不同肥料组合对苔干产量和品质的影响
2018-02-02赵贵云刘才宇李秀龄朱培蕾王永红殷化颖孙凌云
赵贵云,刘才宇*,李秀龄,朱培蕾,王永红,殷化颖,孙凌云
(1.安徽省农业科学院园艺研究所,安徽合肥 230031;2.安徽省涡阳县农业委员会,安徽涡阳 233600)
涡阳苔干又名“贡菜”,是安徽省亳州市涡阳县义门一带的特产,是茎用莴苣的一个加工品种,主要以其肉质茎去皮加工成半干品贮存食用,以“色泽碧绿、清脆爽口、鲜嫩纯厚、味香甘甜”而闻名。涡阳苔干距今已有2 000多年的栽培历史,2006年被国家质检总局批准为中国地理标志产品。近年来苔干种植区域以义门镇为中心不断向周边扩散,到2016年,涡阳县苔干种植面积为5.3×104hm2、总产量9.6×103t,产值3.8亿元,利润约2.8亿元,涡阳已成为全国最大的苔干生产基地,苔干产品畅销国内外,成为涡阳县特色产业和支柱产业。
肥料是农业生产的物质基础之一,含有提供植物生长发育必需的1种或1种以上营养元素,能改善土壤性质、提高土壤肥力水平。苔干肉质茎产量高,需求的养分较多。前人研究结果表明,在茎用莴苣生产需求的氮、磷、钾3要素养分中,钾需求量最大,氮次之,磷最少[1-2]。也有研究显示,适量施用微量元素或中微量元素有利于促进植株的生长,提高蔬菜产品的产量和改善品质[3-4]。笔者根据试验地土壤养分检测结果,结合前人对莴笋需肥特点及施肥效应[5-10]的研究成果设计了不同的肥料组合,通过对比分析不同肥料处理对苔干的农艺性状、品质、产量和种植效益的影响,筛选出该试验条件下最佳施肥组合,以期为涡阳苔干产业的提质增效、可持续发展提供参考。
1 材料与方法
1.1试验地概况试验于安徽省涡阳县义门镇燕美楼村进行,地理坐标33°39′ N,116°03′E,属暖温带半湿润季风气候区,四季分明,年平均日照2 140 h,年平均气温14.6 ℃,无霜期218 d左右,年平均降水量830 mm左右,土壤为涡河流域冲积形成,属潮土类型。试验地前茬为玉米,土壤基本理化性状如下:pH 6.6,有机质含量1.75%,电导率0.526 mS/cm;碱解氮含量186.32 mg/kg,速效K含量285.23 mg/kg,有效P含量 60.21 mg/kg,有效镁含量354.50 mg/kg,有效钙含量4 817.26 mg/kg,有效锌1.33 mg/kg,有效硼0.39 mg/kg。
1.2试验材料供试肥料:红四方复合肥,中盐安徽红四方股份有限公司,N+P2O5+K2O≥51%,17-17-17;三星牌尿素,安徽三星化工责任有限公司,总氮≥46.4%;硫酸钾(水溶性肥料),国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司,K2O≥50%;思福牌硼肥(颗粒剂),安徽思福农业科技有限公司,有效硼≥12%;宝海微元锌肥(颗粒剂),江西宝海微元再生科技股份有限公司,有效锌≥21%;生物有机肥,内蒙古大有生物肥业股份有限公司,有机质≥40%,总养分N+P2O5+K2O≥4%,有效活菌数≥0.2×107个/g。
供试苔干为涡阳县主栽品种“一米青”,涡阳县现代农作物种植合作社自留种,中熟,适宜春、秋两季种植。
1.3试验方法施肥方案主要依据前期试验结果、试验地土壤主要养分氮、磷、钾含量和微量元素含量的丰缺,结合茎用莴笋生长发育过程中的需肥特点。因硼肥用量的不同将试验分为 Ⅰ、Ⅱ 2个施肥系列,每系列4个处理,3次重复,随机排列,试验小区面积34 m2,株行距25 cm×30 cm。Ⅰ系列处理中硼肥用量均为3.00 kg/hm2,Ⅱ系列处理中硼肥用量均为0.75 kg/hm2;2个系列8个处理中,锌肥用量均为3.00 kg/hm2,具体施肥品种和用量见表1,2个系列分别以 Ⅰ-1、Ⅱ-1为对照。氮、磷、钾复合肥、硫酸钾、硫酸锌和硼肥在翻地整墒时作为基肥1次性施入,尿素作为追肥在苔干莲座期1次性施入,各处理田间管理措施一致。苔干采用育苗移栽的方法生产,于2016年9月7日播种,11日出齐苗,11月30日定植,2017年5月2日开始采收,5月6日采收完毕。
表1 不同组合处理的肥料品种及用量
1.4指标测定分别于2017年3月22日、4月26日苔干莲座期、肉质茎膨大期测定苔干植株的部分农艺性状;5月2日收获期测定苔干的产量,并抽样检测苔干的品质。
株高、茎粗、叶片数、最大叶长、最大叶宽和单株肉质茎质量的测定为每小区随机测量10株后取其平均值;产量的测定为去除边缘边际效应的植株,每小区随机抽取5行进行测产。
每小区随机抽取3株,取其肉质茎中段进行品质检测。VC含量采用钼蓝比色法测定,还原糖含量采用3,5二硝基水杨酸比色法测定,可溶性蛋白质采用考马斯亮蓝比色法测定,粗纤维含量采用改进酸洗涤法测定。
1.5数据处理采用DPS 7.05软件进行数据处理和分析,LSD法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1施用不同组合肥料对苔干农艺性状的影响不同肥料组合对苔干株高、开展度、叶片数、最大叶均有不同程度的影响。3月22日(莲座期)植株平均高度以 Ⅱ-2处理最高;Ⅱ-2处理开展度最大,最大叶以 Ⅰ-4处理最大,叶片数以 Ⅱ-2处理最多,Ⅰ-2处理最少;4月26日(肉质茎膨大期)植株平均高度以 Ⅱ-3处理最高,Ⅰ-1处理最低,开展度和最大叶皆以 Ⅰ-4处理最大,叶片数以 Ⅱ-2处理最多,Ⅱ-3处理最少。
3月22日(莲座期)的生物性状调查显示,Ⅰ 系列中植株生长早期,处理 Ⅰ-1对苔干的植株生长影响较大,处理 Ⅰ-1的植株株高和开展度都明显较Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4处理高,说明量大的氮、磷、钾营养元素促进了植株的生长;Ⅱ 系列中,Ⅱ-2处理的植株最高,Ⅱ-3处理次之,Ⅱ-1处理的株高最小,说明微肥硼元素的用量为0.60 kg/hm2水平时,肥料组合中各营养元素的肥料效应较硼元素用量为3.00 kg/hm2水平时的肥效高。
从表2可以看出,Ⅰ系列中,莲座期钾肥用量为375 kg/hm2的Ⅰ-4处理的最大叶片和叶片数最高,Ⅰ-2处理次之;Ⅱ系列中,莲座期和肉质茎膨大期在钾肥用量为300 kg/hm2时的Ⅱ-2处理的最大叶片和叶片数最高,Ⅱ-4处理次之,说明增施钾肥有利于苔干叶片的生长。
表2 不同处理对苔干农艺性状的影响
注:A、B两组数据的调查日期分别为3月22日和4月26日
Note:The dates of the two sets of data for A and B were March 22nd and April 26th,respectively
4月26日肉质茎生长旺期时苔干农艺性状调查显示,各处理的株高与对照相比明显增高,主要原因是莲座期后增施了氮肥,加上生物有机肥的联动作用,进一步提高了各营养元素之间的互作效应,促进了植株的生长和肉质茎的膨大,2个系列中Ⅰ-3和Ⅱ-3处理的植株(肉质茎)最高。
从表3可以看出,处理系列Ⅰ中,苔干肉质茎平均长度、粗度、质量由高到低依次均为Ⅰ-3处理、Ⅰ-2处理、Ⅰ-4处理、Ⅰ-1处理。与对照Ⅰ-1处理相比,Ⅰ-3处理的肉质茎长度、粗度和质量差异极显著,Ⅰ-2处理差异显著,Ⅰ-4处理差异不显著。处理Ⅱ系列中,苔干肉质茎平均长度、粗度、质量与对照相比都有提高,由高到低依次均为Ⅱ-3处理、Ⅱ-2处理、Ⅱ-4处理、Ⅱ-1处理。其中,施用Ⅱ-3处理时苔干肉质茎长度、茎粗和质量提高幅度最大,与对照相比差异显著。从表2可以看出,Ⅱ-3处理在莲座期叶片数较多,仅低于 Ⅱ-2和Ⅰ-4处理,而在肉质茎膨大期叶片数最少,说明Ⅱ-3处理的肥料组合在植株生长后期有利于减缓植株的营养生长,促进了生殖生长,加大了苔干肉质茎的膨大。
表3 施用处理对苔干肉质茎的影响
注:同列不同小写字母表示差异在0.05水平显著,同列不同大写字母表示差异在0.01水平显著
Note:Different lowercase letters in the same column indicated significant differences at 0.05 level;different capital letters in the same column indicated significant differences at 0.01 level
综合来看,与对照相比,各处理苔干肉质茎在茎粗、茎长与单茎质量上均较高,在Ⅰ系列中,施用Ⅰ-3肥料组合处理的苔干比 Ⅰ-2、Ⅰ-4处理的各项产量指标均高;在 Ⅱ系列中,Ⅱ-3处理比单独增加钾肥量的Ⅱ-2、Ⅱ-4处理的肉质茎质量显著提高,说明在磷肥充足的情况下,同时增加适量的氮肥和钾肥用量有利于苔干肉质茎的生长。同时还可看出,在氮、磷、钾肥及锌肥的施用量不变的情况下,增施0.75 kg硼肥的处理肉质茎单重高于增施3.00 kg硼肥的处理,其中 Ⅱ-3处理苔干肉质茎比 Ⅰ-3处理的苔干肉质茎单茎重增加最大,增幅为3.84%。
2.2施用不同组合肥料对苔干肉质茎产量和经济效益的影响施用Ⅰ系列、Ⅱ 系列肥料处理中,与对照相比,各处理的产量、产值和经济效益均有不同程度的提高,分别以 Ⅰ-3、Ⅱ-3处理的产量、产值和经济效益最高;2个系列处理间,Ⅱ 系列处理的产量和经济效益高于Ⅰ系列处理,其中 Ⅱ-3处理的增产增收效果最高,Ⅱ-3处理比 Ⅰ-3处理增产2 021.2 kg/hm2,扣除肥料成本后增收7 224.0元/hm2,增幅达4.12%。这说明硼肥用量为0.75 kg/hm2的肥料组合施肥效果高于硼肥用量为3.000 kg/hm2的肥料组合。
表4 不同处理对苔干肉质茎产量和经济效益的影响
注:鲜苔干3.5元/kg,复合肥2.7元/kg,尿素2.2元/kg,硫酸钾4.5元/kg,硫酸锌6.0元/kg,颗粒硼7.0元/kg,大有生物有机肥1.2元/kg
Note:FreshLactucasativavar.angustata3.5 yuan /kg,compound fertilizer 2.7 yuan /kg,urea 2.2 yuan /kg,potassium sulfate 4.5 yuan /kg,zinc sulfate 6.0 yuan /kg,granular boron 7.0 yuan /kg,Dayou biological organic fertilizer 1.2 yuan /kg
2.3施用不同组合肥料对苔干肉质茎品质的影响Ⅰ系列肥料组合的施肥处理中,与对照Ⅰ-1处理相比,Ⅰ-2、Ⅰ-3处理的Vc含量均高于对照,但差异不显著;Ⅰ-4处理的Vc含量低于对照处理,差异不显著。Ⅰ-3处理的还原糖含量最高,与对照差异显著;Ⅰ-2、Ⅰ-4处理的还原糖含量显著低于对照。Ⅰ系列各施肥处理的苔干可溶性蛋白质含量均高于对照且差异显著,其中 Ⅰ-2施肥处理的可溶性蛋白质含量最高。Ⅰ系列各处理苔干的粗纤维含量均显著低于对照,其中Ⅰ-2 处理的粗纤维含量最低。综合来看,Ⅰ系列中,Ⅰ-2处理的肉质茎品质较优。
Ⅱ 系列肥料组合的施肥处理中,与对照 Ⅱ-1处理相比,Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4处理的Vc含量均高于对照,且差异显著,其中 Ⅱ-4处理的Vc含量最高。Ⅱ-2处理的还原糖含量最高,其次是 Ⅱ-3处理,Ⅱ-4处理的还原糖含量显著低于对照。Ⅱ-3施肥处理的可溶性蛋白质含量最高,Ⅱ-4处理的苔干可溶性蛋白质含量低于对照且差异显著。Ⅱ-2、Ⅱ-4处理的粗纤维含量高于对照 Ⅱ-1处理,Ⅱ-2处理的粗纤维含量低于对照 Ⅱ-1处理。综合来看,Ⅱ系列中,Ⅱ-3处理的肉质茎品质提高明显。
2个系列综合比较得出,Ⅱ-3处理的苔干肉质茎可溶性蛋白质含量最高,粗纤维含量最低,Vc含量仅低于Ⅱ-4处理,还原糖含量也较高,其肉质茎品质最佳。
表5 不同处理对苔干品质的影响
注:同列不同小写字母表示差异在0.05水平显著,同列不同大写字母表示差异在0.01水平显著
Note:Different lowercase letters in the same column indicated significant differences at 0.05 level;different capital letters in the same column indicated significant differences at 0.01 level
3 结论与讨论
氮、磷、钾作为植物正常生长所必需的大量元素,对作物生长起着非常重要的作用。氮是构成一切生命体的重要元素,是引起农产品产量下降和品质降低的主要限制因子[11],是植物体内氨基酸、蛋白质和叶绿素的组成成分。磷在植物体内参与光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大等,促进早期根系的形成和生长,提高植物的适应性、抗病性和抗逆性。而钾在植物生长发育过程中,主要参与酶系统的活化、光合作用、同化产物的运输、碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程[12]。因此,合理施用氮、磷、钾肥,不仅能提高农产品的产量,还能提高农产品的质量,但是长期偏施及过量施用化学肥料,又易导致土壤板结、养分缺乏和不平衡等[13-14],土壤理化性质恶化反过来又负面影响蔬菜产品的品质和产量。范美蓉等[5]、王耀等[6]的研究结果显示,有机、无机肥混施可提高莴苣的产量和品质。另一方面,植物生长必需的微量元素在植物体内多为酶、辅酶的组成成分和活化剂,其作用具很强的专一性,一旦缺乏,植物便不能正常生长,有时会成为作物产量和品质的限制因子[11],杨茂云[15]探讨了中微量肥(Mg、Zn、B)配合施用对莴笋产量和品质的影响,筛选出莴笋产量、品质和经济效益最高的镁、锌、硼肥配方。
该试验结果表明,增施生物有机肥,补充缺乏的微量元素肥料,合理施用大量元素肥料的用量能有效促进苔干植株的生长、提高产量,同时也不同程度的提高了苔干肉质茎中Vc、还原糖、可溶性蛋白质的含量,降低了苔干肉质茎粗纤维的含量,明显改善了苔干肉质茎的品质。综合考虑产量、经济效益和产品质量等因素得出,该试验条件下,施用Ⅱ-3肥料组合(N-P-K-Zn-B含量为300-120-300-3-0.75 kg)时苔干综合效益最佳。
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