魔芋种植用什么复合肥（魔芋为什么需要高钾复合肥）

魔芋是天南星科魔芋属多年生草本植物，其球茎的主要成分葡甘露聚糖是一种高分子多糖，具有高吸水性和高膨胀性以及良好的降脂、降糖、减肥、通便等功能，在食品、医药、工业等领域都有一定的开发应用。云南具有种植魔芋独特的地理环境和丰富的品种资源，魔芋产业是云南重要的高原特色产业，其发展对云南农村产业结构调整和农民增收具有非常重要的意义。

魔芋套种

钾是植物生长发育必需的主要矿质元素之一，在植物中参与调节细胞渗透势、维持细胞的电中性，对多糖的合成、光合产物的运转和抗逆性都有着重要的作用。在氮、磷充足的情况下施用钾肥，不但能够提高农作物的产量，还能改进农作物的品质。富源花魔芋是一种喜钾作物，对钾素营养有较强的吸收能力。我们前期研究发现：钾肥的施用，对展叶期魔芋的株高、展幅有明显的影响，以至于显著增加了富源花魔芋的产量。随着钾肥施用量的增加，魔芋地上和地下部分的含钾量均呈现上升趋势。但随着钾肥施用量的增加，干物质积累量增加不明显，高施钾处理甚至比中施钾处理干物质积累量下降。魔芋地下部分植株钾增长率随钾肥施用量增加而降低，低施用量处理植株钾增长率最高为45.09 %。随着钾肥施用量的增加，魔芋中葡甘露聚糖的含量呈现上升趋势。那么，富源花魔芋对不同钾水平的生理反应是怎样的呢？关于这一问题的研究目前尚未见报道。本论文采用大棚盆栽试验，研究钾水平对富源花魔芋生理特性和产量的影响，对认识魔芋钾营养吸收利用机制具有重要意义。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验魔芋为富源花魔芋（Amorphophalluskonjac Fuyuan）。

试验所用硫酸钾（K2SO4)和其它营养元素均用分析纯试剂配制。

1.2试验地点

云南省农业科学院富源魔芋研究所示范园大棚。

1.3试验设计和调查检测方法

1.3.1试验设计

采用大棚盆栽进行试验。播种时间为2014年4月24日，盆直径为43.5cm，高度为32.5cm，栽培基质为珍珠岩，每盆中珍珠岩的厚度为22cm。根据2013年对富源花魔芋不同时期植株含钾量和魔芋对钾肥利用效率的分析研究，本试验设计了4个钾水平作为研究因子，分别是：0水平指不施肥；1水平每株施用K2SO4 2.2g；2水平每株施用K2SO4 4.4g；3水平每株施用K2SO46.6g。施加钾肥时，同时补充氮、磷和微量元素，并保持一致。每个水平种植30株。分两次施肥，第一次施肥时间是2014年7月3日，第二次施肥时间是2014年8月2日。

神奇的魔芋

1.3.2调查检测方法

7月3日(0d)第一次施肥开始，第5、15、30、60d(第二次施肥后30d)上午8：00取5株魔芋叶片混合样品，洗净后用液氮研碎准确称重，分别测定叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白、MDA、SOD、POD、CAT活性，重复测定三次。

使用的主要仪器有离心机、分光光度计等，测定方法如下：

（1）叶绿素含量的测定：采用乙醇浸提分光光度法测定。

（2）可溶性蛋白质含量的测定：采用考马斯亮蓝G-250染色法。

（3）可溶性糖含量的测定：采用蒽酮法。

（4）丙二醛（MDA）含量测定:采用硫代巴比妥酸法。

（5）超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定：采用NBT法。SOD活性单位是以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位（U）。

（6）过氧化物酶（POD）活性的测定：采用愈创木酚法。将每分钟OD增加0.01定义为1个活力单位（U）。

（7）过氧化氢酶（CAT）活性的测定：通过测定H202的减少量来测定CAT的活性。将每分钟OD减少0.01定义为1个活力单位（U）。

1.4 数据分析处理方法

采用Excel和SPSS19.0统计软件进行试验数据的分析比较，多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 钾水平对富源花魔芋叶片叶绿素含量的影响

表1 施用硫酸钾后魔芋叶片叶绿素的含量

钾水平	叶绿素a含量(mg/gFW)	叶绿素b含量 (mg/gFW)
5d	15d	30d	60d	5d	15d	30d	60d
0	0.977b	1.059c	1.072b	1.018D	0.376b	0.422B	0.349B	0.323D
1	1.502a	1.164c	1.183ab	1.167C	0.534a	0.585B	0.550A	0.380C
2	1.561a	1.860a	1.282a	1.411A	0.478a	0.821A	0.612A	0.437B
3	1.138b	1.540b	1.114ab	1.329B	0.408ab	0.510B	0.433B	0.444A

注：表中同列不同小写字母表示处理间差异达5%显著水平；不同大写字母表示处理间差异达1%极显著水平。下同。

第一次施肥后5d、15d魔芋叶片叶绿素a、叶绿素b都呈现上升趋势，最大值出现在钾水平2处理15d时，叶绿素a和叶绿素b的含量分别为1.860和0.821mg/gFW，与其它钾水平处理差异显著。随着硫酸钾施用浓度的增高，魔芋叶片叶绿素a、叶绿素b都呈现上升趋势，当达到钾水平3时叶绿素a、叶绿素b反而有所下降。

60d(第二次施肥后30d)与第一次施肥后30d相比，钾水平0和1处理的叶绿素a和叶绿素b的含量下降；钾水平2、3处理的叶绿素a含量和钾水平3处理的叶绿素b含量都呈现上升趋势，说明施用适量硫酸钾有利于提高叶绿素含量。叶绿素含量增加最明显的是钾水平2，60d时与其它处理间差异达到极显著水平。

2.2 钾水平对富源花魔芋叶片可溶性蛋白含量的影响

表2 施用硫酸钾后魔芋叶片可溶性蛋白的含量 (mg/gFW)

钾水平	5d	15d	30d	60d
0	2.32B	2.55B	1.91B	2.02C
1	2.53A	2.64B	2.12A	2.32B
2	2.57A	2.85A	2.21A	2.43A
3	2.62A	2.63B	1.87B	2.35B

施肥后5d时，未施钾处理的可溶性蛋白含量明显低于施钾处理，差异极显著。施肥后15d时，魔芋叶片可溶性蛋白含量最高，其中钾水平2与其它钾水平差异极显著。之后，各处理魔芋叶片可溶性蛋白含量呈现下降趋势。15d、30d和 60d时钾水平2魔芋叶片可溶性蛋白含量均比其它钾水平的含量要高，而且钾水平2与钾水平0差异均极显著。60d（第二次施肥后30d）时四个水平的可溶性蛋白含量均高于第一次施肥30d时，而且钾水平2与其它钾水平处理间差异均极显著。

2.3钾水平对富源花魔芋叶片可溶性糖含量的影响

表3 施用硫酸钾后魔芋叶片可溶性糖的含量(mg/gFW)

钾水平	5d	15d	30d	60d
0	26.74C	21.81C	20.67C	20.66B
1	33.07AB	26.99B	25.21B	21.76B
2	35.80A	27.61B	33.48A	25.87A
3	31.15B	36.74A	21.56C	20.29B

测定结果显示：7、8月份富源花魔芋叶片可溶性糖含量在20.29-36.74 mg/gFW。施钾后魔芋叶片可溶性糖含量基本上高于未施钾处理，而且与未施钾水平差异极显著。施肥后15d钾水平3魔芋叶片可溶性糖含量最高，与其它钾水平处理间差异极显著。施肥后30d和60d钾水平2魔芋叶片可溶性糖含量最高，与其它钾水平处理间差异极显著。

2.4钾水平对富源花魔芋叶片MDA的影响

表4 施用硫酸钾后魔芋叶片MDA的含量（nmol/gFW）

钾水平	5d	15d	30d	60d
0	14.78b	9.34b	12.70ab	13.41A
1	17.62a	12.25a	9.17b	7.42BC
2	14.68b	9.70ab	12.94ab	8.76B
3	16.28ab	11.17ab	13.74a	10.12B

施肥后15d、30d魔芋叶片MDA含量均低于施肥后5d。30d、60d（第二次施肥后30d）时钾水平2和钾水平3的魔芋叶片MDA含量较低，但是30d时钾水平2和钾水平3与钾水平0差异都不显著，60d时钾水平2和钾水平3与钾水平0差异极显著，说明第二次适量钾肥的施用可以降低魔芋叶片MDA含量。

2.5钾水平对富源花魔芋叶片SOD的影响

表5 施用硫酸钾后魔芋叶片SOD的活性（U/gFW）

钾水平	5d	15d	30d	60d
0	346.94B	324.34B	298.08a	210.78a
1	362.52A	352.71A	319.33a	222.09a
2	361.77A	359.69A	321.27a	248.12a
3	361.80A	342.40A	322.69a	244.02a

施用钾肥后魔芋叶片SOD随着时间的延后而呈现下降趋势。5d和15d时，钾水平1、2、3间差异不显著，但均与钾水平0间差异极显著。30d和60d时，各个钾水平处理间差异不显著。

2.6钾水平对富源花魔芋叶片POD的影响

表6 施用硫酸钾后魔芋叶片POD的活性（U/gFW）

钾水平	5d	15d	30d	60d
0	108.84B	173.33C	144.10c	278.65d
1	137.82A	299.32A	178.82b	382.98b
2	146.67A	232.70B	200.89a	405.38a
3	128.47A	269.50AB	181.67b	360.24c

施用钾肥后魔芋叶片POD酶活性先增强，之后又有所下降。施钾肥后5d和15d施钾水平1、2、3处理与钾水平0处理间差异极显著，说明钾肥的施用对魔芋叶片POD酶活性增强作用明显。施钾肥后30d和60d施钾水平2处理与其它钾水平处理间差异显著，说明适量钾肥的施用能提高魔芋叶片POD酶活性。

2.7钾水平对富源花魔芋叶片CAT的影响

表7 施用硫酸钾后魔芋叶片CAT的活性（U/mgFW）

钾水平	5d	15d	30d	60d
0	0.32d	0.74b	0.48b	0.93b
1	0.45c	0.93a	0.83a	1.19ab
2	0.63b	1.25a	0.74a	1.58a
3	0.68a	1.28a	0.57b	1.32a

施用钾肥后魔芋叶片CAT酶活性先增强，之后又有所下降。钾的各个水平CAT活性均比未施硫酸钾水平增加。施肥后5d、15d时，随着钾水平的升高，魔芋叶片CAT活性增大。施钾肥后5d时，四个钾水平处理间差异显著，15d时施钾水平1、2、3处理与钾水平0处理间差异显著，说明钾肥的施用对魔芋叶片CAT酶活性增强作用明显。施肥后30和60d时，钾水平2的魔芋叶片CAT活性最大。叶片CAT活性最大值出现在水平2施肥后60d，为1.58U/mgFW。施钾肥后30d时施钾水平1、2处理与其它钾水平处理间差异显著，说明适量钾肥的施用能提高魔芋叶片CAT酶活性。60d时钾水平2、3与钾水平0间差异显著，但钾水平1与钾水平0差异不显著，说明后期较高浓度钾肥有利于魔芋叶片CAT酶活性的增强。

神奇的魔芋

2.8 钾水平对富源花魔芋产量的影响

表8 钾水平对富源花魔芋产量的影响

10月27日进行了测产，结果显示四个处理中产量最高的是钾水平2，平均大芋重量为485.71g，生长系数为5.18，按每亩5000株计算，折合产量为36428.25kghm-2；产量最低的是钾水平3，平均大芋重量为311.20g，生长系数为2.88，按每亩5000株计算，折合产量为23340.00kghm-2。统计分析显示钾水平2处理与钾水平0、3处理间收获时大芋重量差异均达到极显著水平（n=9,P<0.01），但与钾水平1间差异不显著，说明适量施用钾肥能显著地提高魔芋的产量，但是过量的钾肥会降低魔芋的产量。

3 讨论

叶绿素存在于光合作用重要器官叶绿体中，是植物光合色素中最重要的一类色素，叶绿素主要包括叶绿素a和叶绿素b。叶绿素含量能直接反映叶片光合能力，叶绿素的损失是叶片衰老的最明显的生理标志，其降低幅度可以代表叶片的衰老程度。本项研究发现硫酸钾水平2在施肥后15d时总叶绿素含量最大为2.681mg.g-1FW；未施用硫酸钾的水平0在15d时总叶绿素含量仅为1.481 mg.g-1FW。随着时间的延长，未施钾处理叶绿素a、b含量一直呈现下降趋势，到60d时总叶绿素含量降低为1.341 mg.g-1FW，魔芋叶片明显出现了早衰现象。叶片的衰老还与叶片中可溶性蛋白的减少有着一定的相关性，蛋白质含量减少可作为衡量叶片衰老的重要生理指标之一。叶片衰老期间蛋白质被大量降解，其降解产物被运往生长旺盛的部位继续利用。从本项研究可以看出，未施钾处理魔芋叶绿素和可溶性蛋白质含量下降比其它处理要快，可见，施用适当钾肥能防止魔芋叶片早衰，以至于提高了魔芋球茎的产量。

丙二醛（MDA）是由于植物器官衰老或在逆境条件下受伤害，其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的。它的含量与植物衰老及逆境伤害有密切关系。超氧化物歧化酶(SOD)是机体内天然存在的超氧自由基清除因子，可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性高低直接影响叶片内细胞核DNA的氧化损伤、基因的表达与调控、细胞膜结构的损伤和叶片的衰老，进而影响叶片的光合作用和同化物的合成、转化和运输。刘岱松[5]研究表明，2倍钾浓度处理以及添加氨基酸和钾处理，降低了烟苗叶片MDA含量，增强了SOD活性，烤烟叶片的膜质过氧化作用减弱；部分氨基酸和钾处理能够提高活性氧清除系统中的SOD、CAT、POD活性，并显著促进烟碱含量提高。姬晓明等[6]的研究显示对白桦实施中浓度钾肥时，白桦叶片中SOD、POD和CAT酶的活性均有所提高,叶片中可溶性糖含量也增加了，可有效促进白桦叶片中三萜含量的积累。本项研究也证明适量硫酸钾的施用降低了魔芋叶片MDA的含量，增强了其SOD、CAT、POD活性，对魔芋抗氧化酶系统以及膜质过氧化系统有一定的生理效果，从而增强了魔芋植株抵抗逆境和抗衰老的能力，进而获得了魔芋的高产。

钾水平 Potassium level	播种时子芋重量(g) Weight of the taro at the time of planting
收获时大芋重量(g) Weight of the largest	taro	at the time of harvest
生长系数 Growing coefficient	折合产量（kghm-2） Equivalent production
0	99.67A	323.73B	3.25	24279.75
1	104.44A	386.00AB	3.70	28950.00
2	93.78A	485.71A	5.18	36428.25
3	108.11A	311.20B	2.88	23340.00

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