量增加，植株体内总氮、非蛋白氮含量、非蛋白氮与总氮比值、氨基酸总量增加，可滴定酸度增加，糖酸比下降。王朝辉等(2001)研究认为蔬菜硝态氮吸收与还原转化不平衡是产生累积的根本原因，硝态氮累积的增加程度远大于生长量的增加程度，这种因生长滞后而引起的养分富集效应使累积过程加剧。大量研究表明，氮肥可对蔬菜Vc

含量产生非常明显影响，而且其程度和方向随氮肥用量、种类、形态及配比等不同而有所变化。

DrewsM等(1996)研究显示，蔬菜中糖分含量随氮肥用量的增加而增加，但当氮肥用量过高时，糖分含量反而会下降。因为，氮由植物主动吸收进入根部细胞后，或者就在根部还原，或者以NO3—形态通过本质部迅速转运至茎和叶片中被还原。硝态氮还原所需要的能量分别由光照、还原态铁氧还蛋白(Fd)及植物体内三碳水化合物提供.所以，蔬菜吸收较多的氮必定消耗更多的碳水化合物，致使可溶性糖含量降低。另据报道，生菜地上部和根中氮、磷含量与营养液中氮素形态配比密切相关，生菜地上部和根中氮、磷含量随着营养液中硝态氮和氨态氮的比例变化而变化，氨态氮从0%到50%的比例变化过程中，生菜地上部和根中的有机氮和全磷含量显著性增加，当氨态氮的比例达到100%时，氮和全磷含量则显著性降低;生菜地上部和根中全钾含量则随着氨态氮比例的增加，含量显著性降低，在氨态氮为100%时，生菜地上部和根中全钾的含量达到最低值。生菜地上部和根中全钙和全镁的含量，与全钾含量的变化趋势相似。同一处理地上部中各无机养分含量均高于根系(徐加林，2005)。

1.2磷素对蔬菜生长和品质的影响

1.2.1磷素营养与蔬菜生长

磷是核酸、核蛋白、磷脂、植素、A TP和含磷酶的重要组成元素，以多种方式参与植物体内代谢过程。因此，磷不仅参与了细胞的结构组成，而且在新陈代谢及遗传信息传递等方面发挥着重要作用。磷参与光合磷酸化作用，与ADP结合形成ATP，将光能储藏在ATP中，同时形成NADPH，为N—还原同化提供能量和电子供体。磷促进呼吸作用，增加有机酸和ATP，可容纳更多的N+形成氨基酸。磷是磷酸毗哆醛的组成成分，磷酸毗哆醛是氨基酸转移酶的活性基团，通过氨基转移作用合成各种氨基酸，促进蛋白质的形成。磷素参与构成大分子物质的结构组成，能够促进作物根系的生长发育，提高根对生长环境中养分和水分的利用率，有利于作物进行光合作用和能量代谢，从而促进作物的生长，提高产量，改善品质。据报道，磷肥对产量的影响呈抛物线状，当磷肥增加到一定量后，产量不再增加;而且当钾固定时，磷可增加氮的增产效果，但磷达一定水平后，这种作用程度逐渐减小(刘明月等，1998)。

1.2.2磷素营养与蔬菜品质

ThomasW等(1993)研究发现，植物缺磷，根系中A TP浓度降低，根系N仍向地上部转移，导致NR活性降低，PEP梭化酶活性上升，氨基酸在植物叶内累积，严重影响植物

生长和硝酸盐的吸收与同化。磷对蔬菜氮素代谢的影响具有双重性:磷不足，不仅抑制蔬菜生长发育，也减少对硝态氮的吸收，可能降低硝态氮积累;磷充足时，既能促进硝酸盐还原同化，也增强植物对硝态氮的吸收，可能提高蔬菜硝态氮含量。所以，磷对蔬菜硝酸盐含量的影响比较复杂，与蔬菜对硝酸盐的吸收、还原同化以及作物的生长有关。当硝酸盐吸收大于还原转化时，蔬菜体内硝态氮总量增加，如果这种增加超过了生长量的增加，则导致蔬菜硝态氮含量升高，表现为施磷促进硝态氮累积。相反，如果这种增加小于生长量的增加，则会因稀释效应引起蔬菜硝态氮的含量降低。

李会合等(2004)研究发现，在等氮量盆栽试验条件下施磷可促进菠菜生长，使硝酸盐含量降低37.8%，可能是菠菜对磷的吸收增加后，促进了糖类转化和呼吸作用，从而有利于各种有机酸的形成，这些有机酸又可成为氨的受体，最终合成氨基酸和蛋白质，促进氮素代谢。植株体内无机磷含量和酸性磷酸醋酶活性能在一定程度上反映了磷的再利用能力。酸性磷酸酷酶是植物体内比较重要的水解酶类之一，它也是一种诱导酶，一方面可以活化生长环境中的磷，另一方面可以促进植物体内有机磷的重复利用。在碳水化合物的转化及蛋白质的合成中起着重要的作用。刘景福等(1995)试验表明，大蒜施用磷肥可提高叶绿素的含量，其中叶绿素b变化不大，而叶绿素a在一定供磷水平内有随施磷量的增加呈上升的趋势。但是，应防止过量施用磷肥，因为过量磷肥较之适量磷肥处理的叶片SPS活性反而有所降低。

磷是植物营养三要素之一，磷肥可以使植株根系快速扩展，吸收能力加强;磷能提高植物体内硝态氮的转化和利用，从而促进氮素代谢(蔡邵珍，1997)。温洋等(2005)研究表明，增施磷肥不仅可以显著增加首稽对磷的吸收，而且能不同程度地促进首稽对钾和钙的吸收。植物对矿质元素的吸收还与阳光的辐射及大气温度等有关，溶液的温度与P的吸收关系更为密切。

1.3钾素对蔬菜生长和品质的影响

1.3.1钾素营养与蔬菜生长

钾是植物体内60多种合成酶、氧化酶和转移酶的活化剂，在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作用，被誉为“品质元素”。钾是植物所必需的三大营养元素之一，也是作物体内分布最多的一种金属元素。钾具有维持细胞膨压、提高光合效率、促进同化产物的运输、促进蛋白质和脂肪的合成及增强植物的抗性等多方面的生理作用(何念祖，1987)。对于正常植物来说，钾的主要功能体现在以下四个过程:(l)维持分生组织足够的膨压，(2)韧皮部装载光合产物，(3)叶绿体中能量的转化，(4)多种酶的激活。钾肥和氮磷肥配