高 尚 ,高 玲 ,徐 麗 ,劉迪發(fā) ,張如蓮
(1.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院 ???570228; 2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所·農(nóng)業(yè)部植物新品種測(cè)試儋州分中心 海南儋州 571737)
黃秋葵又名秋葵,原產(chǎn)于非洲,為錦葵科(Malvaceae)一年生草本植物,花、藥、菜兼用,用途及前景廣泛[1]。目前黃秋葵以食用嫩莢為主,其他部位如嫩葉、花、芽均可供食[2]。由于其果實(shí)具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及保健功效,在國(guó)內(nèi)頗受歡迎。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)黃秋葵的研究取得了一系列的成果,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其他實(shí)用價(jià)值逐漸得以揭示,研發(fā)利用的前景較為廣闊。盧令格等[3]研究了黃秋葵中幾種營(yíng)養(yǎng)成分,發(fā)現(xiàn)其蛋白質(zhì)含量較高,可以作食用油;黃劍波等[4]研究報(bào)道指出,黃秋葵富含碳水化合物,有保健的功效;黃阿根[5]對(duì)黃秋葵的黃酮等進(jìn)行了測(cè)定,也進(jìn)一步證明黃秋葵的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富。
目前大多數(shù)對(duì)黃秋葵施肥研究集中在氮磷肥運(yùn)籌試驗(yàn),對(duì)其葉面肥研究較少,主要集中在根部施肥,僅有王輝等[6]對(duì)黃秋葵噴施磷酸二氫鉀進(jìn)行了初探,結(jié)果表明噴施磷酸二氫鉀能防止植株早衰,延長(zhǎng)采果周期,增加坐果數(shù)量。本試驗(yàn)采用葉面噴施代替常規(guī)根部追肥,葉面肥又稱根外追肥,它將營(yíng)養(yǎng)元素施用于作物葉片表面,具有見(jiàn)效快、用量少、利用率高和操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)[7],可以在黃秋葵生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。本試驗(yàn)以‘熱研1號(hào)’黃秋葵為試材,研究不同濃度的磷酸二氫鉀與盧博士有機(jī)液肥對(duì)黃秋葵果莢中鈣、鎂、可溶性蛋白、維生素C、碳水化合物養(yǎng)分含量及旺盛期葉片光合特征的影響,探究對(duì)黃秋葵噴施葉面肥的合理濃度,為華南地區(qū)黃秋葵高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
供試材料為‘熱研1號(hào)’,由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所蔬菜研究中心提供。將試驗(yàn)所需的土樣自然風(fēng)干破碎后過(guò)2 mm篩,混勻裝入無(wú)紡布條帶中,供試土壤為紅壤土,參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》上的方法測(cè)定土壤基本理化性質(zhì):全氮含量0.72 g·kg-1、有效磷含量35.6 mg·kg-1、速效鉀含量 107.4 mg·kg-1、有機(jī)質(zhì)含量 13.7 g·kg-1、pH 4.79[8]。盧博士有機(jī)液肥產(chǎn)于福建寧德生物工程有限公司,產(chǎn)品主要以海洋生物原料,各組分量為:N 7.4%,P2O51.8%,K2O 3.2%,有機(jī)質(zhì)26.1%;基肥為腐熟的牛糞和生物肥料(雞糞、羊糞、鵪鶉?guó)B糞、蔗渣粉、腐殖酸粉及生物菌種等,由海南省金果復(fù)合肥廠生產(chǎn)),按照6∶1的比例配制而成;化肥為挪威復(fù)合肥,N∶P∶K 為 15∶15∶15,其類型為硫酸鉀型。
試驗(yàn)于2015年3—9月在農(nóng)業(yè)部植物新品種測(cè)試分中心測(cè)試基地(19°30.16′N,109°30.36′E)溫室中進(jìn)行。該地屬于典型熱帶海洋氣候,年均氣溫23.1℃。2015年4月20日將秧苗移入裝有土的無(wú)紡布條帶,移栽前按尿素(含氮 46%)225 kg·hm-2、過(guò)磷化鈣(含 P2O518%)180 kg·hm-2、硫酸鉀(含K2O 45%)200 kg·hm-2及生物肥料 500 kg·hm-2作為基肥一次性施入。移栽后分別對(duì)黃秋葵進(jìn)行0.1%磷酸二氫鉀、0.3%磷酸二氫鉀、0.5%磷酸二氫鉀、0.1%盧博士、0.3%盧博士、0.5%盧博士的不同葉面肥噴施處理,處理時(shí)間和方案見(jiàn)表1,每個(gè)處理重復(fù)10株,采用隨機(jī)區(qū)組排列,行株距為0.7 m×0.6 m,試驗(yàn)期間定期進(jìn)行澆水、除蟲(chóng)等田間管理。
表1 不同處理葉面肥配方及噴施日期
1.3.1 生理指標(biāo)測(cè)定 光合特征測(cè)量使用美國(guó)LI-COR的LI-6400XT便攜式光合儀在4月30日上午9:00—11:30測(cè)定光合參數(shù)(凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間隙CO2濃度及蒸騰速率),與溫室空氣匹配(Match),空氣二氧化碳濃度為(461.4±11.2)μmol·mol-1,空氣溫度為(36.6±4.7)℃,光強(qiáng)設(shè)定 1 000 μmol·m-1·s-1;葉綠素值(SPAD)測(cè)定采用美國(guó)產(chǎn)CCM—200型葉綠素儀。
1.3.2 產(chǎn)量測(cè)定 用于黃秋葵產(chǎn)量與品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定。4月30日—7月10日每隔2 d采嫩莢1次,采樣時(shí)間為早上9:00—11:30,放入密封袋中帶回實(shí)驗(yàn)室,稱重并記錄數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理的產(chǎn)量,計(jì)算單株產(chǎn)量。
1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 果莢中可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定;維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定;碳水化合物含量采用蒽酮比色法測(cè)定[9];鈣、鎂含量采用原子吸收法測(cè)定。
利用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
不同葉面肥對(duì)黃秋葵旺盛期功能葉片的光合影響見(jiàn)表2,噴施不同葉面肥處理下,黃秋葵功能葉片的SPAD值與對(duì)照相比顯著增高33.5%~56.1%,噴施磷酸二氫鉀處理的SPAD值隨著噴施濃度的增加而增加,K3分別比K1和K2高26.5%和2.7%,盧博士有機(jī)液肥處理的L2分別比L1和L3高20.9%和1.2%;L3的凈光合速率比對(duì)照高19.9%,K1僅比對(duì)照高6.7%,噴施磷酸二氫鉀處理的凈光合速率(Pn值)隨著噴施濃度的增加而增加,K3分別比K1和K2高14.2%和6.1%,盧博士有機(jī)液肥處理L3分別比L1和L2高3.8%和1.8%;噴施磷酸二氫鉀和盧博士有機(jī)液肥的氣孔導(dǎo)度都比對(duì)照高39.1.5%~45.2%,并都隨著葉面肥濃度的增加而增加;對(duì)照和L1處理葉片的細(xì)胞間隙CO2濃度顯著低于其他處理,L2、L3、K1、K2、K3 處理的細(xì)胞間隙 CO2濃度在157~199 μmol·mol-1;不同葉面肥處理對(duì)黃秋葵功能葉的蒸騰速率無(wú)顯著影響,噴施葉面肥處理比對(duì)照高21.1%~30.1%。
表2 不同葉面肥對(duì)黃秋葵光合特征的影響
噴施不同葉面肥對(duì)黃秋葵產(chǎn)量的影響見(jiàn)圖1,噴施不同葉面肥黃秋葵的產(chǎn)量表現(xiàn)為K3>L3>K2>L2>K1>L1>CK,對(duì)照產(chǎn)量最低,為每株0.66 kg,最高為K3,產(chǎn)量高達(dá)每株0.88 kg;與對(duì)照相比,噴施磷酸二氫鉀和盧博士有機(jī)液肥黃秋葵的產(chǎn)量都隨葉面肥的濃度增加而增加,分別比對(duì)照處理的產(chǎn)量增加了16.0%、23.8%、33.1%和12.7%、21.1%、31.5%。K3處理分別比K1和K2處理高6.0%和12.9%,L3處理分別比L1和L2處理高11.3%和14.3%。
圖1 不同葉面肥對(duì)黃秋葵果莢產(chǎn)量的影響
噴施不同葉面肥對(duì)黃秋葵的碳水化合物、可溶性蛋白質(zhì)、鈣、鎂和維生素C含量的影響見(jiàn)表3,在黃秋葵果莢中碳水化合物含量方面,CK的碳水化合物含量最低,為56.2 g·kg-1,L2的碳水化合物含量最高,為62.5 g·kg-1,比CK處理高10.1%,但各個(gè)處理間差異不顯著;在黃秋葵果莢可溶性蛋白含量方面,L2可溶性蛋白質(zhì)含量最高,為23.2 g·kg-1,CK的可溶性蛋白含量最低,為 10.2 g·kg-1,K1、K2 和K3差異不顯著,L2、L3與L1間差異顯著;在黃秋葵果莢鈣含量方面,K3鈣含量最高為615mg·kg-1,CK的含鈣量最低為582 mg·kg-1,各個(gè)處理間并無(wú)顯著差異;在黃秋葵果莢中鎂含量方面,K3的鎂含量最高,為 415 mg·kg-1,CK 的鎂含量最低,為 376 mg·kg-1,各個(gè)施肥處理并無(wú)明顯差異;在黃秋葵果莢中維生素C含量方面,L1維生素C含量最高,為134mg·kg-1,CK 的維生素 C 最低,為 102 mg·kg-1,L1、L2、L3 和K2之間差異不顯著,但與CK差異顯著。
表3 不同葉面肥對(duì)黃秋葵品質(zhì)的影響
黃秋葵光合作用相關(guān)的研究較少,僅有劉志媛等[10]和曹曉婕等[11]對(duì)土壤水分含量和稀土對(duì)黃秋葵光合作用的影響進(jìn)行了研究,但是與本文研究相同的有機(jī)液肥噴施對(duì)黃秋葵的光合影響的報(bào)道較少,目前有機(jī)液肥噴施對(duì)其他植物光合作用的影響報(bào)道很多,已有研究表明噴施濃度在一定范圍內(nèi)的有機(jī)液肥對(duì)小麥[12]、水稻[13]、梨[14]、烤煙[15]、蕓豆[16]等的光合都有促進(jìn)作用,本試驗(yàn)的結(jié)果與前人的研究結(jié)果一致。有機(jī)液肥促使葉綠體關(guān)鍵前體氨基乙酰丙酸的合成,可以促進(jìn)SPAD的合成并提高葉片光化學(xué)反應(yīng)活性,噴施盧博士有機(jī)液肥使葉片的SPAD值顯著高于磷酸二氫鉀處理,并隨濃度的增加而升高。本研究結(jié)果表明在一定濃度內(nèi)盧博士有機(jī)液肥噴施濃度與黃秋葵葉片的Pn值、SPAD值呈正相關(guān),但噴施磷酸二氫鉀對(duì)黃秋葵光合作用的影響顯著低于噴施盧博士處理,因此噴施盧博士有機(jī)液肥相比磷酸二氫鉀對(duì)黃秋葵光合作用有一定的促進(jìn)作用。
本試驗(yàn)黃秋葵的種植密度為每hm223 810株,平均產(chǎn)量為19 048 kg·hm-2,噴施磷酸二氫鉀的產(chǎn)量為 21010kg·hm-2,盧博士有機(jī)液肥為 20758kg·hm-2,噴施無(wú)機(jī)肥的產(chǎn)量高于有機(jī)肥,這與陳紀(jì)算等[17]和張東昱等[18]的研究結(jié)果一致,噴施磷酸二氫鉀葉面肥分別在小松菜和馬鈴薯上得到驗(yàn)證。這可能是噴施磷酸二氫鉀提高了養(yǎng)分利用率,直接的磷鉀元素可以促使光合產(chǎn)物果莢中蛋白質(zhì)的生成[19]。植物葉片和根一樣可以吸收利用養(yǎng)分,磷鉀肥的施用能明顯提高黃秋葵產(chǎn)量和改善其品質(zhì),這與Shaikh[20]在埃及田間的研究結(jié)果一致。由于作物葉片對(duì)養(yǎng)分的吸收速率遠(yuǎn)大于根部,一般肥料地施后經(jīng)過(guò)4~6 d才能見(jiàn)效,而噴施葉面肥數(shù)小時(shí)就能達(dá)養(yǎng)分吸收高峰。周英等[21]和黃亞麗等[22]的研究發(fā)現(xiàn),噴施有機(jī)液肥對(duì)菠菜和板栗的品質(zhì)和產(chǎn)量也有明顯提高。Ambare等[23]等在印度對(duì)4個(gè)黃秋葵品種研究發(fā)現(xiàn),隨著施氮量的增加對(duì)黃秋葵的品質(zhì)和產(chǎn)量也有明顯改善。本試驗(yàn)中施用有機(jī)液肥也能使黃秋葵果莢中的可溶性蛋白、維生素C含量提高,由此合理噴施葉面肥對(duì)黃秋葵的品質(zhì)和產(chǎn)量都有促進(jìn)作用。
本實(shí)驗(yàn)表明,噴施葉面肥可顯著提高黃秋葵功能葉片的SPAD值和凈光合速率;在一定范圍內(nèi)噴施磷酸二氫鉀和盧博士有機(jī)液肥黃秋葵的產(chǎn)量隨濃度的增加而增加,噴施0.5%磷酸二氫鉀時(shí)黃秋葵產(chǎn)量最高,為每株0.88 kg;噴施0.3%的盧博士黃秋葵的碳水化合物和可溶性蛋白含量最高,分別為62.5 g·kg-1和 23.2 g·kg-1,噴施 0.1%盧博士黃秋葵的維生素C含量最高為134 mg·kg-1,噴施盧博士有機(jī)液肥能夠提高黃秋葵果莢中可溶性蛋白質(zhì)和維生素C的含量,明顯改善其品質(zhì)。