無機基質(zhì)配比及沼渣施肥水平對無土栽培苗用型大白菜生長的影響

楊敬華 武占會 劉明池 李 明*

（1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河北保定 071001；2北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)（北方）重點實驗室，北京 100097）

大白菜〔Brassica campestrisL. ssp.pekinensis（Lour） Olsson〕是十字花科蕓薹屬蕓薹種的一個亞種，原產(chǎn)中國，栽培歷史悠久。苗用型大白菜以幼苗或半成株為主要食用部分。其葉肉厚，質(zhì)地柔軟，品質(zhì)極佳，且耐濕熱（余陽俊 等，2009）；因其生長速度較快而被 稱為快菜。

近年來隨著沼氣池發(fā)展勢頭的增長，沼肥的應(yīng)用也越來越廣泛。沼渣應(yīng)用于蔬菜栽培中，不僅可以提供植物生長所需的N、P、K等各種營養(yǎng)元素，還含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和多種生物活性物質(zhì)，是一種速緩兼?zhèn)涞膬?yōu)質(zhì)有機肥料，具有很大的農(nóng)用潛能（張無敵，2002；李澤碧 等，2006；楊極武 等，2006）。對沼渣理化性質(zhì)以及栽培的黃瓜等5種蔬菜營養(yǎng)成分、重金屬含量的初步研究表明，沼渣的理化性質(zhì)、pH值、EC值符合理想基質(zhì)要求，重金屬含量均未超標(biāo)（趙麗 等，2005），其與無機基質(zhì)珍珠巖、蛭石按比例混合后是一種較理想的栽培基質(zhì)（袁巧霞 等，2008）；同時，沼渣可以增加基質(zhì)的pH值和EC值，提高微生物數(shù)量，增強基質(zhì)中的酶活性（朱春云，2009）。

然而，原料不同，沼氣發(fā)酵后得到的沼渣營養(yǎng)成分有差異（張昌愛 等，2009），沼渣作為肥料直接應(yīng)用時與蔬菜的養(yǎng)分需求常常不一致，需要配合追施化肥，增加了沼渣應(yīng)用的不便，預(yù)先根據(jù)蔬菜生長 對各養(yǎng)分的需求對沼渣養(yǎng)分進行調(diào)配，可以提高沼渣應(yīng)用的便利。此外，傳統(tǒng)基質(zhì)栽培中草炭經(jīng)常被作為基質(zhì)使用（邊炳鑫 等，1997；崔秀敏和王秀峰，2001），但草炭的供給常受到地域的限制，并且草炭為短期內(nèi)不可再生資源，過度開采使用會引起生態(tài)環(huán)境的破壞（吳英，1997；歐陽平 等，2005），尋找草炭替代材料以及探索使用珍珠巖、蛭石等無機基質(zhì)栽培成為研究的熱點內(nèi)容。因此，本試驗在無土栽培理論的指導(dǎo)下，參照大白菜配方施肥的養(yǎng)分吸收比例（葛曉光，2001），對沼渣的養(yǎng)分進行了調(diào)整，在不同配比的珍珠巖與蛭石混合基質(zhì)上進行沼渣施肥量試驗，研究基質(zhì)配比和沼渣用量對苗用型大白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為沼渣的安全、合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點為北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心農(nóng)場1號溫室，為傳統(tǒng)日光溫室，溫室長50 m，跨度8 m，脊高3.5 m。

1.2 供試沼渣

供試沼渣由北京德青源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司提供，為雞糞發(fā)酵殘余物。供試沼渣養(yǎng)分狀況：有機質(zhì)含量208.1 g·kg-1，全氮14.2 g·kg-1，全磷54.2 g·kg-1，全鉀6.2 g·kg-1，pH值9.20。根據(jù)沼渣初始養(yǎng)分狀況及大白菜養(yǎng)分吸收比例（N∶P2O5∶K2O=1∶0.38∶1.18）對沼渣養(yǎng)分含量進行調(diào)整，K2SO4加入量為19.57 g·kg-1，沼渣調(diào)整后N、P2O5、K2O含量分別為14.2、54.2、16.8 g·kg-1。

1.3 供試蔬菜作物

試驗所用苗用型大白菜為京研快菜，由國家蔬菜工程技術(shù)研究中心育成。于2012年4月17日直播，株距15 cm，窄行距20 cm，寬行距40 cm。采用盆栽、滴灌方式，5月15日前隔天澆水，澆水日上、下午各滴灌10 min，滴灌速度為18.77 mL·min-1；5月16日至收獲前每天澆水，澆水日上、下午各滴灌10 min，滴灌速度同上。調(diào)整后的沼渣用無紡布包成肥料塊形式置于基質(zhì)表面，滴針插在肥料塊上，靠淋溶的方式給幼苗提供養(yǎng)分。

1.4 試驗設(shè)計

基質(zhì)配比（處理A）設(shè)2個水平，A1：珍珠巖∶蛭石=2V∶1V；A2：珍珠巖∶蛭石=1V∶2V。沼渣單株施肥量（處理B）設(shè)3個水平，B1：1.00倍，29.3 g（1倍施肥量：參考大白菜的吸肥特點與施肥技術(shù)，每生產(chǎn)1 000 kg鮮菜需要吸收氮磷鉀的量確定為N 1.60 kg、P2O50.608 kg、K2O 1.89 kg，施肥量/吸肥量=1.3，則單株質(zhì)量為200 g的苗用型大白菜單株需肥量為N 416 mg、P2O5158 mg、K2O 458 mg，所以苗用型大白菜單株需沼渣量為29.3 g）；B2：1.25倍，36.6 g；B3：1.50倍，44.0 g。完全區(qū)組設(shè)計，共6個處理組合（表1）。每個處理組合1個栽培盒（6株），5次重復(fù)，栽培盒大小為30 cm×25 cm×20 cm。每個栽培盒填入混合基質(zhì)10 L。

表1 各處理不同基質(zhì)配比及沼渣施肥水平

1.5 項目測定

植株生長指標(biāo)：在苗用型大白菜生長時期，小區(qū)內(nèi)隨機取樣，對植株的株高、開展度、最大真葉長和寬、真葉數(shù)進行5次調(diào)查，從5月5日開始測定，每5 d測1次。株高是從基質(zhì)表面到葉片最高水平點的距離，開展度是真葉的最大開展度，用直尺測量。

生物量：在采收期，每小區(qū)隨機選取長勢相近、無病蟲害的苗用型大白菜3株，采用稱量法和烘干法測定單株干、鮮質(zhì)量，即用去離子水將植株沖洗干凈，吸干表面水分，測定鮮質(zhì)量；然后105 ℃殺青15 min，75 ℃烘至恒質(zhì)量，測定干質(zhì)量。5次重復(fù)。在成熟期（出苗后35 d）按小區(qū)收獲測產(chǎn)，并換算成667 m2產(chǎn)量。

品質(zhì)指標(biāo)：在采收期，每小區(qū)隨機選取長勢相近、無病蟲害的苗用型大白菜3株，進行品質(zhì)指標(biāo)測定，5次重復(fù)?？扇苄缘鞍缀繙y定采用考馬斯亮藍法測定（李合生，2000）；可滴定酸含量測定采用酸堿滴定法（鮑士旦，2005）；VC含量測定采用國家標(biāo)準(zhǔn)檢測法（GB/T6195—1986）；可溶性糖（GB/T6194—1986）；粗纖維（GB/T5009.10—2003）；硝酸鹽含量測定采用分光光度法（NY/T 1279—2007）。

1.6 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，利用Excel軟件進行一般計算和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對苗用型大白菜生長發(fā)育的影響

表2是苗用型大白菜出苗后35 d各生長指標(biāo)的測定結(jié)果。從對苗用型大白菜株高的影響來看，在施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加株高逐漸增加；在基質(zhì)配比上，A2處理的效果優(yōu)于A1處理。從對苗用型大白菜開展度的影響來看，在施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加，開展度呈先增大后減小的趨勢；在基質(zhì)配比上，A2處理的效果優(yōu)于A1處理。不同處理苗用型大白菜最大真葉長、最大真葉寬及真葉數(shù)的變化趨勢與株高相同。苗用型大白菜各生長指標(biāo)（除開展度外）均以A2B3處理最高， A2B2處理次之，且除最大真葉寬外，其他指標(biāo)與A2B3處理間無顯著差異。

表2 不同處理對苗用型大白菜生長發(fā)育的影響

2.2 不同處理對苗用型大白菜單株干、鮮質(zhì)量的影響

如表3所示，從單株鮮質(zhì)量來看，在基質(zhì)配比上，A2處理的效果優(yōu)于A1處理；在沼渣施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加單株鮮質(zhì)量逐漸增大； A2B3處理的單株鮮質(zhì)量最高，A2B2處理次之，且與A2B3處理無顯著差異。苗用型大白菜單株干質(zhì)量的變化趨勢與單株鮮質(zhì)量相同。綜合考慮施肥量及苗用型大白菜單株干、鮮質(zhì)量兩個方面，A2B2處理的栽培效果優(yōu)于其他處理。

表3 不同處理對苗用型大白菜單株干、鮮質(zhì)量的影響

2.3 不同處理對苗用型大白菜產(chǎn)量的影響

不同處理對苗用型大白菜產(chǎn)量的影響如表4所示。在基質(zhì)配比上，A2處理的效果優(yōu)于A1處理；在施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加，在一定程度上提高了苗用型大白菜產(chǎn)量，但B2處理與B3處理間差異不顯著。綜合考慮合理施肥量及提高苗用型大白菜產(chǎn)量兩個方面，A2B2處理的栽培效果最好。

表4 不同處理對苗用型大白菜產(chǎn)量的影響

2.4 不同處理對苗用型大白菜品質(zhì)的影響

2.4.1 不同處理對苗用型大白菜營養(yǎng)指標(biāo)的影響 不同處理對苗用型大白菜營養(yǎng)指標(biāo)的影響如表5所示。從對苗用型大白菜VC含量的影響來看，在施肥水平上，低施肥量（B1處理）有利于VC的累積；A2B1處理的VC含量最高，為586.3 mg·kg-1。從可溶性糖含量來看，在基質(zhì)配比上，A2處理的效果基本上優(yōu)于A1處理。苗用型大白菜的可溶性蛋白含量隨沼渣施肥量的增加逐漸增大?；|(zhì)配比及沼渣施肥量對苗用型大白菜的可滴定酸含量及粗纖維含量無顯著影響。

表5 不同處理對苗用型大白菜營養(yǎng)指標(biāo)的影響

2.4.2 不同處理對苗用型大白菜硝酸鹽含量的影響 由圖1可以看出，無機基質(zhì)配比、沼渣施肥水平以及兩種因素互作對苗用型大白菜硝酸鹽含量均有顯著影響。在基質(zhì)配比上，A1處理的硝酸鹽含量高于A2處理；在施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加硝酸鹽含量逐漸增加。但所有處理的苗用型大白菜硝酸鹽含量均低于國家規(guī)定的葉菜類硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)（≤ 3 000 mg·kg-1，GB-18406.1—2001）。

圖1 不同處理對苗用型大白菜硝酸鹽含量的影響

3 結(jié)論與討論

采用預(yù)先調(diào)整氮、磷、鉀含量的沼渣作為肥料進行苗用型大白菜栽培，合理的基質(zhì)配比和適宜的施肥量對苗用型大白菜的生長發(fā)育、單株質(zhì)量及產(chǎn)量均有促進作用，這與李孝良等（2008）在葉用萵苣上的試驗結(jié)果相近。在施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加，苗用型大白菜的株高、最大真葉長、最大真葉寬、真葉數(shù)、產(chǎn)量及單株干、鮮質(zhì)量均逐漸增加，但36.6 g單株施肥量處理與44.0 g單株施肥量處理間除最大真葉寬外無顯著差異，表明過多的施肥量對增產(chǎn)意義不大。

VC、可溶性糖、可滴定酸含量是衡量大白菜品質(zhì)的重要指標(biāo)，本試驗結(jié)果表明，珍珠巖∶蛭石為1V∶2V的基質(zhì)利于苗用型大白菜VC和可溶性糖的積累；但是在同一基質(zhì)配比條件下，苗用型大白菜的VC和可溶性糖含量并非隨沼渣施肥量的增加而呈遞增趨勢，尤其是在珍珠巖∶蛭石為1V∶2V的基質(zhì)處理中，苗用型大白菜的VC和可溶性糖含量隨沼渣施肥量的增加而減小，這與沼肥用量過高致使番茄的VC和可溶性糖含量逐漸降低的結(jié)果相似（張利 等，2012）。這可能是因為高量的沼渣中含有較多的氮素，在適宜范圍內(nèi)蔬菜糖分隨氮素的增加而增加，但過度施用氮肥會降低蔬菜中的糖分含量（李夢梅，2005）。但是，珍珠巖∶蛭石為2V∶1V的基質(zhì)處理中，苗用型大白菜的VC和可溶性糖含量隨沼渣施肥量的增加先降低后增高，可能是由于沼渣對基質(zhì)的影響不同，造成苗用型大白菜吸收養(yǎng)分的不同，因此想要同時得到苗用型大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)最佳的沼渣用量，需要先研究沼渣對無機基質(zhì)的理化性質(zhì)的影響，然后進一步研究沼渣對苗用型大白菜VC含量影響的機理，以確定影響VC含量變化的主導(dǎo)因子。

人體攝入的硝酸鹽70%～80%來自于蔬菜，硝酸鹽含量高低也是評價蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一（劉杏認(rèn) 等，2003；馬茂亭 等，2008）。適量施用沼肥或沼肥與化肥配合施用均可明顯減少蔬菜中硝酸鹽的積累；過量施用沼肥會增加硝酸鹽在蔬菜內(nèi)的積累（齊英 等，2003）。本試驗中，由于高肥量沼渣的施入，在施肥水平上，隨著沼渣施肥量的增加，苗用型大白菜的硝酸鹽含量逐漸增加；在基質(zhì)配比上，珍珠巖∶蛭石為1V∶2V的栽培基質(zhì)處理苗用型大白菜的硝酸鹽含量低于珍珠巖∶蛭石為2V∶1V的基質(zhì)處理；29.3 g單株沼渣施肥水平下，兩種基質(zhì)處理間的硝酸鹽含量差異顯著；但在36.6 g和44.0 g施肥水平下，兩種基質(zhì)處理間無顯著差異。

綜上所述，在本試驗條件下珍珠巖∶蛭石為1V∶2V的栽培基質(zhì)、單株沼渣用量為36.6 g對苗用型大白菜栽培效果最好，植株生長健壯，產(chǎn)量高，品質(zhì)好。

鮑士旦．2005．土壤農(nóng)化分析．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社：352-353．

邊炳鑫，呂一波，石憲奎，李哲，康文澤，田成民．1997．我國泥炭資源的特點及其利用．中國能源，（5）：33-36．

崔秀敏，王秀峰．2001．黃瓜穴盤育苗基質(zhì)特性及育苗效果研究．山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，32（2）：124-128．

葛曉光．2001．菜田土壤與施肥．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社：282．

李合生．2000．植物生理生化實驗原理和技術(shù)．北京：高等教育出版社：184-185．

李夢梅．2005．生物有機肥對提高蔬菜產(chǎn)量品質(zhì)的作用機理研究〔碩士論文〕．南寧：廣西大學(xué)．

李孝良，汪建飛，王丹，彭修勝，徐禮兵．2008．基質(zhì)配比對無土栽培生菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，36（26）：11291-11292．

李澤碧，王正銀，李清榮，徐衛(wèi)紅，李成瓊，劉朝貴，吳國強．2006．沼液、沼渣與化肥配施對萵筍產(chǎn)量和品質(zhì)的影響．中國沼氣，24（1）：27-30．

劉杏認(rèn)，任建強，甄蘭．2003．蔬菜硝酸鹽累積及其影響因素的研究．土壤通報，34（4）：356-360．

馬茂亭，安志裝，趙同科，杜連鳳，李鵬，劉寶存，吳瓊．2008．蔬菜硝酸鹽累積調(diào)控措施的研究進展．中國農(nóng)學(xué)通報，24（7）：208-212．

歐陽平，徐智勇，增光榮，張宇超．2005．廣元泥炭資源生態(tài)開發(fā)與農(nóng)業(yè)利用．四川農(nóng)業(yè)科技，（10）：6-7．

齊英，陳慧民，劉慧．2003．沼肥對減少蔬菜硝酸鹽積累的量化研究．可再生能源，111（5）：16-17．

吳英．1997．對黑龍江省泥炭資源農(nóng)業(yè)綜合利用的幾點建議．農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，13（1）：81-82．

楊極武，馮萬貴，安恒軍，惠效榮，安秀玲．2006．沼氣、沼液和沼渣在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用．北方園藝，（3）：80-81．

袁巧霞，王秀娟，艾平．2008．沼渣有機基質(zhì)理化特性及栽培效果試驗研究．農(nóng)機化研究，（3）：157-161．

余陽俊，張鳳蘭，張德雙，趙岫云，于栓倉，徐家炳．2009．苗用型大白菜新品種京研快菜的選育．中國蔬菜，（12）：68-70．張昌愛，王艷芹，袁長波，姚利，劉英．2009．不同原料沼氣池沼渣沼液中養(yǎng)分含量的差異分析．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，（1）：44-46．張利，李立軍，馮志國，張雷，張耀文，王瑞珍．2012．不同沼肥用量對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響．中國農(nóng)學(xué)通報，28（16）：266-271．

張無敵．2002．沼氣發(fā)酵殘留物的利用基礎(chǔ)．昆明：云南科技出版社：18-27．

趙麗，周林愛，邱江平．2005．沼渣基質(zhì)理化性質(zhì)及對無公害蔬菜營養(yǎng)成分的影響．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，（2）：103-105．

朱春云．2009．沼渣對基質(zhì)性質(zhì)和溫室番茄生長的影響〔碩士論文〕．北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院．