楊燕++延曉惠++唐文浩
摘要:用天然膠清作為液肥,合理利用資源,提高天然膠清利用率。選用白菜(Brassica campestrise L.)、莧菜(Amaranthus mangostanus L.)作為驗(yàn)證材料,通過(guò)種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)以及盆栽試驗(yàn)對(duì)膠清基液肥的肥效進(jìn)行驗(yàn)證,研究了膠清作為液肥對(duì)2種蔬菜生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,不同膠清基液肥提高了種子發(fā)芽率,促進(jìn)了幼苗生長(zhǎng);提高了2種蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),2種液肥在稀釋100、500倍時(shí),與對(duì)照相比有顯著性差異。膠清基液肥對(duì)蔬菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響大于對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。表明膠清可活化土壤,促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng),可作為液體肥料使用。
關(guān)鍵詞:天然膠清;液肥;種子萌發(fā);幼苗生長(zhǎng);品質(zhì)
中圖分類號(hào): S145.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2017)08-0249-04
天然橡膠是海南熱帶農(nóng)業(yè)的支柱型產(chǎn)業(yè),天然橡膠樹分泌出新鮮的膠乳經(jīng)離心后,分成濃縮膠乳和膠清2個(gè)部分,濃縮膠乳早已被人們大量制成了橡膠制品貢獻(xiàn)于社會(huì),而對(duì)膠清的綜合利用研究較少。有研究表明,天然橡膠膠乳的膠清漿液中含有有用的水溶性非橡膠組分,如天然蛋白質(zhì)(肽類、Q-球蛋白)、糖類(蔗糖、葡萄糖、果糖等)、氨基酸(30余種常見氨基酸)、有機(jī)酸(乙酸、甲酸、丙酸等揮發(fā)性脂肪酸)、礦物質(zhì)(N、P、K、Ca、Mg、Zn、S、Cu、Mn、Fe等)、酶類(凝固酶、氧化酶、過(guò)氧化酶、還原酶、蛋白酶、尿素酶、磷脂分解酶等)、核苷酸、肌醇(白堅(jiān)木皮醇等)、磷脂、植物生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)(細(xì)胞分裂素、吲哚乙酸、脫落酸、赤霉素等)等天然植物精華[1]。試驗(yàn)證明,膠清液具有較好的吸水性、保水性和固沙效果,可作為水土保持材料[2]。乳清濃縮肥料對(duì)蔬菜,特別是葉菜類蔬菜生長(zhǎng)有利[3]。
劉立云等對(duì)椰肉中氨基酸的成分進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)椰肉中17種氨基酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3.58%~5.80%之間,平均值為 4.29%[4]。氨基酸粉既可作為食品營(yíng)養(yǎng)添加劑,也可用作葉面噴肥,還可用作飼料添加劑等[5]。
目前對(duì)天然膠清的利用研究較少,本試驗(yàn)以研究天然膠清作為液肥的肥效為目的,探討天然膠清以及復(fù)配后的天然膠清基液肥在種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)以及盆栽試驗(yàn)中對(duì)蔬菜品質(zhì)的影響。為合理利用天然膠清資源,將其作為作物使用液肥提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試液肥的制備
膠清基液肥(T1)的制備:天然膠乳采自海南省儋州市中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)場(chǎng),試驗(yàn)所用膠清液肥由天然膠乳經(jīng)高速離心分離橡膠烴后的膠清液加入3%的尿素配制而成。
膠清基氨基酸液肥(T2)的制備:膠清基液肥(T1)+椰餅氨基酸螯合鹽,按1 ∶1體積比混合而成。椰餅氨基酸螯合鹽的制備:采用料酸質(zhì)量體積比1 ∶5,硫酸濃度20%,水解溫度為110 ℃,恒溫冷凝回流10 h,pH值調(diào)至6~7[6],制備椰餅水解液;復(fù)合氨基酸螯合鹽采用復(fù)合氨基酸與微量元素反應(yīng)的最佳摩爾比為2 ∶1,據(jù)此比例和由美國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)員協(xié)會(huì)提出的肥料中微量元素最低保證值(表1)及植物生長(zhǎng)對(duì)微量元素的需求,求得復(fù)合氨基酸與各微量元素的最佳配比。螯合條件:pH值為6~7,時(shí)間為60 min,溫度為80 ℃[7]。2種膠清基液肥分別稀釋100、300、500倍備用。
1.2供試土壤
供試土壤采自海南大學(xué)試驗(yàn)場(chǎng),為玄武巖母質(zhì)發(fā)育的鐵鋁質(zhì)磚紅壤,風(fēng)干壓碎后過(guò)2 mm篩備用。
1.3供試作物
白菜(Brassica campestrise L.)、莧菜(Amaranthus mangostanus L.)種子,均購(gòu)自海口市種子市場(chǎng)。
1.4種子萌發(fā)試驗(yàn)
發(fā)芽試驗(yàn)設(shè)清水對(duì)照和2種膠清基液肥處理,重復(fù)3次,將試驗(yàn)所用種子、濾紙及培養(yǎng)皿預(yù)先用1%次氯酸鈉溶液消毒 3 min,然后將種子用去離子水浸洗2~3遍,將各處理種子100粒平放在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中,用不同膠清基液肥保持濕潤(rùn),并將培養(yǎng)皿放在溫度為25 ℃、濕度為75%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。2 d后,統(tǒng)計(jì)不同濃度溶液中種子的平均發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)。
1.5幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)
選取經(jīng)清水催芽的白菜和莧菜種子各20粒,放于直徑為9 cm鋪有濾紙的發(fā)芽盒中,以清水為對(duì)照,用不同膠清基液肥保持濕潤(rùn),重復(fù)3次,將處理后的發(fā)芽盒放于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行常規(guī)培養(yǎng),白天和黑夜時(shí)段分別設(shè)定溫度為25、15 ℃,濕度為75%、80%,光照為4 000、0 lx,每天加適量清水保持濕潤(rùn),7 d后測(cè)定幼苗的株高、根長(zhǎng)。
1.6盆栽試驗(yàn)
將試驗(yàn)土過(guò)篩處理后,每盆裝供試土壤3 kg,每盆16粒種子,出苗后間苗,每盆4棵苗。白菜從3片真葉時(shí)開始澆施肥料,莧菜生長(zhǎng)到6片真葉時(shí)開始澆施肥料。每隔7 d施1次肥,至采收前15 d停止施肥,其余按常規(guī)管理,白菜45 d后采收,莧菜50 d后采收,共施肥3次。試驗(yàn)盆放置在海南大學(xué)教學(xué)基地大棚中,試驗(yàn)盆隨機(jī)排列[8]。
每個(gè)處理3次重復(fù),完全隨機(jī)排列。白菜于2016年3月20日播種,4月4日定苗,每盆4株,3次追肥時(shí)間分別為4月5、12、19日,5月4日收獲,生長(zhǎng)期45 d。莧菜于2016年3月26日播種,4月14日定苗,每盆4株,3次追肥時(shí)間分別為4月15、22、29日,收獲時(shí)間為5月13日,生長(zhǎng)期50 d。
1.7品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定
葉綠素含量采用常規(guī)法測(cè)定;可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定;可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定[9]。
1.8數(shù)據(jù)分析
采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差分析,用Excel制圖。
2結(jié)果與分析
2.1對(duì)種子發(fā)芽率的影響
由表2可知,與對(duì)照相比,白菜在液肥T1處理稀釋500倍時(shí)發(fā)芽率較高,在液肥T2處理稀釋100倍時(shí)發(fā)芽率較高。與對(duì)照相比,莧菜在液肥T1處理稀釋300倍時(shí)發(fā)芽率較高,液肥T2處理稀釋300倍時(shí)發(fā)芽率有所提高。
從整體上看,白菜種子用膠清液肥浸泡后,各處理的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)較清水對(duì)照均有不同程度的提高,使種子呈現(xiàn)出較強(qiáng)的活力;莧菜種子用膠清液肥浸泡后的各處理發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)較清水對(duì)照基本有所提高。
2.2對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響
由表3可知,各處理白菜和莧菜在幼苗時(shí)期的株高及根
長(zhǎng)的長(zhǎng)勢(shì)基本優(yōu)于對(duì)照組。其中,白菜在液肥T1稀釋100、500倍處理下的株高和根長(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)較好;與對(duì)照組相比,白菜在液肥T2處理下稀釋500倍時(shí)株高和根長(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)較好,有顯著性差異。
2.3對(duì)蔬菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
2.3.1葉綠素含量蔬菜葉綠素含量的增加說(shuō)明2種膠清液肥能促進(jìn)其光合作用、新陳代謝作用,因而促進(jìn)生長(zhǎng)。由圖1可知,與CK相比,液肥T1在稀釋100倍時(shí)對(duì)白菜葉綠素的含量有促進(jìn)作用,與對(duì)照組相比有顯著性差異;液肥T2的3個(gè)稀釋倍數(shù)對(duì)葉綠素含量均起到了促進(jìn)作用,并且在稀釋300倍時(shí),促進(jìn)作用最為明顯,當(dāng)稀釋500倍時(shí),可能由于濃度降低導(dǎo)致促進(jìn)作用變?nèi)?。T2肥稀釋300、500倍時(shí)的葉綠素含量顯著高于T1各處理,說(shuō)明膠清在添加氨基酸螯合鹽的情況下對(duì)白菜葉綠素含量的增加效果更佳。
由圖2可知,與對(duì)照組相比,2種不同的液肥對(duì)莧菜葉綠素的含量均顯著高于對(duì)照組。液肥T1、T2隨稀釋倍數(shù)的增大,促進(jìn)作用逐漸變?nèi)?,且均以稀?00倍促進(jìn)效果最佳。液肥T1對(duì)莧菜葉綠素含量的促進(jìn)效果優(yōu)于T2。
2.3.2可溶性蛋白含量蛋白質(zhì)在植物生長(zhǎng)過(guò)程中也起到重要的作用,不僅為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供所需的能源物質(zhì),可溶性蛋白的合成還能維護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,增強(qiáng)植物抗性。由圖3可知,2種液肥的添加對(duì)白菜可溶性蛋白的含量較對(duì)照組均有所增加。液肥T1、T2在稀釋100倍時(shí),可溶性蛋白含量顯著高于對(duì)照組。由圖4可知,與對(duì)照相比,液肥T1、T2對(duì)莧菜可溶性蛋白含量的增加均有顯著促進(jìn)作用,且液肥T1的促進(jìn)效果優(yōu)于T2,兩者分別稀釋100、300倍時(shí)效果最佳。
2.3.3可溶性糖含量可溶性糖在細(xì)胞中的功能是多方面的,可調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抗性等生理進(jìn)程,與植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)、同化產(chǎn)物的分配調(diào)控和激素之間存在著密切的聯(lián)系。由圖5可知,液肥T1隨著稀釋倍數(shù)的增大,白菜可溶性糖的含量逐漸升高,且稀釋500倍時(shí)顯著高于對(duì)照組,說(shuō)明低濃度的液肥T1有利于可溶性糖的積聚;液肥T2在稀釋500倍時(shí)白菜可溶性糖的含量較高,與對(duì)照相比,有顯著性差異。由圖6可知,液肥T1、T2隨著稀釋倍數(shù)增大,促進(jìn)作用不斷增大,當(dāng)稀釋500倍時(shí),對(duì)莧菜可溶性糖的積聚促進(jìn)作用最為明顯,與對(duì)照組對(duì)比,有顯著性差異;且液肥T2的促進(jìn)作用優(yōu)于T1。
3對(duì)天然膠清基液肥的評(píng)價(jià)
對(duì)作物品質(zhì)的影響:膠清濃縮肥料對(duì)蔬菜,特別是葉菜類蔬菜生長(zhǎng)有利[3]。本試驗(yàn)得到相似結(jié)論,在盆栽試驗(yàn)中,2種肥處理下的2種葉菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均優(yōu)于對(duì)照組,且不同肥對(duì)不同蔬菜的品質(zhì)影響不同,其中未添加氨基酸螯合鹽的膠清基液肥(T1)促進(jìn)了2種葉菜可溶性蛋白的含量增加,添加氨基酸螯合鹽的膠清基液肥促進(jìn)了2種葉菜的可溶性糖的含量增加,與對(duì)照組相比,均出現(xiàn)了顯著性差異。因此施用天然膠清基液肥改善白菜、莧菜品質(zhì)方面具有重大意義。這對(duì)改善蔬菜品質(zhì)有十分積極的意義,提高了蔬菜的品質(zhì),與當(dāng)前對(duì)綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的要求是一致的。
對(duì)土壤肥力的影響:液肥T1稀釋100倍時(shí),白菜葉綠素、可溶性蛋白含量與對(duì)照相比分別增加了21.74%、181.56%,莧菜葉綠素、可溶性蛋白含量與對(duì)照相比分別增加了 235.51%、117.53%;液肥T1稀釋500倍時(shí),白菜和莧菜可溶性糖含量分別比對(duì)照升高了31.16%、17.37%。液肥T2稀釋100倍時(shí),白菜可溶性蛋白含量與對(duì)照相比增加了163.48%,莧菜葉綠素、可溶性蛋白含量與對(duì)照相比分別增加了 162.88%、38.46%;液肥T2稀釋500倍時(shí),白菜葉綠素、可溶性糖含量分別比對(duì)照增加了80.61%、68.80%,莧菜可溶性糖含量比對(duì)照增加了23.94%。說(shuō)明施入膠清基液肥后,增強(qiáng)了白菜和莧菜的光合作用,促進(jìn)了其體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和新陳代謝,使其葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖含量逐漸升高,從而提高其產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),這可能是因?yàn)槟z清基液肥施入土壤后,能活化和培肥土壤養(yǎng)分,增加土壤中氮、磷、鉀的含量,從而有助于2種蔬菜的生長(zhǎng)。
對(duì)減肥減藥的影響:試驗(yàn)中,每盆土為3 kg,每次施肥量為150 mL,2種膠清基液肥均在稀釋100、500倍時(shí)有顯著性差異,稀釋后的膠清基液肥大大減少了施肥量,在生長(zhǎng)過(guò)程中,與對(duì)照相比,蟲害現(xiàn)象較少,同時(shí)達(dá)到了在不使用農(nóng)藥的情況下保證蔬菜正常生長(zhǎng),達(dá)到了減肥減藥的效果,符合綠色食品的理念。
對(duì)提高自然資源效果的評(píng)價(jià):天然膠清由天然膠乳經(jīng)高速離心分離得到,通過(guò)前人對(duì)膠清液的研究,膠清液可作為水土保持材料,也可作為液肥用于葉菜類蔬菜的生長(zhǎng)用肥[1-2],本試驗(yàn)進(jìn)一步證明了膠清液可用作蔬菜肥料,促進(jìn)植物生長(zhǎng)。同時(shí)可通過(guò)對(duì)膠清基液肥進(jìn)行復(fù)配,提高其利用效果。
4結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明,天然膠清基液肥提高了2種蔬菜種子的發(fā)芽率,可以促進(jìn)幼苗生長(zhǎng),在盆栽試驗(yàn)中分別在稀釋100、500倍時(shí)對(duì)2種葉菜的生長(zhǎng)品質(zhì)促進(jìn)效果較為明顯;2種葉菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的提高,說(shuō)明可能因?yàn)槭┤氲哪z清基液肥活化土壤,增加了土壤中氮、磷、鉀的量,從而達(dá)到促進(jìn)生長(zhǎng)的作用;同時(shí),由于膠清液本身具有水土保持的特點(diǎn),在蔬菜的生長(zhǎng)過(guò)程中可能起到了保水保肥的作用。但膠清基液肥的成分及其作用原理尚待進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
[1]海南醫(yī)學(xué)院,海南大學(xué).以天然乳膠凝固分離的膠清漿液為原料制備的植物營(yíng)養(yǎng)液及方法:201210053652.2[P]. 2012-07-18.
[2]李春榮. 基于天然膠乳資源全利用的生態(tài)工藝研究——低蛋白濃縮膠乳及膠清基水土保持材料制備的實(shí)驗(yàn)研究[D]. ??冢汉D洗髮W(xué),2014.
[3]唐仕華. 馬來(lái)西亞利用天然橡膠乳清生產(chǎn)有機(jī)肥料[J]. 世界熱帶農(nóng)業(yè)信息,1996,6(4):6.
[4]劉立云,李艷,唐龍祥,等. 椰肉氨基酸測(cè)定與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào),2013,34(9):1803-1806.
[5]白志川,方才君,劉正伏. 硫酸水解豆粕制備復(fù)合氨基酸的正交試驗(yàn)[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,27(6):774-776.
[6]孔薇,李懷洲,朱衛(wèi)民. 大豆餅粕制備復(fù)合氨基酸銅螯合物[J]. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2002,37(5):652-653.
[7]許麗娟,梁明龍,何覺勤,等. 復(fù)合氨基酸微量元素螯合肥的制備及應(yīng)用研究[J]. 廣東化工,2014,41(2):38-39,47.
[8]魏修利. 魚蛋白有機(jī)液肥的研發(fā)及其應(yīng)用機(jī)理與效果的研究[D]. 杭州:浙江大學(xué),2010.
[9]李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京:高等教育出版社,2000:134-197.
[10]康爾歌,趙晉府,孟旭. 椰肉成分的測(cè)定及相關(guān)比較[J]. 廣州食品工業(yè)科技,2002,18(4):48-49.
[11]湯麗昌,王寧,姚海萍,等. 天然橡膠膠清化學(xué)成分的研究[J]. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2013,33(1):125-129.