周 亮,榮湘民,郭春銘,張 宇,王心星,謝桂先,張玉平,宋海星
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,土壤肥料資源高效利用國家工程實驗室,農(nóng)田污染控制與農(nóng)業(yè)資源利用湖南省重點實驗室,植物營養(yǎng)湖南省普通高等學(xué)校重點實驗室,湖南 長沙 410128;2.郴州市蔬菜科技研究所,湖南 郴州 430065)
蔬菜在人們?nèi)粘o嬍持姓加兄匾牡匚?。隨著物質(zhì)生活水平的不斷提高,人們對蔬菜的品質(zhì)提出了更高的要求[1]。蔬菜硝酸鹽含量過高會影響人體健康[2-3],因此硝酸鹽含量是評價蔬菜品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。當(dāng)前,蔬菜栽培中使用的肥料多以無機(jī)肥為主。研究表明,無機(jī)肥施入過多會導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽含量過高,從而影響蔬菜的品質(zhì);另外,無機(jī)肥長期施用還會導(dǎo)致土壤的退化。單施無機(jī)肥已經(jīng)不能滿足人們對蔬菜品質(zhì)和環(huán)境質(zhì)量的要求,通過改變施肥方式和種類來提高蔬菜品質(zhì)是近年來的研究熱點之一[4]。大量研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配施能改善土壤理化性狀從而有利于作物的生長,同時還能降低蔬菜中的硝酸鹽含量,改善蔬菜品質(zhì)[5]。由于有機(jī)肥原料來源不同、加工方式各異,導(dǎo)致其施入土壤后養(yǎng)分礦化特征存在較大差異,進(jìn)而對蔬菜的養(yǎng)分供應(yīng)產(chǎn)生不同的影響[6]。通過小區(qū)試驗,研究不同有機(jī)無機(jī)肥配施對小白菜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,為小白菜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)量和品質(zhì)的提高提供科學(xué)依據(jù)。
試驗于2010年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)試驗基地進(jìn)行。供試土壤為河流沖積母質(zhì)發(fā)育的沖積菜園土,土壤基本理化性狀:有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀的含量分別為27.25、1.76、1.73、14.56 g/kg,堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別為89.32、14.62、105.55 mg/kg,pH 值 5.56。
供試小白菜為“中箕青菜”605。
有機(jī)肥 A、B、C、D、E 分別由生豬養(yǎng)殖墊料、生豬養(yǎng)殖墊料加菌劑1、生豬養(yǎng)殖墊料加稻草、生豬養(yǎng)殖墊料和稻草加菌劑1、生豬養(yǎng)殖墊料和稻草加菌劑2發(fā)酵而成,各有機(jī)肥養(yǎng)分含量見表1。
表1 各有機(jī)肥的養(yǎng)分含量 (g/kg)
試驗共設(shè)6個處理:A,有機(jī)肥A+化肥;B,有機(jī)肥B+化肥;C,有機(jī)肥C+化肥;D,有機(jī)肥D+化肥;E,有機(jī)肥E+化肥;CK,純化肥。小區(qū)面積14 m2,每小區(qū)定植144株,其中行距為33.30 cm,株距為29.20 cm,重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。各處理施肥量 為 N 240 kg/hm2,P2O5120 kg/hm2,K2O 160 kg/hm2,所有處理 N、P、K 用量相同,但處理 A~E 中施用相應(yīng)的有機(jī)肥代替10%的化學(xué)氮肥,有機(jī)肥中磷鉀折算后其余用化肥補(bǔ)足。有機(jī)肥和磷肥全部做基肥施用,氮肥和鉀肥的60%作基肥,40%作追肥。小白菜于2010年9月5日浸種,9月6日播種,10月3日施基肥,10月5日移栽,10月20日施追肥,11月12日收獲,全生育期68 d。
在小白菜的生長期,測定小白菜功能葉中的葉綠素含量、根系活力。小白菜收獲后隨機(jī)取樣,烘干。分析干樣中維生素C、硝酸鹽、粗纖維含量。
葉綠素含量采用SPAD-502測定儀;根系活力采用TTC還原法測定[7];維生素C、硝酸鹽分別采用2,4-二硝基苯肼、紫外分光光度兩種比色法測定;粗纖維含量采用酸式洗滌劑法測定[8]。
試驗數(shù)據(jù)采用DPS和Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理,處理間差異顯著性分析采用SSR檢驗法。
葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要載體,是反映葉片生理活性變化的重要指標(biāo)之—。從圖1中可以看出,有機(jī)無機(jī)肥配施處理的小白菜葉片葉綠素含量均高于純化肥處理,有機(jī)無機(jī)配合處理分別比純化肥處理葉綠素含量提高了6.00%~24.08%。其中以有機(jī)無機(jī)肥配施處理E的小白菜葉片葉綠素含量最高,且與對照(純化肥處理)差異顯著。
圖1 有機(jī)無機(jī)肥配施對小白菜功能葉中葉綠素含量變化的影響
根系是植物重要的器官之一,它不僅能夠固定植株,而且能吸收土壤中的水分和養(yǎng)分。根系活力是衡量根系生理功能的重要指標(biāo)之一。由圖2可以看出,除有機(jī)無機(jī)肥配施的A處理外,其他有機(jī)無機(jī)肥配施處理下的小白菜根系活力比純化肥處理提高了1.97%~19.05%。方差分析和多重比較結(jié)果表明,各處理間差異均不顯著,但以有機(jī)無機(jī)肥配施E處理下的小白菜根系活力最高。這可能是由于有機(jī)肥含有一些小分子活性物質(zhì),同時有機(jī)肥還能夠改善作物根系周圍的環(huán)境條件,如保水性、通氣性和養(yǎng)分含量等,從而在一定程度上促進(jìn)了小白菜根系活力的增加。
圖2 有機(jī)無機(jī)肥配施對小白菜根系活力的影響
由表2可以看出,與對照(純化肥處理)相比,有機(jī)無機(jī)肥配施處理會不同程度促進(jìn)小白菜產(chǎn)量的提高,比純化肥處理提高1.48%~8.15%。方差分析結(jié)果表明,各處理間差異不顯著,但以有機(jī)無機(jī)肥配施E處理的產(chǎn)量最高。
表2 有機(jī)無機(jī)肥配施對小白菜產(chǎn)量變化的影響
蔬菜中維生素C(Vc)含量是判斷蔬菜品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一,試驗結(jié)果表明,有機(jī)無機(jī)肥配施處理均能提高小白菜Vc含量。由表3可知,小白菜可食部分Vc含量以有機(jī)無機(jī)肥配施處理E最高,比純化肥處理提高了4.15%。
表3 有機(jī)無機(jī)肥配施對小白菜品質(zhì)的影響
蔬菜中硝酸鹽含量過高嚴(yán)重危害人體健康,其含量與蔬菜品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。由表3可以看出,小白菜可食部分的硝酸鹽含量以有機(jī)無機(jī)肥配施E處理最低,比純化肥處理低25.28%,由此可見,有機(jī)無機(jī)肥配施能夠降低小白菜中硝酸鹽的含量,提高小白菜的品質(zhì)。
粗纖維是小白菜的主要成分,其含量過高,會影響口感,降低其食用價值。由表3可知,有機(jī)無機(jī)肥配施處理的粗纖維含量比純化肥處理低6.32%~22.95%;且以處理B的粗纖維含量最低。
化肥施入土壤后,能在短期內(nèi)為作物提供較多的養(yǎng)分,易于被作物吸收,但易損失。而有機(jī)肥養(yǎng)分含量低,肥效慢且長,但能夠改善土壤理化性狀。很多研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配施,可以肥效互補(bǔ),為作物生長提供持續(xù)、全面的養(yǎng)分,從而促進(jìn)作物的生長,提高作物產(chǎn)量,改善作物品質(zhì)。王艷博等[9]研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配施后的菠菜收獲期生物量顯著高于純化肥和有機(jī)肥處理。周柳強(qiáng)等[10]發(fā)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)肥配施是提高生菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及降低硝酸鹽積累的有效措施。毛建華等[11]試驗研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配施能提高蔬菜、瓜果中的Vc含量以及增加果實的糖含量,改善蔬菜瓜果品質(zhì)。
與純化肥處理相比,有機(jī)無機(jī)肥配施能使小白菜提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。在小白菜的生育期,有機(jī)無機(jī)肥配施處理下的小白菜功能葉的葉綠素含量較高,且根系活力也相對較強(qiáng),這就為小白菜增產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要媒介,其含量高低與小白菜的生物量有著密切的關(guān)系。另外,根系是作物從土壤中吸收養(yǎng)分的重要器官,根系活力的強(qiáng)弱也就代表著作物吸收養(yǎng)分能力的高低,根系活力增強(qiáng)有利于小白菜吸收更多的養(yǎng)分,從而產(chǎn)量提高。品質(zhì)方面,有機(jī)無機(jī)肥配施能提高小白菜Vc含量,同時降低硝酸鹽和粗纖維的含量,從而改善小白菜的品質(zhì)。
與純化肥處理相比,有機(jī)無機(jī)肥配施能夠更好地促進(jìn)小白菜的生長,促進(jìn)其產(chǎn)量和品質(zhì)的提高,其中以無機(jī)肥配施10%生豬養(yǎng)殖墊料和稻草加菌劑2發(fā)酵而成的有機(jī)肥處理(處理E)效果最好,主要表現(xiàn)為小白菜葉片葉綠素含量、根系活力以及產(chǎn)量的提高。在品質(zhì)方面,有機(jī)無機(jī)肥配施處理E能夠提高小白菜的維生素C含量,降低硝酸鹽含量。
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