天然胶清基液肥的配备与应用研究
2017-06-30杨燕延晓惠唐文浩
杨燕++延晓惠++唐文浩
摘要:用天然胶清作为液肥,合理利用资源,提高天然胶清利用率。选用白菜(Brassica campestrise L.)、苋菜(Amaranthus mangostanus L.)作为验证材料,通过种子萌发、幼苗生长以及盆栽试验对胶清基液肥的肥效进行验证,研究了胶清作为液肥对2种蔬菜生长的影响。结果表明,不同胶清基液肥提高了种子发芽率,促进了幼苗生长;提高了2种蔬菜的营养品质,2种液肥在稀释100、500倍时,与对照相比有显著性差异。胶清基液肥对蔬菜营养品质的影响大于对种子萌发和幼苗生长的影响。表明胶清可活化土壤,促进蔬菜生长,可作为液体肥料使用。
关键词:天然胶清;液肥;种子萌发;幼苗生长;品质
中图分类号: S145.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2017)08-0249-04
天然橡胶是海南热带农业的支柱型产业,天然橡胶树分泌出新鲜的胶乳经离心后,分成浓缩胶乳和胶清2个部分,浓缩胶乳早已被人们大量制成了橡胶制品贡献于社会,而对胶清的综合利用研究较少。有研究表明,天然橡胶胶乳的胶清浆液中含有有用的水溶性非橡胶组分,如天然蛋白质(肽类、Q-球蛋白)、糖类(蔗糖、葡萄糖、果糖等)、氨基酸(30余种常见氨基酸)、有机酸(乙酸、甲酸、丙酸等挥发性脂肪酸)、矿物质(N、P、K、Ca、Mg、Zn、S、Cu、Mn、Fe等)、酶类(凝固酶、氧化酶、过氧化酶、还原酶、蛋白酶、尿素酶、磷脂分解酶等)、核苷酸、肌醇(白坚木皮醇等)、磷脂、植物生长促进物质(细胞分裂素、吲哚乙酸、脱落酸、赤霉素等)等天然植物精华[1]。试验证明,胶清液具有较好的吸水性、保水性和固沙效果,可作为水土保持材料[2]。乳清浓缩肥料对蔬菜,特别是叶菜类蔬菜生长有利[3]。
刘立云等对椰肉中氨基酸的成分进行研究,发现椰肉中17种氨基酸总质量分数在3.58%~5.80%之间,平均值为 4.29%[4]。氨基酸粉既可作为食品营养添加剂,也可用作叶面喷肥,还可用作饲料添加剂等[5]。
目前对天然胶清的利用研究较少,本试验以研究天然胶清作为液肥的肥效为目的,探讨天然胶清以及复配后的天然胶清基液肥在种子萌发、幼苗生长以及盆栽试验中对蔬菜品质的影响。为合理利用天然胶清资源,将其作为作物使用液肥提供依据。
1材料与方法
1.1供试液肥的制备
胶清基液肥(T1)的制备:天然胶乳采自海南省儋州市中国热带农业科学研究院试验场,试验所用胶清液肥由天然胶乳经高速离心分离橡胶烃后的胶清液加入3%的尿素配制而成。
胶清基氨基酸液肥(T2)的制备:胶清基液肥(T1)+椰饼氨基酸螯合盐,按1 ∶1体积比混合而成。椰饼氨基酸螯合盐的制备:采用料酸质量体积比1 ∶5,硫酸浓度20%,水解温度为110 ℃,恒温冷凝回流10 h,pH值调至6~7[6],制备椰饼水解液;复合氨基酸螯合盐采用复合氨基酸与微量元素反应的最佳摩尔比为2 ∶1,据此比例和由美国植物营养检测员协会提出的肥料中微量元素最低保证值(表1)及植物生长对微量元素的需求,求得复合氨基酸与各微量元素的最佳配比。螯合条件:pH值为6~7,时间为60 min,温度为80 ℃[7]。2种胶清基液肥分别稀释100、300、500倍备用。
1.2供试土壤
供试土壤采自海南大学试验场,为玄武岩母质发育的铁铝质砖红壤,风干压碎后过2 mm筛备用。
1.3供试作物
白菜(Brassica campestrise L.)、苋菜(Amaranthus mangostanus L.)种子,均购自海口市种子市场。
1.4种子萌发试验
发芽试验设清水对照和2种胶清基液肥处理,重复3次,将试验所用种子、滤纸及培养皿预先用1%次氯酸钠溶液消毒 3 min,然后将种子用去离子水浸洗2~3遍,将各处理种子100粒平放在铺有滤纸的培养皿中,用不同胶清基液肥保持湿润,并将培养皿放在温度为25 ℃、湿度为75%的恒温恒湿培养箱中培养。2 d后,统计不同浓度溶液中种子的平均发芽率、发芽指数。
1.5幼苗生长试验
选取经清水催芽的白菜和苋菜种子各20粒,放于直径为9 cm铺有滤纸的发芽盒中,以清水为对照,用不同胶清基液肥保持湿润,重复3次,将处理后的发芽盒放于恒温恒湿培养箱中进行常规培养,白天和黑夜时段分别设定温度为25、15 ℃,湿度为75%、80%,光照为4 000、0 lx,每天加适量清水保持湿润,7 d后测定幼苗的株高、根长。
1.6盆栽试验
将试验土过筛处理后,每盆装供试土壤3 kg,每盆16粒种子,出苗后间苗,每盆4棵苗。白菜从3片真葉时开始浇施肥料,苋菜生长到6片真叶时开始浇施肥料。每隔7 d施1次肥,至采收前15 d停止施肥,其余按常规管理,白菜45 d后采收,苋菜50 d后采收,共施肥3次。试验盆放置在海南大学教学基地大棚中,试验盆随机排列[8]。
每个处理3次重复,完全随机排列。白菜于2016年3月20日播种,4月4日定苗,每盆4株,3次追肥时间分别为4月5、12、19日,5月4日收获,生长期45 d。苋菜于2016年3月26日播种,4月14日定苗,每盆4株,3次追肥时间分别为4月15、22、29日,收获时间为5月13日,生长期50 d。
1.7品质指标测定
叶绿素含量采用常规法测定;可溶性糖采用蒽酮比色法测定;可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色法测定[9]。
1.8数据分析
采用DPS数据处理系统对结果进行方差分析,用Excel制图。
2结果与分析
2.1对种子发芽率的影响
由表2可知,与对照相比,白菜在液肥T1处理稀释500倍时发芽率较高,在液肥T2处理稀释100倍时发芽率较高。与对照相比,苋菜在液肥T1处理稀释300倍时发芽率较高,液肥T2处理稀释300倍时发芽率有所提高。
从整体上看,白菜种子用胶清液肥浸泡后,各处理的发芽率和发芽指数较清水对照均有不同程度的提高,使种子呈现出较强的活力;苋菜种子用胶清液肥浸泡后的各处理发芽率和发芽指数较清水对照基本有所提高。
2.2对幼苗生长的影响
由表3可知,各处理白菜和苋菜在幼苗时期的株高及根
长的长势基本优于对照组。其中,白菜在液肥T1稀释100、500倍处理下的株高和根长长势较好;与对照组相比,白菜在液肥T2处理下稀释500倍时株高和根长长势较好,有显著性差异。
2.3对蔬菜营养品质的影响
2.3.1叶绿素含量蔬菜叶绿素含量的增加说明2种胶清液肥能促进其光合作用、新陈代谢作用,因而促进生长。由图1可知,与CK相比,液肥T1在稀释100倍时对白菜叶绿素的含量有促进作用,与对照组相比有显著性差异;液肥T2的3个稀释倍数对叶绿素含量均起到了促进作用,并且在稀释300倍时,促进作用最为明显,当稀释500倍时,可能由于浓度降低导致促进作用变弱。T2肥稀释300、500倍时的叶绿素含量显著高于T1各处理,说明胶清在添加氨基酸螯合盐的情况下对白菜叶绿素含量的增加效果更佳。
由图2可知,与对照组相比,2种不同的液肥对苋菜叶绿素的含量均显著高于对照组。液肥T1、T2随稀释倍数的增大,促进作用逐渐变弱,且均以稀释100倍促进效果最佳。液肥T1对苋菜叶绿素含量的促进效果优于T2。
2.3.2可溶性蛋白含量蛋白质在植物生长过程中也起到重要的作用,不仅为植物的生长发育提供所需的能源物质,可溶性蛋白的合成还能维护细胞膜的稳定性,增强植物抗性。由图3可知,2种液肥的添加对白菜可溶性蛋白的含量较对照组均有所增加。液肥T1、T2在稀释100倍时,可溶性蛋白含量显著高于对照组。由图4可知,与对照相比,液肥T1、T2对苋菜可溶性蛋白含量的增加均有显著促进作用,且液肥T1的促进效果优于T2,两者分别稀释100、300倍时效果最佳。
2.3.3可溶性糖含量可溶性糖在细胞中的功能是多方面的,可调节植物的生长发育和抗性等生理进程,与植物体内的渗透调节、同化产物的分配调控和激素之间存在着密切的联系。由图5可知,液肥T1随着稀释倍数的增大,白菜可溶性糖的含量逐渐升高,且稀释500倍时显著高于对照组,说明低浓度的液肥T1有利于可溶性糖的积聚;液肥T2在稀释500倍时白菜可溶性糖的含量较高,与对照相比,有显著性差异。由图6可知,液肥T1、T2随着稀释倍数增大,促进作用不断增大,当稀释500倍时,对苋菜可溶性糖的积聚促进作用最为明显,与对照组对比,有显著性差异;且液肥T2的促进作用优于T1。
3对天然胶清基液肥的评价
对作物品质的影响:胶清浓缩肥料对蔬菜,特别是叶菜类蔬菜生长有利[3]。本试验得到相似结论,在盆栽试验中,2种肥处理下的2种叶菜的营养品质均优于对照组,且不同肥对不同蔬菜的品质影响不同,其中未添加氨基酸螯合盐的胶清基液肥(T1)促进了2种叶菜可溶性蛋白的含量增加,添加氨基酸螯合盐的胶清基液肥促进了2种叶菜的可溶性糖的含量增加,与对照组相比,均出现了显著性差异。因此施用天然胶清基液肥改善白菜、苋菜品质方面具有重大意义。这对改善蔬菜品质有十分积极的意义,提高了蔬菜的品质,与当前对绿色农产品生产的要求是一致的。
对土壤肥力的影响:液肥T1稀释100倍时,白菜叶绿素、可溶性蛋白含量与对照相比分别增加了21.74%、181.56%,苋菜叶绿素、可溶性蛋白含量与对照相比分别增加了 235.51%、117.53%;液肥T1稀释500倍时,白菜和苋菜可溶性糖含量分别比对照升高了31.16%、17.37%。液肥T2稀释100倍时,白菜可溶性蛋白含量与对照相比增加了163.48%,苋菜叶绿素、可溶性蛋白含量与对照相比分别增加了 162.88%、38.46%;液肥T2稀释500倍时,白菜叶绿素、可溶性糖含量分别比对照增加了80.61%、68.80%,苋菜可溶性糖含量比对照增加了23.94%。说明施入胶清基液肥后,增强了白菜和苋菜的光合作用,促进了其体内的物质转化和新陈代谢,使其叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量逐渐升高,从而提高其产量和营养品质,这可能是因为胶清基液肥施入土壤后,能活化和培肥土壤养分,增加土壤中氮、磷、钾的含量,从而有助于2种蔬菜的生长。
对减肥减药的影响:试验中,每盆土为3 kg,每次施肥量为150 mL,2种胶清基液肥均在稀释100、500倍时有显著性差异,稀释后的胶清基液肥大大减少了施肥量,在生长过程中,与对照相比,虫害现象较少,同时达到了在不使用农药的情况下保证蔬菜正常生长,达到了减肥减药的效果,符合绿色食品的理念。
对提高自然资源效果的评价:天然胶清由天然胶乳经高速离心分离得到,通过前人对胶清液的研究,胶清液可作为水土保持材料,也可作为液肥用于叶菜类蔬菜的生长用肥[1-2],本试验进一步证明了胶清液可用作蔬菜肥料,促进植物生长。同时可通过对胶清基液肥进行复配,提高其利用效果。
4结论
试验结果表明,天然胶清基液肥提高了2种蔬菜种子的发芽率,可以促进幼苗生长,在盆栽试验中分别在稀释100、500倍时对2种叶菜的生长品质促进效果较为明显;2种叶菜营养品质的提高,说明可能因为施入的胶清基液肥活化土壤,增加了土壤中氮、磷、钾的量,从而达到促进生长的作用;同时,由于胶清液本身具有水土保持的特点,在蔬菜的生长过程中可能起到了保水保肥的作用。但胶清基液肥的成分及其作用原理尚待进一步研究。
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