腐植酸生物有机肥在大白菜上的应用研究
2017-04-24任万云李宝才
高 亮 任万云 罗 波 李宝才
(1 潍坊岛本微生物技术研究所 潍坊 261041 2 云南尚呈生物科技有限公司 玉溪 653200 3 昆明理工大学生命科学与技术学院 昆明 650500)
腐植酸生物有机肥在大白菜上的应用研究
高 亮1,2任万云2罗 波2李宝才3
(1 潍坊岛本微生物技术研究所 潍坊 261041 2 云南尚呈生物科技有限公司 玉溪 653200 3 昆明理工大学生命科学与技术学院 昆明 650500)
在田间自然的土壤气候下,进行大白菜施用腐植酸生物有机肥效果试验。结果表明,与CK相比,施用腐植酸生物有机肥,大白菜叶绿素a含量增加0.02~0.05 mg/g·FW,叶绿素b含量增加0.06 mg/g·FW,抗病性提高;大白菜单株重增加0.13~0.75 kg,净菜率提高5.3%~12.1%,最高增产率为26.27%;其品质和口感有所改善,Vc含量提高16.3~33.2 mg/kg,可溶性固形物含量提高0.7%~1.1%。因此,腐植酸生物有机肥适宜在大白菜上大规模推广应用。
腐植酸 生物有机肥 大白菜 应用效果
大白菜(Brassica campertris)是我国重要蔬菜之一,各地普遍栽培,甚至在海拔3600 m地区也有种植[1]。大白菜生产相对分散,技术要求较低,产销对接困难,市场波动频繁[2]。通过云南调查发现,大白菜重茬、连作严重,出现大范围的土壤盐渍化、土壤酸化、病虫害问题,尤其是根肿病的发生和流行,已成为制约云南大白菜可持续发展的重要因素。
腐植酸主要来自于土壤、水体、植物以及煤炭等。在煤炭腐植酸中褐煤深加工最具优势,不但转化率高而且产物的化学和生物活性都较好。国内褐煤质量和性能比较好的,当属云南寻甸褐煤和内蒙古霍林河褐煤,特别是云南寻甸褐煤比较年青,用于深加工改善植物抗盐性方面是国内最好的原料。
腐植酸生物有机肥是利用复合微生物菌种高温固态发酵褐煤生产的新型绿色环保肥料。腐植酸生物有机肥兼具腐植酸肥料、微生物肥料和有机肥料的功效,在蔬菜生产中逐渐被应用[3],但在大白菜上的应用研究鲜有报道。为了探讨腐植酸生物有机肥对大白菜生长发育、产量、病害和品质的影响,于2014-2015年在云南省三地进行了腐植酸生物有机肥在不同大白菜品种上的施肥试验,以期为腐植酸生物有机肥在大白菜上的推广应用提供参考借鉴。
1 材料和方法
1.1 试验地点及土壤概况
试验在以下3个地点展开:云南省澄江县右所镇小西村,供试土壤类型为壤土;曲靖市马龙县马过河镇中河村,供试土壤类型为红壤;玉溪市红塔区春和街道孙井居委会,供试土壤类型为水稻土。试验土壤的基本理化性状见表1。
表1 供试土壤的基本理化性状Tab.1 The basic physical and chemical properties of ttested soil
1.2 供试材料
供试作物:大白菜,供试品种为“强势”(澄江县),“新优早4号”(马龙县),“夏王”(红塔区)。
供试肥料:腐植酸生物有机肥,由云南尚呈生物科技有限公司生产;其主要技术指标,有机质≥55%、总腐植酸≥45%、有效活菌总数≥0.5×108cfu/g。生物有机肥,系市售产品;其主要技术指标,有机质≥40%、有效活菌总数≥0.2×108cfu/g。鸡粪,系烘干鸡粪;其主要技术指标,有机质含量36%、氮+磷+钾含量3.2%。硫酸钾复合肥料(15-15-15),系市售产品。
1.3 试验设计
本试验按照《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》NY/T 1536-2007规定的方法进行。试验设5个处理。
处理1:腐植酸生物有机肥3000 kg/hm2+干鸡粪30000 kg/hm2+硫酸钾复合肥750 kg/hm2;
处理2:基质(菌种灭活)3000 kg/hm2+干鸡粪30000 kg/hm2+硫酸钾复合肥750 kg/hm2;
处理3:生物有机肥3000 kg/hm2+干鸡粪30000 kg/hm2+硫酸钾复合肥750 kg/hm2;
处理4:干鸡粪45000 kg/hm2+硫酸钾复合肥1125 kg/hm2;
CK:不施用任何肥料。
试验小区面积20 m2,长8.33 m、宽2.4 m。试验共设3次重复,各小区随机排列。大白菜“强势”品种的行距50 cm,株距40 cm;“新优早4号”行距55 cm,株距40 cm;“夏王”行距45 cm,株距40 cm。施肥方式为基肥,沟施。试验各处理间除施肥种类和数量不同外,其他田间操作措施均相同。
1.4 试验方法
土壤分析采用土壤农化分析方法[4];叶绿素含量测定采用分光光度法,按照Van Dijk和Roelofs[5]的方法计算叶绿素含量;光合速率测定采用改良半叶法;可溶性固形物测定采用GB/T 12295-1990规定的折射仪法;维生素C(Vc)含量测定采用GB/T 6195-1986规定的2,6-二氯靛酚滴定法。
大白菜植物学性状、单株重、病害调查为实测值,随机选20株,取平均数。在大白菜结球期用直尺测定株高、开展度、最大叶长×宽。
净菜率=可食部分质量/植株总质量×100%。发病率=(染病株数/调查总株数)×100%。
病情指数=[∑(各级病株数×相应级数)/调查总株数×最高级别值]×100%[6]。
结球率=结球植株数/总植株数×100%。
1.5 数据处理
用Excel 2010和SPSS 16.0软件进行数据分析和差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同处理对大白菜植物学性状的影响
澄江县、马龙县和红塔区三地,处理1较其他处理,对大白菜植物学性状均有不同改善(表2)。同CK比较,大白菜植物学性状均有显著改善,株高增加4.4~10.5 cm,开展度增加4.4~8.2 cm,最大叶长×宽增加3~9 cm×4.4~5.0 cm,净菜率提高6.5%~12.1%,最大单株增加重量0.13~0.75 kg;同处理2比较,株高增加0.9~3.4 cm,开展度增加1.4~2.2 cm,最大叶长×宽增加1.1~1.8 cm×0.7~2.3 cm,净菜率提高1.4%~2.5%,最大单株增加重量0.29 kg;同处理3比较,最大株高增加2.5 cm,开展度增加0.6~1.6 cm,最大叶长×宽增加0.3~0.8 cm×0~0.9 cm,净菜率提高1.1%~1.9%,单株重增加0.01~0.22 kg;同处理4比较,大白菜植物学性状改善不明显,有些指标表现略有下降,株高有所降低,开展度稍有增加,最大叶长×宽略有降低,净菜率稍有提高,单株重也有不同程度的增加。
表2 不同处理对大白菜植物学性状的影响Tab.2 Effect of different treatments on botanic characters of Chinese cabbage
2.2 不同处理对大白菜产量的影响
澄江县、马龙县和红塔区三地,处理1较其他处理,均能提高大白菜产量(表3)。同CK比较,大白菜增产效果显著,增产率为17.07%~26.27%;同处理2比较,大白菜增产效果显著,增产率为8.53%~10.38%;同处理3比较,大白菜有一定的增产效果,其中红塔区增产显著;同处理4比较,大白菜有一定增产效果,但不显著。
表3 不同处理对大白菜产量的影响Tab.3 Effect of different treatments on yield of Chinese cabbage
2.3 不同处理对大白菜叶绿素和光合速率的影响
澄江县、马龙县和红塔区三地,处理1较处理2、处理3和CK,大白菜叶绿素含量均有增加,但较处理4稍有下降,但差异不显著;处理1和其他处理,光合速率均有提高(表4)。同CK比较,大白菜叶绿素a含量增加0.02~0.05 mg/g·FW,叶绿素b增加0~0.06 mg/g·FW,光合速率增加1.25~2.86 μmol/(m2·s);同处理2比较,大白菜叶绿素a增加0.03~0.07 mg/g·FW,叶绿素b增加0.01~0.05 mg/g·FW,光合速率增加 0.71~1.68 μmol/(m2·s);同处理3比较,大白菜叶绿素a增加0.01~0.02 mg/g·FW,叶绿素b增加0.01~0.02 mg/g·FW,光合速率增加0.26~1 μmol/(m2·s);同处理4比较,大白菜叶绿素a增加0.03~0.08 mg/g·FW,叶绿素b增加-0.01~0.01 mg/g·FW。光合速率增加1.07~ 1.88 μmol/(m2·s)。
2.4 不同处理对大白菜品质的影响
澄江县、马龙县和红塔区三地,处理1的大白菜,同CK比较,其外在品质和内在品质均有不同程度的提高(表5),叶球紧实度有所提高,Vc含量提高16.3~33.2 mg/kg,可溶性固形物(糖分)含量提高0.7%~1.1%,从而改善了大白菜的口感和风味。
2.5 不同处理对大白菜病害的影响
澄江县、马龙县和红塔区三地,处理1的大白菜,霜霉病、软腐病和根肿病等3种病害发病率降低,病情指数下降(表6)。这可能与腐植酸提高大白菜的抗逆性以及微生物提高大白菜的抗病性有一定关系,相关研究有待进一步进行,但处理4的大白菜软腐病病害发病率和病情指数最低,具体原因还需深入研究。
表4 不同处理对大白菜叶绿素和光合速率的影响Tab.4 Effect of different treatments on chlorophyll and photosynthetic rate of Chinese cabbage
表5 不同处理对大白菜品质的影响Tab.5 Effect of different treatments on quality of Chinese cabbage
表6 不同处理对大白菜病害的影响Tab.6 Effect of different treatments on diseases of Chinese cabbage
3 结论与讨论
腐植酸生物有机肥除兼有腐植酸本身的功效外,还含有丰富的有益微生物,具有一定的抑制病害的作用。
通过肥效试验,初步确定施用腐植酸生物有机肥,可显著提高大白菜叶绿素a、叶绿素b含量。叶绿素含量提高能够加快光合速率,使光合作用增强,有利于大白菜产量提高,能较好地改善大白菜的外在品质和内在品质,提高叶球紧实度,提高Vc和可溶性固形物(糖分)的含量,改善口感和风味。单从田间大白菜植株生长势来看,尽管常规栽培(处理4)的大白菜植株更高大,由于净菜率低,叶球质量反而相对下降。因此,腐植酸生物有机肥比常规栽培更有优势。施用腐植酸生物有机肥能有效地降低大白菜霜霉病、软腐病和根肿病的危害,但其对大白菜病害的防治机理有待于进一步研究。
腐植酸生物有机肥主要将低值褐煤利用酵素菌好气性高温固态发酵而成,质量效果稳定、成本低,适宜在大白菜主产区大规模推广应用。
[ 1 ]李曙轩. 中国农业百科全书(蔬菜卷)[M]. 北京:中国农业出版社,1990
[ 2 ]孔繁涛,沈辰,余玉芹,等. 我国蔬菜价格运行及产销匹配研究—以大白菜为例[J]. 中国蔬菜,2014,(6):1~5
[ 3 ]高亮. 腐植酸生防生物有机肥对辣椒根腐病防治效果的研究[J]. 腐植酸,2015,(1):18~24
[ 4 ]鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京:中国农业出版社,1981 Van D. H. F. G., Roelofs J. G. M.. Effects of excessive am-
[ 5 ]monium deposition on the nutritional status and condition of pine needles[J]. Physiol. Plantarum, 1988, (73): 493~501
[ 6 ]DB11/T 287-2005.大白菜霜霉病测报调查规范[M].北京:北京市质量技术监督局,2005
Effect of Humic Acid Biological Organic Fertilizer on Chinese Cabbage
Gao Liang1,2, Ren Wanyun2, Luo Bo2, Li Baocai3
(1 Institute of Shimamoto Microbial Technology in Weifang, Weifang, 261041 2 Yunnan Shangcheng Biotechnology Co. Ltd., Yuxi, 653200 3 Faculty of Life Science and Technology, Kunming University of Sciece and Technology, Kunming, 650500)
Under the natural climate, the effects of humic acid biological organic fertilizer was tested with Chinese cabbage test in the fi eld. The results showed that compared with CK, the content of chlorophyll a and chlorophyll b in Chinese cabbage using humic acid biological organic fertilizer were signifi cantly increased 0.02~0.05 mg/g·FW, 0.06 mg/g·FW respectively, and improved disease resistance. With the increase of single plant weight from 0.13~0.75 kg, the rate of minimally processed vegetables correspondingly increased 5.3%~12.1%, the highest yield rate was 26.27%. Meanwhile, because the content of vitamin C (16.3~33.2 mg/kg) and soluble solids (0.7%~1.1%) increased, the quality and mouth feel improved. Therefore, humic acid biological organic fertilizers are suitable for large-scale popularization and application on Chinese cabbage.
humic acid; biological organic fertilizer; Chinese cabbage; application effect
TQ444.6,S144.1
1671-9212(2017)02-0031-06
A
10.19451/j.cnki.issn1671-9212.2017.02.005
2015-08-20
高亮,男,1968年生,主要从事腐植酸生物发酵、生物肥和酵素农业研究工作,E-mail:gao8252315@163.com。