向 云,劉秀珍
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,山西太谷030801)
目前,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在化肥施用過量的問題,長期偏施化肥會(huì)造成土壤、環(huán)境污染,增加作物生產(chǎn)成本,影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),并給人類的健康帶來嚴(yán)重危害。為了達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的目的,在農(nóng)產(chǎn)品施肥上要減少過量的化肥投入[1-2]。因此,生物有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥等環(huán)境友好型肥料的使用愈來愈引起人們的重視,成為近年來我國肥料研究與開發(fā)的熱點(diǎn)[3-4]。
有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥集有機(jī)肥和無機(jī)復(fù)合肥的優(yōu)點(diǎn)于一體,能更好地協(xié)調(diào)植物生長環(huán)境,改善植物營養(yǎng)結(jié)構(gòu)組成,從而有效地改善作物品質(zhì),增加作物產(chǎn)量,而且還具有后效作用[5-7]。
本試驗(yàn)研究了新型有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥對(duì)油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,旨在為蔬菜作物科學(xué)施用有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥提供理論依據(jù)。
盆栽試驗(yàn)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院試驗(yàn)基地大棚內(nèi)進(jìn)行,供試土壤采自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場(chǎng),為石灰性褐土,其基本理化性狀如表1所示。
表1 供試土壤理化性狀
供試作物為油菜,品種為四月蔓。供試肥料為有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥(腐殖質(zhì)≥50%,N=3.0%,P2O5=2.5%,K2O=2.5%)和無機(jī)肥(硝酸鈣、磷酸二氫鉀和硫酸鉀)。試驗(yàn)以無機(jī)肥為對(duì)照,設(shè)高、中、低3個(gè)水平,即有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥(OF):低肥(L)3 g/kg,中肥(M)6 g/kg,高肥(H)9 g/kg;無機(jī)肥(IF)采用與有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥低、中、高水平所含N,P2O5,K2O相等的硝酸鈣、磷酸二氫鉀和硫酸鉀。共設(shè) OFL,OFM,OFH,IFL,IFM,IFH 6 個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)排列。試驗(yàn)盆缽為22 cm×29 cm,每盆裝風(fēng)干土5 kg,底部裝入石礫1 kg,在石礫中插入1根PVC管用于生長期灌水。按試驗(yàn)設(shè)計(jì)的肥料與土壤充分混勻后按土壤容重1.3 g/cm3裝土,并澆水至田間持水量的80%,于2010年4月18日播種。當(dāng)油菜長至2~3 cm時(shí),每盆選長勢(shì)基本一致的幼苗定植15株,生長期間依次輪換盆缽位置,按常規(guī)方法管理,每天晚上用塑料布蓋棚,早晨揭開,以防降雨干擾。于2010年5月15日收獲。
油菜取地上部分,稱取質(zhì)量計(jì)產(chǎn)。鮮樣用自來水沖洗干凈,然后用去離子水沖洗3遍,用吸水紙將表面水分吸干,測(cè)定葉綠素和硝酸鹽含量。葉綠素含量測(cè)定采用丙酮乙醇混合液法[8],硝酸鹽含量測(cè)定采用紫外吸收法[9]。
試驗(yàn)結(jié)果采用Excel 2003和DPS6.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
葉綠素是植物光合作用最重要的色素,葉綠素的含量與光合作用及氮素營養(yǎng)有密切關(guān)系。測(cè)定葉綠素含量在一定程度上能反映光合強(qiáng)度、營養(yǎng)水平以及植株的健康狀況,有助于科學(xué)施肥。
從圖1可以看出,油菜葉綠素含量隨著施肥量的增加而增加。在施肥量相等的情況下,OF處理均比IF處理油菜葉綠素含量高。OF處理的油菜葉綠素含量比IF處理油菜平均提高16.69%,二者之間差異顯著。在低肥水平下,OFL處理葉綠素含量比IFL處理增加0.04 mg/g,提高了5.60%,二者之間差異不顯著;中肥水平下,OFM處理葉綠素含量比IFM處理增加0.24 mg/g,提高了22.00%;高肥水平下,OFH處理葉綠素含量比IFH處理增加0.25 mg/g,提高了19.00%,二者之間差異顯著。有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥處理提高了蔬菜生育期間功能葉中的葉綠素含量,有利于蔬菜作物光合產(chǎn)物的合成和積累[10-11],這也可能是造成不同處理下油菜鮮質(zhì)量變化與葉綠素含量保持基本一致的原因之一。
由圖2可知,油菜鮮質(zhì)量隨著施肥量的增加而增加。在施肥量相等的情況下,OF處理油菜鮮質(zhì)量均比IF處理高。OF處理的油菜鮮質(zhì)量比IF處理平均提高了18.81%,二者之間差異顯著。在低肥水平下,OFL處理鮮質(zhì)量比IFL處理提高了18.61%;中肥水平下,OFM處理鮮質(zhì)量比IFM處理提高了23.43%;高肥水平下,OFH處理鮮質(zhì)量比IFH處理提高了15.40%,二者之間差異顯著。有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥養(yǎng)分供給穩(wěn)定、持久,促進(jìn)油菜對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收,使養(yǎng)分釋放與作物需肥相吻合[12-13],因此,油菜鮮質(zhì)量比單施化肥處理高。
蔬菜是一種易于富集硝酸鹽的植物,美國White指出,人體攝入的硝酸鹽有81.2%來自蔬菜。蔬菜中的硝酸鹽進(jìn)入人體后還原形成的亞硝酸鹽,對(duì)人體危害很大[14]。參照WHO和FAO規(guī)定的硝酸鹽的ADI值(每千克體質(zhì)量日允許量3.6 mg),我國將蔬菜硝酸鹽含量的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)定為432 mg/kg,即蔬菜中硝酸鹽含量≤432 mg/kg,定為一級(jí),屬輕度污染;432~785 mg/kg,定為二級(jí),屬中度污染;785~1 440 mg/kg,定為三級(jí),屬重度污染;1 440~3 100 mg/kg,定為四級(jí),屬嚴(yán)重污染[15]。
從圖3可以看出,油菜硝酸鹽含量隨著施肥量的增加而增加,OF處理均比相應(yīng)的IF處理硝酸鹽含量低,OF處理比IF處理硝酸鹽含量平均降低了17.30%,二者之間差異顯著。在施肥量相等的情況下,在低肥水平下,OFL處理硝酸鹽含量比IFL處理降低了19.18%,二者之間差異顯著;中肥水平下,OFM處理硝酸鹽含量比IFM處理降低了30.20%,二者之間差異極顯著;高肥水平下,OFH處理硝酸鹽含量比IFH處理降低了8.40%,二者之間差異顯著。
OF處理中除了OFH處理屬于中度污染外,其他處理均為輕度污染;IF處理中除了IFL處理屬于輕度污染外,其他處理均為中度污染。這是因?yàn)橛袡C(jī)無機(jī)復(fù)混肥中含有植物生長所需的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵等大量元素和各種微量元素,這類肥料礦化速度緩慢,進(jìn)入土壤后,需經(jīng)微生物逐漸分解成速效態(tài)養(yǎng)分后才能被蔬菜吸收利用,蔬菜不會(huì)吸收過多的硝酸鹽,同時(shí)硝酸鹽又能有效地被同化而不會(huì)造成體內(nèi)積累。
影響顯著。油菜葉綠素含量、鮮質(zhì)量都隨著施肥量的增加而增加,在各個(gè)施肥水平下,OF處理的油菜葉綠素含量、鮮質(zhì)量都比IF處理的高。在中肥水平時(shí),OFM處理的增幅最大。
有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥可顯著降低油菜硝酸鹽含量。油菜硝酸鹽含量隨著施肥量的增加而增加,在各個(gè)施肥水平下,OF處理的油菜硝酸鹽含量均比IF處理的低。在中肥水平時(shí),OFM處理比IFM處理硝酸鹽含量降幅最大。
本試驗(yàn)有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥在中肥水平時(shí)能顯著提高油菜產(chǎn)量,改善蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)。
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