沼液与氮肥配施对蒲公英产量及品质的影响
2019-10-10康钰雪郑阳霞李钦凤
康钰雪,郑阳霞,李钦凤
(1.四川农业大学园艺学院,成都,611130;2.四川雷波县教育和科技局)
氮素对土壤的物理性质、化学性质以及肥力等具有重要的作用,是植物生长发育所必需的元素[1]。在农业生产上,氮肥的施用是维持作物生长发育及提高其产量和品质的关键性因素,但单施及过度施用氮肥易引起与氮相关的各种环境问题。目前,有机-无机肥配施已被证实不仅可提高农作物产量和改善品质,同时可减轻与氮相关的环境问题[2]。沼液是沼气厌氧发酵后的产物,含多种作物生长所需的水溶性营养,能迅速被作物吸收利用,使植株具有一定的抗性能力,是良好的有机肥料[3]。蒲公英(Taraxacum mongolicum),属菊科蒲公英属多年生草本植物[4],为药食兼用的叶菜类蔬菜[5],越来越受到消费者的青睐,具有较高的经济价值。近年来,国内外对蒲公英的研究涉及其药理及功能,其可用于临床上治疗胃溃疡、胃痉挛、急性胃肠炎以及牙周炎等[6]。蒲公英作为蔬菜食用,具有很高的营养价值[7],据研究测定,蒲公英的钙含量是番石榴的2.2倍、刺梨的3.2倍,铁含量是刺梨的4倍、山楂的3.5倍,硒含量达到14.7 mg/100 g,是自然界中罕见的富硒植物之一[8]。因此,确定合适的施氮用量显得尤为重要。本试验采取盆栽试验法,从蒲公英的生长以及营养品质入手,研究沼液与氮肥不同配比对蒲公英产量及品质的影响,为蒲公英的种植提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验地概况
供试蒲公英种子来自四川广元曾家山,供试肥料为尿素、过磷酸钙、硫酸钾(均为分析纯),沼液(沼液∶蒸馏水=1∶3配制),均购于西陇化工股份有限公司。
试验于2017年4月至2018年4月在四川农业大学成都校区试验区进行,供试土壤为砂质土壤,其含全氮 1.8 g/kg,有机质 42 g/kg,速效磷16 mg/kg,速效钾 123 mg/kg,pH 值 6.4。栽培钵直径20 cm、高 25 cm。
1.2 试验设计
将野生蒲公英种子浸泡在55℃温水中10 min,再放置在15~20℃的水中浸泡8 h,催芽3 d。将催芽后的种子撒播在土壤中,幼苗4~5片叶时移栽。试验设置 9 个处理,T1:尿素 9 g/m2、T2:尿素 18 g/m2、T3: 尿 素 27 g/m2、T4: 尿 素 45 g/m2、T5: 尿 素 9 g/m2+150 mL/m2沼液、T6:尿素 18 g/m2+150 mL/m2沼液)、T7:尿素 27 g/m2+150 mL/m2沼液、T8:尿素 45 g/m2+150 mL/m2沼液、T9:150 mL/m2沼液、CK 对照(不施加尿素或沼液,清水处理),此处的尿素为总用量。
磷肥和钾肥作为基肥一次性施入,每1 m2用量分别为24、20 g,氮肥基施时施入总量的60%,剩余40%于间苗后50 d对水后追施,沼液施用方法同氮肥。
基肥施入土壤后,露天遮荫搁置3 d,让氮素与土壤进行充分矿化,第4天用蒸馏水浇灌土壤,灌透,每钵约250 mL。灌水后1 d定植,第7天间苗,去除长势不好的植株,每盆留3株长势一致的苗,每6盆1个处理,每个处理重复3次。
1.3 测定项目及方法
定植后65 d测定叶片数、叶长、叶宽及地上部产量。叶宽以叶片最宽的部分进行测量,叶长从叶基到叶尖进行测量,以叶宽大于3 cm时计数为一片叶。每个处理随机选择12株测量其鲜质量。定植1 a后,测定蒲公英的根长与单株根系质量。根长测定最长的主根长度,单株根系质量即单株所有根系的总质量。定植后65 d,用SPAD仪器测定功能叶叶绿素含量;水杨酸法进行硝酸盐含量的测定[9],2,6-二氯酚靛酚滴定法进行维生素C含量的测定,考马斯亮蓝G-250比色法进行可溶性蛋白含量的测定[10]。
1.4 数据处理分析方法
采用Excel 2013和SPSS 19.0软件进行数据处理和分析。
2 结果与分析
2.1 沼液与氮肥不同配比对蒲公英生长的影响
从表1可以得出,65 d时蒲公英的单株叶片数量在25~32片,其中T3处理最多,比CK增加25.24%。叶长方面,T2处理最长,为24.28 cm,其次为T3与T7处理,分别为23.70、23.03 cm。叶宽方面,T3处理的最大,为6.43 cm,其次为T7处理,为5.75 cm。
2.2 沼液与氮肥不同配比对蒲公英产量与根长的影响
①产量 由表2可知,T3处理的地上部鲜质量最大,为 14.46 g/株,比 CK 增加 55.48%,除 T1、T9处理外,其余处理的地上部鲜质量均显著高于对照。
②单株根系质量 由表2可知,T8处理的单株根系质量最大,为9.42 g,其次为T4处理,为8.00 g。只施加沼液的T9处理,其与CK相比单株根系质量的增长幅度最小,增幅为13.87%,除T9处理外,其余处理的单株根系质量都显著高于对照。
③根长 由表2可知,T8处理的单株根长最长,为17.22 cm,与CK相比增幅为95.45%;在单施尿素的处理中,蒲公英的根长随着施氮水平的增加而增加, 依次 T4>T3>T2>T1; 在施加尿素+沼液处理中, 根长依次为 T8>T7>T6>T5; 只施加沼液的 T9处理,根长与CK相比增幅为30.55%。
表1 沼液与氮肥的不同配比对蒲公英生长的影响
表2 沼液与氮肥的不同配比对蒲公英产量与根长的影响
2.3 沼液与氮肥不同配比对蒲公英营养品质的影响
①SPAD值 氮素可以促进叶绿素的合成以及叶绿体的形成,并为光合作用提供更多的反应条件物质,满足植物的正常生长发育以及生产对叶产品器官的需求。从表3可以得出,与CK处理相比,T1~T9处理的 SAPD值增幅分别为 5.26%,1.80%,15.59%,8.93%,6.94%,1.52%,12.04%,2.85%,8.46%,其中,T3处理的叶绿素含量最高,与对照差异显著。
②硝酸盐含量 从表3可得出,CK的硝酸盐含量为 556.99 mg/kg,T1~T4处理的依次为 620.47、679.40、960.37、1120.79 mg/kg;T5~T8处理(氮素+沼液)的依次为 598.37、701.82、876.75、984.59 mg/kg;只施加沼液的T9处理的为609.27 mg/kg。这说明,随着施氮量增加,蒲公英体内的硝酸盐含量逐渐升高,但施加了沼液处理的硝酸盐含量明显低于未施加沼液的处理。
③维生素C含量 从表3可以看出,随着施氮量增加,无论是只施尿素的处理,还是施尿素+沼液的处理,其维生素C含量都呈现先升高后下降的趋势,其中T7处理的维生素C含量最高,达1.42 mg/g,增幅为39.15%,与CK差异显著。
④可溶性蛋白含量 由表3可知,T6处理的可溶性蛋白含量最高,达0.16 mg/g,比CK增加93.77%;其次为T2处理,为0.15 mg/g,增幅为81.01%;T3、T7处理均为 0.13 mg/g,显著高于 CK。
3 讨论与结论
本试验结果表明,蒲公英的生长、产量和品质与其氮肥及沼液的施用量有着显著的关系,氮肥和沼液配施可促进蒲公英的生长,并可提高其产量和品质。研究表明,配施有机肥和无机肥可以明显提高番茄的产量和土壤肥力,且有机肥与无机肥的配比施用比单施效果好[11]。沼液作为一种绿色环保肥料可优先选择,本试验中,T7处理的氮素水平设计使蒲公英的产量和品质都有一定程度的提升,且在该处理下蒲公英的外观呈现出饱满状态,品相较好,利于销售。
本次的试验结果发现,随着施氮水平的增加,叶绿素含量呈现先上升后下降又上升的趋势,其中T3与T7处理的SPAD值较高;维生素C含量呈现先增长后下降的趋势,这与王景华[12]对番茄施氮水平研究中关于维生素C含量的试验结果相符。蛋白影响着生命活动的进行,从本试验数据结果来说,无论是只施加氮素的处理,还是施加尿素+沼液的处理,植株体内的可溶性蛋白含量都显著高于对照。
叶菜类蔬菜是一类容易富集硝酸盐的植物,已有研究表明,人体摄入的硝酸盐80%来自于蔬菜[13]。硝酸盐对人体虽然无直接危害,但其在人体内可被还原成亚硝酸盐,与血红蛋白结合破坏其载氧功能,引发中毒。本试验的数据得出,随着施氮水平的上升,蒲公英体内硝酸盐含量上升,这一结论与高淑峰[14]探究氮肥对蔬菜产量和品质的研究结果一致。但本试验中施加沼液处理的硝酸盐含量明显低于只施加尿素的处理,这说明沼液的施加有利于降低蒲公英对硝酸盐的积累以及提升其品质。
本试验的T7处理产量高且品质好,亦是良好的有机与无机肥配比措施,可作为参考应用在实际生产中;此外,可利用蒲公英药用特性和蔬菜的食用功能特性,对当地进行农产品的开发和利用,并推动当地经济的发展,提升当地居民的收入。