茹 朝,郁繼華,2,武 玥,馮 致,緱兆輝,金 寧,王舒亞,劉澤慈,呂 劍,2,*
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,甘肅 蘭州 730070; 2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州730070)
大白菜(L.ssp(Lour.)Olsson),原產(chǎn)于我國(guó)北方,二年生草本植物,是我國(guó)傳統(tǒng)蔬菜,大白菜除富含豐富的糖、膳食纖維、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素外,還是維生素和抗氧化物質(zhì)的重要來(lái)源。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),2016年全國(guó)白菜種植面積約為256.2萬(wàn)hm,占全國(guó)蔬菜總面積的12.8%;總產(chǎn)量10 645萬(wàn)t,占全國(guó)蔬菜總產(chǎn)量的15.8%。是我國(guó)北方農(nóng)民冬季經(jīng)濟(jì)收入的重要途徑之一。
隨著人們生活水平的不斷提高,高品質(zhì)的蔬菜產(chǎn)品越來(lái)越受到青睞,但在蔬菜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的過(guò)程中,由于種植者長(zhǎng)期對(duì)產(chǎn)量的盲目追求,化肥的過(guò)度使用、產(chǎn)品品質(zhì)下降、資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重,因此,消減單位面積化肥施用量成為實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效及可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。如何在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上達(dá)到化肥減量的目標(biāo),成為當(dāng)今科研人員共同關(guān)注的重要問(wèn)題。平衡施肥是提高作物產(chǎn)量,科學(xué)施肥的基本舉措,是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施肥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),其特點(diǎn)是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥特性和肥料效應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)供給進(jìn)行科學(xué)調(diào)配,合理地利用農(nóng)業(yè)資源,如2011年農(nóng)業(yè)部印發(fā)《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》(修訂版),使測(cè)土配方施肥中的技術(shù)行為更加規(guī)范化。生物有機(jī)肥是以畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等有機(jī)廢棄物為原料,經(jīng)過(guò)無(wú)害化、腐熟處理并添加微生物而制成的一類兼具有機(jī)肥和微生物功效的肥料,其綜合了傳統(tǒng)有機(jī)肥和微生物肥料的優(yōu)點(diǎn),能夠有效地提高肥料利用率,在改良菜田土壤方面發(fā)揮著重要作用。生物有機(jī)肥通過(guò)改良土壤微生物多樣性,通過(guò)引入促生菌、病原拮抗菌等有益菌,利用微生物自身生命活動(dòng)使土壤中難溶性養(yǎng)分變?yōu)橛行юB(yǎng)分,如固氮菌可將空氣中分子態(tài)氮轉(zhuǎn)化為作物直接吸收利用的氮素形態(tài),溶磷、解鉀菌肥能將土壤中含磷、鉀的難溶性化合物轉(zhuǎn)化成有效磷,速效鉀進(jìn)而促進(jìn)作物養(yǎng)分的吸收。生物有機(jī)肥中的某些微生物在代謝過(guò)程中分泌出的抗生素對(duì)一些土傳病害起抑制作用。近年來(lái),許多學(xué)者在玉米、馬鈴薯、番茄等作物上進(jìn)行了較多研究,但關(guān)于大白菜的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。
本試驗(yàn)以不施肥和當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥為對(duì)照,設(shè)置化肥平衡施肥、化肥減量生物有機(jī)肥配施處理,研究基于平衡施肥理論下的化肥減量生物有機(jī)肥配施對(duì)大白菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,旨在尋求露地大白菜化肥減量生物有機(jī)肥配施最佳種植模式,提高土壤養(yǎng)分利用率,改善產(chǎn)品品質(zhì),增加農(nóng)民效益,為當(dāng)?shù)卮蟀撞水a(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)合理的施肥方案和理論依據(jù)。
供試大白菜品種為旺春大白菜,此品種為結(jié)球型大白菜,抗病蟲(chóng)害強(qiáng),產(chǎn)量高。試驗(yàn)供試肥料為市售昆侖牌尿素(N≥46%)、過(guò)磷酸鈣(PO≥16%)、硫酸鉀(KO≥52%),供試生物有機(jī)肥為甘肅省綠能瑞奇農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)的“綠能瑞奇”精制活性生物有機(jī)肥(有效活菌數(shù)≥0.2億個(gè),N+PO+KO≥5%,有機(jī)質(zhì)≥40%,腐植酸≥25%)。
本試驗(yàn)在甘肅省天??h打柴溝鎮(zhèn)(37°09′N,102°99′E)開(kāi)展,該地區(qū)海拔2 630 m左右,年平均氣溫-2 ℃,年均降水量400~450 mm。試驗(yàn)地為壤土,地勢(shì)平坦,地力中等均勻,試驗(yàn)地土壤(0~20 cm)基本理化性質(zhì)pH為8.32,土壤電導(dǎo)率299.67 μS·cm,土壤有機(jī)質(zhì)含量12.05 g·kg,全氮含量2.29 g·kg,堿解氮含量98.93 mg·kg,速效磷含量48.5 mg·kg,速效鉀含量123.0 mg·kg。大白菜于2020年4月19日育苗,5月18日定植。試驗(yàn)共設(shè)置不施肥(CK1)、常規(guī)施肥(CK2)、化肥平衡施肥(T1)、化肥減量30%+6 000 kg·hm生物有機(jī)肥(T2)、化肥減量30%+9 000 kg·hm生物有機(jī)肥(T3)、化肥減量40%+6 000 kg·hm生物有機(jī)肥(T4)、化肥減量40%+9 000 kg·hm生物有機(jī)肥(T5)7個(gè)處理(表1),每處理3個(gè)重復(fù),采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),小區(qū)面積為41.5 m,常規(guī)施肥量為經(jīng)調(diào)研后計(jì)算出的當(dāng)?shù)厥┓柿?,化肥減量30%、40%為常規(guī)施肥總量的基礎(chǔ)上依據(jù)白菜平衡施肥分別減施,即T2、T3處理中化肥施用總量為常規(guī)施肥總量減少30%(氮肥減少42.5%、磷肥減少50.6%、鉀肥增加167.3%),T4、T5處理中化肥施用總量為常規(guī)施肥總量減少40%(氮肥減少50.5%、磷肥減少57.8%、鉀肥增加125%)。過(guò)磷酸鈣和生物有機(jī)肥全部基施。尿素和硫酸鉀30%基施,30%在蓮座期、40%在結(jié)球初期進(jìn)行溝施追肥。采用一壟雙行半膜栽培模式,壟寬40 cm,溝寬30 cm,栽培密度為54 000株·hm,株距50 cm,行距30 cm。田間管理與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶一致。每處理避開(kāi)邊緣效應(yīng)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的30株作為樣本,并且掛標(biāo)簽標(biāo)記。大白菜于7月28日進(jìn)行采收,各處理隨機(jī)選取10株樣品進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。
1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)
每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)選有代表性的10株成熟大白菜,用剪刀將其幼嫩根尖部分剪下混勻,采用紅四氮唑法(TTC法)測(cè)定其根系活力;在蓮座葉上用0.5 cm打孔器避開(kāi)葉脈隨機(jī)打孔、混勻,采用丙酮提取法測(cè)定其葉綠素含量。
1.3.2 產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
成熟期按小區(qū)進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定,肥料投入為各小區(qū)施肥費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益為以市場(chǎng)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算各小區(qū)收入,增產(chǎn)率(%)=(處理小區(qū)產(chǎn)量-常規(guī)施肥小區(qū)產(chǎn)量)÷不施肥小區(qū)產(chǎn)量×100,肥料貢獻(xiàn)率(%)=(施肥小區(qū)產(chǎn)量-不施肥小區(qū)產(chǎn)量)÷施肥小區(qū)產(chǎn)量×100。
1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)
每個(gè)處理選取10株成熟大白菜,各取四分之一葉球,剁碎混勻后測(cè)定下列指標(biāo)。游離氨基酸含量采用水合茚三酮顯色法測(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溶液法測(cè)定,硝酸鹽含量采用水楊酸法測(cè)定,V含量采用2,6-二氯酚靛酚鈉染色法測(cè)定,硫代葡萄糖苷含量采用氯化鈀顯色法測(cè)定,類黃酮含量采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測(cè)定,多酚含量采用福林酚比色法測(cè)定。
表1 各處理施肥總量
1.3.4 礦質(zhì)元素含量測(cè)定
選取10株成熟大白菜,各取四分之一葉球,烘干粉碎后過(guò)0.2 mm篩,前處理采用HSO-HO消煮法消解,Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn均采用原子吸收光譜儀測(cè)定。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件和Microsoft office 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,用Duncan’s法進(jìn)行差異顯著性測(cè)驗(yàn)(<0.05)。
大白菜生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià):利用下式求大白菜生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)隸屬值:
本表達(dá)式中,為指標(biāo)測(cè)定值,、分別為所有參試材料某一指標(biāo)的最大值與最小值,若某一指標(biāo)與植株生長(zhǎng)負(fù)相關(guān),可通過(guò)以下反隸屬函數(shù)計(jì)算其隸屬函數(shù)值:
最后計(jì)算各處理隸屬函數(shù)平均值,即為綜合評(píng)價(jià)值,再根據(jù)其大小進(jìn)行綜合排名。
各施肥處理下大白菜根系活力和葉綠素含量如圖1所示,化肥減量配施生物有機(jī)肥可以顯著提高大白菜根系活力,其中T3處理活性最高,較CK1、CK2分別提高了22.2%和40.3%,T2、T5處理較CK1、CK2處理根系活力有顯著提高,T4較CK2根系活力顯著提高15.5%,且在同一化肥減量條件下,根系活力表現(xiàn)出隨生物有機(jī)肥的施用量增加而提高。各施肥處理葉綠素含量均高于不施肥處理。在施用生物有機(jī)肥的前提下,葉綠素含量隨生物有機(jī)肥的施用量增加而增加,T3處理葉綠素含量最高,達(dá)2.29 mg·g,較CK2處理提高了37.5%,并與其差異顯著,T4、T5處理葉綠素含量分別比CK2提高了19.8%和21.6%。
由表2可知,施肥各處理產(chǎn)量均顯著高于不施肥處理CK1,施用生物有機(jī)肥的T2、T3、T5處理產(chǎn)量分別比常規(guī)施肥處理CK2增產(chǎn)10.80%、20.91%、6.48%,其中T3處理產(chǎn)量顯著高于其他各處理,達(dá)151.09 t·hm。在相同的化肥施用量前提下,9 000 kg·hm有機(jī)肥的增產(chǎn)率均高于6 000 kg·hm有機(jī)肥的增產(chǎn)率?;势胶馐┓实腡1處理產(chǎn)量顯著高于當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥,產(chǎn)量提高了6.48%。肥料貢獻(xiàn)率以T3處理最高,T2處理次之,CK2處理最小,各處理肥料貢獻(xiàn)率均高于當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥CK2。
圖中不同小寫字母表示在0.05 水平上差異顯著。Different lowercase letters in the figure indicated significant differences at the 0.05 level.圖1 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜根系活力和葉綠素含量的影響Fig.1 Effects of reducing chemical fertilizers and applying bio-organic fertilizers on root vitality and chlorophyll content of Chinese cabbage
表2 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜產(chǎn)量和肥料貢獻(xiàn)率的影響
由表3可知,在不同施肥模式下大白菜的產(chǎn)值、肥料投入成本、經(jīng)濟(jì)效益存在較大差異,通過(guò)調(diào)查當(dāng)年當(dāng)?shù)卮蟀撞耸袌?chǎng)收購(gòu)價(jià)格,以此作為標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算大白菜經(jīng)濟(jì)效益,配施生物有機(jī)肥的T2、T3處理經(jīng)濟(jì)效益較CK2顯著增加,但T4、T5處理經(jīng)濟(jì)效益受施用有機(jī)肥成本影響,較CK2降低。T1處理,較CK2產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益增加。各化肥減量模式下以T3處理經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu),凈收益為129 666元·hm,比CK2增收10 749 元·hm,增長(zhǎng)率為9.04%。
2.3.1 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
由表4可知,T1、T3處理大白菜葉球可溶性糖含量分別為3.11%、3.01%,顯著高于其他處理,且分別較CK2提高了1.01、0.91百分點(diǎn)。可溶性蛋白含量T3處理最高,為18.1 mg·kg,較CK2提高81.00%,T3與T2顯著高于其他處理。T1處理游離氨基酸含量高達(dá)316.40 mg·kg,較CK2提高了9.61%,其次為T3處理,含量為315.71 mg·kg,較CK2提高了9.37%。T2、T4、T5處理游離氨基酸含量較CK2分別提高了5.96%、6.95%、7.31%。硝酸鹽含量最高的處理為當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥CK2,含量最低的為不施肥CK1處理,其他減肥處理葉球硝酸鹽含量均較CK2顯著降低,降幅為11.53%~21.52%,硝酸鹽含量隨有機(jī)肥施用量增加而降低。
表3 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜經(jīng)濟(jì)效益的影響 (元·hm-2)
表4 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
2.3.2 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜抗氧化物質(zhì)含量的影響
如表5所示,大白菜不同施肥處理V含量均有不同程度提高,其中T3處理含量高達(dá)70.84 mg·kg,較CK2提高2.92%,兩者差異顯著,T4、T1的V含量也顯著高于CK2,增幅分別為2.75%、1.42%。硫苷含量T1處理最高,為18.4 μmol·g,較CK2提高了49.35%,其次為T3處理17.31 μmol·g,較CK2提高了40.50%與兩者差異顯著。T4、T5處理硫苷含量較CK2有所下降。總黃酮含量T3最高,為2.22 mg·g,較CK2顯著提高了29.10%,T1、T2較CK2總黃酮含量也顯著提升,分別提高了9.88%、12.79%,T4、T5較CK2總黃酮含量有所降低??偡雍孔罡叩臑門4處理5.59 mg·g,與CK2無(wú)顯著差異。含量最低為CK1的4.88 mg·g,除CK1外,各處理間總酚含量差異不顯著。
2.3.3 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜礦質(zhì)元素含量的影響
如表6所示,Cu含量最高的是T5處理,達(dá)到了3.70 mg·kg,較CK2增加了18.21%,兩者差異顯著。施用有機(jī)肥的各處理間Cu含量差異不顯著,但均顯著高于CK2。Fe含量最高的為T3處理的227.65 mg·kg,顯著高于CK2處理,T2至T5處理大白菜Fe含量較CK2均有較大提升,差異顯著。施用有機(jī)肥可顯著提高大白菜Mn含量,最高的是T3處理18.39 mg·kg,較CK2含量提高了38.69%。T2、T4、T5處理與CK2的Mn含量差異顯著,分別提高25.57%、18.40%和17.42%。施用生物有機(jī)肥可顯著提高大白菜Zn含量,T5處理最高,達(dá)40.95 mg·kg,較CK2提高了20.44%,T1處理Zn含量較CK2提高了13.56%,差異顯著。在同一化肥減量條件下,Zn含量無(wú)顯著差異。Ca含量最高的為T1處理,為3 006.00 mg·kg,顯著高于CK2處理9.06%,T2、T4與CK2有顯著差異。在化肥同一減施條件下,Ca含量T3>T2,T5>T4,Ca含量隨著生物有機(jī)施用量的增加而增加。Mg含量最高的為T3處理2 897 mg·kg,較CK2提高了11.79%,其次為T2處理2 888.2 mg·kg,二者均與CK2差異顯著。T5與CK2差異顯著,Mg含量提高了8.15%。
表5 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜抗氧化物質(zhì)含量的影響
表6 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜礦物質(zhì)含量的影響
產(chǎn)量、可溶性糖、游離氨基酸、可溶性蛋白、硝酸鹽、礦質(zhì)元素等指標(biāo)的高低是衡量大白菜質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一,但單一指標(biāo)的高低往往不能充分反映大白菜的質(zhì)量,而綜合評(píng)價(jià)法可以在一定程度上克服指標(biāo)鑒定的不足,用綜合隸屬函數(shù)的方法,對(duì)本試驗(yàn)中17項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),根據(jù)平均隸屬函數(shù)值的大小判斷各處理間的相對(duì)優(yōu)劣程度。由表7可得,除硝酸鹽指標(biāo)外,其余各處理的評(píng)價(jià)系數(shù)均大于CK1,T3處理綜合評(píng)價(jià)系數(shù)為0.92,為各處理最高,其次為T2,其綜合評(píng)價(jià)系數(shù)為0.67,其余各處理依次為T5>T4>T1>CK2>CK1,綜合來(lái)看,T3處理是種植大白菜最適宜的施肥方式。
表7 化肥減量配施生物有機(jī)肥對(duì)大白菜生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)影響綜合性評(píng)價(jià)
平衡施肥是根據(jù)作物需肥規(guī)律和當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分特性而進(jìn)行科學(xué)施肥的一種施肥技術(shù)。該技術(shù)在科學(xué)滿足作物需肥特性的基礎(chǔ)上,還可有效提高肥料利用率,從而提高其產(chǎn)量和品質(zhì),減少環(huán)境污染。本研究結(jié)果表明,露地栽培大白菜化肥減量30%并配施9 000 kg·hm生物有機(jī)肥可顯著提高大白菜根系活力、葉綠素含量,這與宋以玲等在油菜上和張迎春等在萵筍上的研究結(jié)果相似,主要是由于生物有機(jī)肥的施入,增加了土壤中有機(jī)質(zhì)含量,改善了土壤理化性質(zhì),培肥土壤,有利于作物根系的伸展和對(duì)養(yǎng)分的吸收,生物有機(jī)肥還含有大量有益微生物,施入土壤后在根系周圍定殖, 優(yōu)化根際微域環(huán)境,進(jìn)而提高其根系活力和葉綠素含量,促進(jìn)大白菜生長(zhǎng)發(fā)育,且隨生物有機(jī)肥的增加作用效果越顯著,何東霞等在對(duì)韭菜的研究中也發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。在相同的生物有機(jī)肥施用水平下,根系活力和葉綠素含量隨化肥施用量的減少而降低,說(shuō)明適當(dāng)?shù)臏p施化肥并配施生物有機(jī)肥可顯著促進(jìn)作物生長(zhǎng)。本試驗(yàn)中,不同肥料施用模式下產(chǎn)量差異巨大,增施生物有機(jī)肥與常規(guī)施肥相比,化肥減量30%時(shí)增產(chǎn)率在10.80%~20.91%,化肥減量40%時(shí)增產(chǎn)率在0.04%~6.48%,這與張鈞恒等研究結(jié)果相似,在同一化肥減量條件下,作物產(chǎn)量隨生物有機(jī)肥的增加而增加,林志鋒等在對(duì)豆角和苦瓜的研究中也證實(shí)了這一結(jié)論。本試驗(yàn)中,化肥減量30%加9 000 kg·hm生物有機(jī)肥使大白菜產(chǎn)量增加20.91%,經(jīng)濟(jì)效益增加了10 749元·hm,增施生物有機(jī)肥雖然使成本增加,但其產(chǎn)量顯著高于常規(guī)施肥產(chǎn)量,實(shí)際上增加了收益。
生物有機(jī)肥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放緩慢,氮素養(yǎng)分以氨態(tài)氮或氨基酸形式供植物吸收利用,有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,促進(jìn)植物生長(zhǎng),提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少硝酸鹽等有害物質(zhì)。前人研究發(fā)現(xiàn),施用有機(jī)肥后作物的品質(zhì)能得到明顯的改善,可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸有不同程度的提高,這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致,可溶性蛋白、游離氨基酸含量施用有機(jī)肥的各處理均高于當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥和化學(xué)平衡施肥,施用生物有機(jī)肥各處理可溶性糖含量與生物有機(jī)肥施用量呈正相關(guān),這與何東霞等在韭菜上的研究一致,在減肥30%時(shí)可溶性糖含量顯著高于當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥,在減肥40%時(shí)可溶性糖含量與當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥差異不顯著,這可能與減肥量過(guò)大,土壤肥力無(wú)法滿足作物合成較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。施用生物有機(jī)肥顯著降低了硝酸鹽含量,它的含量隨生物有機(jī)肥施用量增加而降低,隨化肥施用量降低而降低,這與朱代強(qiáng)和李杰等研究結(jié)果一致。
V、硫代葡萄糖苷、類黃酮以及多酚是植物中重要的天然抗氧化物,是評(píng)價(jià)作物抗氧化能力的重要指標(biāo),抗壞血酸可以增加人體的抵抗力,對(duì)心血管疾病有很好的干預(yù)效果,硫苷、多酚類物質(zhì)尤其是在心血管疾病、抗腫瘤方面具有重要的作用,黃酮具有抗氧化和清除氧自由基而達(dá)到抗癌、防癌功效,還可增強(qiáng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能而起到護(hù)肝效果。施用有機(jī)肥后,V含量不同程度地高于當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥,其中T3、T4處理與CK2和T1差異顯著,這表明在一定化肥減量條件下施用生物有機(jī)肥可顯著提高大白菜V含量,這與王成等在韭菜上的研究相似。有研究表明,當(dāng)作物缺硫時(shí),硫苷合成的相關(guān)基因,如和79等的表達(dá)量會(huì)下調(diào),硫苷含量也會(huì)顯著降低,本試驗(yàn)中T1、T3處理施硫量較高,所以硫苷含量顯著高于CK2?;蕼p量30%時(shí),硫苷含量隨生物有機(jī)肥施用量增加而增加,說(shuō)明施用生物有機(jī)肥可促進(jìn)硫苷的合成,化肥減量40%,硫苷含量較CK2有所降低,可能是化肥減量過(guò)多影響了硫苷的合成,此現(xiàn)象還需進(jìn)一步研究。在同一化肥減量條件下,總黃酮含量隨生物有機(jī)肥含量增加而增加,這與趙滿興等研究結(jié)果一致,化肥減量40%時(shí),類黃酮含量下降,這可能是化肥減量過(guò)大,土壤肥力不足,影響了類黃酮的合成。各施肥處理之間總酚含量無(wú)顯著差異,但顯著高于不施肥CK1,此現(xiàn)象可能是由于不同施肥模式對(duì)大白菜總酚含量影響較小,關(guān)于大白菜總酚含量與施肥模式的關(guān)系還需要進(jìn)一步研究。
施用生物有機(jī)肥可增加土壤有機(jī)酸含量,而有機(jī)酸能促進(jìn)礦物質(zhì)的有效化和釋放,提高土壤有效養(yǎng)分的含量。已有大量研究表明,有機(jī)肥的使用,提高了土壤堿解氮、有效磷、速效鉀和有效鋅等多種有效養(yǎng)分含量,生物有機(jī)肥還含有大量營(yíng)養(yǎng)元素、有益微生物,可以提高土壤酶活性,促進(jìn)難溶養(yǎng)分的釋放,從而增加作物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,施用生物有機(jī)肥可不同程度的提高大白菜葉球礦質(zhì)元素的含量。微量元素鐵、鋅、銅、錳在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中必不可少,可直接或間接地參與植物體內(nèi)化合物的形成和許多代謝過(guò)程。大白菜葉球微量元素含量以Fe、Zn高于Cu、Mn,這與金莉等在番茄中的研究結(jié)果一致。施用有機(jī)肥各處理較CK2處理Cu、Mn、Fe、Zn含量有顯著提升,這與Li等研究結(jié)果一致。中量元素Ca、Mg含量相近,且他們的含量隨生物有機(jī)肥施用量的增加而增加,說(shuō)明生物有機(jī)肥促進(jìn)了Ca、Mg元素的吸收。Ca含量T1處理最高,可能是由于單一使用化肥,Ca與某些元素競(jìng)爭(zhēng)降低,從而使Ca吸收量較高。
綜上所述,基于平衡施肥理論的化肥減量模式可有效提高大白菜產(chǎn)量和品質(zhì),其中化肥減量30%并配施9 000 kg·hm生物有機(jī)肥可顯著促進(jìn)大白菜的生長(zhǎng),提高其產(chǎn)量,同時(shí)可有效改善大白菜葉球營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。采用隸屬函數(shù)分析法對(duì)不同施肥模式下大白菜葉球營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),此方法減少了主觀因素的影響,使結(jié)果能夠較為合理地反映各處理的優(yōu)劣,可提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)判斷的準(zhǔn)確性。7個(gè)處理大白菜隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)從大到小依次為T3>T2>T5>T4>T1>CK2>CK1。因此,化肥減量30%并配施9 000 kg·hm生物有機(jī)肥是增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤生產(chǎn)力、提高大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑。