尾菜来源酵素液对不结球白菜生长及品质的影响

陈 卓，覃丫丫，马 超，李晓慧，班甜甜，李 铮

（1.贵州省农业科学院园艺研究所·贵州省园艺工程技术研究中心 贵阳 550025；2.南京农业大学农学院 南京 210095）

据国家统计局数据，近10 年来我国蔬菜播种面积由2011 年的1 790.99 万hm2增加到2020 年的2 148.55 万hm2，增长约19.96%，蔬菜产量由2011年的59 766.63 万t 增加到74 912.90 万t，增长约25.34%[1]。但在蔬菜产业快速发展的同时也出现了如下问题亟待解决。一方面，农业生产中使用的化肥量居高不下，2020 年我国的农用化肥施用折纯量为5 250.65 万t，大量的化肥使用不仅加剧环境污染、浪费紧缺资源，而且导致农产品安全受到威胁[1]；另一方面，我国尾菜的产生量也如蔬菜产量一般增长迅速，尾菜俗称烂菜叶子，即蔬菜的废弃物。前人研究表明，蔬菜在栽培、加工、运输、上市的每一个阶段、每一个环节都会产生废弃物，损失率在5%～60%之间，如果损失率按蔬菜总量的30%来计算，2020 年的蔬菜废弃物总量超过22 473.87万t[2-3]，蔬菜废弃物的大量产生，会导致严重的资源浪费问题及环境污染问题。因此，近年来我国积极调整农业生产结构，大力发展资源节约型、环境友好型农业，充分利用农业有机废弃物，利用相关技术将农业废弃物资源化、无害化[4]。

其实，蔬菜废弃物只是放错了地方的可再生资源，新鲜的蔬菜废弃物若能合理利用，必然对发展资源节约型、环境友好型农业有重大帮助。目前植物废弃物的处理方式有直接还田、肥料化利用、能源化利用、饲料化利用、基质化利用及沼气化利用等[5-6]。段亚军等[7]研究表明，河北省的蔬菜废弃物若全部肥料化，相当于全年6.68%的化肥和299.20万t 有机肥用量，蔬菜废弃物肥料不仅能降低化肥的使用率、降低农残，还能有效提高种植物的品质，而新鲜蔬菜废弃物肥料化的一大途径就是将其制作成植物酵素营养液。植物酵素营养液通常是指一些新鲜蔬菜、水果、植物材料、红糖按一定的比例均匀混合在一起，在一定条件下经过一段时间发酵，产生含有丰富的酵素、益生菌、维生素C、矿物质、氨基酸、各种有机酸、多糖等营养成分含量的混合液[8-9]。我国关于植物酵素营养液的研究开展较晚，研究较少，现阶段已有相关研究人员将植物酵素营养液施用于水稻、黄瓜、苋菜、青椒等农作物进行研究。研究表明，植物酵素营养液可以代替部分化肥或有机肥使用，有促进植株的生长、增加产量，提高其蛋白质、维生素C、可溶性糖含量，减少植株发病率、降低硝酸盐含量等功效[10-17]，但植物酵素营养液在不结球白菜上的应用鲜见报道。不结球白菜（Brassica campestrisssp.chinensisMakino）属十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种，原产亚洲，有6 个变种，在我国长江流域及其以南地区露地广泛栽培，因生长周期短、营养丰富，富含可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸等人体必需的营养物质，受到人们的广泛喜爱，是中国栽培最普遍的的叶菜之一[18-19]。笔者利用叶菜废弃物制成的叶菜酵素和瓜果菜废弃物制成的瓜果酵素进行试验，比较植物酵素与传统施肥2 种施肥方式对不结球白菜生长及品质的影响，旨在探索植物酵素替代化肥的可能性，为发展资源节约型、环境友好型蔬菜生产奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 白菜品种 贵丰白菜，早熟品种，由贵州粒丰种业有限公司选育。为新育成杂交白菜，早熟，适宜气温条件下种植至采收55～65 d，商品性好、叶片光滑、叶色嫩绿。

1.1.2 肥料与酵素液 供试肥料：三元复合肥（N、P、K 质量比为15∶15∶15）。酵素液：叶菜类酵素液、茄果类酵素液。按照红糖、蔬菜废弃下脚料、水质量比1∶3∶10 称取原料，将蔬菜废弃下脚料切细后，放入塑料桶里，加入红糖，注入水，塑料桶中预留30%的发酵空间，拧紧盖子，并将其置于室内凉爽通风处，等待发酵，发酵时间60 d 左右。

1.2 方法

笔者采用穴盘育苗的的方式，将种子直接播到72 孔穴盘内。笔者的试验所选用的栽培基质为20%珍珠岩、50%椰壳、30%泥炭土均匀混合。采用体积约为8 L 花盆进行栽培试验，盆与盆间距离15 cm，每盆种1 株蔬菜。2020 年8 月17 日不结球白菜催芽，2020 年8 月19 日穴盘育苗，苗期管理一致，不结球白菜幼苗4～5 片叶时进行移栽，不结球白菜9 月11 日定植。每盆定植1 株幼苗，每个处理种植10 盆，3 次重复，总计30 盆。

1.2.1 试验处理 对照（常规施肥）：三元复合肥（N、P、K 质量比为15∶15∶15）；处理1（瓜果酵素）：酵素液采用的是番茄、冬瓜按照质量比1∶2 混合发酵制成的发酵液，使用前将原液稀释200 倍；处理2（叶菜酵素）：酵素液采用叶菜类蔬菜（甘蓝）发酵制成的发酵液，使用前将原液稀释200 倍。试验过程中灌溉均采用根部灌溉与叶面喷施同时进行。

1.2.2 试验设计 对照（CK）：基肥用干牛粪55 kg·m-3，定植后7、21、35 d 分别根灌三元复合肥不结球白菜2、4、4 g·株-1，共10 g·株-1；酵液处理：基肥用干牛粪55 kg·m-3，定植后7、21、35 d 分别根灌+叶面喷施0.6、0.9、0.9 L·株-1200 倍酵素液。

1.2.3 样品采集 每个处理随机采集3 株样本，在每株样本上，从内向外在中间部分用剪刀剪取3 片大小相似的叶片；每片叶剪去叶柄、叶脉，其余的剪碎，液氮磨样放入低温冰箱待用。

1.3 项目测定

1.3.1 形态指标测定 株高和叶片数直接测量，每个处理3 次重复，株高测量从不结球白菜茎基到白菜叶柱顶端，叶片数通过计数叶片大于5 cm 的叶片总数；植株干质量为不结球白菜拉秧后通过105 ℃杀青15 min、80 ℃恒温烘至恒质量，每个处理取样3 株进行测定。株高、干质量、叶片数测量时间均在2020 年11 月16 日（定植后第66 天），在白菜采收期时测定。

1.3.2 营养品质 每个处理取样3 株，利用液氮取样后，利用超低温冰箱保存待测，所有营养品质指标在2020 年11 月20—30 日间完成测定。采用蒽酮比色法[20]测可溶性糖含量；采用考马斯亮蓝染色法[21]测可溶性蛋白含量；采用试剂盒紫外分光光度法[22]测维生素C 含量；用分光光度法[23-25]测类胡萝卜素、叶绿素、花青素含量，所有试验均采用试剂盒测试。

1.4 数据分析

采用EXCEL 2010 和Graphpad prism 软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 蔬菜酵素液施用对生长的影响

由表1 可知，常规施肥处理不结球白菜的株高显著高于瓜果酵素处理和叶菜酵素处理；瓜果酵素处理与常规施肥处理白菜的叶片数都显著高于叶菜酵素处理；叶菜酵素处理不结球白菜干质量极显著高于常规施肥处理，常规施肥处理与瓜果酵素处理之间无显著差异。

表1 不同处理对不结球白菜生长的影响

2.2 蔬菜酵素液施用对不结球白菜可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C含量的影响

由表2 可知，瓜果酵素处理不结球白菜可溶性蛋白含量显著高于常规施肥处理；瓜果酵素处理不结球白菜可溶性糖含量显著高于常规施肥处理；叶菜酵素处理不结球白菜维生素C 含量极显著高于常规施肥处理，其他处理之间无显著差异。

表2 不同处理对不结球白菜可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C 含量的影响

2.3 蔬菜酵素液对不结球白菜花青素、类胡萝卜素、叶绿素含量的影响

由表3 可知，在不结球白菜花青素含量方面，各个处理之间无显著差异；叶菜酵素处理不结球白菜类胡萝卜素含量显著高于瓜果酵素处理；常规施肥处理与叶菜酵素处理不结球白菜的叶绿素含量显著高于瓜果酵素处理。

表3 不同处理对不结球白菜花青素、类胡萝卜素、叶绿素含量的影响

3 讨论与结论

前人研究表明[2-6]，以尾菜为原料再加工制成的蔬菜酵素液中确实含有农作物生长所需的营养元素，如氮、磷、钾等必需元素和蛋白质、氨基酸等微量元素。韩剑宏等[26]研究表明，施用植物酵素液还可有效提高土壤肥力，还能改善土壤理化性质，促进作物生长；还有研究表明，植物酵素液可以有效增强植物的抗逆性，改善植物生理指标，减少病虫害的发生[27-28]。

在促进蔬菜生长方面，庞敏晖等[10]研究发现，植物酵素液代替化肥施用后，快菜的株高、展幅、最大叶长、最大叶宽增加了27.3%～34.9%，对快菜生长有促进作用；范鹤龄等[29]研究发现，利用植物酵素堆肥能有效促进辣椒植株及果实的生长发育。笔者研究结果表明，在植物酵素液代替化肥施用时，瓜果酵素对不结球白菜干质量与常规施肥处理差异不大，而叶菜酵素相较于常规施肥能极显著促进不结球白菜干质量增加；在对不结球白菜叶片数的影响方面，瓜果酵素和常规施肥效果接近，叶菜类酵素效果稍差。说明了蔬菜废弃物制成的植物酵素液在一定程度上能代替化肥，对农作物的生长发育有促进作用。

在植物营养品质方面，黄兴学等[15]研究发现，植物酵素液有利于苋菜中的维生素C、粗蛋白、可溶性糖等营养物质含量的积累；李洁等[16]研究发现，植物酵素有利于青椒中维生素C 的积累。笔者研究结果表明，用植物酵素液代替常规复合肥施用时，能有效促进维生素C、可溶性糖及蛋白质含量的积累，对花青素和类胡萝卜素含量无太大影响。说明植物酵素液并不会对蔬菜积累营养物质造成不利影响，反而对某些蔬菜的营养物质积累有促进作用，这与前人研究结果相似。

在不结球白菜种植中，按比例适当地施用尾菜制成的植物酵素液能够有效促进不结球白菜生长，也能够有效促进部分营养元素的积累。所以，植物酵素液作为一种尾菜制成的肥料，在部分场合可以代替化肥施用，能够有效变废为宝，并降低农残、减少环境污染。另外，植物酵素液的应用不局限于在蔬菜土培中代替化肥施用，樊宇婷等[30]利用桑叶酵素添加到水培营养液中，能有效促进水培小白菜的品质提升，今后可以继续加强植物酵素液在不同栽培环境下对蔬菜生长及品质影响的研究。