澆灌臭氧水對土壤營養及韭菜幼苗生理特性的效應

王中新++易曉華++張弢++陸啟環++宋潔潔++馮濤++楊洪兵++董春海

摘要：以山東省高密市五龍河農場大棚韭菜和土壤為試驗材料，對土壤進行澆灌1 mg/L臭氧水處理，通過測定土壤礦質元素、有機質含量和pH值及韭菜幼苗鮮重、干重、葉片葉綠素含量、根系活力和SOD活性等指標，研究臭氧水澆灌對土壤營養成分及韭菜幼苗生理特性的效應。結果表明，澆灌臭氧水可顯著增加韭菜幼苗鮮重、干重及葉片葉綠素含量，說明澆灌臭氧水對韭菜幼苗生長具有明顯促進作用；澆灌臭氧水后韭菜幼苗根系活力和葉片SOD活性顯著增加，說明澆灌臭氧水可明顯提高韭菜幼苗的抗逆性；土壤有機質含量的降低可能與臭氧水的氧化作用有關；澆灌臭氧水使土壤N、Ca及微量元素Mn和B含量顯著降低，應適當補充相應元素，避免韭菜的缺素傷害。

關鍵詞：土壤；臭氧水；營養；韭菜幼苗；生理特性

中圖分類號：S158.3：S663.3 文獻標識碼：A文章編號：1001-4942（2017）02-0110-04

韭菜作為一種常見蔬菜，因其味道鮮美而受到廣大人民群眾的喜愛。然而近幾年來因為食用韭菜而中毒的報道屢見不鮮，究其原因主要是因為生產者在種植韭菜的過程中使用大量高毒、高殘留的農藥造成的。研究表明，臭氧處理對蔬菜中殘留的有機磷農藥有較好的去除效果[1，2]；臭氧因其強大的氧化作用而具有消毒功能，不但殺菌速度快，而且不會產生有害物質，洪波等[3]發現臭氧水噴施后南瓜各項生理指標都有改善的趨勢。

溫室內適當釋放臭氧，可以有效防治作物病蟲害，不會對作物生長產生不良影響[4]；丁東合[5]發現臭氧防治地上病蟲害難以達到理想的效果，而地下防治效果明顯好于地上防治，因為臭氧主要影響根際微生物，而對非根際微生物影響不大，而且這種影響只在臭氧濃度較高時才顯現出來[6]；臭氧的消毒效果與其濃度、溫度、pH值等有關，而與其作用時間長短關系不大[7]。本試驗通過對大棚韭菜進行澆灌臭氧水處理，分析土壤營養成分及韭菜生長指標和相關生理指標的變化，旨在為有效提高韭菜產量和品質的研究提供一定依據。

1材料與方法

1.1 試驗材料與處理方法

試驗于2015年冬季和2016年春季，在山東省高密市五龍河農場農業科技有限公司種植基地進行。以大棚韭菜為供試材料，對收割后的韭菜地進行濃度為1 mg/L的臭氧水澆灌處理，直至韭菜根部土壤澆透，以澆灌等量清水的地塊為對照，晝夜溫度為18℃/8℃，相對濕度為60%左右，韭菜生長20 d后，每處理隨機選3處取樣，測定土壤及韭菜幼苗各項指標。

1.2測定項目及方法

1.2.1鮮重和干重的測定韭菜幼苗洗凈并吸干水分，先稱量鮮重，再移至105℃烘箱殺青10 min，80℃烘至恒重即干重。

1.2.2土壤pH值的測定取10 g土樣，加25 mL去離子水，振蕩混勻后靜置10 min，Starter 3C型 pH計測定上部液體pH值。

1.2.3其他指標的測定參照黎冬容等[8]的方法測定土壤N含量，其他礦質元素含量采用原子吸收法[9]測定；參照于榮等[10]的方法測定有機質含量；采用TTC比色法[11]測定韭菜根系活力；參照汪希堯[12]的方法測定葉片葉綠素含量；參照劉筱等[13]的方法測定葉片SOD活性。

1.3數據統計分析

試驗數據用Microsoft Excel 2003 軟件進行數據統計做表，并用LSD法進行方差分析。

2結果與分析

2.1澆灌臭氧水對土壤大中量元素含量的效應

由表1可以看出，澆灌臭氧水后土壤中N和Ca含量顯著降低，分別比對照降低了37.14%和29.61%，土壤N含量降低幅度較大；P含量極顯著增加，比對照增加79.55%；K、Mg含量略有降低，S含量略有增加，但與對照相比均無顯著差異，說明澆灌臭氧水對土壤中K、Mg和S含量影響較小。

3討論與結論

土壤消毒處理影響土壤中物理化學和生物化學進程，進而影響土壤中速效營養物質含量[14]；李全勝等[15]研究指出，臭氧濃度升高可促進小麥對土壤氮素吸收，加快土壤中氮素轉化。本研究中，澆灌臭氧水使土壤中N、Ca含量顯著降低，而P含量顯著增加，土壤中微量元素Mn和B含量顯著或極顯著降低，因此，應適當補充土壤相應大量元素和微量元素，避免元素缺乏對植物造成缺素傷害。 植物根際周圍存在著種類繁多的有益和有害微生物，有害微生物會產生有害物質到根際土壤中，抑制植物生長[16]；地黃連作可造成土壤中細菌減少，真菌和放線菌增多[17]，這些微生物變化可影響土壤酶活性，進而影響植物生長，臭氧水澆灌可使植物根際有害物質變性失活，從而促進植物生長。本研究中，澆灌臭氧水使韭菜幼苗鮮重和干重顯著增加，說明澆灌臭氧水對韭菜幼苗生長具有明顯促進作用；同時，澆灌臭氧水使韭菜幼苗葉片葉綠素含量也顯著增加，葉綠素含量與凈光合速率密切相關，這與促進韭菜幼苗生長相一致。

根系活力能夠客觀反映根系生命活動特性[18]；劉海龍等[19]研究發現，重度干旱脅迫下玉米根系活力顯著降低；植物體內抗氧化酶活性高低可用來判斷植物對脅迫的抵抗力大小，鄧茳明等[20]發現高溫脅迫下耐高溫棉花品系的抗氧化酶活性減少值明顯低于敏感品系。本試驗中，澆灌臭氧水后韭菜幼苗根系活力和葉片SOD活性均顯著高于對照，說明澆灌臭氧水可明顯提高韭菜幼苗的抗逆性。

隨著生活水平的提高，人們越來越注重飲食健康，無公害蔬菜日益成為供不應求的商品，大規模生產無公害蔬菜技術已成為擺在農業科技工作者面前的重大課題，臭氧水以其諸多優點成為化學農藥很好的替代品。本研究表明，澆灌臭氧水對韭菜幼苗生長具有明顯促進作用，還可明顯提高韭菜幼苗的抗逆性；土壤有機質含量的降低可能與臭氧水的氧化作用有關；澆灌臭氧水使土壤中部分大中量元素和微量元素含量顯著降低，應適當補充相應元素，避免植物的缺素傷害。

參考文獻：

[1]余向陽，陳鋒，徐敦明，等. 臭氧對青菜中3種有機磷農藥去除效果及VC和類胡蘿卜素含量的影響[J]. 西北農林科技大學學報（自然科學版）， 2005，33（11）：150-154.

[2]楊梅，徐小軍，桂文君，等. 臭氧水對黃瓜和青菜中6種有機磷農藥殘留的去除效果[J]. 農藥學學報，2013，15（1）：85-90.

[3]洪波，李英梅，張鋒，等. 臭氧處理對南瓜種子及幼苗發育的影響[J]. 西北農業學報， 2012，21（12）：122-124，137.

[4]李毅，李英梅，張淑蓮，等. 臭氧對設施蔬菜病蟲害的應用效果[J]. 農業工程，2012，2（S1）：31-34.

[5]丁東合. 臭氧防治土壤病蟲害成套技術[J]. 農業工程，2015，5（7）：152-154，157.

[6]陳展，王效科，段曉男，等. 臭氧濃度升高對盆栽小麥根系和土壤微生物功能的影響[J]. 生態學報，2007，27（5）：1803-1808.