生物有機肥對設施蔬菜黃瓜生長的影響

摘 要：通過對黃瓜植株初花期的形態指標（株高、莖粗、葉面積、全株干重）和生理指標（葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量）的測定，研究了不同生物有機肥（0、4%、8%、12%、16%）處理對設施蔬菜黃瓜生長的影響。結果表明：各處理下黃瓜植株株高、莖粗、葉面積、全株干重、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量均比對照高。其中黃瓜植株的株高、全株干重存在極顯著差異，其他指標均有顯著差異。莖粗、株高、葉面積、全株干重、葉綠素含量、可溶性糖和可溶性蛋白質含量在有機肥含量超過8%時，隨著生物有機肥使用量的增加植株生長均受到一定的限制。

關鍵詞：黃瓜幼苗；形態指標；生理指標；生物有機肥

近年來，我國設施蔬菜栽培面積迅猛發展，從20世紀80年代初期的0.67萬hm2增加到2008年的335萬hm2，目前我國設施棚栽面積已達250余萬hm2，約占世界總面積的85%，設施園藝年產值達2000多億元。在種植結構上，設施蔬菜面積占我國設施園藝總面積的95%以上。且70%以上分布在黃淮海以及其北地區[1]，成為廣大農民獲取經濟利益的主要途徑之一。但是隨著溫室、大棚使用年限的延長，加上化肥、農藥使用量過大、連作、復種指數較高等因素的影響，加劇了土壤營養失衡，出現了不同程度的土壤惡化、生理病害、連作障礙、蔬菜產量和品質下降等問題[2]。生物有機肥料是采用高新合成技術將有益微生物有機物質及無機營養元素復合而成的一種新型肥料。它既能保證增產，又減少化肥施用量，降低成本，還能改善土壤及作物品質，保護生態環境，已成為無公害蔬菜生產中施用的重要肥源之一[3-8]。黃瓜（Cucumis sativus L.），葫蘆科黃瓜屬植物，具有果實顏色呈油綠或翠綠，表面有柔軟的小刺。中國各地普遍栽培，現廣泛種植于溫帶和熱帶地區，黃瓜喜溫暖，不耐寒冷，為主要的溫室產品之一。有機肥對設施蔬菜黃瓜生長有極大的促進作用，植株生長明顯好于用農家畜肥，表現為黃瓜植株高大，莖粗，節間長，葉片肥厚，葉色濃綠，且霜霉病較輕，促進了大棚蔬菜發展。為此，利用有機肥在黃瓜上進行了肥效試驗，旨在為有機肥的合理利用提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料

山東寧陜茂盛種子商行，所選黃瓜種子為津研四號。

1.2 試驗設計

黃瓜種子用50～55℃溫水浸泡10min，30℃溫水浸泡4～6h，然后搓洗瀝干。30℃左右在恒溫箱中浸種催芽（取適量浸泡后黃瓜種子，置于500ml的燒杯中，取一定量的水浸沒種子，水的體積為浸過種子為宜，浸泡種子至種子發芽），黃瓜于2015年3月1日，溫箱育苗，每20個種子為一組，3次重復，點播于5個不同配比的育苗基質中，育苗期間的溫、濕、光等小氣候滿足各苗期生長要求，黃瓜苗齡為55d。各項指標的測定：育苗結束時觀測植株的莖粗、株高、葉面積、全株干重、可溶性總糖、可溶性蛋白質、葉片葉綠素含量。處理方法為：1號不加有機肥作為對照組，2～5號分別加入不同質量比的生物有機肥（0、4%、8%、12%、16%）。

1.3 主要試劑與儀器

1.3.1 主要試劑：生物有機肥。

1.3.2 實驗儀器：光照培養箱（GZP-250，上海精宏實驗設備有限公司）；可見分光光度計（722N，上海精科公司）；低速離心機（KPC-40，科大創新股份有限公司中佳分公司）；高速離心機（HC-3518，科大創新股份有限公司中佳分公司）；電子分析天平；直尺。

1.4 黃瓜性狀的測定方法

1.4.1 黃瓜株高的測定：雙子葉植物株高測量方法為[9]：用直尺測量子葉節到主莖頂端（即生長點）的距離。

1.4.2 黃瓜莖粗的測定：雙子葉植物莖粗測量方法為[9]：用直尺測量。

1.4.3 黃瓜葉面積的測定：雙子葉植物葉面積的測量方法[10]：等腰三角形法。

1.4.4 黃瓜全株干重的測定：雙子葉植物全株干重的測量方法[11]：植物全株干重先用濾紙吸干表面水分，然后在105℃殺青15min后，在70℃烘箱中烘至恒重，稱量得到干物質量。

1.4.5 葉綠素含量的測定：色素的提取：取新鮮葉片，剪去粗大的葉脈并剪成碎塊，稱取0.5g放入研缽中加純丙酮5mL，少許CaCO3和石英砂，研磨成勻漿，再加80%丙酮5mL，將勻漿轉入離心管，并用適量80%丙酮洗滌研缽，一并轉入離心管，離心后棄沉淀，上清液用80%丙酮定容至20mL。取上述色素提取液一毫升，加80%丙酮4mL稀釋后轉入比色杯中以80%丙酮為對照，分別測定663nm，645nm處的OD值。最后進行計算[12]。

1.4.6 可溶性總糖的測定（蒽酮比色法）：可溶性糖的提取：將葉片在110℃下烘15min，調至70℃過夜，得干葉片。將干葉片磨碎稱取50mg于10mL離心管中，加4mL80%乙醇后80℃水浴并不斷攪拌40min，離心得上清液。將殘渣加2mL80%的乙醇提取兩次，合并上清液，加入10mg活性炭，80℃脫色30min，加入80%乙醇后定容至10mL，過濾得濾液。吸取上述提取液1mL；，加入5mL蒽酮混勻，使用Uvmini-1240紫外可見分光光度計測定其在625nm處OD值。由標準曲線的線性方程式求得提取液中的糖含量，然后根據每毫升提取液含有5mg干樣品中的糖，計算樣品中的糖含量[13]。

1.4.7 可溶性蛋白質含量的測定（考馬斯亮藍G-250染色法）：可溶性蛋白質用水提法提取：稱取鮮樣0.5g，用5mL蒸餾水研磨成勻漿后10000r/min離心10min，上清即為提取的蛋白質樣品。吸取蛋白質樣品2mL與考馬斯亮藍染料試劑2mL混勻，使用Uvmini-1240紫外可見分光光度計測定樣品在620nm處的OD值，然后由標準曲線的線性方程式求得樣品中蛋白質的質量濃度[14]。

1.5 數據處理與統計分析

試驗結果以測定的平均值表示，數據結果采用SPSS 軟件（版本20.0）進行統計分析，采用Microsoft Excel 2003自動分析軟件制圖表，采用SPSS軟件進行統計分析，采用LSD檢驗和Duncan法進行數據差異顯著性多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同生物有機肥處理對黃瓜株高的比較

由圖1可看出，不同生物有機肥處理后，均可使設施蔬菜黃瓜初花期株高增加，但增加量有所差異，株高大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明有機肥含量大于8%時，生物有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期株高的生長產生一定抑制作用。對不同生物有機肥處理后植株高度進行方差分析可知，五種不同處理存在極顯著差異。不同處理后株高的多重比較（LSR法）結果表明，有機肥與對照組以及各處理間均存在極顯著差異。

2.2 不同生物有機肥處理對黃瓜植株莖粗的比較

由圖2可看出，不同有機肥處理后，黃瓜莖粗均呈上升趨勢，其大小依次為S2>S3>S4>S1>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明有機肥含量大于8%時有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期莖粗的生長產生一定的影響。對各處理中黃瓜植株莖粗進行方差分析可知這五種處理間存在顯著差異，多重比較結果表明，各處理與對照相比差異達極顯著水平。

2.3 不同有機肥處理對黃瓜葉片葉面積的比較

由圖3可看出，不同有機肥處理后，均可使設施蔬菜黃瓜葉片的葉面積增加，但增加量有所差異，葉面積的大小依次為S2>S1>S3>S4>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明生物有機肥含量大于8%時有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期葉片的葉面積的生長產生一定的抑制作用。對不同有機肥處理后葉面積進行方差分析可知，五種不同處理存在顯著差異。不同處理后設施蔬菜黃瓜的葉面積進行多重比較（LSR法）結果表明，S2，S3與對照組存在極顯著差異，其余與對照不存在顯著差異。

2.4 不同有機肥處理對黃瓜全株干重的比較

由圖4可看出，不同有機肥處理后，均可使設施蔬菜黃瓜全株干重的質量增加，但增加量有所差異，全株干重質量大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明生物有機肥含量大于8%時有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期黃瓜全株干重產生一定的抑制作用。對不同有機肥處理后全株干重的質量進行方差分析可知，五種不同處理存在極顯著差異。不同處理后設施蔬菜黃瓜全株干重質量進行多重比較（LSR法）結果表明，各處理間均呈現極顯著差異。

2.5 不同有機肥處理對黃瓜葉片中葉綠素含量的比較

由圖5可看出，不同有機肥處理后，均可使設施蔬菜黃瓜葉片中葉綠素含量增加，但增加量有所差異，葉綠素含量大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明生物有機肥含量大于8%時有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期葉片的葉綠素含量產生一定的抑制作用。對不同有機肥處理后葉綠素含量進行方差分析可知，五種不同處理存在顯著差異。不同處理后葉綠素含量的多重比較（LSR法）結果表明，對照與各處理存在極顯著差異。 2.6 不同有機肥處理對黃瓜葉片中可溶性糖含量的比較

測得的各處理的葡萄糖的OD值，并由葡萄糖標準線性方程求出相應的可溶性糖含量，如圖6所示。由圖6可看出，不同有機肥處理后，可溶性糖含量也呈增加趨勢，其大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明生物有機肥含量大于8%時有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期葉片的可溶性糖含量產生一定的抑制作用。對各處理黃瓜葉片可溶性糖含量進行方差分析可知，各處理間達顯著差異水平。多重比較結果表明，S2、S3、S4與對照存在極顯著差異，S1與對照不存在顯著差異。

2.7 不同有機肥處理對黃瓜葉片中可溶性蛋白質含量的比較

由圖7看出，不同處理后，可溶性蛋白質均呈增加趨勢，其大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產生先增長后降低的趨勢，說明生物有機肥含量大于8%時有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期葉片的可溶性蛋白含量產生一定的抑制作用。對各處理黃瓜葉片的可溶性蛋白質含量進行方差分析知各處理間存在顯著差異。多重比較結果表明各處理與對照存在極顯著差異。

3 結論與討論

生物有機肥含有大量的有機質和多種營養元素，能夠提高土壤的有機質含量，為農作物提供全面的營養，促進設施蔬菜黃瓜的生長。黃瓜植株的一些形態指標和生理指標能夠反映植株的生長狀況。本文選擇株高、莖粗、葉面積、全株干重以及生理指標葉綠素含量、可溶性糖以及可溶性蛋白的含量為依據。

由圖都可以明顯看出，不同生物有機肥處理后，均可使設施蔬菜黃瓜初花期株高、莖粗、葉面積、全株干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量增加，但增加量有所差異。產生先增長后降低的趨勢，說明有機肥含量大于8%時，生物有機肥對設施蔬菜黃瓜初花期所測的各項指標生長產生一定抑制作用。對不同生物有機肥處理后各項指標進行方差分析可知，五種不同處理都存在顯著差異。

葉綠素是植物進行光合作用[15]的重要色素，其含量是反應植物光合能力的一個重要指標。本實驗研究結果表明，各處理下葉綠素總量與對照相比均明顯升高。對不同有機肥處理后的葉綠素含量進行方差分析可知，五種不同處理存在顯著差異，說明生物有機肥對葉綠素起到一定的保護作用，有利于植物光合能力的保持。

植物的葉綠體是糖的合成場所，通過對黃瓜初花期葉片中可溶性糖含量的分析可知，各處理的可溶性糖含量與對照相比均有極顯著差異，施加生物有機肥質量比為8%時，葉片中可溶性糖的含量最高，與不施肥后有極顯著差異。說明生物有機肥可以使得黃瓜葉片中可溶性糖的含量有顯著增加。促進黃瓜初花期發育完成營養生長向生殖生長過渡。

可溶性蛋白質是存在于細胞中的非膜結合功能蛋白，包括50%的碳同化關鍵酶PEP Case、RUBP、PPDK，其含量的多少反映葉片活力的高低[16]。研究表明[17]，在一定范圍內，氮肥、鉀肥和磷肥的施用可提高葉片中可溶性蛋白的含量。由分析結果可知，各處理與對照組存在極顯著差異，說明施加適量有機肥比不施肥時黃瓜葉片中可溶性蛋白質的含量有顯著增加。可能是施加生物有機肥的N、P、K這三種元素的含量比沒有施肥的高，促進黃瓜植株的生長[18-20]。

綜上所述，通過本實驗各項指標的測定可知，施加生物有機肥能夠明顯促進黃瓜植株的生長，當生物有機肥質量比達到8%時，這種增長達到最大值，這為生物有機肥的合理利用提供一定的理論依據。但是因為時間原因，本實驗只進行到黃瓜發育初花期的研究，所以后面還需要進一步的深入研究。

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