不同施肥模式對(duì)大棚松花菜生長(zhǎng)生理、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

劉雪梅，韓康寧，楊海興，魏紅霞，頡建明，張婧，牛天航

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.榆中縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 榆中 730100)

松花菜(Brassicaolera-ceavar.botrytisL)又稱散花菜，是“花球松散型花椰菜”的簡(jiǎn)稱，是十字花科甘藍(lán)屬花椰菜中的一種，其花梗淺綠、口感脆嫩、營(yíng)養(yǎng)豐富，備受消費(fèi)者青睞[1].近年來(lái)松花菜憑借可口的風(fēng)味，逐漸被越來(lái)越多消費(fèi)者喜愛(ài)，栽培區(qū)域和面積也不斷擴(kuò)張.隨著高原夏菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展和品種多樣化進(jìn)程，松花菜已經(jīng)成為了蘭州的主栽蔬菜品種之一.

松花菜含有豐富的生物活性物質(zhì)，包括胡蘿卜素類、黃酮類、酚酸類等，這些生物活性物質(zhì)具有清除自由基的能力，是天然的抗氧化劑[2-3].流行病學(xué)研究表明，食用十字花科蔬菜，特別是青花菜和花椰菜可以降低很多癌癥的發(fā)生，如結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌、胃癌等，同時(shí)可以降低患心血管病的風(fēng)險(xiǎn)[4].近年來(lái)，松花菜栽培面積日益擴(kuò)大，但由于生產(chǎn)者一味追求產(chǎn)量，濫施肥、亂施肥現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致菜地土壤理化性質(zhì)變差，影響了松花菜生長(zhǎng)發(fā)育，造成產(chǎn)量低下，品質(zhì)劣化，嚴(yán)重影響了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[5].因此，尋找增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、保護(hù)環(huán)境的施肥方式迫在眉睫[6-8].平衡施肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、提質(zhì)、節(jié)肥、增收和平衡土壤養(yǎng)分等顯著效果.研究表明，平衡施肥可提高大豆[9]、大蔥[10]和甘藍(lán)[11]等作物產(chǎn)量，平衡施肥下的檳榔芋、結(jié)球甘藍(lán)菜、毛豆和多子芋等4種供試蔬菜平均增產(chǎn)6.8%～10.6%，凈增收達(dá)692～3 834元/hm2[12].曹剛等[13]研究表明，平衡施肥處理的黃冠梨的可溶性糖和維生素C含量均顯著增加，分別比常規(guī)施肥高出4.2%和7.1%.目前，緩釋肥料在大田作物上研究較為廣泛，增產(chǎn)效果較為明顯，如水稻和玉米等農(nóng)作物[14-15]，但在設(shè)施蔬菜領(lǐng)域應(yīng)用研究較少.施用緩釋肥可防止農(nóng)作物對(duì)氮素吸收過(guò)量，起到抑制病害和改善品質(zhì)的作用.研究表明，緩釋肥處理的黃瓜較普通復(fù)合肥處理可溶性糖含量、可溶性蛋白含量分別增加0.30～1.03 g/kg和0.15～0.34 g/100g，硝酸鹽含量降低6.83～31.96 mg/kg[16].緩釋肥料能顯著提高辣椒分蘗數(shù)和產(chǎn)量[17-18]，與普通復(fù)合肥相比，施用緩釋肥料使辣椒株高、分蘗數(shù)和產(chǎn)量分別增加了0.72%～3.76%，2.65%～19.75%和14.3%～19.4%.化肥過(guò)量施用會(huì)影響蔬菜品質(zhì)、葉綠素含量、根系活力和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，化肥與生物有機(jī)肥配施可以促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)，改善品質(zhì)[19-20].包慧芳等[21]研究表明，施用生物有機(jī)肥后，枸杞可溶性固形物、百粒質(zhì)量、枸杞多糖、總糖含量較單施化肥分別提高了9.6%～9.4%、10.5%～20.2%、29.8%～50%、41.8%～60.2%.前人在芒果[22]、韭菜[23]、黃瓜[24]、花生[25]等多種作物的研究中表明，化肥配施生物有機(jī)肥可以提高作物產(chǎn)量和生長(zhǎng).

目前，對(duì)不同品種松花菜的品質(zhì)、產(chǎn)量等研究較多，如3種不同類型花椰菜之間相比，VC、蛋白質(zhì)、可溶性糖的含量由高到低均為紫花菜>松花菜>緊花菜[26]，而有關(guān)施肥對(duì)松花菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響的報(bào)道甚少，鑒于此，本研究探討不同施肥模式對(duì)塑料大棚松花菜的生長(zhǎng)生理、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，從而篩選出可以提高松花菜產(chǎn)量和品質(zhì)的施肥模式，為蔬菜栽培提供理論參考.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2020年7月～10月在甘肅省榆中縣三角城村康源高原夏菜示范園區(qū)塑料大棚內(nèi)進(jìn)行.試驗(yàn)地處于(N 35°53′17″，E 104°9′23″)，屬于溫帶大陸性半干旱氣候，平均海拔為1 717 m，年平均氣溫6.57 ℃，年均降水量400 mm以上，無(wú)霜期150 d左右.試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，地力中等均勻，土壤類型為壤土.試驗(yàn)地土層(0～20 cm)土壤部分理化性質(zhì)如表1所示.

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種：青梗松花菜津松105，由天津農(nóng)科院提供，是當(dāng)?shù)氐闹髟云贩N之一.

供試肥料為磷酸二銨(N-P2O5-K2O:18-46-0總養(yǎng)分≥64%)、硫酸鉀(K2O≥52%)、尿素(N≥46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O5≥12%)、“金化2代”水溶型復(fù)合肥由甘肅奔馬環(huán)?？萍加邢薰咎峁琋-P2O5-K2O:17-17-17總養(yǎng)分≥51%；緩釋肥由湖北浩斯特化肥有限公司提供，N-P2O5-K2O:26-11-11總養(yǎng)分≥48%；生物有機(jī)肥由甘肅綠能瑞奇生物技術(shù)有限公司提供，有機(jī)質(zhì)含量≥40%、水分含量≤30%、有效活菌數(shù)≥0.2億.

表1 試驗(yàn)地基本理化性質(zhì)

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理：不施肥對(duì)照(CK0)、常規(guī)施肥對(duì)照(CK1)、普通化肥平衡施肥(T1)、緩釋肥平衡施肥(T2)、緩釋肥平衡施肥+400 kg/667m2生物有機(jī)肥(T3)，每個(gè)處理重復(fù)3次，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共15個(gè)小區(qū)，各小區(qū)面積為48 m2.CK1為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶習(xí)慣施肥量，T1處理施肥量根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量和養(yǎng)分平衡法估算確定，T2和T3處理用緩釋肥部分替代普通化肥，養(yǎng)分用量不足用普通化肥補(bǔ)充[27]，養(yǎng)分用量與T1相同，T3處理是在T2處理的基礎(chǔ)上增施400 kg/667m2生物有機(jī)肥.根據(jù)前三年松花菜平均產(chǎn)量調(diào)查數(shù)據(jù)設(shè)定目標(biāo)產(chǎn)量為3 000 kg/667m2，依據(jù)養(yǎng)分平衡原理計(jì)算施肥量.與CK1(氮磷鉀總量為109.4 kg/667m2，其中：N 39.2 kg/667m2，P2O544.0 kg/667m2，K2O 26.2 kg/667m2)相比，T1、T2和T3處理化肥總量減施35%，其中N減施15%，P2O5減施75%，K2O增施2%.具體施肥量見(jiàn)表2.

生物有機(jī)肥、磷酸二銨和過(guò)磷酸鈣在播前一次性施入，作為基肥.其他肥料基施50%，蓮座期追施20%、現(xiàn)蕾初期追施30%.追肥采用膜下滴灌方式.一壟雙行壟面覆膜栽培模式，壟寬75 cm，溝寬50 cm，株距65 cm.

表2 試驗(yàn)各處理施肥量

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定 在松花菜采收期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選定9株測(cè)量株高、莖粗、開(kāi)展度、葉片數(shù)和花球橫縱徑.

株高：用鋼卷尺測(cè)量從根莖結(jié)合處至花球頂端的距離.

莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)量離地面第一片葉子下1 cm處直徑.

葉片數(shù)：植株上縱徑大于1 cm的葉片數(shù)目.

葉片開(kāi)展度：用鋼卷尺測(cè)量整株葉片開(kāi)展與地面平行的最大直徑和與之垂直的直徑，并計(jì)算長(zhǎng)幅最大投影面積，即開(kāi)展度.

花球橫徑：用三角尺和鋼卷尺結(jié)合測(cè)量花球最大橫徑和與之垂直的橫徑的長(zhǎng)度.

花球縱徑：用三角尺和鋼卷尺結(jié)合測(cè)量花球生長(zhǎng)基部至頂端的距離.

1.4.2 產(chǎn)量的測(cè)定 松花菜達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)及時(shí)采收，并測(cè)定每小區(qū)產(chǎn)量，包括單球質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量(均為鮮質(zhì)量)，并折成667 m2產(chǎn)量.

經(jīng)濟(jì)系數(shù)的計(jì)算：

經(jīng)濟(jì)系數(shù)=(經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量)×100%

1.4.3 葉綠素和類胡蘿卜素含量的測(cè)定 采用分光光度法[28]測(cè)定葉綠素和類胡蘿卜素含量.

1.4.4 根系活力的測(cè)定 采用TTC法[28].

1.4.5 松花菜品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定[28]可溶性糖的測(cè)定采用蒽酮法；可溶性蛋白的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法；硝酸鹽的測(cè)定參考GB5009.33-2016中的紫外分光光度法；花球中可溶性固形物含量用型號(hào) BM-2WAJ型的阿貝折射儀測(cè)定；維生素C的測(cè)定采用2，6-二氯酚靛鈉染色法.

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥模式對(duì)松花菜生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

表3所示為不同施肥模式對(duì)松花菜葉片數(shù)、開(kāi)展度、株高、莖粗、花球橫縱徑的影響.各處理松花菜葉片開(kāi)展度、株高、莖粗、花球縱徑和花球橫徑均顯著高于CK0.與CK1相比，T1、T2和T3處理的松花菜莖粗分別顯著提高16.8%、24.3%和25.8%；花球橫徑分別顯著提高6.0%、19.8%和8.0%，T3處理的葉片數(shù)、葉片開(kāi)展度和株高較CK1無(wú)顯著差異，T1和T2處理株高較CK1顯著降低5.9%和6.1%.結(jié)果表明，緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥均可促進(jìn)松花菜莖粗和花球橫縱徑增長(zhǎng).

2.2 不同施肥模式對(duì)松花菜根系活力的影響

不同施肥模式對(duì)松花菜根系活力的影響如圖1所示，各處理根系活力大小順序依次為T(mén)1>CK1>CK0>T3>T2，T1處理根系活力水平達(dá)到1 050.5 μg/(g·h).與CK1相比，T1處理松花菜根系活力水平顯著提高15.9%，T2和T3處理分別顯著降低39.1%和6.5%.與T1處理相比，T2處理和T3處理顯著降低了松花菜根系活力水平.與T2處理相比，T3處理的松花菜根系活力顯著提高53.5%.結(jié)果表明，普通化肥平衡施肥比常規(guī)施肥更有利于提高松花菜根系活力水平，當(dāng)緩釋肥施用水平相同的條件下，增施400 kg/667m2生物有機(jī)肥可以顯著提高松花菜根系活力.

圖1 不同施肥模式對(duì)松花菜根系活力的影響Figure 1 Effects of different fertilization patterns on root activity of loose-curd cauliflower

2.3 不同施肥模式對(duì)松花菜葉片光合色素含量的影響

不同施肥模式對(duì)松花菜葉片光合色素含量的影響如表4所示，各處理松花菜葉片中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b含量均表現(xiàn)為T(mén)3>CK1>T1>T2>CK0的變化趨勢(shì)，類胡蘿卜素表現(xiàn)為T(mén)3>T2>CK1>T1>CK0的變化趨勢(shì).與CK1相比，T3處理的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素a+b含量分別提高7.0%、6.8%、7.0%和51.1%，只有類胡蘿卜素含量提高達(dá)到顯著水平；T2處理的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b含量均降低；T1處理的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b和類胡蘿卜素含量均無(wú)顯著差異.結(jié)果表明，緩釋肥平衡施肥+400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥能提高松花菜葉片光合色素含量.

表4 不同施肥模式對(duì)松花菜葉片光合色素含量的影響

2.4 不同施肥模式對(duì)松花菜產(chǎn)量的影響

不同施肥模式對(duì)松花菜產(chǎn)量的影響如表5所示，不同施肥模式間松花菜單球質(zhì)量、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1>CK1>CK0.與CK1相比，T2和T3處理的松花菜單球質(zhì)量、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均顯著提高.T3、T2處理的單球質(zhì)量較CK1分別提高22.9%、15.0%；生物產(chǎn)量分別提高12.7%、6.3%；經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別提高14.9%、9.7%，T1處理單球質(zhì)量、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較CK1分別提高3.6%、6.2%、8.2%.不同施肥模式間松花菜經(jīng)濟(jì)系數(shù)差異均不顯著.結(jié)果表明，普通化肥平衡施肥，緩釋肥平衡施肥及緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥均能提高松花菜產(chǎn)量.

表5 不同施肥模式對(duì)松花菜產(chǎn)量的影響

2.5 不同施肥模式對(duì)松花菜品質(zhì)的影響

不同施肥模式對(duì)松花菜品質(zhì)的影響如表6所示，VC含量依次表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1>CK1>CK0.與CK1相比，T1、T2和T3處理松花菜VC、可溶性糖含量均顯著提高，硝酸鹽含量均顯著降低.T1、T2、T3處理的VC含量較CK1分別提高13.5%、14.7%、27.8%；可溶性糖含量分別提高25.7%、11.4%、11.4%；硝酸鹽含量分別降低60.7%、58.5%、36.1%.可溶性固形物含量以T1處理最高，為6.4%，與CK1無(wú)顯著差異.結(jié)果表明，普通化肥平衡施肥，緩釋肥平衡施肥及緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥均能提高松花菜VC、可溶性糖含量，降低硝酸鹽含量.

表6 不同施肥模式對(duì)松花菜品質(zhì)的影響

3 討論

植株生長(zhǎng)指標(biāo)能夠較為直觀地判斷植株的長(zhǎng)勢(shì).研究表明，與不施肥相比，施肥能顯著促進(jìn)植株株高、莖粗和葉面積的生長(zhǎng)[29]，本試驗(yàn)中，各施肥處理松花菜株高、莖粗、花球橫縱徑均顯著高于不施肥處理.研究表明，緩釋肥、平衡施肥可以顯著提高植株莖粗、花直徑和果實(shí)長(zhǎng)度，有效增強(qiáng)植株的生長(zhǎng)勢(shì)[30-31].本試驗(yàn)結(jié)果表明，緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥可較常規(guī)施肥提高松花菜花球高、莖粗及花球橫縱徑，因?yàn)榛逝c生物有機(jī)肥配施可以緩急相濟(jì)、揚(yáng)長(zhǎng)避短、相互補(bǔ)充，及時(shí)滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)對(duì)養(yǎng)分的需求，有效地促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育.光合色素是植物體內(nèi)吸收和傳遞光能的物質(zhì)，其含量可以反應(yīng)植物光合作用強(qiáng)弱，光合色素含量的測(cè)定對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、施肥調(diào)控和產(chǎn)量評(píng)估具有重要意義[32].邱現(xiàn)奎等[33]研究表明，與普通復(fù)合肥相比，緩釋肥料可以提高大白菜生長(zhǎng)后期葉片光合色素含量.Getachew Agegnehu等[34]研究表明，施用生物有機(jī)肥有利于促進(jìn)花生葉片中葉綠素含量提高.本試驗(yàn)結(jié)果表明，緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥能促進(jìn)松花菜葉片光合色素含量的增加，此結(jié)果與王慶玲等[35]在化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)蒜苗生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究中所得結(jié)果相似.根系是植物吸收水和養(yǎng)分的主要部位，其活力水平直接影響地上部分的營(yíng)養(yǎng)狀況和產(chǎn)量水平.有研究表明[19,35]，生物有機(jī)肥部分替代化肥較常規(guī)施肥能顯著提高植物根系活力.王成[36]研究表明，緩釋肥減量施肥較常規(guī)施肥能提高韭菜的根系活力.本試驗(yàn)結(jié)果表明，與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥相比，普通化肥平衡施肥可以顯著提高松花菜根系活力，緩釋肥平衡施肥以及緩釋肥平衡施肥配施生物有機(jī)肥處理的松花菜根系活力水平顯著降低，此結(jié)論與張宏偉[37]的研究結(jié)果相似，可能由于緩釋肥的釋放速率較慢，在一定時(shí)間段內(nèi)不能完全滿足植株根系吸收，因此，施用緩釋肥的松花菜根系活力較普通化肥處理的低.

VC、可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白質(zhì)含量是影響蔬菜口感和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，合理的施肥可以改善蔬菜品質(zhì).牛天航等[38]研究表明，緩釋肥減量施肥可以提高韭菜中VC、可溶性蛋白和可溶性糖含量，降低粗纖維和硝酸鹽含量.姜莉莉等[39]研究表明，生物有機(jī)肥替代化肥可提高番茄果實(shí)的糖酸比、VC和番茄紅素含量，馮海萍等[40]研究發(fā)現(xiàn)，化肥與生物有機(jī)肥配施可以提高娃娃菜中可溶性糖含量.本研究結(jié)果顯示，緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥能提高松花菜VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量，降低硝酸鹽含量.本研究還發(fā)現(xiàn)，緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥降低了松花菜可溶性固形物含量，此結(jié)論與王伯誠(chéng)等[41]在施用生物有機(jī)肥對(duì)獼猴桃產(chǎn)量和可溶性固形物的影響中報(bào)道結(jié)果略有不同，可能由于作物種類不同，對(duì)生物有機(jī)肥吸收不同，也可能因?yàn)樵囼?yàn)誤差.產(chǎn)量是衡量作物經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，肥料是作物增產(chǎn)的質(zhì)量保證.李杰等[5]研究表明，生物有機(jī)肥能夠增加花椰菜花球產(chǎn)量和單球質(zhì)量，增大經(jīng)濟(jì)系數(shù)，同時(shí)減緩對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng).王家寶等[21]研究表明，等養(yǎng)分條件下，生物有機(jī)肥料與化肥配合施用，可以促進(jìn)油菜植株個(gè)體的生長(zhǎng)、增加油菜產(chǎn)量.本試驗(yàn)結(jié)果表明，普通化肥平衡施肥，緩釋肥平衡施肥及緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥較常規(guī)施肥處理均可提高松花菜單球質(zhì)量、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，其中緩釋肥平衡施肥配施400 kg/667m2生物有機(jī)肥提高率最高，因?yàn)樯镉袡C(jī)肥能夠改善作物根際微生物群，并促進(jìn)化肥的利用，提高化肥利用率，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量.

4 結(jié)論

普通化肥平衡施肥，667 m2地塊施N 33.4 kg，P2O510.9 kg，K2O 26.6 kg，配施400 kg生物有機(jī)肥為松花菜適宜的施肥模式(T3)，可較常規(guī)施肥減少化肥用量35%，增產(chǎn)14.9%，VC含量增加27.8%，可溶性糖含量增加11.4%，可溶性蛋白含量增加0.9%，硝酸鹽含量降低36.1%，還可促進(jìn)松花菜莖粗、花球橫縱徑及葉片光合色素含量提高，為本試驗(yàn)最佳處理.