過磷酸鈣和雞糞配施對沙地蓮藕生長及品質(zhì)的影響

謝旭東 王磊 劉金文 李忠鋒 王文斌

摘要?為了探明黃淮地區(qū)沙地蓮藕生產(chǎn)中磷肥和有機(jī)肥配施的模式。采用兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，研究4個(gè)蓮藕品種在4個(gè)施肥水平下的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)及表皮銹斑形成情況。結(jié)果表明，在4個(gè)供試蓮藕品種中，其綜合農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)為B4>B3>B2>B1，B4在各施肥水平下表現(xiàn)最好;在4個(gè)施肥水平上，其綜合農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)為A4>A2>A3>A1，以A4處理表現(xiàn)最佳。方差分析結(jié)果表明，各施肥處理間、蓮藕品種間及兩因素區(qū)組間的交互作用差異均極顯著。品質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果表明，施用過磷酸鈣和雞糞可明顯提高蓮藕中蛋白質(zhì)、淀粉、維生素C和還原糖含量，且施用過磷酸鈣效果較施用腐熟雞糞效果好，而施用雞糞對提高蓮藕淀粉含量無顯著影響;但對蓮藕粗纖維含量影響不大;科學(xué)施用磷肥和雞糞能有效降低蓮藕根狀莖的硝酸鹽含量。銹斑試驗(yàn)結(jié)果表明，在4個(gè)供試蓮藕品種中，其銹斑形成由重到輕依次為B3>B2>B1>B4，在4個(gè)施肥水平上，銹斑形成由重到輕依次為A1>A3>A4>A2。適宜在沙地種植的蓮藕品種為B4，采用過磷酸鈣750 kg/hm2和腐熟雞糞30 000 kg/hm2作底肥，可明顯促進(jìn)蓮藕生長、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、減少銹斑形成。

關(guān)鍵詞?施肥;蓮藕;農(nóng)藝性狀;品質(zhì);銹斑;Fe含量

中圖分類號?S645.1?文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A?文章編號?0517-6611（2020）14-0156-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.14.043

Abstract?The study aimed to find out the utilization mode of phosphorus fertilizer and organic fertilizer in the production of lotus root in the Huanghuai area.Agronomic characters，yield， quality and skin rust spot formation of four lotus root cultivars under four fertilization levels were studied by means of two factor fracture zone design.Of the four test lotus root species，the comprehensive agronomic traits and yield were ranked as follows：B4>B3>B2>B1，B4 performed best at each fertilization level;at four fertilization levels， the comprehensive agronomic traits and yields were ranked as follows：A4>A2>A3>A1，which was best treated with A4，after analysis of variance， the interactions between the fertilization treatments，the lotus root varieties and the two-factor groups were extremely significant. The results of quality test showed that the application of superphosphate and chicken manure could significantly increase the content of protein，starch，vitamin C and reducing sugar in lotus root，and the effect of applying superphosphate was better than that of applying chicken manure，while the application of chicken manure increased lotus root.The starch content had no significant effect; however，it had little effect on the change of crude fiber content of lotus root，scientific application of phosphate fertilizer and chicken manure could effectively reduce the nitrate content of lotus root rhizome.The results of rust spot test showed that in the four tested lotus root cultivars，the formation of rust spots from heavy to light was B3>B2>B1>B4，at the four fertilization levels，the formation of rust spots from heavy to light was A1> A3>A4>A2.The lotus root cultivar suitable for planting in the sand was B4， using 750 kg/hm2 of superphosphate and 30 000 kg/hm2 of decomposed chicken manure as base fertilizer，which could obviously promote the growth of lotus root，increase yield，improve quality and reduce rust formation.

Key words?Fertilization;Lotus root;Agronomic traits;Quality;Rust spots;Fe content

蓮藕作為我國的一類傳統(tǒng)水生蔬菜，在國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中享有聲譽(yù)[1]。沙地節(jié)水蓮藕栽培是黃淮地區(qū)蓮藕種植的一項(xiàng)主推技術(shù)模式。近年來，受連作障礙、施用未腐熟的有機(jī)肥和氮磷鉀肥不合理使用以及水層管理不科學(xué)等的影響，造成沙地蓮藕表皮上出現(xiàn)有紅色或紅褐色鐵銹樣的銹斑。這些銹斑雖然用清水沖洗后手搓能夠清除掉，但因沙地蓮藕皮薄，極易與沙子磨擦，導(dǎo)致蓮藕表皮產(chǎn)生褐變，影響蓮藕的外觀和銷售。

鄧立平[2]研究表明，銹斑是水生植物厭氧條件下在根表形成的一層鐵氧化物膠膜;劉文菊等[3]研究發(fā)現(xiàn)，銹斑的形成量與水生植物根部通氣組織有關(guān)，且不同基因型根表銹斑數(shù)量存在顯著差異;研究發(fā)現(xiàn)銹斑形成數(shù)量和淹水土壤中不同價(jià)態(tài)的鐵離子濃度有關(guān)[4];王震宇等[5]研究表明鐵膜中 P 含量與鐵膜厚度存在顯著正相關(guān)關(guān)系。目前國外對蓮藕的研究主要集中在藥用保健功能等方面[6-7];國內(nèi)對蓮藕的研究主要側(cè)重于品種選育、栽培技術(shù)、病蟲害防治等方面[8-9]，蓮藕施肥方面也有部分研究，劉冬碧等[10]、龍飛[11]研究表明，增施有機(jī)肥或同時(shí)增施氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)效果最好，但單獨(dú)施氮肥或磷肥增產(chǎn)幅度較小，甚至不增產(chǎn);張長偉等[12-13]研究表明，合理施肥有助于提高產(chǎn)量，改善蛋白質(zhì)、維生素 C、粗纖維、硝酸鹽的含量，保證蓮藕的品質(zhì)安全。梁亞勤等[14]研究表明，施用有機(jī)肥不僅提高蓮藕的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可增加蓮藕的抗病性。關(guān)于施用磷肥和有機(jī)肥是否有助于減少銹斑的形成，還需要進(jìn)一步探索。有關(guān)通過蓮藕施肥來調(diào)控根狀莖表皮銹斑的研究則相對偏少。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的化肥施用過量、土壤鹽害脅迫和養(yǎng)分利用效率低等重大問題亟待解決。為此，筆者采用4個(gè)蓮藕品種作為試驗(yàn)材料，在過磷酸鈣和腐熟雞糞配施模式下，研究其對沙地蓮藕農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)以及表皮銹斑形成的影響，旨在篩選出適宜黃淮地區(qū)抗銹斑強(qiáng)的蓮藕品種，為河南省的蓮藕種植戶增產(chǎn)增收提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017—2018年在河南省中牟縣鄭州宏運(yùn)生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司的沙地蓮藕種植基地內(nèi)進(jìn)行，土壤質(zhì)地為砂壤土。土壤基本理化性質(zhì)：全氮2.9 g/kg，有效磷22.5 mg/kg，速效鉀106.0 mg/kg，有機(jī)質(zhì)4.45 g/kg，pH 7.0。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)蓮藕品種（4個(gè)）與施肥水平（4個(gè)）2個(gè)因素，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以施肥水平為主區(qū)因素A，設(shè)A1不施肥（0 kg/hm2）、A2單施磷肥（過磷酸鈣750 kg/hm2）、A3單施有機(jī)肥（腐熟雞糞30 000 kg/hm2）、A4有機(jī)肥+磷肥（過磷酸鈣750 kg/hm2+腐熟雞糞30 000 kg/hm2）4個(gè)水平;以蓮藕品種為副區(qū)因素B，分別為B1東河早藕（浙江省義烏市東河鄉(xiāng)引進(jìn)）、B2鄂蓮6號（湖北省公安縣引進(jìn)）、B3新一號（湖北省公安縣引進(jìn)）、B4江蘇無花一號（江蘇省蘇州市引進(jìn)）4個(gè)品種。單個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為30 m2，采用單排單灌方式，在各試驗(yàn)小區(qū)之間設(shè)田埂20 cm隔離，并用薄膜覆蓋田埂，避免試驗(yàn)小區(qū)間串灌、串肥。于2018年4月2日開始定植，株距0.8 m，行距1.0 m，折合每小區(qū)定植36枝母藕，重復(fù)3次。5月上旬防治蚜蟲1次，其他栽培管理措施按常規(guī)進(jìn)行，9月10日蓮藕成熟收獲。

1.3?測定項(xiàng)目與方法

1.3.1?農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量。蓮藕收獲時(shí)，每處理隨機(jī)選取5株，記載主藕的節(jié)數(shù)、粗度和總長度、單株產(chǎn)量，計(jì)算出小區(qū)產(chǎn)量。同時(shí)，記載各處理品種的銹斑發(fā)生程度。

1.3.2?蓮藕品質(zhì)。蓮藕收獲時(shí)，每處理小區(qū)隨機(jī)選取第2節(jié)主藕作代表樣品，測定維生素C、蛋白質(zhì)、淀粉、還原性糖、纖維素、硝酸鹽的含量。維生素C含量用2，6-二氯靛酚滴定法[15]測定，蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮法測定，淀粉含量用碘-淀粉比色法測定，還原性糖用菲林試劑法測定，纖維素含量用酸-洗滌劑法測定，硝酸鹽含量采用酚二磺酸比色法[16-17]測定。

1.4?數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析和多重比較。

2?結(jié)果與分析

2.1?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖農(nóng)藝性狀的影響

通過對蓮藕的主藕總長、莖粗、根狀莖節(jié)數(shù)進(jìn)行測定，結(jié)果表明，不同品種在不同施肥水平下蓮藕的農(nóng)藝性狀有所差別。在4個(gè)供試蓮藕品種中，B4>B3>B2>B1，B4在各施肥水平下的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最好，主藕節(jié)數(shù)7～8節(jié)，莖粗8.4～9.1 cm，總長105.2～120.9 cm;其次是B3，主藕節(jié)數(shù)6～7節(jié)，莖粗6.8～7.6 cm，總長101.5～110.6 cm;B2的主藕節(jié)數(shù)與B3相差不大，但莖粗比B3粗，總長比B3短;B1根狀莖的主藕節(jié)數(shù)為5～6節(jié)，其莖粗和總長明顯弱于B4、B3、B2處理，且具早熟特性。在4個(gè)施肥水平上，A4>A2>A3>A1，以A4處理表現(xiàn)最佳。主藕節(jié)數(shù)5～8節(jié)，莖粗7.5～9.1 cm，總長76.3～120.9 cm（表1）。

2.2?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，在4個(gè)供試蓮藕品種中，其產(chǎn)量表現(xiàn)為B4>B3>B2>B1，其中，B4品種最高，折合總產(chǎn)為54 027.0～68 434.5 kg/hm2。在4個(gè)施肥水平上，其產(chǎn)量表現(xiàn)為A4>A2>A3>A1，以A4處理表現(xiàn)最佳，折合總產(chǎn)為37 278.0～68 434.5 kg/hm2。

方差分析結(jié)果表明，不同施肥水平（主區(qū)因素A）的?F>F?0.01（3，6），?P?<0.01，不同蓮藕品種（副區(qū)因素B）的?F>F?0.01（3，24），?P?<0.01，兩因素區(qū)組間A×B的?F>F?0.01（9，24），?P?<0.01，表明不同施肥處理間的小區(qū)平均產(chǎn)量差異極顯著，不同蓮藕品種間小區(qū)產(chǎn)量差異極顯著，兩因素區(qū)組間的交互作用極顯著。施肥水平間多重比較結(jié)果表明，A4的增產(chǎn)效果最好，極顯著高于A3、A2、A1的平均產(chǎn)量，且A3、A2、A1這3種施肥處理間平均產(chǎn)量差異顯著。

2.3?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖蛋白質(zhì)含量的影響

由圖1可知，A2和A3蓮藕的蛋白質(zhì)含量分別為0.62和0.4 mg/g，比對照A1高148% 和 60%，A4處理下蓮藕中蛋白質(zhì)含量為0.43 mg/g，較對照高72%。由此可知，施用過磷酸鈣可明顯提高蓮藕中蛋白質(zhì)含量，且施用過磷酸鈣效果較施用腐熟雞糞效果好。

2.4?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖淀粉含量的影響

由圖2可知，A2處理下蓮藕根狀莖中淀粉含量最高為58.72 mg/g，較對照A1處理蓮藕中淀粉含量增加了57.72%，A4處理次之，淀粉含量為49.13 mg/g，比對照A1處理的含量增加了35.53%，而A3處理對蓮藕根狀莖淀粉含量的影響不大。因此，施用過磷酸鈣對提高蓮藕淀粉含量的效果優(yōu)于施用雞糞處理的效果，而施用雞糞對提高蓮藕淀粉含量無顯著影響。

2.5?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖還原糖含量的影響

由圖3可知，A2和A3處理蓮藕根狀莖的還原糖含量分別為6.98和6.73 mg/g，比對照A1分別增加 61.95%和56.15%，A4處理下蓮藕中還原糖含量為5.26 mg/g，比對照A1高22.04%。A2、A3、A4處理下蓮藕根狀莖中還原糖含量均顯著高于對照A1。

2.6?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖維生素C含量的影響

從圖 4 可以看出，A2和A3處理下蓮藕根狀莖中的維生素C含量分別為2.31和1.51 mg/g，較對照A1分別高104.4%和33.6%，A4處理的蓮藕根狀莖中維生素含量為2.37 mg/g，比對照A1高109.7%，即施用過磷酸鈣可顯著提高蓮藕根狀莖維生素C含量。

2.7?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖粗纖維含量的影響

從圖5可以看出，各處理的蓮藕粗纖維含量變化幅度不大，與對照A1相比，A4和A2處理下蓮藕的粗纖維含量有所增加，A3處理粗纖維含量有所減少。

2.8?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕根狀莖硝酸鹽含量的影響

從圖6可以看出，施用過磷酸鈣和雞糞后，蓮藕的硝酸鹽含量與對照A1 處理相比顯著降低，其中A4處理硝酸鹽含量最低、降幅最大，其次為A3 處理，A2處理降低幅度最小，表明合理施用磷肥和有機(jī)肥能有效降低蓮藕的硝酸鹽含量。

2.9?過磷酸鈣和雞糞配施對蓮藕品種表皮銹斑形成的影響

在4個(gè)供試蓮藕品種上，銹斑形成由重到輕為B3>B2>B1>B4。在4個(gè)施肥水平上，銹斑形成由重到輕為A1>A3>A4>A2。其中A2和A4處理下蓮藕根狀莖表皮銹斑的Fe離子含量較低，分別為0.56和0.62 mg/g，較對照A1處理提高43.4%和37.3%，表明施用過磷酸鈣有助于減少蓮藕根狀莖表皮銹斑的形成;A3處理的銹斑Fe離子含量次之，為0.87 mg/g，明顯低于A1處理，但高于A2和A4處理（圖7）。

3?結(jié)論與討論

磷素和鈣素是植物生長所必需的營養(yǎng)元素，施用磷素可促進(jìn)蓮藕生長發(fā)育，提高蓮藕產(chǎn)量和品質(zhì)[18];參與植物光合作用和呼吸作用中間物質(zhì)的形成[19]。而施用鈣素能促進(jìn)作物健壯生長，顯著提高可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖和維生素C含量。農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量研究表明，在4個(gè)供試蓮藕品種中，表現(xiàn)為B4>B3>B2>B1，B4在各施肥水平下表現(xiàn)最好;在4個(gè)施肥水平上，表現(xiàn)為A4>A2>A3>A1，以A4處理表現(xiàn)最佳。研究發(fā)現(xiàn)，施用的雞糞必須充分腐熟，否則會因施用未腐熟的雞糞而加劇蓮藕表皮銹斑的形成。

品質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果表明，施用過磷酸鈣可明顯提高蓮藕中蛋白質(zhì)含量，且施用過磷酸鈣效果較施用腐熟雞糞效果好，這說明施用腐熟雞糞無法提供足夠的養(yǎng)分;同時(shí)，施用過磷酸鈣可提高蓮藕根狀莖維生素C含量;對淀粉積累方面，施用過磷酸鈣對提高蓮藕淀粉含量的處理效果優(yōu)于施用雞糞處理，而施用雞糞對提高蓮藕淀粉含量無顯著影響;各處理對蓮藕根狀莖中還原糖含量均顯著高于對照;但對蓮藕粗纖維含量影響不大;合理施用磷肥和雞糞能有效降低蓮藕的硝酸鹽含量?？傮w而言，施用過磷酸鈣和雞糞對提高蓮藕品質(zhì)效果明顯，但單一施用雞糞對蓮藕品質(zhì)的改善效果不如單一施用過磷酸鈣效果明顯。

抗銹性研究表明，在4個(gè)供試蓮藕品種中，B3>B2>B1>B4，B3和B2屬于銹斑高沉積品種，B1和B4屬于銹斑低沉積品種;在4個(gè)施肥水平上，A1>A3>A4>A2。其中A2和A4處理下蓮藕根狀莖表皮銹斑的Fe離子含量較低，分別為0.56和0.62 mg/g，較對照A1處理提高43.4%和37.3%，表明施用過磷酸鈣有助于減少蓮藕根狀莖表皮銹斑的形成，這與周俊輝等[20]的研究結(jié)果一致。另外，施用過磷酸鈣后蓮藕表面的銹斑遠(yuǎn)少于對照，表明磷充足供應(yīng)有利于減少根表銹斑的產(chǎn)生。

綜上分析，施用過磷酸鈣和雞糞對蓮藕生長發(fā)育、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、減少銹斑形成有明顯作用。適宜在黃淮地區(qū)沙薄地種植蓮藕的品種為B4，采用過磷酸鈣750 kg/hm2和腐熟雞糞30 000 kg/hm2作底肥，可為蓮藕種植中合理施用磷肥和有機(jī)肥提供參考。

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