不同有机肥配比对无土栽培柳叶白苋菜生长的影响

2022-03-23李静徐烨钱坤赵海燕李树和

天津农业科学 2022年3期

李静徐烨钱坤赵海燕李树和

摘要：近年來，由于不合理的耕作方式、高强度的农业活动以及全球性的气候变化导致适合植物正常生长土壤面积日益减少。随着科技进步，无土栽培技术日益成熟，但不同作物所需的有机肥配比有所不同。研究不同有机肥配比对无土栽培柳叶白苋菜生长的影响，能够为柳叶白苋菜找到适合的有机肥配比，从而促进增产增收，满足大众对蔬菜供应多样化的需求。因此，本文研究柳叶白苋菜的基质配比为，试验以不添加有机肥为对照，研究柳叶白苋菜最适宜的有机肥占比，在植株长势中，D3（有机肥∶基质=1∶10）比例下，柳叶白苋菜的株高、茎粗、叶片数、根长、地上部鲜物质含量、地下部鲜物质含量、地下部干物质含量均最高，在光合能力上，D3的柳叶白苋菜的净光合速率、细胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率均最高，在叶绿素含量上，D3的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素含量最高。综合分析不同比例有机肥处理后的柳叶白苋菜的生长指标和生理指标，结果表明D3处理下的柳叶白苋菜生长最好，该有机肥比例最适合应用于柳叶白苋菜的栽培。

关键词：柳叶白苋菜;基质;有机肥

中图分类号：S636.4 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.03.002

Effects of Different Organic Fertilizer Ratios on the Growth of Amaranthus salicifolia in Soilless Culture

LI Jing1， XU Ye1， QIAN kun2， ZHAO Haiyan1， LI Shuhe3

（1.Institute of Cucumber Research， Tianjin Kernel Agricultural Technology Co.， Ltd.， Tianjin 300192， China; 2. Tianjin Agricultural Ecological Environment Monitoring and Agricultural Product Quality Testing Center， Tianjin 300402， China; 3.Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： In recent years， due to unreasonable farming methods， high-intensity agricultural activities and global climate change， the soil area suitable for normal plant growth is decreasing day by day. With the progress of science and technology， soilless culture technology is becoming more and more mature， but the proportion of organic fertilizer required by different crops is different. Studying the effects of different organic fertilizer ratios on the growth of soilless cultivated Amaranthus salicifolia will find a suitable organic fertilizer ratio for growth， so as to promote yield and income， and meet the public's demand for diversified vegetable supply.Matrix Proportioning Test of Amaranthus salicifolia： Taking no organic fertilizer as control， the optimum organic fertilizer proportions of Amaranthus salicifolia were studied. In plant growth， the plant height， stem diameter， leaf number， root length， aboveground fresh matter content， underground fresh matter content and underground dry matter content of Amaranthus salicifolia D3 were the highest. The net photosynthetic rate， intercellular CO2 concentration， stomatal conductance and transpiration rate of vegetables were the highest， and chlorophyll a， chlorophyll b， carotenoids and total chlorophyll content of D3 were the highest.The results showed that the growth index and physiological index of Amaranthus salicifolia treated with D3 proportion of organic fertilizer was the best， and the proportion of organic fertilizer was the most suitable for the cultivation of Amaranthus salicifolia.

Key words： willow leaf amaranth; stroma; organic fertilizer

天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences

2022，28（3）：9-13

收稿日期：2021-10-18

基金项目：天津市蔬菜现代农业产业技术体系创新团队项目（ITTVRS2021000）

作者简介：李静（1980—），女，天津人，农艺师，主要从事新产品推主管栽培技术推广方面研究。

通讯作者简介：徐烨（1993—），女，黑龙江绥化人，研究实习员，硕士，主要从事新品种推广及栽培技术方面研究。

有机肥是利用秸秆还田、粪便发酵等辅助措施，将农业生产剩余的秸秆、牲畜家禽粪便等物质施用于田地中，能够有效提高土壤肥力。有机肥营养丰富，肥力有效期时间长并且能够改善植物根系的生长环境，越来越多应用于基质无土栽培中。国内学者在多种作物上开展了对有机肥配比的研究。对蚕豆进行有机肥梯度对比试验的结果表明，随着有机肥不同梯度处理递增，蚕豆产量逐渐增加[1]。利用不同梯度有机肥代替常规复合肥对黄桃产量及品质的影响试验表明，50%常规肥+50%复合肥处理下黄桃产量和单果质量均高于其他处理[2]。在油菜上施用商品有机肥，油菜产量在有机肥23 kg·hm-2时达到最大，而后小幅度下降，但均高于对照水平[3]。

苋菜是苋科以嫩茎叶供食用的一年生草本植物，在我国普遍栽培，其抗性强，易生长，同时具有较高的营养价值，特别是富含铁、钙等物质，含有维生素C和胡萝卜素，广受大众喜爱。目前已有一些文章报道了对苋菜的研究进展。不同水分条件下氮肥形态配比对红苋菜品质影响的试验表明，硝态氮∶铵态氮=1∶1时，其品质最好[4]。叶面施用锌肥能有效促进香港绿苋菜生长，当锌肥浓度为0.4 ml·L-1时，其生长情况最好[5]。在研究铜对红苋菜生长的影响作用试验中，18 d龄苋菜经过4 mmol·kg-1铜处理7 d，叶面生长受到明显抑制，叶片中淀粉和蔗糖积累量增加导致光合效率降低[6]。

柳叶白苋菜是丰富大众日常菜篮子的特色蔬菜，目前国内鲜有对于无土栽培柳叶白苋菜有机肥配比的研究。本试验通过研究不同有机肥配比对基质栽培柳叶白苋菜生长情况的影响，可以完善设施柳叶白苋菜栽培技术[7-8]，为设施柳叶白苋菜的实际生产提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料：本试验所选用的柳叶白苋菜苋菜种子为哈尔滨问天种业生产，种子纯度在97%，发芽率为90%以上。前期在100孔穴盘中育苗，待幼苗达到3叶1心时进行定植，选用的基质按蛭石∶草炭∶椰糠=1∶1∶1的比例进行均匀配置备用，供试基质用湖北农科谷公司生产的有机肥与基质配比（基质配比见表1，有机肥元素含量表2），对照组采用天津市武清区惠农基质肥料厂生产的育苗基质（对照元素含量表3）;种植盆规格为长为800 mm，宽为400 mm，高为300 mm。1.2 试验设计与方法

试验使用柳叶白苋菜进行，以有机肥配比不同设置6个处理，每个处理重复3次，每个重复种植6株柳叶白苋菜，共计108株。试验采用盆栽的种植方式。试验除了处理比例不同外其它栽培管理方式相同。

1.3 测量指标与方法

1.3.1 生长指标柳叶白苋菜定植60 d后，采用五点取样法对各个试验组与对照组进行取样，每个处理各取3株进行株高、茎粗、根长、叶面积、叶片数、地上部和地下部生物量六个指标测量柳叶白苋菜的生长指标。用游标卡尺测定株高、茎粗、根长数值，用LI-3000C叶面积仪测定叶面积，将鲜样置于烘箱105 ℃至质量恒定后取出，测量干质量。

1.3.2 生理指标柳叶白苋菜定植60 d后，采用五点取样法对各个处理和对照组进行取样，每个处理各取3株测定光合特性、色素含量[9]。利用CIRAS-3便携式光合仪测量叶片光合参数。采用BeckmanGold125型高效液相色谱仪测定叶绿素和类胡萝卜素含量。

2 结果与分析

2.1 不同比例有机肥对柳叶白苋菜生长势的影响

由表4可知，不同比例有机肥比对柳叶白苋菜植株的生长势影响不同[10]，株高、茎粗、叶面积、叶片数和根长一定程度上反映了柳叶白苋菜植株营养生长的好坏，从柳叶白苋菜的株高可以看出，D3的株高最大，为99.68 cm，从高到低的顺序为D3>D2>D4>D1>D5且均高于照组;从柳叶白苋菜的茎粗可以看出，D3的茎粗最大，为5.65 cm，柳叶白苋菜的茎粗依次是从高到低依次为D3>D4>D1>D2>D5，对照组最低为2.92 cm;从柳叶白苋菜的叶面积可以看出，D3的叶面积最大，为33.75 cm2，在不同营养液配方处理下的叶面积从高到低依次为D3>D1>D2>D4>D5>CKD，处理组之间的差异不显著，均大于对照组;从叶片数可以看出D3的叶片数指标最高，为16.67，与其他处理组与对照组差异显著，对照组最低，为9;从根长指标可以看出，D3的根长最长，为28.70 cm，显著高于其他处理组与对照组，在不同比例有机肥处理下的根长从高到低依次为D3>D2>D1>D4>D5>CKD，对照组为11.33 cm，低于处理组。

2.2 不同比例有机肥对柳叶白苋菜质量的影响

由表5可知，使用不同营养液配方对柳叶白苋菜干鲜物质含量有影响[11-12]，地上部干物质含量最高为D3处理，为1.52 g，显著高于其他处理组与对照组，干物质含量最低为对照组CKD，为0.33 g，对照组低于其他处理组，且差异显著，地上部干物质含量从高到低依次为D3>D4>D2>D1>D5>CKD;地上部鲜物质含量最高为D3处理，为13.74 g，显著高于其他處理组，鲜物质含量最低为对照组CKD，为4.83 g，地上部鲜物质含量从高到低依次为D3>D2>D1>D4>D5>CKD;地下部鲜物质含量最高为D3处理，地下部鲜物质含量为7.96 g，显著高于其他处理组，鲜物质含量最低为对照组CKD，为2.33 g，地上部鲜物质含量从高到低依次为D3>D4>D2>D1>D5>CKD;地下部干物质含量最高为D3处理，地下部干物质含量为0.79 g，显著高于其他处理组，地上部干物质含量从高到低依次为D3>D4>D1>D5>D2>CKD，干物质含量最低为对照组，0.04 g显著低于其他处理组。

2.3 不同营养液配方对柳叶白苋菜光合作用的影响

光合作用是植物生长繁殖过程中至关重要的化学反应，植物通过光合固定太阳能并制造有机物[13-14]。由表6可知，对照组和5种营养液配方处理下的光合特性存在差异[15]。从胞间CO2浓度可以看出，D3的细胞间CO2浓度显著低于其他4个处理及对照组，55.58为μmolCO2·mol-1，细胞间CO2浓度最高的为对照组，为73.17 μmolCO2·mol-1与，胞间CO2浓度从高到低依次为CKD>D1>D5>D4>D2>D3;从气孔导度可以看出，D3下气孔导度最高，为101.09 mmol·m-2·s-1，显著高于其他4个处理组和对照组，对照组下气孔导度最低，为59.58 mmol·m-2·s-1，显著低于处理组;从净光合速率可以看出，其中D3下净光合速率最高，为20.91 mmol·m-2·s-1，显著高于其他处理组，净光合速率从高到低依次为D3>D4>D2>D1>D5>CKD，对照组下净光合速率最低，为16.85 mmol·m-2·s-1;从蒸腾速率可以看出，D3下的蒸腾速率最高，显著高于其他处理组，为1.77 mmol·m-2·s-1，蒸腾速率从高到低依次为D3>D4>D2>D5>D1>CKD，对照组下的蒸腾速率最低，为0.77 mmol·m-2·s-1。

2.4 不同基質配比对柳叶白苋菜叶绿素含量的影响

叶绿素是重要的光合色素，与光合作用息息相关，叶绿素的含量反映了植株的光合能力和生长状况。由表7可知，不同基质配比下柳叶白苋菜叶绿素含量存在差异，5个处理均高于对照组，D3的叶绿素a、叶绿素D，总叶绿素含量均显著高于其他处理。叶绿素a从高到低的顺序为D3>D4>D5>D2>D1;叶绿素D从高到低的顺序为D3>D4>D2>D1>D5;类胡萝卜素从高到低的顺序为D3>D4>D2>D1>D5;总叶绿素从高到低的顺序为D3>D4>D5>D2>D1。

3 结论与讨论

有机肥含有多种肽类、有机酸，以及包括N、P、K在内的丰富营养元素。有机肥既有肥效时间长，又可以持续为作物提供营养元素，还能改善土壤微生物环境，优化土壤的理化性质，增加有机质的优点[16]。开发科技含量高的有机生物肥料是农业走向绿色现代化的主要途径之一。在日光温室中给黄瓜施用有机肥，黄瓜植株长势明显提高，比对照组增产15%[17]。有机肥浸种后能显著增强芹菜发芽率和发芽势，苗床施用有机肥，能缩短移栽缓苗期，加速生长，增强苗龄素质[18]。在芹菜、番茄和茼蒿等蔬菜上的试验结果表明，施用过量商品有机肥对蔬菜产量和品质会产生不良影响，芹菜、番茄和茼蒿施肥量超过30 000 kg·hm-2时，产量不再增加[19]。本试验中，随着有机肥比例增加，会逐步促进柳叶白苋菜的生长，但当有机肥含量过高时，又会对其生长产生抑制作用，这可能是过高的养分会造成一定程度的生长抑制，从而引起柳叶白苋菜生理生化过程的紊乱。“有机肥∶基质 1∶10”比例下的柳叶白苋菜的株高、茎粗、叶片数、根长、地上部鲜物质含量、地下部鲜物质含量、地下部干物质含量最高[20-21]，表明“有机肥∶基质 1∶10”比例下的营养生长最好;不同比例有机肥对柳叶白苋菜的叶片光合能力有一定的影响[22]，“有机肥∶基质 1∶10”比例下的柳叶白苋菜的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率最高，细胞间CO2浓度最低。这些数据表明“有机肥∶基质 1∶10”比例下处理下的叶片光合能力最强;在叶绿素含量上，“有机肥∶基质 1∶10”比例下的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素含量最高[23-24]。

综合分析不同比例有机肥处理后的柳叶白苋菜的生长指标和生理指标[25]，结果表明“有机肥∶基质 1∶10”比例下处理下的柳叶白苋菜生长最好，该有机肥比例更适合应用于柳叶白苋菜栽培，为实现设施柳叶白苋菜优质高效周年生产提供了理论依据。本试验未测定高效有机肥对柳叶白苋菜品质的影响，有待后续进一步研究。

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