生物有机肥对苦瓜品质及土壤氮、磷、有机质含量的影响

郑镁钰，林浩洋，王雪，文斌，谷烨*

(1.佳木斯大学理学院，黑龙江 佳木斯 154007；2.佳木斯大学信息电子学院，黑龙江 佳木斯 154007)

生物有机肥是微生物技术发展与有机肥广泛使用的基础上研制而成的新型肥料，以自然界中的有机物为基质和载体，添加适量的无机元素，并加入解磷菌、解钾菌、枯草芽孢杆菌等有益菌，经发酵而成[1-3]。生物有机肥中的有益菌能够起到解磷、解钾、固氮、抑菌等方面的作用；具有作用持久，改善土壤环境和增强土壤保水保肥能力等特点，同时对改善作物根际营养，提高作物产量和品质等方面具有一定的效果[4-6]。小麦、玉米、黄瓜、马铃薯、豆角等作物施用生物有机肥，对促进茎叶生长，提高作物产量有明显效果[7-10]。

苦瓜具有清暑涤热、明目解毒的功效，且附有降血糖、抗癌和提高免疫力等药用价值[11]。本实验选用低肥力土壤施用生物有机肥并栽种苦瓜作物，于佳南农场选取低肥力土壤进行大田实验，探讨生物有机肥用量不同对苦瓜中叶绿素、有机酸和可溶性糖含量，以及土壤氮、磷和有机质含量的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本实验在佳木斯市佳南农场进行，实验土壤肥力较低，土壤有机质含量28.21g/kg，全氮含量0.35g/kg，全磷含量0.26g/kg，速效磷含量77.53mg/kg，pH6.83。生物有机肥由佳木斯大学生物质研究中心提供，供试作物为长绿2号苦瓜。

1.2 实验设计

试验设6个处理：CK:空白对照，不施用肥料；C1:生物有机肥施用量0.6kg/m2；C2:生物有机肥施用量0.7kg/m2；C3:生物有机肥施用量0.8kg/m2；C4:生物有机肥施用量0.9kg/m2；C5:生物有机肥施用量1kg/m2。(注下文各处理的名称分别以CK、C1、C2、C3、C4、C5表示)。种植面积为30 m2，生物有机肥在苦瓜种植前施入。

1.3 测定方法

本实验于2017年3月对试验土壤施入生物有机肥，分别于5月和7月取土样，取样断面深度为0～10cm，每组土壤混合均匀，研磨并称取，运用凯氏定氮法、浸提钼锑钪比色法和重铬酸钾-浓硫酸氧化法，进行土壤中氮、磷和有机质含量测定。当苦瓜生长至开花期与结果期时，取苦瓜茎叶和果实中部，通过无水乙醇提取法、酸碱滴定法和苯酚法，测定植物中叶绿素、有机酸与可溶性糖含量。

1.4 计算方法

(1)土壤全氮含量 ：W1(g/kg)=(V-V0)×C×14÷M

公式(1)

式中：V-样品滴定时消耗盐酸的量、V0-空白实验所消耗的盐酸量、C-盐酸标准液浓度、M-氮的摩尔质量。

(2)土壤全磷含量 ：W2(g/kg)=C×V×D×10-3÷M

公式(2)

式中：C-显色液磷浓度、V-显色时溶液定容体积、D-分取倍数、M-称取试样质量、10-3-换算因子。

(3)土壤有机质含量：W3(g/kg)=(C0-V)×C×F×K×3÷M

公式(3)

式中：V0-空白标定时所消耗 FeSO4标准液的体积，V-样品测定时所消耗FeSO4标准液的体积，C- FeSO4标准溶液的浓度，F-氧化校正系数(1.1)，K-由有机碳换算为有机质的因数(1.724)，3-1/4碳的摩尔质量，M-风干土样质量。

(4)植物中可溶性糖浓度：C1(mg/g)=[C×(V÷a)×n]÷(W×103)

公式(4)

式中：V-提取液量，a-吸取样品液体积，n -稀释倍数，W-组织重量。

(5)植物中有机酸浓度：C2(mol/L)=V1×V×N×K×a÷(V2×W)×100%

公式(5)

式中：V1-样品滴定前的稀释倍数，V-滴定时所取滤液体积，N-滴定时所消耗NaOH标准溶液的体积，K-NaOH标准溶液的浓度，V2-样品提取液总体积，W-样品鲜重。

(6)植物中叶绿素含量：

叶绿素a浓度：Ca(mg/L)=12.7×A663-2.69×A645

叶绿素b浓度：Cb(mg/L)=22.9×A645-4.68×A663

叶绿素总浓度：C3(mg/L)=Ca+Cb

公式(6)

2 结果与分析

2.1 生物有机肥对苦瓜品质的影响

由表1可知，开花期叶绿素含量与可溶性糖含量普遍高于结果期，经不同用量生物有机肥处理后，对开花期苦瓜成分含量影响显著，其中叶绿素与可溶性糖含量开花期高于结果期，但有机酸含量开花期低于结果期。在C3条件下叶绿素含量达到峰值，可溶性糖含量较低，有机酸含量较高。处理组CK和处理组C1差异不明显，且处理组C4和处理组C5的叶绿素含量和有机酸含量降低，可溶性糖含量升高。说明C3条件下对苦瓜生长有明显的促进作用，而在C1和C2条件下未能有效促进苦瓜生长，在C4和C5条件下对苦瓜分泌叶绿素和有机酸有抑制效果。

表1 不同施用量处理对苦瓜品质的影响

2.2 生物有机肥对土壤氮磷有机质含量影响

由表2可知，7月土壤中氮、磷和有机质含量较比5月，土壤中氮磷含量稍有提高，有机质含量增加显著。经施用量不同处理后，处理组C1和处理组C2较比处理组CK氮、磷和有机质含量稍有增长，处理组C3氮、磷和有机质含量较高，而处理组C4和处理组C5氮、磷和有机质含量增长趋势减弱，且与C3处理组数值相近。间隔2个月后，处理组CK氮、磷和有机质含量无变化，C3处理组氮、磷和有机质含量均显著升高，其他处理组土壤中氮磷含量提高程度较小，有机质含量增长幅度较大。说明C3条件下土壤氮、磷和有机质含量增加显著，而C1和C2条件下未能有效提高土壤中氮、磷和有机质的含量，在C4和C5条件下并无明显促进土壤养分化的作用。

表2 不同施用量处理对土壤氮磷有机质含量影响 g·kg-1

3 结论与讨论

生物有机肥是一种新型有机肥料，较比化肥农药可有效降低对土壤环境及作物生长的不利影响，施用得当既能改善土壤板结问题，提高土壤中氮、磷和有机质含量，促进土壤中养分的转化，也能为作物提供更多的所需养分，从而有效提高作物品质和产量，促进作物生长。本实验各项指标综合评估结果表明，施用不同量生物有机肥后，对土壤中氮、磷和有机质含量及苦瓜中叶绿素、可溶性糖和有机酸有不同程度影响，C3条件下苦瓜生长快速，茎叶茂盛，果实丰富，其成分含量达到峰值，且土壤中氮磷含量有效提高，土壤环境改善明显，保水保肥能力提高。避免了施肥量低作物生长缓慢，土壤养分释放较少，以及施肥量过高抑制作物生长，影响作物品质，浪费肥料等问题。实验选用低肥力土壤施用生物有机肥，对施用不同量生物有机肥的土壤中氮、磷和有机质及苦瓜品质影响进行研究，实验中农作物仅苦瓜1种，针对范围较小，后期会进一步拓展研究范围，探究生物有机肥对多种作物生长及土壤环境改善的影响。

[1]郑少玲, 陈琼贤, 梅凤娴, 等. 生物有机肥对芥蓝生长及土壤中氮, 磷, 钾含量的影响[J]. 华南农业大学学报, 2007, 28(03): 15-19.

[2] 周晓埜, 姬鸿斌, 贺华. 生物有机肥的研究及应用[J]. 化工科技市场, 2002, 25(11): 31-32.

[3]和琳, 何锋, 何策熙, 等. 生物有机肥的开发和应用[J]. 腐植酸, 2003(05): 27-31.

[4]王玉时, 李宏松, 胡茶根. 试论生物有机肥与农业可持续发展[J]. 安徽农学通报, 2003, 9(02): 67-68.

[5]花蕾, 刘炳辉, 任秋会. 渭北优质无公害苹果生产技术研究[J]. 西北农业大学学报, 1998, 26(03): 21-26.

[6]钟希琼, 王惠珍, 邓日烈, 等. 生物有机肥对蔬菜生理性状和品质的影响[J]. 佛山科学技术院学报(自然科学版), 2005, 23(02): 74-76.

[7]王立刚, 李维炯, 邱建军, 等. 生物有机肥对作物生长, 土壤肥力及产量的效应研究[J]. 土壤肥料, 2004(05): 12-16.

[8]林志锋, 刘勋, 谢博. 生物有机肥在苦瓜, 豆角栽培上的应用研究[J]. 广西农业科学, 2006, 37(04): 408-409.

[9]刘长庆, 李天玉, 王德科, 等. 生物有机肥在黄瓜上的应用效果研究[J]. 西北农业学报, 2006, 15(01): 180-182.

[10]王晓春, 吴树龙. 生物有机肥对马铃薯产量和淀粉含量的影响[J]. 张家口农专学报, 2002, 18(03).

[11]陈小凤, 黄如葵, 黄玉辉, 等. 苦瓜育种及相关基础研究进展[J]. 南方农业学报, 2011, 42(03): 246-249.