周 亮,榮湘民,郭春銘,張 宇,王心星,謝桂先,張玉平,宋海星
(1.湖南農業大學資源環境學院,土壤肥料資源高效利用國家工程實驗室,農田污染控制與農業資源利用湖南省重點實驗室,植物營養湖南省普通高等學校重點實驗室,湖南 長沙 410128;2.郴州市蔬菜科技研究所,湖南 郴州 430065)
蔬菜在人們日常飲食中占有重要的地位。隨著物質生活水平的不斷提高,人們對蔬菜的品質提出了更高的要求[1]。蔬菜硝酸鹽含量過高會影響人體健康[2-3],因此硝酸鹽含量是評價蔬菜品質的一個重要指標。當前,蔬菜栽培中使用的肥料多以無機肥為主。研究表明,無機肥施入過多會導致蔬菜中硝酸鹽含量過高,從而影響蔬菜的品質;另外,無機肥長期施用還會導致土壤的退化。單施無機肥已經不能滿足人們對蔬菜品質和環境質量的要求,通過改變施肥方式和種類來提高蔬菜品質是近年來的研究熱點之一[4]。大量研究表明,有機無機肥配施能改善土壤理化性狀從而有利于作物的生長,同時還能降低蔬菜中的硝酸鹽含量,改善蔬菜品質[5]。由于有機肥原料來源不同、加工方式各異,導致其施入土壤后養分礦化特征存在較大差異,進而對蔬菜的養分供應產生不同的影響[6]。通過小區試驗,研究不同有機無機肥配施對小白菜生長、產量和品質的影響,為小白菜在農業生產中產量和品質的提高提供科學依據。
試驗于2010年在湖南農業大學農業資源與環境專業試驗基地進行。供試土壤為河流沖積母質發育的沖積菜園土,土壤基本理化性狀:有機質、全氮、全磷、全鉀的含量分別為27.25、1.76、1.73、14.56 g/kg,堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別為89.32、14.62、105.55 mg/kg,pH 值 5.56。
供試小白菜為“中箕青菜”605。
有機肥 A、B、C、D、E 分別由生豬養殖墊料、生豬養殖墊料加菌劑1、生豬養殖墊料加稻草、生豬養殖墊料和稻草加菌劑1、生豬養殖墊料和稻草加菌劑2發酵而成,各有機肥養分含量見表1。

表1 各有機肥的養分含量 (g/kg)
試驗共設6個處理:A,有機肥A+化肥;B,有機肥B+化肥;C,有機肥C+化肥;D,有機肥D+化肥;E,有機肥E+化肥;CK,純化肥。小區面積14 m2,每小區定植144株,其中行距為33.30 cm,株距為29.20 cm,重復3次,隨機區組排列。各處理施肥量 為 N 240 kg/hm2,P2O5120 kg/hm2,K2O 160 kg/hm2,所有處理 N、P、K 用量相同,但處理 A~E 中施用相應的有機肥代替10%的化學氮肥,有機肥中磷鉀折算后其余用化肥補足。有機肥和磷肥全部做基肥施用,氮肥和鉀肥的60%作基肥,40%作追肥。小白菜于2010年9月5日浸種,9月6日播種,10月3日施基肥,10月5日移栽,10月20日施追肥,11月12日收獲,全生育期68 d。
在小白菜的生長期,測定小白菜功能葉中的葉綠素含量、根系活力。小白菜收獲后隨機取樣,烘干。分析干樣中維生素C、硝酸鹽、粗纖維含量。
葉綠素含量采用SPAD-502測定儀;根系活力采用TTC還原法測定[7];維生素C、硝酸鹽分別采用2,4-二硝基苯肼、紫外分光光度兩種比色法測定;粗纖維含量采用酸式洗滌劑法測定[8]。
試驗數據采用DPS和Microsoft Excel 2003軟件進行處理,處理間差異顯著性分析采用SSR檢驗法。
葉綠素是植物進行光合作用的重要載體,是反映葉片生理活性變化的重要指標之—。從圖1中可以看出,有機無機肥配施處理的小白菜葉片葉綠素含量均高于純化肥處理,有機無機配合處理分別比純化肥處理葉綠素含量提高了6.00%~24.08%。其中以有機無機肥配施處理E的小白菜葉片葉綠素含量最高,且與對照(純化肥處理)差異顯著。

圖1 有機無機肥配施對小白菜功能葉中葉綠素含量變化的影響
根系是植物重要的器官之一,它不僅能夠固定植株,而且能吸收土壤中的水分和養分。根系活力是衡量根系生理功能的重要指標之一。由圖2可以看出,除有機無機肥配施的A處理外,其他有機無機肥配施處理下的小白菜根系活力比純化肥處理提高了1.97%~19.05%。方差分析和多重比較結果表明,各處理間差異均不顯著,但以有機無機肥配施E處理下的小白菜根系活力最高。這可能是由于有機肥含有一些小分子活性物質,同時有機肥還能夠改善作物根系周圍的環境條件,如保水性、通氣性和養分含量等,從而在一定程度上促進了小白菜根系活力的增加。

圖2 有機無機肥配施對小白菜根系活力的影響
由表2可以看出,與對照(純化肥處理)相比,有機無機肥配施處理會不同程度促進小白菜產量的提高,比純化肥處理提高1.48%~8.15%。方差分析結果表明,各處理間差異不顯著,但以有機無機肥配施E處理的產量最高。

表2 有機無機肥配施對小白菜產量變化的影響
蔬菜中維生素C(Vc)含量是判斷蔬菜品質好壞的重要指標之一,試驗結果表明,有機無機肥配施處理均能提高小白菜Vc含量。由表3可知,小白菜可食部分Vc含量以有機無機肥配施處理E最高,比純化肥處理提高了4.15%。

表3 有機無機肥配施對小白菜品質的影響
蔬菜中硝酸鹽含量過高嚴重危害人體健康,其含量與蔬菜品質呈負相關關系。由表3可以看出,小白菜可食部分的硝酸鹽含量以有機無機肥配施E處理最低,比純化肥處理低25.28%,由此可見,有機無機肥配施能夠降低小白菜中硝酸鹽的含量,提高小白菜的品質。
粗纖維是小白菜的主要成分,其含量過高,會影響口感,降低其食用價值。由表3可知,有機無機肥配施處理的粗纖維含量比純化肥處理低6.32%~22.95%;且以處理B的粗纖維含量最低。
化肥施入土壤后,能在短期內為作物提供較多的養分,易于被作物吸收,但易損失。而有機肥養分含量低,肥效慢且長,但能夠改善土壤理化性狀。很多研究表明,有機無機肥配施,可以肥效互補,為作物生長提供持續、全面的養分,從而促進作物的生長,提高作物產量,改善作物品質。王艷博等[9]研究表明,有機無機肥配施后的菠菜收獲期生物量顯著高于純化肥和有機肥處理。周柳強等[10]發現有機無機肥配施是提高生菜產量、品質以及降低硝酸鹽積累的有效措施。毛建華等[11]試驗研究表明,有機無機肥配施能提高蔬菜、瓜果中的Vc含量以及增加果實的糖含量,改善蔬菜瓜果品質。
與純化肥處理相比,有機無機肥配施能使小白菜提高產量和改善品質。在小白菜的生育期,有機無機肥配施處理下的小白菜功能葉的葉綠素含量較高,且根系活力也相對較強,這就為小白菜增產提供了基礎。葉綠素是植物進行光合作用的重要媒介,其含量高低與小白菜的生物量有著密切的關系。另外,根系是作物從土壤中吸收養分的重要器官,根系活力的強弱也就代表著作物吸收養分能力的高低,根系活力增強有利于小白菜吸收更多的養分,從而產量提高。品質方面,有機無機肥配施能提高小白菜Vc含量,同時降低硝酸鹽和粗纖維的含量,從而改善小白菜的品質。
與純化肥處理相比,有機無機肥配施能夠更好地促進小白菜的生長,促進其產量和品質的提高,其中以無機肥配施10%生豬養殖墊料和稻草加菌劑2發酵而成的有機肥處理(處理E)效果最好,主要表現為小白菜葉片葉綠素含量、根系活力以及產量的提高。在品質方面,有機無機肥配施處理E能夠提高小白菜的維生素C含量,降低硝酸鹽含量。
[1]郭熙盛,吳禮樹.施用氮鉀肥料對蔬菜品質影響的研究進展[J].華中農業大學學報,2002,21(16):593-598.
[2]趙桂平,張明,董 蕾,等.聊城市蔬菜硝酸鹽和亞硝酸鹽污染評價[J].安徽農學通報,2010,16(13):123-125.
[3]羅雪華,蔡秀芬.紫外分光光度法測定蔬菜硝酸鹽含量[J].華南熱帶農業大學學報,2004,10(1)13-16.
[4]王榮萍,藍佩玲,李淑儀,等.氮肥品種及施肥方式對小白菜產量與品質的影響[J].生態環境,2007,16(3):1040-1043.
[5]沈中泉,郭云桃,袁家富.有機肥料對改善農產品品質的作用及機理[J].植物營養與肥料學報,1995,1(2):54-59.
[6]李吉進,宋東濤,鄒國元,等.不同有機肥料對番茄生長及品質的影響[J].中國農學通報,2008,10(24):300-305.
[7]鄒 琦.植物生理生化實驗指導 [M].北京:中國農業出版社,1995.35-36.
[8]鮑士旦.土壤農化分析(第三版)[M].北京:中國農業出版社.2000.325-326.
[9]王艷博,黃豈為,孟 琳,等.有機無機肥料配施對盆栽菠菜生長和土壤供氮特性的影響[J].南京農業大學學報,2006,29(3):44-48.
[10]周柳強,譚宏偉,黃美福,等.有機肥、化肥及其配施對生菜產量和質量的影響[J].廣西農業科學,2008,39(2):192-195.
[11]毛建華,潘 潔,孫長載,等.垃圾有機無機復合肥工廠化生產及農田應用[J].天津農業科學,2002,8(3):7-9.