不同有機肥料對紫茉莉生長及生理指標(biāo)的影響

白曉霞 曹雷 艾海艦

摘要：為了解不同有機肥料對紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）生長發(fā)育的影響，選用不同有機肥處理對一年生紫茉莉進(jìn)行試驗研究，分析土壤養(yǎng)分含量與紫茉莉的生長發(fā)育指標(biāo)在不同有機肥處理下的變化規(guī)律。結(jié)果表明，施加不同有機肥料均明顯提高了土壤的養(yǎng)分含量，不同處理下土壤各養(yǎng)分含量整體變化趨勢相同;施加有機肥料對植物長勢及根系活力有明顯的促進(jìn)作用;施加有機肥料能提高紫茉莉的光合速率、降低蒸騰速率，有助于增強植物的抗逆性。

關(guān)鍵詞：有機肥料;紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）;生長發(fā)育

中圖分類號：S567.21+9 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）15-0094-03

Abstract： In order to understand the effects of different organic fertilizers on the growth and development of Mirabilis Jalapa L.， different organic fertilizers were used to conduct experimental research on annual M. Jalapa. The rules of soil nutrient content and growth indexes under different organic fertilizers treatment were analyzed. The results showed that the soil nutrient content was obviously increased by applying different organic fertilizers， and the overall variation trend of soil nutrient content was the same under different treatments. The application of organic fertilizer had an obvious promoting effect on plant growth and root activity. The application of organic fertilizer could increase the photosynthetic rate and decrease the transpiration rate of M. jalapa， and enhance the resistance of plants.

Key words： organic fertilizer; Mirabilis Jalapa L.; growth and development

2015年，原農(nóng)業(yè)部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，其中提出有機肥部分替代化肥的技術(shù)策略[1]。原因在于化肥大量投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)了糧食產(chǎn)量的增加，同時也造成了土壤質(zhì)量下降的問題，偏離了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)方針[2-4]。有機肥料是以動物的排泄物、動植物殘體等為主要原料， 經(jīng)發(fā)酵腐熟后形成的肥料，具有改良土壤結(jié)構(gòu)與活力，增加土壤養(yǎng)分、培肥地力，凈化土壤生態(tài)環(huán)境，保障作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效益等特性，目前已廣泛應(yīng)用于中國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)， 而生物有機肥是在傳統(tǒng)有機肥料的基礎(chǔ)上經(jīng)無害化處理后再添加生物菌劑而成的配方肥料，兼顧傳統(tǒng)有機肥與化肥的優(yōu)勢，越來越多地被人們所認(rèn)可，被廣大綠色食品生產(chǎn)者所青睞，被認(rèn)為是中國發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的有效途徑。

原產(chǎn)于熱帶美洲地區(qū)的紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）是紫茉莉科（Himalaceae）一年生草本植物，經(jīng)引種馴化后，在中國南北各地大量種植應(yīng)用，因其獨特的花形、香味，常作為觀賞花卉栽培，廣泛應(yīng)用于花壇、花境、花臺、花箱等園林花卉中。同時，紫茉莉藥用價值高，可作為藥用作物大量種植。研究不同肥料對紫茉莉生長及生理指標(biāo)的影響，不僅能提高紫茉莉的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且可以為園林花卉合理施用有機肥料提供理論依據(jù)，具有較高的現(xiàn)實指導(dǎo)價值。

1 材料與方法

試驗于2017—2018年在榆林學(xué)院西區(qū)實驗基地進(jìn)行，土壤類型為黃綿土。2017年育苗前0～20 cm土壤理化性狀為：有機質(zhì)含量4.29 g/kg，堿解氮34.52 mg/kg，有效磷14.61 mg/kg，速效鉀150.30 mg/kg。該區(qū)年均降水量412.4 mm，年蒸發(fā)量1 200～2 000 mm，年均氣溫10.7 ℃，年無霜期150 d，海拔 ?1 090 m，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，為典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。

1.1 供試有機肥料

生物有機肥料：含有分解合成酶及微生物菌體的有機肥，可以有效地補充土壤有益菌，具有增強作物生長、改良土壤、增產(chǎn)增收等特點。

常規(guī)堆制有機肥料：常規(guī)堆肥是指堆內(nèi)溫度不超過50 ℃，在自然狀態(tài)下緩慢堆制而成的肥料。

液態(tài)高效有機肥料：用生物活性水發(fā)酵所得，來自榆林學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院中日合資人糞尿無害處理所得的液體肥料。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，每小區(qū)種植紫茉莉60株。共設(shè)置4個處理，每個處理重復(fù)3次。處理A：一次性施入生物有機肥料，按1∶8的比例（體積比）與30 cm表土充分混勻;處理B：一次性施入常規(guī)堆肥，按1∶8的比例（體積比）與30 cm表土充分混勻;處理C：施加液態(tài)高效有機肥料，加水稀釋300倍后噴灑葉面，每周噴施1次，共3次;處理D為對照（CK），不施加任何肥料。各處理除施用肥料種類不同外，其他栽培管理措施相同。

1.3 觀測指標(biāo)的測定

1.3.1 土壤采集 2018年6月，在各小區(qū)內(nèi)按照S形多點混合法采集0～30 cm土層土壤，風(fēng)干、研磨過篩后用于土壤有機質(zhì)、水解氮、速效磷、速效鉀含量的測定。

1.3.2 測定方法 土壤有機質(zhì)、水解氮、速效鉀、速效磷分別采用重鉻酸鉀容量法、堿解擴散法、NH4OAc浸提火焰光度計法、0.5 mol/L NaHCO3浸提-比色法測定。

采用Li-6400便攜式光合測定儀于每天15：00對不同種植池里長勢基本相同的紫茉莉進(jìn)行功能葉的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）等測定;無損采收的植株清洗、濾干水分之后，用直尺和天平進(jìn)行長勢測定;利用氯化三苯基四氮唑（TTC）的氧化還原特性間接測定植物根系活力。

1.4 統(tǒng)計分析

使用Excel 和SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機肥料對土壤養(yǎng)分含量的影響

由表1可知，在施加生物有機肥料、常規(guī)堆制有機肥料和液態(tài)高效有機肥料后，土壤的養(yǎng)分含量明顯高于對照，且不同處理下各養(yǎng)分含量整體變化趨勢相同，表現(xiàn)為處理C>處理A>處理B>CK。

處理A、處理B、處理C有機質(zhì)含量分別較對照增加42.36%、28.55%、51.09%，以施加液態(tài)高效有機肥料的增量最多，其次為施加生物有機肥料，施加常規(guī)堆制有機肥料處理的土壤有機質(zhì)含量較低?？梢姡┯蒙镉袡C肥料可有效提高土壤有機質(zhì)含量。水解氮含量在一定程度上可以反映土壤氮素的供應(yīng)強度。各施肥處理土壤水解氮含量與對照差異顯著，處理A、處理B、處理C土壤水解氮含量較對照分別增加了88.45%、68.69%、98.33%。原因在于，一方面有機肥本身含有一定數(shù)量的氮素，可有效提高土壤氮含量，另一方面土壤中的氮元素直接來源于有機質(zhì)的礦化作用，土壤微生物數(shù)量隨著有機質(zhì)含量的增加而增加，在土壤中生命活動旺盛，促進(jìn)了氮的礦化。鉀元素可以提高植物光合作用的強度，增強植物的抗逆性和抗病能力，還能促進(jìn)植物對氮的吸收利用[5]。處理A和處理C土壤速效鉀含量與對照差異顯著，處理A、處理B、處理C土壤速效鉀含量較對照分別增加了12.57%、4.90%、13.78%。磷元素能加速細(xì)胞分裂，促使根系和地上部加快生長，促進(jìn)花芽分化，提早成熟，提高果實品質(zhì)[6]。各施肥處理速效磷含量均顯著高于對照，說明施加有機肥料可提高土壤磷含量。處理A、處理B、處理C土壤速效磷含量分別較對照提高了38.98%、13.04%、37.63%。

2.2 不同有機肥料處理對紫茉莉生長及生理指標(biāo)的影響

2.2.1 不同有機肥料處理對紫茉莉長勢的影響 植物的平均重量、株高和根長在一定程度上可以反映植物的長勢情況，一般植物的重量越重、株高越高和根長越長，則代表植物的長勢越好。由表2可以看出，不同處理紫茉莉平均根長差異不顯著，但施加有機肥料處理紫茉莉的平均重量、平均株高和根毛數(shù)均高于對照，紫茉莉長勢整體表現(xiàn)為處理C>處理A>處理B> CK。

2.2.2 不同有機肥料處理對紫茉莉根系活力的影響 紫茉莉的根系活力可以在很大程度上反映紫茉莉的代謝速率，紫茉莉的根系活力越大，則表明紫茉莉代謝越旺盛，通過測定TTC的還原強度，可以間接測定紫茉莉的根系活力。按照溶液的變紅程度將TTC的還原強度分為5級，1至5級表示變紅程度由小到大，從圖1可以看出，TTC的還原強度與紫茉莉養(yǎng)分元素含量、長勢情況一致。表明施加有機肥料可有效提高紫茉莉的根系活力，促進(jìn)紫茉莉的代謝反應(yīng)。

2.2.3 不同有機肥料處理對紫茉莉光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的影響 由表3可知，有機肥料處理能提高紫茉莉葉片的凈光合速率，處理A、處理B、處理C凈光合速率較對照分別提高了18.68%、16.40%、26.64%。有機肥處理顯著降低了紫茉莉葉片的氣孔導(dǎo)度，處理A、處理B、處理C氣孔導(dǎo)度較對照分別降低了36.03%、9.56%、46.32%。有機肥處理使紫茉莉葉片胞間CO2濃度增加，氣孔導(dǎo)度下降造成胞間CO2濃度增加[7， 8]。有機肥處理顯著降低了紫茉莉葉片的蒸騰速率，處理A、處理B、處理C蒸騰速率較對照分別降低了38.64%、12.38%、33.40%，原因在于葉片氣孔導(dǎo)度降低，氣孔阻力增加，導(dǎo)致水汽輸送阻力加大，蒸騰速率下降。

3 小結(jié)

施加有機肥料可明顯促進(jìn)種植紫茉莉土壤的養(yǎng)分含量，但不同的有機肥料間又存在一定的差異。在地力培肥方面，液態(tài)高效有機肥料效果最好，生物有機肥料效果其次，常規(guī)堆制有機肥料效果最差，這主要是由于液態(tài)肥料中水分充足，肥力持久、穩(wěn)定，不易揮發(fā)，且更易于被植物吸收和轉(zhuǎn)化。施加有機肥料也可大大促進(jìn)紫茉莉的生長發(fā)育，提高根系活力。其中液態(tài)高效有機肥料的效果最好，這是因為葉面噴施可使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)從葉部直接進(jìn)入植株體內(nèi)，參與植物的新陳代謝與有機物的合成過程，因而比土壤施肥更為迅速有效。有機肥料處理能提高紫茉莉的光合速率、降低蒸騰速率，對于植物在脅迫環(huán)境下的自我調(diào)節(jié)與保護(hù)具有積極的作用。但本研究僅針對土壤養(yǎng)分元素含量變化情況作了統(tǒng)計與分析，對于各類元素在紫茉莉光合、蒸騰作用過程中所發(fā)揮的作用尚不清楚，需要通過進(jìn)一步的研究來明確。

最后，需要強調(diào)的是，各類有機肥料盡管對紫茉莉的生長發(fā)育具有促進(jìn)作用，但肥料來源及品質(zhì)有待進(jìn)一步研究鑒定，特別是重金屬、抗生素等有害物質(zhì)的污染已越來越受到人們的關(guān)注，因此，應(yīng)從源頭上把關(guān)，加大肥料的管制與監(jiān)督，切斷有害物質(zhì)對于土壤與作物的二次污染，提高產(chǎn)品質(zhì)量，保障作物安全。

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