1种新型鸡血液体肥料的肥效研究

2018-04-08梁肖娜吴尚仪康世墨关博元陶冬冰岳喜庆沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

河南农业科学 2018年2期

梁肖娜，叶　清，吴　尚，吴尚仪，康世墨，关博元，陶冬冰，岳喜庆(沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳 110866)

我国是肥料施用大国，因大量化学肥料的使用造成大面积的土壤结构恶化。同时肥料的种类无法满足现代农业科技的需求[1-2]。液体肥料是含有1种或多种营养元素的液体产品，可分为液体氮肥和复合肥两大类[3]，具有精准施肥、肥料利用率高等特点，且其生产过程中无烟尘、无毒害，符合清洁生产的要求。于俊红等[4]研究发现，在白菜生长过程中添加尿素型液体肥料，使得白菜菜心维生素C含量较对照提高8.6%，磷吸收量提高11.3%，硝酸盐含量降低13.2%，有利于提高蔬菜产量、改善蔬菜品质。彭智平等[5]研究结果表明，对甜玉米施加硝铵型液体肥料，可以使可溶性糖、固形物含量较固体肥处理分别提高17.92%、14.67%。李玉华等[6]研究结果表明，施用葛林美液体肥料，可以使番茄、芹菜、菜瓜增产6.20%～32.20%，品质显著改善，说明液体肥料对蔬菜作物产量、改善蔬菜品质有良好效果。目前，液体肥料在国外已经被广泛利用，在美国、英国、俄罗斯等国家液体肥料的使用比例占肥料总量的30%左右，我国虽然在液体肥料方面的研究起步较早，但是对液体肥料的应用研究仍然较少[7]。鉴于此，以鸡血为发酵原料制备鸡血液体肥料，研究鸡血液体肥料的理化性质，喷施和浇施鸡血液体肥料对小白菜和土壤理化性质的影响，以期为鸡血液体肥料的实践应用提供参考。

1　材料和方法

1.1　试验材料

供试鸡血液体肥料由沈阳农业大学实验室制备；供试土壤采集自沈阳农业大学园艺学院花卉大棚，其主要养分含量为：全氮38.59 mg/kg、速效磷49.74 mg/kg、速效钾28.72 mg/kg、有机质41.89 mg/kg，pH值7.12；小白菜种子(苏州青)购自沈阳农大种子商店。试验于2016年在沈阳农业大学食品学院进行。

1.2　试验设计与方法

1.2.1鸡血液体肥料保质期等指标的确定参考秦亚芬[8]的方法，将1 mL鸡血液体肥料加到99 mL无菌生理盐水中，振荡20 min，使样品与水样充分混合，得母液菌悬液。吸取5 mL母液菌悬液加到45 mL无菌水中，按照1∶10进行稀释，得到10-1、10-2、10-3、10-4、10-5等稀释度的菌悬液。用移液管分别吸取稀释的菌悬液0.10 mL，加到固体平板培养基上，用涂布器涂置均匀，并在30 ℃的温度条件下培养，每隔1个月测定鸡血液体肥料中的有效活菌数。鸡血液体肥料中全氮、全磷、全钾、pH值、杂菌率、有效活菌数的测定分别参照GB/T 8572—2010、GB/T 8573—2010、GB/T 8574—2010、GB/T 17420、GB 47892—2010。鸡血液体肥料中汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)含量的测定参照NY/T 1978—2010；粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率的测定分别参照GB/T 19524.2—2004、GB/T 19524.2—2004。

1.2.2鸡血液体肥料对小白菜幼苗的影响参考王婧[9]的方法，设置鸡血液体肥料10、30、50倍稀释度及清水(CK)4个处理。取小白菜种子分别浸泡在上述肥料稀释液中，浸种8 h取出，平放在铺有消毒、湿润无菌滤纸的平皿中，并将平皿置于27 ℃的恒温培养箱中，进行自然常规催芽。挑选上述发芽种子各20粒，放入1 000 mL烧杯中(皿口用消毒纱布紧绷)，加清水至与皿口相平，然后将种子排列在纱布上，将烧杯置于27 ℃下培养7 d。挑选5株小白菜幼苗，直尺测量幼苗根长、株高、鲜质量、干质量等指标。

1.2.3喷施鸡血液体肥料对小白菜中氮、磷、钾含量的影响参考魏修利[10]、王从赵等[11]的方法，设置基肥(尿素0.05 g/盆、磷酸二氢钾0.05 g/盆)+清水(CK)、基肥+液体肥料10倍稀释、基肥+液体肥料30倍稀释、基肥+液体肥料50倍稀释4个处理。称量研磨过0.15 mm筛的土壤500 g，与0.05 g尿素、0.05 g磷酸二氢钾充分混匀，装入花盆，挑选小白菜种子10粒播种，出苗后间苗至每盆5株幼苗，待其长到3片真叶，用上述4种稀释度液体肥料喷施(至叶面有水滴滴下)，30 d后采收并测定小白菜干样中氮、磷、钾含量。

1.2.4浇施鸡血液体肥料对小白菜中氮、磷、钾含量的影响参考冯瑞兴等[12]的方法，液体肥料处理同1.2.3，用上述4种稀释度液体肥料浇施至土壤湿润，30 d后采收并测定小白菜干样中氮、磷、钾含量。

1.2.5浇施鸡血液体肥料对土壤中各元素含量的影响液体肥料浇施步骤见上述1.2.4，用上述4种稀释度液体肥料浇施至土壤湿润，30 d后测定土壤中氮、磷、钾含量。土壤中氮、磷、钾含量测定分别参考标准DB13T 843—2007、GB/T 9837—1988、GB 9836—88。

1.3　数据处理

采用Excel 2010和SPSS 19.0软件对试验数据进行分析和图形绘制，采用 Duncan氏新复极差法进行多重比较。

2　结果与分析

2.1　鸡血液体肥料基本性质

2.1.1保质期鸡血液体肥料保质期以规定期间内有效活菌数来判定。如图1所示，新产出鸡血液体肥料的有效活菌数约为1.85×108cfu/mL，是国家标准(NY/T 798—2015，0.50×108cfu/mL)的3.70倍，6个月后为0.40×108cfu/mL，随后有效活菌数迅速降低。室温条件下，鸡血液体肥料中有效活菌数随时间延长而逐渐减少，可以判定鸡血液体肥料的保质期约为6个月。

图1　鸡血液体肥料保质期

2.1.2鸡血液体肥料理化指标鸡血液体肥料是否符合国家肥料标准依据肥料理化指标来判定。如表1所示，国家标准规定液体肥料中N+P2O5+K2O总养分为6.00%～20.00%、pH值5.50～8.50、有效活菌数0.50×108cfu/mL、杂菌率≤15.00%。由表1可知，鸡血液体肥料的总养分含量为536.37 g/L，pH值为6.00，有效活菌数为1.86×108cfu/mL,杂菌率为7.5%,均符合国家标准。

表1　鸡血液体肥料理化指标

国家标准规定液体肥料中各重金属含量标准分别为As≤10 mg/kg、Cd≤10 mg/kg、Pb≤50 mg/kg、Cr≤50 mg/kg、Hg≤5 mg/kg、粪大肠菌群数≤100 cfu/mL、蛔虫卵死亡率≥95%，这与鸡血液体肥料的重金属及病原微生物指标(表2)相比，鸡血液体肥料中重金属及病原微生物指标均符合国家标准。

表2　鸡血液体肥料的重金属及病原微生物含量

2.2　鸡血液体肥料对小白菜幼苗的促生效果

如表3所示，10、30、50倍稀释处理的小白菜幼苗根长显著高于CK(清水对照)，分别是CK的2.17、1.81、2.05倍，10倍稀释度处理的幼苗根长最长，达7.08 cm，各稀释度处理间差异不显著；10、30、50倍稀释处理幼苗株高分别CK的1.46、1.30、1.04倍，其中10倍稀释度处理的幼苗株高为6.30 cm，显著高于CK；与CK相比，不同稀释倍数处理均对小白菜质量(鲜质量和干质量)有不同程度的提高，且各稀释处理间总体上随稀释倍数的增加而减小。由此说明，鸡血液体肥料可以促进小白菜幼苗根系生长，这为提高小白菜抗性打下基础。

表3　鸡血液体肥料对小白菜幼苗的促生作用

注：同列不同小写字母表示0.05水平差异显著，表4同。

2.3　喷施、浇施鸡血液体肥料对小白菜中氮、磷、钾含量的影响

由图2可知，与CK相比，10、30、50倍稀释度处理喷施条件下小白菜中氮含量分别为46.4、35.9、31.5 g/kg，是CK的4.30、3.30、2.90倍；10、30倍稀释度处理的小白菜中磷含量分别为23.8、35.9 g/kg，是CK的4.50、6.80倍；10、30、50倍稀释度处理的钾含量为23.8、17.3、14.2 g/kg分别是CK的2.00、1.44、1.18倍。浇施条件下，10、30、50倍稀释度处理的小白菜的氮含量分别为38.9、32.8、32.5 g/kg，是CK的2.80、2.30、2.30倍，各稀释度处理的氮含量无显著差异；10倍稀释度处理的磷含量为7.7 g/kg，是CK的2.00倍，30、50倍稀释度处理的磷含量与CK差异不显著；10、30、50倍稀释度处理的钾含量分别为21.5、17.1、14.9 g/kg，是CK的2.00、1.70、1.50倍。结果说明，喷施和浇施对小白菜氮、磷、钾含量有显著影响，而较好的氮、磷、钾营养状况有利于植株的养分循环和生长，即鸡血液体肥料能在一定程度上促进小白菜对营养元素的吸收。

图柱上方小写字母表示同一指标不同处理在0.05水平差异显著图2　喷施、浇施鸡血液体肥料对小白菜氮、磷、钾含量的影响

2.4　施用鸡血液体肥料对土壤养分含量的影响

由表4可知，与CK相比，各稀释度处理土壤氮、磷、钾、含量均不同程度增加，且土壤中氮、磷、钾、有机质含量总体上随鸡血液体肥料稀释倍数增加而降低。各稀释度处理的有机质含量在41.89～55.65 g/kg，显著高于CK，而各稀释度处理间氮、磷、钾含量无显著差异，原因可能是鸡血液体肥料施于土壤后，逐渐熟化，其丰富的有机组分转化为土壤有机质，这种转化对于防治土壤沙漠化有积极效果。3个稀释度处理的pH值总体上呈中性，与CK无显著差异，说明鸡血液体肥料的施用对土壤的酸碱性无显著影响。

表4　施用鸡血液体肥料对土壤养分含量的影响

3　结论与讨论

液体肥料施用方便、迅速、肥效高，可直接被植物利用吸收，施用后能显著提高作物产量[13-15]。目前，我国对于液体肥料的生产和施用方式较为单一，与发达国家在液体肥料应用方面有较大差距[16-17]。本研究中，鸡血经发酵处理施用土壤后，可提高植株氮素利用率、增加营养元素含量，对于其生长指标有显著的促进作用，表现为10、30、50倍稀释处理的鸡血液体肥料对小白菜的生长促进效果均优于CK，其中10倍稀释度处理的幼苗根长和株高分别是CK的2.17、1.46倍，这与于俊红等[4]、黄忠阳等[18]的研究结果相似。植株对氮、磷、钾的吸收量，是考察肥料功效的重要指标。本研究发现，喷施30倍稀释度液体肥料处理的小白菜磷含量是CK的6.80倍，浇施10倍稀释度液体肥料处理的小白菜氮含量是CK的2.80倍，且随着液体肥料稀释倍数增加氮、磷、钾含量呈降低趋势，这与彭智平等[19]、李玉华等[6]的研究结果一致。土壤是作物生长发育的营养库，其养分含量(特别是氮、磷、钾)是评价土壤肥力的重要指标之一。本研究中，各稀释度处理的土壤氮、磷、钾含量均较CK不同程度增加，且增加幅度随鸡血液体肥料稀释倍数增加而降低，原因可能是鸡血发酵后明显提高土壤中氮、磷、钾含量，这为作物高产打下了基础[10]。

鸡血液体肥料不仅可以促进小白菜幼苗根系发育和生长，同时可提高其抗性，且喷施和浇施鸡血液体肥对小白菜氮、磷、钾含量的增加有显著影响，说明鸡血液体肥料的施用可以促进植株生长，有利于其营养吸收。研究结果对动物类副产品的综合开发和利用提供了新思路和新方法，对液体肥料在小白菜上的推广应用打下基础，同时为我国肥料产业和现代农业的发展提供一定的参考依据，但本研究通过小白菜的生长来研究鸡血液体肥料，种植范围较小，其大田作物响应特征未知，后续需进一步研究。

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