不同施肥模式對小白菜生長及品質的影響
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摘 要:以‘壽寧山冬烏’為試驗材料,進行化肥減量配施有機肥的試驗,研究5種不同施肥模式對小白菜植株農藝性狀、產量和品質的影響,旨在為菜田的合理施肥與小白菜的綠色生產提供理論依據。試驗結果表明,在等氮量施用情況下,施用純化肥的小白菜單株質量、株高、葉片長和產量均極顯著高于施用有機肥和化肥各半的,但在開展度、葉片數和葉片寬等3個指標差異不顯著;施用有機肥和化肥各半的還原糖和維生素C含量均高于施用純化肥的,粗纖維和硝酸鹽含量均低于施用純化肥的,差異均達極顯著水平;在3種有機肥替代化肥處理中,還原糖和維生素C含量隨著有機質含量的增加而增加,而粗纖維和硝酸鹽含量隨著有機質含量的增加而降低。綜上所述,施用純化肥比有機肥和化肥各半在短期內更能促進小白菜的生長發育,而施用有機肥和化肥各半能顯著提高其品質,且與有機質含量成正比關系。
關鍵詞:小白菜;施肥模式;生長;品質
Effects of different fertilization modes on growth and quality in pakchoi
LI Feng, CHI Fuling, RUAN Huiming, HE Yuguang, WU Shouhua
?。∟ingde Institute of Agricultural Sciences,Fuan 355003,Fujian,China)
Abstract:In order to provide the theoretical basis for the reasonable fertilization of vegetable fields and the green production of pakchoi, ‘Shouning Shan Dong Wu’ (Brassica campestris L.) cultivar as test material, the combination of chemical fertilizer reduction and organic manure supplement was tested. the effects of 5 fertilization modes on agronomic traits, yield and quality in pakchoi were investigated. In the case of nitrogen application, the results showed that compared with combined organic fertilizer and chemical fertilizer, chemical fertilizer could highly significantly increased the single plant weight, plant height, leaf length and yield, but there were no significant differences among plant expansion, leaf numbers and leaf width. Treatments of combined organic fertilizer and chemical fertilizer highly significantly improved the contents of reducing sugar and vitamin C and reduced the contents of crude fiber and nitrate compared with chemical fertilizer. In conclusion, pure chemical fertilizer could accelerate the growth and development of pakchoi compared with organic fertilizer in a short time, but combined organic fertilizer and chemical fertilizer could enhance the quality of pakchoi and it is proportional to the organic matter.
Key words:Pakchoi;Fertilization mode;Growth;Quality
‘壽寧山冬烏’是十字花科蕓薹屬不結球白菜的變種,為福建省壽寧縣特色蔬菜,現已有100多年的栽培歷史,年種植面積超過70 hm2。其外形美觀,耐寒性強,經霜打后風味更佳,是高海拔地區調劑“冬缺”和“春淡”的理想蔬菜。
近40年來,由于化學肥料養分含量高,使用方便,使農戶形成了偏施化肥的習慣,造成土壤板結、酸化,結構變差,肥力下降,理化性狀變劣[1-2],特別是土壤中硝態氮大量累積,易導致蔬菜產品硝酸鹽含量增多,品質下降,危及人體安全。研究表明,施肥量與蔬菜硝酸鹽含量呈正相關,但過量施肥不僅不會促進產量的增加,反而會降低產量,影響蔬菜的營養品質[3-4]。當前,通過推廣秸稈綜合利用、綠肥種植、畜禽糞污還田利用等,推進農業供給側結構性改革,已經成為農業生產的主要方向。
關于有機肥替代部分化肥對結球白菜、甘藍、花椰菜、小白菜等蔬菜的產量和品質的研究已有較多報道[5-9],但在化肥減量配施不同有機肥種類對小白菜生長和品質的研究較少。筆者選擇‘壽寧山冬烏’的生產區,研究5種不同施肥模式對小白菜農藝性狀、產量和品質的影響,探討不同有機肥部分替代化肥對小白菜生長和品質的效果,旨在為該區域的合理施肥和小白菜的綠色生產提供理論依據。 1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2017—2018年在福建省壽寧縣土籃子農業發展有限公司亭溪村田山基地進行。試驗地為沙壤土,地塊平整,排灌方便,前茬作物為水稻。海拔870 m,119°31′57″E,27°29′21″N。供試土壤由漳州市農業檢驗監測中心檢測,其中全氮含量(w,后同)1.6 g·kg-1,有效磷含量3.9 mg·kg-1,速效鉀含量82 mg·kg-1,有機質含量18.2 g·kg-1,pH值5.1。
1.2 材料
供試品種‘壽寧山冬烏’,為不結球白菜的變種Brassica campestris L.,由寧德市農業科學研究所提供。供試肥料的基本性質,由福建中檢礦產品檢驗檢測有限公司檢測,見表1。
1.3 試驗設計
以有機氮與無機氮等量施用為基礎,基、追肥各占50%,設計5種不同施肥模式:A:純化肥(667 m2施純N 12.0 kg,P2O5 6.0 kg,K2O 6.0 kg),當前傳統的施肥方法;B:腐熟羊糞和化肥各半;C:腐熟稻稈和化肥各半;D:商品有機肥和化肥各半;E:不施肥(CK,空白對照)。隨機排列,3次重復,每個試驗小區面積6.0 m2(包溝),按20 cm×20 cm株行距定植,每小區定植120株;復合肥、腐熟羊糞、腐熟稻稈和商品有機肥作基肥施用,尿素作追肥施用,施肥情況見表2。
1.4 田間管理
2017年11月13日播種,11月16日出苗,12月18日定植;尿素分為3次追肥,每小區分別于2017年12月25日、2018年1月3日和2018年1月11日澆施尿素17.4、40.0、60.0 g,各處理田間管理一致。
1.5 測定項目方法
2018年2月13日采收,以小區為單位一次性測產并收獲,每小區隨機取10株進行單株質量、株高、開展度、葉片數、葉片長、葉片寬等6項指標的測定。
用高錳酸鉀滴定法(GB 5009.7—2016)測定還原糖含量,用2,6-二氯靛酚滴定法(GB 5009.86—2016)測定維生素C含量,用重量法(GB/T 5009.10—2003)測定粗纖維含量,用紫外分光光度法(GB 5009.33—2016)測定硝酸鹽含量。
1.6 數據處理
試驗數據采用Excel 2003整理,SPSS 22.0軟件進行單因素方差分析和LSD、Duncan多重比較檢驗。
2 結果與分析
2.1 不同施肥模式對小白菜植株農藝性狀的影響
由表3可知,與不施肥處理CK相比,其他4種不同施肥模式均表現出促進小白菜單株質量增加的趨勢,增加幅度為266.78%~343.93%,說明施肥會極大程度提高小白菜的單株質量。在施肥處理中,單株質量以施用純化肥(處理A)最大,為251.3 g,以施用腐熟稻稈和化肥各半(處理C)最小,為207.6 g,處理A與處理B、C、D的單株質量也達差異極顯著水平,說明純化肥比有機肥和化肥各半提高小白菜的單株質量效果更好。處理D與處理B的單株質量差異不顯著,但均與處理C的單株質量差異極顯著,說明商品有機肥和化肥各半與腐熟羊糞和化肥各半提高小白菜單株質量差異不明顯,但均比腐熟稻稈和化肥各半更有利于小白菜單株質量的增加。
株高、開展度、葉片數、葉片長和葉片寬等5個性狀指標也是反映小白菜生長情況的主要指標。從表3可知,在小白菜的株高、開展度、葉片數、葉片長和葉片寬等5個性狀方面,其他4種施肥模式極顯著高于不施肥處理CK,這說明小白菜不施肥不僅產量低,而且商品質量難以保證。在小白菜的開展度、葉片數和葉片寬等3個性狀方面,施肥處理之間無顯著差異,但在株高和葉片長上,施用純化肥極顯著高于其他3個施用有機肥和化肥各半的處理。
2.2 不同施肥模式對小白菜產量的影響
由表4可知,不施肥處理CK 667 m2產量最低,為720.36 kg,施用純化肥(處理A)的產量最高,達3 332.04 kg,其次是施用商品有機肥和化肥各半(處理D),產量為2 973.34 kg;處理A、B、C、D分別比不施肥處理CK增產362.55%、301.65%、278.91%、312.76%。
根據Duncan多重極差分析表明,不施肥處理CK分別與處理A、B、C、D的產量差異均達極顯著水平。由此可知,施用純化肥或有機肥和化肥各半均能極顯著提高小白菜的產量。在施肥處理中,處理A分別與處理B、C、D的產量差異極顯著,這說明施用純化肥比3種有機肥和化肥各半的肥效高。處理D與處理B的產量差異不顯著,但均與處理C的產量差異極顯著,這說明商品有機肥和化肥各半與腐熟羊糞和化肥各半的肥效差異不明顯,但均比腐熟稻稈和化肥各半的肥效高。
2.3 不同施肥模式對小白菜品質的影響
還原糖、維生素C和粗纖維含量是評價小白菜營養品質的指標,而硝酸鹽含量則是評價其安全品質的指標,以上影響小白菜品質的4個指標的測定結果見表5。
由表5可知,與不施肥處理CK相比,其他4種不同施肥模式均表現出促進小白菜還原糖含量的增加。在施肥處理中,施用有機肥和化肥各半的還原糖含量均高于施用純化肥的,差異均達極顯著水平,其中以施用腐熟稻稈和化肥各半(處理C)的還原糖含量最高,達9.2%,較施用純化肥(處理A)高19.48%,說明有機肥和化肥各半能顯著提高小白菜的還原糖含量和營養價值。
與不施肥處理CK相比,其他4種不同施肥模式均表現出促進小白菜維生素C含量的增加。在施肥處理中,施用有機肥和化肥各半的還原糖含量均高于施用純化肥的,差異均達極顯著水平,其中施用腐熟稻稈和化肥各半(處理C)維生素C含量最高為940 mg·kg-1,較施用純化肥(處理A)高83.59%,說明有機肥和化肥各半能顯著提高小白菜的維生素C含量和營養價值。 與不施肥處理CK相比,其他4種不同施肥模式均表現出降低小白菜的粗纖維含量。在施肥處理中,施用有機肥和化肥各半的粗纖維含量均低于施用純化肥的,差異均達極顯著水平,其中施用腐熟稻稈和化肥各半(處理C)粗纖維含量最低,為0.8%,較施用純化肥(處理A)低33.33%,說明有機肥和化肥各半能顯著降低小白菜的粗纖維含量,提高小白菜的品質。
與不施肥處理CK相比,其他4種不同施肥模式均表現出促進小白菜硝酸鹽含量的積累,其中以施用純化肥(處理A)增加最為明顯,硝酸鹽含量為1 389 mg·kg-1,比不施肥處理CK提高了3.58倍,差異達極顯著水平,這說明施肥是導致小白菜硝酸鹽含量提高的重要因素。施用有機肥和化肥各半的硝酸鹽含量極顯著低于施用純化肥的,這也表明施用有機肥和化肥各半極大程度上降低了小白菜的硝酸鹽含量,有利于小白菜品質的提高。
3 討論與結論
還原糖是人類膳食營養中最重要的糖源之一,也是蔬菜品質和營養的重要指標之一[10]。維生素C是人類膳食營養中非常重要的維生素之一,其含量多少直接影響蔬菜的營養價值[11]。粗纖維含量是蔬菜品質的重要指標之一,粗纖維含量越低,品質越高,口感越好[10]。硝酸鹽含量是衡量蔬菜品質的一項重要指標,在通常情況下,人體攝入的硝酸鹽有81.2%來源于包括小白菜在內的蔬菜[12],過量的硝酸鹽會危害人體健康。與不施肥處理CK相比,本試驗所設計的其他4種施肥模式均表現出顯著促進小白菜單株質量增加、株高增高、開展度增加、葉片數增多、葉片變長和葉片變寬的規律。在等氮量施用情況下,施用純化肥的小白菜單株質量、株高、葉片長和產量均高于施用有機肥和化肥各半的,但在開展度、葉片數、葉片寬等3個指標差異不顯著,說明施用純化肥比有機肥和化肥各半更能促進小白菜的生長發育。另外可能是有機肥為緩效肥,施用后短時間內肥效難以完全發揮[7,13],因此增產效果不如復合肥,需要多茬種植加以驗證。在有機肥部分替代化肥處理中,施用商品有機肥與腐熟羊糞的小白菜單株質量和產量差異不顯著,但均極顯著高于腐熟稻稈的,這說明商品有機肥與腐熟羊糞部分替代化肥的肥效差異不明顯,但均比腐熟稻稈的肥效高。
在施肥處理中,施用有機肥和化肥各半的還原糖和維生素C含量均高于施用純化肥的,粗纖維和硝酸鹽含量均低于施用純化肥的,差異均達極顯著水平,說明施用有機肥和化肥各半比純化肥更有利于小白菜品質的提高。在有機肥部分替代化肥處理中,3種有機肥的有機質含量:腐熟稻稈﹥商品有機肥﹥腐熟羊糞,試驗結果表明可溶性糖和維生素C含量隨著3種有機肥有機質含量的增加而增加,硝酸鹽含量隨著有機質含量的增加而降低,這與有機質能提高可溶性糖和維生素C含量,降低硝酸鹽含量的研究結果一致[14-15]。因此,對于小白菜品質的提高,腐熟稻稈部分替代化肥的效果優于商品有機肥,而商品有機肥則優于腐熟羊糞。研究表明,施肥會提高蔬菜硝酸鹽含量,但合理的施肥卻可以有效地減少蔬菜硝酸鹽含量的累積[7,9,16-17]。施用有機肥和化肥各半不僅能使小白菜獲得較高的產量,還能顯著降低硝酸鹽含量,因此,可利用有機肥部分替代化肥降低小白菜的硝酸鹽含量。
在本研究設計的有機肥施用量情況下,只采用有機肥和化肥各半的處理,所得試驗結果還不能說明其施用量是越多越好,還是高到一定程度就會引起小白菜產量及品質的下降,這個問題還有待進一步研究。
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