汪新勝 陸玲 李擁軍 湯亞東 袁偉玲
摘要:以結(jié)球甘藍(Brassica oleracea L.)綠豐為試驗材料,采用田間小區(qū)試驗方法研究了有機肥與化肥配施對結(jié)球甘藍生長特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,與當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥對照相比,適量減施化肥、增施有機肥、添加功能微生物,結(jié)球甘藍株高、株幅、球高、球徑、中心柱長和寬均增加,產(chǎn)量提高了10.92%~18.49%;葉球中硝酸鹽含量、粗纖維和有機酸含量降低,可溶性糖、VC含量和氨基酸含量增加。
關(guān)鍵詞:甘藍(Brassica oleracea L.);肥料配比;生長特性;產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號:S635.1 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2018)07-0022-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.005
Effects of Combined Application of Organic Manure and Chemical Fertilizer on Growth,Yield and Quality of the Cabbage
WANG Xin-sheng1,LU Ling1,LI Yong-jun1,TANG Ya-dong1,YUAN Wei-ling2
(1.Xiaogan City Academy of Agricultural Science,Xiaogan 432100,Hubei,China;
2.Institute of Economic Crop,Hubei Academy of Agricultural Science,Wuhan 430064,China)
Abstract: Taking the cabbage(Brassica oleracea L.) variety Lufeng as the material,the effects of combined application of organic manure and chemical fertilizer on growth,yield and quality of the cabbage were studied by the field experiment. The results showed that,compared with normal application of fertilizer control,appropriate decreasing application of chemical fertilizer,increasing organic fertilizer and adding microbial could increase plant height,plant width,ball height,ball diameter,center column length and width,and the cabbage yield increased by 10.92% to 18.49%;the content of nitrate in leaf ball,crude fiber and organic acid decreased,soluble sugar,VC content and amino acid content increased.
Key words: cabbage(Brassica oleracea L.); fertilizer ratio; growth characteristics; yield; quality
蔬菜是湖北省最具競爭力的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品之一,湖北省瓜菜面積127萬hm2,產(chǎn)量3 950萬t,產(chǎn)值1 070億元,占種植業(yè)總產(chǎn)值的34%,在全省種植業(yè)中居首位。蔬菜產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要支柱?;适潜U虾笔∈卟擞行Ч┙o不可替代的投入品,肥料對蔬菜作物增產(chǎn)的貢獻率高達50%以上[1]。然而湖北省蔬菜生產(chǎn)過程中化肥過量施用和盲目施用情況比較嚴重。過量和不合理施用化肥易帶來了土壤板結(jié)、酸化、肥料利用率不高,環(huán)境污染和生態(tài)平衡破壞等一系列問題,嚴重威脅著蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全[1,2]。而有機肥含有蔬菜生長所需的大量元素和中、微量元素,能滿足蔬菜各個生育階段對養(yǎng)分的需求。此外,有機肥還富含氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、胡敏酸等有機養(yǎng)分,可直接被根系吸收或分解后作為蔬菜作物重要的營養(yǎng)源[3-6]。本試驗以結(jié)球甘藍(Brassica oleracea L.)綠豐為材料,研究有機肥和化肥配施對結(jié)球甘藍生長特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期為結(jié)球甘藍科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2017年4-7月在湖北省云夢縣隔蒲鎮(zhèn)陳劉村四季長青合作社試驗基地進行。供試作物為甘藍,品種為引進日本最新一代優(yōu)良品種綠豐。供試有機肥為雞糞和光美顆粒有機肥,化肥為撒可富復(fù)合肥(17-17-17)和尿素。試驗地土壤為黃棕壤,其pH 6.55,有機質(zhì)含量為11.7 g/kg,全氮含量為0.81 g/kg,堿解氮含量為67.4 mg/kg,速效鉀含量為112 mg/kg,全磷含量為0.27 g/kg,速效磷含量為34.5 mg/kg。
1.2 試驗設(shè)計
試驗設(shè)4個處理:①處理1,常規(guī)施肥處理(CK)。即光美顆粒有機肥1 800 kg/hm2+帶水雞糞45 000 kg/hm2+撒可富復(fù)合肥(17-17-17)750 kg/hm2+尿素150 kg/hm2(追施)。②處理2,常規(guī)用肥用藥+功能微生物。即光美顆粒有機肥1 800 kg/hm2+帶水雞糞45 000 kg/hm2+撒可富復(fù)合肥(17-17-17)750 kg/hm2+尿素150 kg/hm2(追施)+功能微生物750 kg/hm2。 ③處理3,減施化學(xué)肥料20%,減施化學(xué)農(nóng)藥,增施生物農(nóng)藥。即光美顆粒有機肥2 250 kg/hm2+帶水雞糞45 000 kg/hm2+撒可富復(fù)合肥(17-17-17)600 kg/hm2+尿素120 kg/hm2(追施)+生物農(nóng)藥。④處理4,減施化學(xué)肥料20%,減施化學(xué)農(nóng)藥,增施生物農(nóng)藥,并增施功能微生物。即光美顆粒有機肥2 250 kg/hm2+帶水雞糞45 000 kg/hm2+撒可富復(fù)合肥(17-17-17)525 kg/hm2+尿素120 kg/hm2(追施)+生物農(nóng)藥+功能微生物750 kg/hm2。有機肥和化肥配施具體施肥量和用藥情況詳見表1。每個處理3次重復(fù),隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積58.5 m2(3.9 m×15 m),田間管理按規(guī)范化栽培措施進行。
1.3 分析測定方法
結(jié)球甘藍采收前,每小區(qū)隨機取10株,分別測定株高、株幅、球高、球徑、中心柱長、中心柱寬、平均單球重、小區(qū)產(chǎn)量。采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量;采用水楊酸法測定硝酸鹽含量;采用酸洗滌法測定粗纖維含量;采用茚三酮比色法測定游離氨基酸含量;采用2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量;采用堿滴定法測定有機酸含量。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗結(jié)果以每次測得的3次重復(fù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)差來表示,試驗數(shù)據(jù)采用SPSS10.0軟件統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 有機肥與化肥配施對結(jié)球甘藍生長特性和產(chǎn)量的影響
由表2可以看出,4個處理中結(jié)球甘藍的株高和株幅變化幅度分別為31.90~33.47 cm和54.73~59.40 cm,其中處理4甘藍的株高和株幅顯著高于其他3個處理,處理2和處理3之間無顯著差異,對照株高和株幅最低。甘藍球高和球徑在處理2、處理3和處理4之間無顯著差異。處理3和處理4中心柱長顯著高于處理1和處理2,中心柱寬4個處理間無顯著差異。
產(chǎn)量是決定結(jié)球甘藍經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。表2結(jié)果顯示,與對照相比,其他3個處理使結(jié)球甘藍生物產(chǎn)量提高了10.92%~18.49%,其增幅順序為處理4>處理3>處理2,處理4的增幅最大,可見在無機肥基礎(chǔ)上增施有機肥、添加功能微生物能顯著提高結(jié)球甘藍的生物產(chǎn)量,這可能是因為有機肥的施用不僅均衡了各養(yǎng)分含量,且改善了土壤的物理和微生態(tài)環(huán)境。與處理2相比,處理4減少了復(fù)合肥和尿素的施用量,但增加了有機肥的用量,兩處理的產(chǎn)量表現(xiàn)出顯著差異,說明過量施用化肥增產(chǎn)作用降低。
2.2 有機肥與化肥配施對結(jié)球甘藍品質(zhì)的影響
糖是人體的重要營養(yǎng)源??扇苄蕴呛渴怯绊懡Y(jié)球甘藍營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。試驗結(jié)果(表3)表明,可溶性糖的變化幅度為1.1%~1.3%,與對照相比,處理4中結(jié)球甘藍可溶性糖含量顯著增加,其含量提高了18.18%,而處理2和處理3之間無顯著差異。
蔬菜是一種天然易富集硝酸鹽的作物。氮肥的大量施用是造成蔬菜硝酸鹽和亞硝酸鹽累積的根本原因,科學(xué)施肥是控制蔬菜硝酸鹽含量和提高品質(zhì)的重要舉措。結(jié)果(表3)顯示,有機肥和化肥合理配施可有效降低結(jié)球甘藍硝酸鹽含量。與對照相比,其他3個處理結(jié)球甘藍硝酸鹽含量降低了5.93%~33.58%。4個處理間差異顯著,其硝酸鹽含量由大到小依次為處理1(CK)、處理2、處理3、處理4。
纖維素是植物細胞壁的主要成分,它的含量是評價蔬菜的重要指標(biāo)之一。由表3可知,粗纖維的變化幅度為0.7%~0.8%,4個處理之間無顯著差異。
VC是影響甘藍品質(zhì)和口感的主要物質(zhì)。減少化肥用量20%,結(jié)球甘藍葉球VC含量提高;與對照相比,添加功能微生物后(處理2),VC含量增加7.59%;在增加有機肥的條件下,降低化肥用量20%,并添加功能微生物,處理4比處理3甘藍VC含量提高了10.43%。說明合理的有機肥和化肥配施,并添加功能微生物,可有效提高結(jié)球甘藍葉球VC含量。
結(jié)球甘藍葉球游離氨基酸含量與施肥密切相關(guān)。增施有機肥、減少化肥和添加功能微生物均能提高結(jié)球甘藍葉球中游離氨基酸含量(表3),這可能是因為合理的有機肥和化肥配施能使植株對氮的吸收量增加,進而使得葉球游離氨基酸含量增加。
酸對蔬菜品質(zhì)的影響主要是由糖酸比來決定的。糖酸比決定著蔬菜的風(fēng)味,糖酸比越高,蔬菜風(fēng)味就越好。從表3結(jié)果可知,與對照相比,處理2、處理3和處理4糖酸比分別提高了29.53%、21.93%和40.41%??梢?,合理的有機肥與化肥配施對甘藍的風(fēng)味有顯著影響。
3 討論
隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大,因蔬菜種植模式單一,長期過量施用化肥,土壤生態(tài)條件逐步惡化,酸化逐漸加重,土壤連作病害發(fā)生加重,病蟲害防治難度加大,化學(xué)農(nóng)藥施用量增加,不僅造成肥料資源的大量浪費,增加不必要的生產(chǎn)成本,還會造成環(huán)境污染,影響蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量安全和蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。有機肥、無機肥合理配施是蔬菜獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、改善品質(zhì)和提高土壤肥力的一種有效手段。本研究結(jié)果表明,與對照相比,減施化肥、增施有機肥和添加功能微生物處理使甘藍生物產(chǎn)量提高了10.92%~18.49%,化肥減量配施生物肥條件下,甘藍經(jīng)濟產(chǎn)量比對照顯著增加。主要原因可能有:在高水平施肥條件下,土壤養(yǎng)分部分被淋失到深層土壤,植株根系不能完全吸收,造成養(yǎng)分利用率不高;分配給葉球的同化物比例較低,經(jīng)濟產(chǎn)量降低;高肥水平推遲了葉球的發(fā)育,結(jié)球時間較化肥減量延遲,按照當(dāng)?shù)夭墒樟?xí)慣,在葉球大部分達到采收標(biāo)準(zhǔn)后即一次性收獲,而此時高肥條件下葉球尚小,經(jīng)濟產(chǎn)量較低。
蔬菜生產(chǎn)過程的不合理施肥還會影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量安全。本試驗中,減施化肥、增施有機肥和添加功能微生物使結(jié)球甘藍在整個生長發(fā)育過程中依靠微生物在土壤中的生命活動和分泌的代謝產(chǎn)物來協(xié)助作物吸收營養(yǎng),緩解常年大量施用化肥造成的土壤板結(jié)、鹽漬化,養(yǎng)分流失、利用率低,有效提高甘藍品質(zhì)[6-8]。本試驗結(jié)果表明,減施化肥20%、增施有機肥、添加功能微生物處理結(jié)球甘藍葉球中硝酸鹽含量和有機酸顯著降低,可溶性糖、VC和氨基酸含量顯著增加。這與張輝等[9]研究發(fā)現(xiàn)化肥減量對蔬菜品質(zhì)影響的研究結(jié)論基本一致。
由此可知,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶普遍采用的施肥相比,適度減少化肥投入20%是合理的施肥對策,通過有機肥與化肥配施,并添加功能微生物,是增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤生產(chǎn)力、提高甘藍產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑。
參考文獻:
[1] 謝建昌.世界肥料使用的現(xiàn)狀與前景[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,1998,4(4):321,330.
[2] 張北贏,陳天林,王 兵.長期施用化肥對土壤質(zhì)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(11):182-187.
[3] 周藝敏,任順榮.氮素化肥對蔬菜硝酸鹽積累的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報,1989,4(1):110-115.
[4] 邱孝煊,黃東風(fēng).施肥對蔬菜硝酸鹽累積的影響研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2004,12(2):111-114.
[5] 王朝輝,李生秀.不同氮肥用量對蔬菜硝態(tài)氮累積的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,1998,4(1):22-28.
[6] 金珂旭,王正銀,樊 馳,等.不同鉀肥對甘藍產(chǎn)量、品質(zhì)和營養(yǎng)元素形態(tài)的影響[J].土壤學(xué)報,51(6):201-209.
[7] 牛振明,張國斌,劉趙帆,等.生物肥部分替代化肥對甘藍(Brassica oleracea)養(yǎng)分吸收、光合作用以及品質(zhì)的影響[J].中國沙漠,2014,34(2):464-471.
[8] 周亞婷,張國斌,劉 華,等.不同水肥供應(yīng)對結(jié)球甘藍產(chǎn)量、品質(zhì)及水肥利用效率的影響[J].中國蔬菜,2015(4):54-59.
[9] 張 輝,李維炯,倪勇珍.生物有機無機復(fù)合肥對花椰菜生長發(fā)育的影響[J].北方園藝,2005(6):52-53.