新型微生物菌剂对小青菜生长及品质的影响
2019-05-11胡青青沈文忠张绪美左其东顾红亚江苏省太仓市农业技术推广中心5400江苏省太仓市浮桥镇农技站5434
胡青青 沈文忠 张绪美 左其东 顾红亚(江苏省太仓市农业技术推广中心 5400;江苏省太仓市浮桥镇农技站 5434)
蔬菜是人们日常生活中较为重要的一类植物源食品,且反季节蔬菜的出现,解决了蔬菜的季节性和社会供需之间的矛盾。同时,为了追求蔬菜高产,在蔬菜生产中大量施用化学肥料,这在一定程度上造成土壤质量退化、水体富营养化、蔬菜品质下降[1],且过多施用氮肥,也会影响蔬菜产量,故单靠增加氮肥施用量来增加蔬菜产量并不合理[2]。微生物菌剂是由能共生、有互补作用的微生物菌群经特殊工艺混合后制成液体、粉状或固体剂的一类活性物质[3-4]。在此背景下,为解决蔬菜生产中化肥过量施用、蔬菜品质下降等问题,保证耕地质量及食品安全,笔者在小青菜上喷施微生物菌剂,进行微生物菌剂对小青菜产量和品质影响的研究。现将相关试验结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2017年设在江苏省太仓市浮桥镇方桥大棚内进行,试验地土壤为沙夹垄土,土壤pH为6.25、全氮含量为1.84 g/kg、有机质含量为26.2 g/kg、有效磷含量为16.2 mg/kg、速效钾含量为106 mg/kg。供试青菜品种为“上海青”,于2017年6月25日播种。供试微生物菌剂的有效活菌数(枯草芽孢杆菌)≥2.0亿个/mL,产品剂型为水剂,由徐州奇缘生态农业发展有限公司生产提供。
1.2 试验设计
试验设4个处理:(1)常规对照(CK1),按当地施肥习惯进行施肥,基肥每667 m2施用硫酸钾复合肥(N∶P∶K=18∶18∶18)25 kg,不施追肥。(2)清水对照(CK2),每667 m2每次以同处理(3)等量清水同时期喷施,其他施肥措施同处理(1)。(3)农用微生物菌剂处理,用微生物菌剂浸种1次,以农用微生物菌剂∶水=1∶100的混合液浸种0.5 h后,控水并阴干后播种,浸种的菌剂一并喷施到土壤上。同时喷施微生物菌剂2次,幼苗期每667 m2每次用农用微生物菌剂100 mL兑水50 kg进行喷施。其它施肥措施同处理(1)。(4)农用微生物菌剂灭活基质处理,农用微生物菌剂灭活基质的施用方法同处理(3)。每处理重复3次,每小区面积15 m2,随机区组排列。
试验于6月20日施用基肥,6月25日小青菜播种并第1次喷施微生物菌剂及清水,7月5日第2次喷施菌剂及清水,7月17日收获小青菜。
1.3 测定内容和方法
1.3.1 生物学性状和产量的测定
每小区采用5点取样法选取15株小青菜,分别用直尺、叶绿素仪、天平测定其株高、SPAD值和单株重,每小区用3个面积1 m2的采样框收获小青菜地上部,测定其产量。
1.3.2 品质的测定
每小区随机选取15株小青菜,分别采用考马斯亮蓝G-250染色法、蒽酮比色法、水杨酸比色法测定小青菜可溶性蛋白、可溶性糖、硝酸盐的含量。
1.4 数据处理
采用Excel 2007进行试验数据处理和图表制作,采用SPSS 17软件进行统计分析,采用单因素方差分析(ANOVA)进行差异显著性分析,采用Duncan’s法进行多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 小青菜生物学性状
由表1可知,各处理间小青菜的株高和SPAD值无显著差异。喷施微生物菌剂的处理(3)在单株重、产量上均显著高于常规对照(CK1)和清水对照(CK2)。其中,单株重分别比CK1和CK2高7.73%和5.12%,每667 m2产量分别比CK1和CK2高4.31%和3.14%。与喷施灭活微生物菌剂的处理(4)相比,处理(3)能显著增加小青菜的单株重和每667 m2产量,增幅分别为4.84%和2.72%。处理(1)、(2)、(4)间小青菜的单株重和产量均无显著差异。
表1 不同处理对小青菜生物学性状的影响
2.2 小青菜品质
2.2.1 可溶性糖含量
由图1可知,喷施微生物菌剂能显著增加小青菜的可溶性糖含量,处理(3)较处理(1)、(2)、(4)的可溶性糖含量分别增加108.48%、45.76%、66.18%。处理(1)、(2)、(4)之间可溶性糖含量无显著差异。
图1 不同处理对小青菜中可溶性糖含量的影响
2.2.2 可溶性蛋白含量
由图2可知,喷施微生物菌剂可在一定程度上提高小青菜中可溶性蛋白含量,处理(3)较处理(1)的可溶性蛋白含量显著增加,增幅为4.59%,处理(3)与处理(2)、(4)间小青菜中可溶性蛋白含量无显著差异。
图2 不同处理对小青菜中可溶性蛋白含量的影响
2.2.3 硝酸盐含量
由图3可知,处理(3)的小青菜中硝酸盐含量与处理(1)间无显著差异,但显著低于处理(2)、(4),减幅分别为10%和8.24%,说明喷施微生物菌剂能显著降低小青菜中硝酸盐含量。
2.3 经济效益
由表2 可知,处理(3)比处理(1)每667 m2产值增加212.08元,除去施用菌剂增加的成本,每667 m2经济效益增加206.08元。
表2 不同处理对小青菜经济效益的影响
3 结论与讨论
李凤霞等[5]研究表明,微生物菌剂可部分代替氮肥,且能促进花椰菜生长及地上部、地下部干物质的积累。这可能是因为微生物菌剂中的有益微生物菌群定植于根系土壤中,分泌有机酸,活化了土壤养分,提高了作物对土壤中营养元素的吸收利用[7]。这与本试验喷施微生物菌剂能显著提高小青菜产量的结果一致。
相关研究表明,施用微生物肥料或菌剂能明显提高蔬菜的含糖量和维生素C含量[6,8-11]。本试验结果显示,施用微生物菌剂能显著提高青菜的可溶性糖和可溶性蛋白含量。影响蔬菜品质的因素有土壤的有机质、氮磷钾、微量元素、酶活等[12],施用微生物菌剂后,土壤中微生物的数量和多样性增加,有助于提高酶活性,促进土壤有机质的分解及有机氮、有机磷的转化,从而促进蔬菜对土壤中营养元素的吸收和转化,提高蔬菜品质[13]。
蔬菜尤其是叶菜类蔬菜极易富集硝酸盐,随食品摄入人体的硝酸盐80%来自蔬菜[14],根据《蔬菜中硝酸盐限量》标准,叶菜类蔬菜的硝酸盐含量应小于3 000 mg/kg[15]。本试验各处理的小青菜中硝酸盐含量均未超出此标准,且施用微生物菌剂能显著降低小青菜中硝酸盐含量,但根据蔬菜硝酸盐含量三级标准(不超过1 234 mg/kg)[16],施用微生物菌剂的小青菜中硝酸盐含量仍较高,达2 333 mg/kg。因此,为达到降低小青菜中硝酸盐含量的目的,除喷施微生物菌剂外,还应通过控制单一化肥(硝态氮肥)的施用量、采用合理的轮作方式、改善光照、合理灌溉等来有效控制小青菜的硝酸盐含量[15]。
本试验结果表明,小青菜生育期内不追肥,通过单施微生物菌剂虽会导致生产成本有所增加,但产值也明显提高,最终每667 m2经济效益较常规施肥净增206.08元。
综上,从减少化肥用量、提升耕地质量、减少环境污染、提升农产品质量、降低硝酸盐含量等方面考虑,建议在小青菜施肥中配合喷施微生物菌剂。