高 尚 ,高 玲 ,徐 麗 ,劉迪發(fā) ,張如蓮
(1.海南大學農學院 ???570228; 2.中國熱帶農業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所·農業(yè)部植物新品種測試儋州分中心 海南儋州 571737)
黃秋葵又名秋葵,原產于非洲,為錦葵科(Malvaceae)一年生草本植物,花、藥、菜兼用,用途及前景廣泛[1]。目前黃秋葵以食用嫩莢為主,其他部位如嫩葉、花、芽均可供食[2]。由于其果實具有較高的營養(yǎng)價值及保健功效,在國內頗受歡迎。目前國內外對黃秋葵的研究取得了一系列的成果,其營養(yǎng)價值及其他實用價值逐漸得以揭示,研發(fā)利用的前景較為廣闊。盧令格等[3]研究了黃秋葵中幾種營養(yǎng)成分,發(fā)現其蛋白質含量較高,可以作食用油;黃劍波等[4]研究報道指出,黃秋葵富含碳水化合物,有保健的功效;黃阿根[5]對黃秋葵的黃酮等進行了測定,也進一步證明黃秋葵的營養(yǎng)價值豐富。
目前大多數對黃秋葵施肥研究集中在氮磷肥運籌試驗,對其葉面肥研究較少,主要集中在根部施肥,僅有王輝等[6]對黃秋葵噴施磷酸二氫鉀進行了初探,結果表明噴施磷酸二氫鉀能防止植株早衰,延長采果周期,增加坐果數量。本試驗采用葉面噴施代替常規(guī)根部追肥,葉面肥又稱根外追肥,它將營養(yǎng)元素施用于作物葉片表面,具有見效快、用量少、利用率高和操作簡單的優(yōu)點[7],可以在黃秋葵生產中廣泛應用。本試驗以‘熱研1號’黃秋葵為試材,研究不同濃度的磷酸二氫鉀與盧博士有機液肥對黃秋葵果莢中鈣、鎂、可溶性蛋白、維生素C、碳水化合物養(yǎng)分含量及旺盛期葉片光合特征的影響,探究對黃秋葵噴施葉面肥的合理濃度,為華南地區(qū)黃秋葵高產栽培技術提供理論依據和實踐指導。
供試材料為‘熱研1號’,由中國熱帶農業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所蔬菜研究中心提供。將試驗所需的土樣自然風干破碎后過2 mm篩,混勻裝入無紡布條帶中,供試土壤為紅壤土,參照《土壤農業(yè)化學分析方法》上的方法測定土壤基本理化性質:全氮含量0.72 g·kg-1、有效磷含量35.6 mg·kg-1、速效鉀含量 107.4 mg·kg-1、有機質含量 13.7 g·kg-1、pH 4.79[8]。盧博士有機液肥產于福建寧德生物工程有限公司,產品主要以海洋生物原料,各組分量為:N 7.4%,P2O51.8%,K2O 3.2%,有機質26.1%;基肥為腐熟的牛糞和生物肥料(雞糞、羊糞、鵪鶉鳥糞、蔗渣粉、腐殖酸粉及生物菌種等,由海南省金果復合肥廠生產),按照6∶1的比例配制而成;化肥為挪威復合肥,N∶P∶K 為 15∶15∶15,其類型為硫酸鉀型。
試驗于2015年3—9月在農業(yè)部植物新品種測試分中心測試基地(19°30.16′N,109°30.36′E)溫室中進行。該地屬于典型熱帶海洋氣候,年均氣溫23.1℃。2015年4月20日將秧苗移入裝有土的無紡布條帶,移栽前按尿素(含氮 46%)225 kg·hm-2、過磷化鈣(含 P2O518%)180 kg·hm-2、硫酸鉀(含K2O 45%)200 kg·hm-2及生物肥料 500 kg·hm-2作為基肥一次性施入。移栽后分別對黃秋葵進行0.1%磷酸二氫鉀、0.3%磷酸二氫鉀、0.5%磷酸二氫鉀、0.1%盧博士、0.3%盧博士、0.5%盧博士的不同葉面肥噴施處理,處理時間和方案見表1,每個處理重復10株,采用隨機區(qū)組排列,行株距為0.7 m×0.6 m,試驗期間定期進行澆水、除蟲等田間管理。
表1 不同處理葉面肥配方及噴施日期
1.3.1 生理指標測定 光合特征測量使用美國LI-COR的LI-6400XT便攜式光合儀在4月30日上午9:00—11:30測定光合參數(凈光合速率、氣孔導度、細胞間隙CO2濃度及蒸騰速率),與溫室空氣匹配(Match),空氣二氧化碳濃度為(461.4±11.2)μmol·mol-1,空氣溫度為(36.6±4.7)℃,光強設定 1 000 μmol·m-1·s-1;葉綠素值(SPAD)測定采用美國產CCM—200型葉綠素儀。
1.3.2 產量測定 用于黃秋葵產量與品質指標的測定。4月30日—7月10日每隔2 d采嫩莢1次,采樣時間為早上9:00—11:30,放入密封袋中帶回實驗室,稱重并記錄數據,統(tǒng)計每個處理的產量,計算單株產量。
1.3.3 品質指標測定 果莢中可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定;維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定;碳水化合物含量采用蒽酮比色法測定[9];鈣、鎂含量采用原子吸收法測定。
利用Excel 2010軟件進行數據處理,采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。
不同葉面肥對黃秋葵旺盛期功能葉片的光合影響見表2,噴施不同葉面肥處理下,黃秋葵功能葉片的SPAD值與對照相比顯著增高33.5%~56.1%,噴施磷酸二氫鉀處理的SPAD值隨著噴施濃度的增加而增加,K3分別比K1和K2高26.5%和2.7%,盧博士有機液肥處理的L2分別比L1和L3高20.9%和1.2%;L3的凈光合速率比對照高19.9%,K1僅比對照高6.7%,噴施磷酸二氫鉀處理的凈光合速率(Pn值)隨著噴施濃度的增加而增加,K3分別比K1和K2高14.2%和6.1%,盧博士有機液肥處理L3分別比L1和L2高3.8%和1.8%;噴施磷酸二氫鉀和盧博士有機液肥的氣孔導度都比對照高39.1.5%~45.2%,并都隨著葉面肥濃度的增加而增加;對照和L1處理葉片的細胞間隙CO2濃度顯著低于其他處理,L2、L3、K1、K2、K3 處理的細胞間隙 CO2濃度在157~199 μmol·mol-1;不同葉面肥處理對黃秋葵功能葉的蒸騰速率無顯著影響,噴施葉面肥處理比對照高21.1%~30.1%。
表2 不同葉面肥對黃秋葵光合特征的影響
噴施不同葉面肥對黃秋葵產量的影響見圖1,噴施不同葉面肥黃秋葵的產量表現為K3>L3>K2>L2>K1>L1>CK,對照產量最低,為每株0.66 kg,最高為K3,產量高達每株0.88 kg;與對照相比,噴施磷酸二氫鉀和盧博士有機液肥黃秋葵的產量都隨葉面肥的濃度增加而增加,分別比對照處理的產量增加了16.0%、23.8%、33.1%和12.7%、21.1%、31.5%。K3處理分別比K1和K2處理高6.0%和12.9%,L3處理分別比L1和L2處理高11.3%和14.3%。
圖1 不同葉面肥對黃秋葵果莢產量的影響
噴施不同葉面肥對黃秋葵的碳水化合物、可溶性蛋白質、鈣、鎂和維生素C含量的影響見表3,在黃秋葵果莢中碳水化合物含量方面,CK的碳水化合物含量最低,為56.2 g·kg-1,L2的碳水化合物含量最高,為62.5 g·kg-1,比CK處理高10.1%,但各個處理間差異不顯著;在黃秋葵果莢可溶性蛋白含量方面,L2可溶性蛋白質含量最高,為23.2 g·kg-1,CK的可溶性蛋白含量最低,為 10.2 g·kg-1,K1、K2 和K3差異不顯著,L2、L3與L1間差異顯著;在黃秋葵果莢鈣含量方面,K3鈣含量最高為615mg·kg-1,CK的含鈣量最低為582 mg·kg-1,各個處理間并無顯著差異;在黃秋葵果莢中鎂含量方面,K3的鎂含量最高,為 415 mg·kg-1,CK 的鎂含量最低,為 376 mg·kg-1,各個施肥處理并無明顯差異;在黃秋葵果莢中維生素C含量方面,L1維生素C含量最高,為134mg·kg-1,CK 的維生素 C 最低,為 102 mg·kg-1,L1、L2、L3 和K2之間差異不顯著,但與CK差異顯著。
表3 不同葉面肥對黃秋葵品質的影響
黃秋葵光合作用相關的研究較少,僅有劉志媛等[10]和曹曉婕等[11]對土壤水分含量和稀土對黃秋葵光合作用的影響進行了研究,但是與本文研究相同的有機液肥噴施對黃秋葵的光合影響的報道較少,目前有機液肥噴施對其他植物光合作用的影響報道很多,已有研究表明噴施濃度在一定范圍內的有機液肥對小麥[12]、水稻[13]、梨[14]、烤煙[15]、蕓豆[16]等的光合都有促進作用,本試驗的結果與前人的研究結果一致。有機液肥促使葉綠體關鍵前體氨基乙酰丙酸的合成,可以促進SPAD的合成并提高葉片光化學反應活性,噴施盧博士有機液肥使葉片的SPAD值顯著高于磷酸二氫鉀處理,并隨濃度的增加而升高。本研究結果表明在一定濃度內盧博士有機液肥噴施濃度與黃秋葵葉片的Pn值、SPAD值呈正相關,但噴施磷酸二氫鉀對黃秋葵光合作用的影響顯著低于噴施盧博士處理,因此噴施盧博士有機液肥相比磷酸二氫鉀對黃秋葵光合作用有一定的促進作用。
本試驗黃秋葵的種植密度為每hm223 810株,平均產量為19 048 kg·hm-2,噴施磷酸二氫鉀的產量為 21010kg·hm-2,盧博士有機液肥為 20758kg·hm-2,噴施無機肥的產量高于有機肥,這與陳紀算等[17]和張東昱等[18]的研究結果一致,噴施磷酸二氫鉀葉面肥分別在小松菜和馬鈴薯上得到驗證。這可能是噴施磷酸二氫鉀提高了養(yǎng)分利用率,直接的磷鉀元素可以促使光合產物果莢中蛋白質的生成[19]。植物葉片和根一樣可以吸收利用養(yǎng)分,磷鉀肥的施用能明顯提高黃秋葵產量和改善其品質,這與Shaikh[20]在埃及田間的研究結果一致。由于作物葉片對養(yǎng)分的吸收速率遠大于根部,一般肥料地施后經過4~6 d才能見效,而噴施葉面肥數小時就能達養(yǎng)分吸收高峰。周英等[21]和黃亞麗等[22]的研究發(fā)現,噴施有機液肥對菠菜和板栗的品質和產量也有明顯提高。Ambare等[23]等在印度對4個黃秋葵品種研究發(fā)現,隨著施氮量的增加對黃秋葵的品質和產量也有明顯改善。本試驗中施用有機液肥也能使黃秋葵果莢中的可溶性蛋白、維生素C含量提高,由此合理噴施葉面肥對黃秋葵的品質和產量都有促進作用。
本實驗表明,噴施葉面肥可顯著提高黃秋葵功能葉片的SPAD值和凈光合速率;在一定范圍內噴施磷酸二氫鉀和盧博士有機液肥黃秋葵的產量隨濃度的增加而增加,噴施0.5%磷酸二氫鉀時黃秋葵產量最高,為每株0.88 kg;噴施0.3%的盧博士黃秋葵的碳水化合物和可溶性蛋白含量最高,分別為62.5 g·kg-1和 23.2 g·kg-1,噴施 0.1%盧博士黃秋葵的維生素C含量最高為134 mg·kg-1,噴施盧博士有機液肥能夠提高黃秋葵果莢中可溶性蛋白質和維生素C的含量,明顯改善其品質。