硝酸钾配施有机肥对早熟禾生长及养分吸收的影响

张吉立，刘振平，何晓蕾，王宁，王鹏

（1.黑龙江八一农垦大学，大庆 163319；2.大庆职业学院）

早熟禾（Poa pratensis L.）是大庆市城市园林草坪中广泛栽培的草种之一。由于城市土壤盐碱化和土壤肥力较低的原因，早熟禾草坪建植3～4 年后会出现明显的退化[1]。为解决这一问题，早熟禾草坪养护中进行人工施肥是促进其生长和提高坪用质量的有效措施[2]。硝酸钾是农业生产上常用的速效二元复合肥之一，2014 年在大庆市区早熟禾草坪的应用试验中发现，161.30 kg·hm-2的硝酸钾施用量能够显著促进草地早熟禾生长[3]，特别是植株干物质积累量、叶片长度、宽度和坪用质量均会显著升高[4]，但是单纯施用硝酸钾也存在着肥效较短，在当年9、10 月份养分供应不足的问题。有机肥养分含量丰富并且肥效长，在早熟禾施肥中配施一定比例的有机肥可以显著促进植株生长，其中叶长、叶宽和植株鲜重与单纯施用化肥相比显著提高[5]，同时也会提高草地早熟禾草坪的坪用质量。植物养分吸收状况可以反映对施入土壤肥料的利用能力，生长季节植物养分吸收量的增加有利于提高植物对土壤速效养分的利用能力，也能显著提高施用化肥的肥料利用率[6]。刘瑞霞[7]研究结果表明，人工施肥有利于促进早熟禾对氮磷钾营养的吸收；张吉立[8]研究认为，适宜的氮磷施用量可以显著促进早熟禾对氮、磷、钾营养元素的吸收和利用。从前人的相关研究结果来看，目前鲜见关于硝酸钾配施有机肥对早熟禾生长和养分吸收的相关报道。通过分析硝酸钾配施有机肥对早熟禾生长和养分吸收的影响规律，以期为早熟禾草坪养护中科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019 年选择大庆市世纪大道东段绿化带内早熟禾（Poa pratensis L.）为试验材料。3 月10日，草地早熟禾上覆盖的冬季积雪融化完毕，3 月26日清理完早熟禾植株下层枯叶和杂草，4 月1 日早熟禾返青，4 月30 日浇水一次。5 月1 日，取试验地0～20 cm 土壤，土壤养分含量分别为有机质28.02 g·kg-1，碱解氮65.78 mg·kg-1，P2O5=13.66 mg·kg-1，K2O=135.78 mg·kg-1，pH 值为8.06。试验选用发酵饼肥[9]养分含量为N=3.10%，P2O5=0.40%，K2O=0.90%，有机质38.18 g·kg-1，腐殖酸复混肥[5]养分含量为N=2.90%，P2O5=2.30%，K2O=0.30%，有机质55%，pH=6.1，符合NY 525-2012 标准；试验所选用硝酸钾含氮量为13.7%，K2O 含量为38.6%。

1.2 试验设计

试验共设置4 个处理，其中K1 为无肥对照，不施用任何肥料，早熟禾在自然状态下生长；K2 为单纯施用化肥对照，施用硝酸钾13.82 g·m-2，重过磷酸钙1.63 g·m-2；K3 为50%比例化肥（以纯氮量计）+50%比例发酵饼肥处理，施用硝酸钾6.94 g·m-2，发酵饼肥30.48 g·m-2，重过磷酸钙1.37 g·m-2，硫酸钾4.79 g·m-2；K4 为50%比例化肥（以纯氮量计）+50%比例腐殖酸复混肥处理，施用硝酸钾6.94 g·m-2，腐殖酸复混肥32.58 g·m-2，硫酸钾5.14 g·m-2。K2、K3、K4 处理氮磷钾养分施用量相同，其中氮、P2O5、K2O施用量分别为1.89、0.75、5.34 g·m-2。硝酸钾含氮量为13.7%，K2O 含量为38.6%；重过磷酸钙P2O5含量为46%，硫酸钾K2O 含量为50%。5 月10 日，按照试验设计将肥料浇施于草坪内[5]。草坪分别于6 月13日和8 月18 日进行整形修剪。随机区组试验设计，每个处理3 次重复，每个重复占地面积1×1 m2。

1.3 测定项目

分别于6～10 月中每个月10 日随机剪取早熟禾植株20 株，带回实验室，105 ℃杀青后80 ℃烘干称重，得到植株干物质积累量，同时计算植株含水量。另取20 株早熟禾，剪取上部第3 片叶，剪碎混匀，使用浸提法[10]测定叶片内叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量。将烘干植株粉碎后使用浓硫酸-过氧化氢消煮，凯氏定氮法测定植株全氮含量，钒钼黄比色法测定全磷含量，火焰光度计法测定全钾含量[11]。

1.4 数据处理

数据处理以及表格制作使用Excel 2021 版软件，差异显著性检验使用DPS 7.65 版软件。

2 结果与分析

2.1 硝酸钾配施有机肥对早熟禾植株干物质积累的影响

硝酸钾配施有机肥提高了早熟禾植株干物质积累量（表1）。6 月K1、K3、K4 与K2 相比干物质积累量分别降低了1.15、2.13、2.42 mg·株-1，无显著差异，表明不同施肥处理在6 月份不会对早熟禾植株干物质积累产生显著影响。7、8 和10 月，K1 分别低于K2处理44.16%、25.42%和14.62%，差异显著，表明K1与K2 相比，在这3 个月份会显著降低早熟禾植株干物质积累量。7～10 月，K3 与K2 相比，干物质积累量提高了4.00%、20.11%、41.43%和6.08%，其中8～9 月两个处理之间存在显著差异，表明K3 与K2 相比仅在8～9 月会显著提高早熟禾植株干物质积累量。8～10 月，K4 分别比K2 提高了5.00%、4.76%和3.65%，无显著差异，表明K4 对早熟禾干物质积累的影响与K2 处于同一水平。7～9 月，K3 显著高于K4，表明K3 对提高早熟禾干物质积累量效果显著优于K4 处理。

2.2 硝酸钾配施有机肥对早熟禾植株含水量的影响

由图1 可知，6 月早熟禾植株含水量K1、K3、K4之间无显著差异，3 个处理均显著高于K2；7 月K1与K2 之间无显著差异；9～10 月，K1 植株含水量分别低于K2 处理7.84%和6.25%，差异显著，表明K1 与K2 相比，在9～10 月会显著降低早熟禾植株含水量。7 月K3 高于K2 处理3.48%，差异显著；8～10 月K3与K2 之间无显著差异。7 月K4 与K2 之间无显著差异；8 月和10 月，K4 分别高于K2 处理1.76%和1.95%，差异显著。7 月K3 显著高于K4；6、8、9、10 月K3 与K4 之间无显著差异，表明K3 与K4 相比，仅在7 月会显著提高早熟禾植株含水量。

图1 硝酸钾配施有机肥对早熟禾植株含水量的影响Fig.1 Effect of potassium nitrate with organic fertilizer on water content of Poa pratensis L.

2.3 硝酸钾配施有机肥对早熟禾叶绿素a 含量的影响

各处理叶绿素a 含量在8 月达到最高值（图2），10 月处于最低值。6、7、8、10 月，K1 与K2 相比，叶绿素a 含量分别降低了12.83%、10.66%、20.43%和28.93%，表明K1 在6、7、8、10 月与K2 相比会显著降低早熟禾叶绿素a 含量。6 月K3 与K2 之间无显著差异；7～10 月K3 分别比K2 提高了6.46%、0.49%、1.27%和31.14%，其中7～9 月无显著差异，10月差异显著，表明K3 与K2 相比，仅在10 月能够显著提高早熟禾叶绿素a 含量。6、8、9 月，K4 与K2 相比，叶绿素a 含量分别降低了10.43%、9.97%和10.24%，差异显著，表明K4 在6、8、9 月与K2 相比，会显著降低早熟禾叶绿素a 含量。6～7 月，K3 与K4之间无显著差异；8～10 月，K3 显著高于K4，表明K3与K4 相比，在8～10 月有利于显著提高早熟禾叶绿素a 含量。

图2 硝酸钾配施有机肥对早熟禾叶绿素a 含量的影响Fig.2 Effect of potassium nitrate with organic fertilizer on chlorophyll a content of Poa pratensis L.

2.4 硝酸钾配施有机肥对早熟禾叶绿素b 含量的影响

早熟禾叶绿素b 含量在6～8 月表现为升高的变化；8～10 月表现为降低的变化（图3）。6～10 月，K1 与K2 相比，叶绿素b 含量分别降低了19.40%、13.03%、24.97%、19.82%和26.08%，差异显著，表明T1 在整个生长季节与T2 相比，均会显著降低早熟禾叶绿素b 含量。6 月K3 显著低于K2；8～9 月K2 与K3 之间无显著差异；7 月和10 月K3 分别比K2 提高了18.08%和20.44%，差异显著，表明K3 与K2 相比，仅在7 月和10 月会显著提高早熟禾叶绿素b 含量。6～8 月和10 月K4 与K2 之间无显著差异；9 月K4 与K2 相比，叶绿素b 降低了26.07%，差异显著，表明K4 与K2 相比，仅在9 月会对早熟禾叶绿素b 含量产生显著影响；7～10 月，K3 显著高于K4，表明K3 与K4相比，在7～10 月均会显著提高早熟禾叶绿素b 含量。

图3 硝酸钾配施有机肥对早熟禾叶绿素b 含量的影响Fig.3 Effect of potassium nitrate with organic fertilizer on chlorophyll b content of Poa pratensis L.

2.5 硝酸钾配施有机肥对早熟禾类胡萝卜素含量的影响

硝酸钾配施有机肥有利于提高早熟禾类胡萝卜素含量（图4）。6～10 月，K1 与K2 相比，早熟禾类胡萝卜素含量分别降低了3.21%、13.99%、18.94%、15.00%和24.29%，其中7 月至10 月两个处理之间存在显著差异，表明K1 在7～10 月与K2 相比，均会显著降低早熟禾类胡萝卜素含量。6 月和8 月，K3 与K2 之间无显著差异，7、9 和10 月，K3 分别比K2 提高了9.29%、10.00%和20.00%，差异显著，表明K3与K2 相比，会显著提高早熟禾类胡萝卜素含量。6～9月，K4 与K2 相比分别降低了18.51%、3.51%、6.96%和19.58%，其中6 月和9 月两个处理之间存在显著差异，表明K4 与K2 相比，会显著降低早熟禾类胡萝卜素含量。6～10 月，K3 显著高于K4，表明K3 与K4相比，在整个生育时期均会显著提高早熟禾类胡萝卜素含量。

2.6 硝酸钾配施有机肥对早熟禾氮吸收的影响

硝酸钾配施有机肥促进了早熟禾对氮的吸收（表2）。6 月K1、K3、K4 氮吸收量分别比K2 降低了6.97%、3.67%和8.94%，无显著差异；7、8 和10 月，K1氮吸收量分别比K2 降低了46.83%、29.07%和17.37%，差异显著，表明不施肥与施用化肥处理相比，均会显著降低早熟禾氮吸收量；7～10 月，K3 与K2 相比，氮吸收量分别提高了8.10%、25.35%、44.12%和9.49%，差异显著，表明K3 与K2 相比，均可以显著提高早熟禾氮吸收量。7 月K4 比K2 降低了10.48%，差异显著；8～10 月K4 分别比K2 提高了0.77%、3.96%和1.61%，无显著差异，表明K4 与K2相比，不会对早熟禾氮吸收产生显著影响；7～10 月，K3 显著高于K4，表明K3 对促进早熟禾氮吸收效果显著优于K4 处理。

2.7 硝酸钾配施有机肥对早熟禾磷吸收的影响

早熟禾磷吸收量在6～8 月表现为升高的变化，8～9 月表现为降低的变化趋势（表3）。6 月K1 与K3之间无显著差异；7、8 和10 月，K1 分别比K2 降低了48.73%、29.50%和23.99%，差异显著，表明K1 与K2相比，会显著降低早熟禾磷吸收量。7～10 月，K3 磷吸收量与K2 相比分别提高了14.51%、28.93%、46.56%和13.17%，差异显著，表明K3 与K2 相比，会显著提高早熟禾磷吸收量。7 月K4 与K2 相比磷吸收量降低了13.75%，差异显著；8～10 月K4 与K2 之间无显著差异，说明K4 与K2 相比，不会对早熟禾磷吸收产生显著影响。7～10 月，K3 均显著高于K4，表明K3 与K4 相比，有利于显著提高早熟禾磷吸收量。

表3 硝酸钾配施有机肥对早熟禾磷吸收的影响（mg·株-1）Table 3 Effect of potassium nitrate combined with organic fertilizer on phosphorus uptake of Poa pratensis L.（mg·plant-1）

2.8 硝酸钾配施有机肥对早熟禾钾吸收的影响

硝酸钾配施有机肥在8～10 月促进了早熟禾对钾营养的吸收（表4）。6 月，K1、K3 和K4 钾吸收量分别比K2 降低了5.38%、3.37%和8.24%，所有处理之间无显著差异；7 月、8 月和10 月K1 钾吸收量分别比K2 降低了45.14%、27.28%和17.04%，差异显著，表明K1 与K2 相比，在7、8、10 月会显著降低早熟禾钾吸收量。7 月，K3 与K2 之间无显著差异，8～10 月K3 与K2 相比，钾吸收量分别提高了2313%、43.75%和9.20%，差异显著，表明K3 在8～10 月与K2 相比，会显著提高早熟禾钾吸收量。7 月，K4 钾吸收量比K2 降低了8.54%，差异显著，8～10 月无显著差异，表明K4 钾吸收量在8～10 月与K2 处于同一水平。7～10 月，K3 显著高于K4，表明K3 与K4 相比，在7～10月均能显著提高早熟禾钾吸收量。

表4 硝酸钾配施有机肥对早熟禾钾吸收的影响（mg·株-1）Table 4 Effect of potassium nitrate combined with organic fertilizer on potassium uptake of Poa pratensis L.（mg·plant-1）

3 讨论

有机肥替代一定比例的化肥能够有效改善土壤营养状况，从而促进植物生长发育，提高干物质积累量[12]。前人研究结果表明，早熟禾养护中配施50%比例的有机肥对促进植株生长和提高坪用质量效果显著[5]，因此试验中有机肥施用比例均为50%（以施氮量计）。试验所选2 种有机肥均含有氮、磷、钾3 种营养元素，为使K2、K3、K4 处理施用营养元素量相同，3 个处理中磷、钾不足部分使用重过磷酸钙和硫酸钾补充。

早熟禾干物质积累量高低与土壤养分供应量直接相关，充足的养分供应有利于促进早熟禾生长，提高植株干物质积累量[8]。研究结果中，6 月份K2 处理干物质积累量、叶绿素a 和叶绿素b 含量、氮、钾吸收量均处于最高值，这与K2 处理全部施用化肥导致肥效较快促进早熟禾前期生长有关。7～10 月，K3 处理干物质积累量始终处于最高值，8～9 月K3 显著高于K2 处理，杨胜玲[13]研究认为，这与K3 处理施用发酵饼肥提高了生长季节后期养分供应能力有关。有机肥属于缓释态肥料，其养分释放缓慢，有利于早熟禾在整个生长季节对营养元素的吸收和利用，从而促进生长，提高干物质积累量和养分吸收量[14]。

试验所选试验地土壤盐碱化较为严重，pH 值达到了8.06，这对早熟禾产生了一定的胁迫，不利于其生长发育。钾元素对提高植物抗逆性具有显著作用[15]，在盐碱胁迫下，施用钾元素有利于提高植物细胞持水能力和植株含水量[16]。试验结果表明，3 个施肥处理与空白对照相比，在8～10 月提高了早熟禾植株含水量，这可能与3 个施肥处理均含有较多的钾元素有关，而6～7 月3 个施肥处理对早熟禾含水量影响不明显，可能与这两个月份降水量较大有关。

叶绿素和类胡萝卜素均参与植物光合作用，其中叶绿素a 主要吸收光波中的长光波部分，叶绿素b吸收短光波部分，而胡萝卜素则是光合作用的天线系统，参与光能捕获过程，其含量的升高有利于植物光合能力增强[17]。试验研究结果中，化肥+发酵饼肥处理在7～10 月均显著提高了早熟禾叶片内的叶绿素a、叶绿素b 和类胡萝卜素含量，从而有利于早熟禾植株光合能力增强，提高干物质积累量[18]；另外，化肥+发酵饼肥处理的3 种色素含量均高于化肥、化肥+腐殖酸复混肥处理，这也是显著提高早熟禾干物质积累量的重要原因。

土壤养分供应能力与肥料的种类有关[19]，而土壤养分供应能力高低又会对植物干物质积累和养分吸收产生显著影响[20-21]。王军[22]研究认为，植物干物质积累量的增加有利于形成更大的库，从而提高养分吸收量。研究结果中，7～10 月化肥+发酵饼肥处理氮、磷、钾养分吸收量均高于空白对照和单纯施用化肥对照处理，这与宋邦鹏[23]的研究结果一致，养分吸收量的增加表明土壤养分供应能力较强，从而促进了植物生长，这也是该处理干物质积累量显著高于其他3 个处理的重要原因。

4 结论

（1）硝酸钾配施发酵饼肥与对照相比，有利于提高早熟禾干物质积累量和植株含水量；与单纯施用化肥处理相比，在8～9 月能够显著提高早熟禾干物质积累量；与硝酸钾配施腐殖酸复混肥相比，在7～9 月能够显著提高干物质积累量。8～10 月3 个施肥处理均可以显著提高早熟禾植株含水量。

（2）硝酸钾配施发酵饼肥在7～10 月与对照、硝酸钾、硝酸钾配施腐殖酸复混肥相比，有利于提高早熟禾叶绿素a、叶绿素b 和类胡萝卜素含量，显著提高氮、磷吸收量；8～10 月，硝酸钾配施发酵饼肥显著提高了早熟禾钾吸收量。

（3）硝酸钾配施发酵饼肥是促进早熟禾生长和养分吸收的适宜处理。