劉銘銘,熊樂(lè)歌,李衍素,賀超興*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京 100081;2.北方交通大學(xué)附屬中學(xué),北京 100081)
生物有機(jī)肥是一種含有大量活性微生物的肥料,該肥料施入土壤后可使作物根系周?chē)奈⑸锎罅糠敝常l(fā)揮自生固氮或聯(lián)合固氮作用,增加土壤向作物提供營(yíng)養(yǎng)的能力,促進(jìn)作物生長(zhǎng)[1]。腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機(jī)物質(zhì),是一種主要由動(dòng)植物遺體經(jīng)過(guò)微生物的分解和轉(zhuǎn)化,以及一系列的化學(xué)過(guò)程形成的一類(lèi)有機(jī)物質(zhì),天然腐植酸廣泛存在于土壤、泥炭、海洋沉積物、褐煤和風(fēng)化煤之中[2]。
在農(nóng)業(yè)方面,與氮、磷、鉀等元素結(jié)合制成的腐植酸類(lèi)肥料,作為一種新型有機(jī)肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè),具有改良土壤理化性狀、增加養(yǎng)分吸收、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、增強(qiáng)抗性等諸多功能,其作用潛力越來(lái)越得到人們的重視。本研究以黃瓜為供試材料,采用穴盤(pán)育苗技術(shù),通過(guò)外源添加腐植酸液肥,探討不同施用方式對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響;在結(jié)果期葉面噴施腐植酸液肥,研究腐植酸液肥對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響,為黃瓜培育壯苗和腐植酸的推廣應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。
供試黃瓜品種為中農(nóng)26號(hào)。試驗(yàn)所用腐植酸產(chǎn)自河北廊坊華孚有機(jī)農(nóng)業(yè)有限公司,劑型為液態(tài),有效成分為腐植酸≥80 g/L及N、P2O5、K2O≥350 g/L。采用50孔穴盤(pán)育苗,育苗基質(zhì)為蔬菜專(zhuān)用基質(zhì),購(gòu)自山東商道生物科技有限公司。
試驗(yàn)分為苗期試驗(yàn)和采收期試驗(yàn)兩部分,于2017年3—5月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所日光溫室內(nèi)進(jìn)行。
苗期試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,CK1:清水葉面噴施(對(duì)照);T1:腐植酸1 000倍稀釋液根施+腐植酸1 000倍稀釋液葉面噴施;T2:腐植酸1 000倍稀釋液葉面噴施;T3:腐植酸1 000倍稀釋液根施。每處理50孔穴盤(pán)2盤(pán),共100株苗,完全隨機(jī)排列。3月18日將黃瓜種子用10%的次氯酸鈉溶液表面消毒5~10 min后,于55 ℃水中浸種15 min,再經(jīng)常溫水中浸泡4 h后,置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽。待種子萌發(fā),選取飽滿、發(fā)芽整齊一致的種子于3月20日播種于50孔穴盤(pán)中。根施從播種開(kāi)始施用,1 000倍液腐植酸液肥與育苗基質(zhì)充分混合均勻后裝盤(pán);葉面噴施處理在黃瓜第1片真葉展開(kāi)時(shí)開(kāi)始噴施。每次根施500 mL/盤(pán),葉面噴施250 mL/盤(pán),具體施肥處理見(jiàn)表1。育苗及處理期間正常水分管理,試驗(yàn)周期內(nèi)不施入其他肥料。
表1 苗期試驗(yàn)各處理腐植酸施肥方法及施用量
采收期試驗(yàn)于4月7日—5月12日在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所日光溫室內(nèi)進(jìn)行。對(duì)進(jìn)入采收期的溫室黃瓜設(shè)置2個(gè)處理,T:腐植酸1 000倍稀釋液葉面噴施;CK2:葉面清水噴施(對(duì)照)。每處理3個(gè)重復(fù),小區(qū)間隨機(jī)排列,小區(qū)面積為10.5 m2,計(jì)產(chǎn)10株。在黃瓜采收期開(kāi)始噴施,試驗(yàn)時(shí)每次將20 g包裝腐植酸水溶肥對(duì)水1 kg進(jìn)行50倍稀釋作為母液,使用時(shí)取300 mL母液加水6 L即稀釋成1 000倍對(duì)黃瓜整株均勻葉片噴霧,每小區(qū)噴施1 L,自4月7日起每7 d處理1次,共處理4次,至5月12日統(tǒng)計(jì)比較不同處理的黃瓜產(chǎn)量。
播種后20 d測(cè)定幼苗株高(從莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的高度)、莖粗(與子葉展開(kāi)方向平行的子葉節(jié)下0.5 cm處的粗度)、葉面積(用葉面積掃描儀測(cè)定);分別取幼苗地上部和地下部,用清水沖洗干凈,擦干水分后,稱(chēng)得單株鮮質(zhì)量;然后105 ℃殺青15 min,75 ℃烘干至恒重,稱(chēng)得單株干質(zhì)量,并計(jì)算壯苗指數(shù)[3]。葉綠素含量采用丙酮法測(cè)定[4]。采收期試驗(yàn)測(cè)定黃瓜產(chǎn)量,計(jì)算667 m2產(chǎn)量和增產(chǎn)率。
采用Excel軟件和GraphPad Prism 6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05)。
從表2可以看出,與對(duì)照相比,腐植酸水溶肥處理后的黃瓜幼苗的株高、莖粗及干鮮質(zhì)量均有提高。其中T2噴施處理的效果最佳,黃瓜幼苗的株高、莖粗、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別比對(duì)照增加了55.49%、25.61%、53.64%和48.65%,均達(dá)到顯著性差異水平;T3根施處理的效果次之,黃瓜幼苗的株高、莖粗、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別比對(duì)照增加了45.12%、17.38%、47.35%和37.84%,差異顯著;根施+噴施處理的黃瓜幼苗的莖粗及單株干質(zhì)量與對(duì)照之間無(wú)顯著差異。從壯苗指數(shù)來(lái)看,T2、T3提高了黃瓜幼苗的壯苗指數(shù),而根施+噴施處理降低了黃瓜幼苗的壯苗指數(shù),降低了10.78%,效果最差,與T2、T3形成顯著差異。綜上,腐植酸液肥采用噴施的方式對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最顯著。
由表3可知,施用腐植酸水溶肥后黃瓜幼苗的葉面積和葉綠素含量均優(yōu)于對(duì)照。與對(duì)照相比,3種處理的葉面積分別增加了12.26%、44.89%和55.91%,其中T2、T3處理與對(duì)照均形成顯著差異;3種處理的黃瓜幼苗的葉綠素總量分別增加了13.42%、32.88%和5.36%,其中T2處理效果最佳,與CK1、T3形成顯著差異。
由表4可以看出,與對(duì)照相比,葉面噴施腐植酸液肥后,黃瓜的單果質(zhì)量和單株果數(shù)分別增加了2.11%、5.37%。667 m2產(chǎn)量顯著增加,達(dá)1 744.47 kg,增產(chǎn)率達(dá)到了8.93%。
目前,工廠化育苗已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)中的常規(guī)育苗技術(shù),但現(xiàn)有的研究多集中在基質(zhì)原料及其配比上,而對(duì)在基質(zhì)中添加有效成分來(lái)培育壯苗的研究較少[5]。已有研究表明,腐植酸可提高質(zhì)膜上的質(zhì)子泵數(shù)量,促進(jìn)氫離子向細(xì)胞外輸出,使細(xì)胞壁酸化松弛,細(xì)胞易于伸長(zhǎng),從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)[6];也有研究提出,腐植酸可改善土壤理化性質(zhì),增加土壤向植物輸送養(yǎng)分的能力從而促進(jìn)植株生長(zhǎng)[7]。劉宇峰等[8]發(fā)現(xiàn)外源腐植酸在一定范圍內(nèi)可以促進(jìn)辣椒幼苗生長(zhǎng);劉美等[9]通過(guò)在育苗基質(zhì)中添加腐植酸,研究其對(duì)番茄穴盤(pán)苗生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明:育苗基質(zhì)中添加適量的腐植酸可增加番茄壯苗指數(shù)、幼苗株高、莖粗及干質(zhì)量。本研究表明在黃瓜幼苗上噴施腐植酸液肥可促進(jìn)黃瓜幼苗生長(zhǎng),有利于培育壯苗,這與前人結(jié)果相一致。本研究發(fā)現(xiàn)根施+葉面噴施復(fù)合處理的生長(zhǎng)指標(biāo)低于單獨(dú)葉面噴施處理或單獨(dú)根施處理,這可能是由于該處理施用腐植酸的用量過(guò)高,復(fù)合后合適的用量及濃度有待后續(xù)研究證實(shí)。
表2 不同處理對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響
表3 不同處理對(duì)黃瓜幼苗葉面積和葉綠素含量的影響
表4 腐植酸水溶肥對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響
腐植酸中含有多種活性功能團(tuán),能提高作物體內(nèi)特別是葉面中多種酶的活性,促進(jìn)作物的代謝過(guò)程。有機(jī)腐植酸高活性液肥是以腐植酸類(lèi)物質(zhì)為主要載體,經(jīng)過(guò)高技術(shù)活化與螯合處理,含有螯合態(tài)多種營(yíng)養(yǎng)元素及高能量、高活性的核心物質(zhì),是有別于其他生物肥料的一種高效液體材料,增產(chǎn)潛力較大[10]。研究表明,含有腐植酸的復(fù)合肥可以增加生菜和甜瓜的產(chǎn)量,改善果實(shí)的品質(zhì),并增強(qiáng)其抗逆性[11-12]。本研究中結(jié)果期試驗(yàn)表明噴施腐植酸液肥可以增加黃瓜的單果質(zhì)量和坐果數(shù)量,并顯著提高了黃瓜的產(chǎn)量。
腐植酸液肥處理黃瓜以葉片噴施效果最佳。表現(xiàn)為在黃瓜幼苗上噴施腐植酸液肥可以改善幼苗素質(zhì),顯著增加黃瓜幼苗的株高、莖粗、葉面積和葉綠素含量,促進(jìn)干物質(zhì)的積累,從而明顯提高了黃瓜幼苗的壯苗指數(shù)。而在黃瓜采收期葉面噴施腐植酸液肥可以明顯增加黃瓜的單果質(zhì)量和坐果數(shù),顯著提高黃瓜的產(chǎn)量。
[1] 張雪艷,田蕾,高艷明,等.生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)、基質(zhì)環(huán)境以及幼苗根系特征的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(1):117-125.
[2] 劉悅上,馬金芝,陸卓.西紅柿施用腐植酸水溶肥料效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(17):112.
[3] 達(dá)娃.黃瓜種子活力與田間壯苗指數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)性分析[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,58(4):62-64.
[4] 劉永軍,郭守華,楊曉玲.植物生理生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000.
[5] 孫躍躍,馬軍妮,李玉龍,等.功能性育苗基質(zhì)中生防菌及腐植酸鉀對(duì)甜瓜穴盤(pán)苗的促生作用[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,44(9):174-180.
[6] HAGER A, DEBUS G, EDEL H G, et al.Auxin induces exocytosis and the rapid synthesis of a highturnoverpool of plasma-membrane H(+)-ATPase[J].Planta, 1991, 185(4): 527-537.
[7] FELLER C, BROSSARD M, CHEN Y N, et al.Selected pioneering works on humus in soils and sediments during the 20th century: A retrospective look from the International Humic Substances Society view[J].Physics and Chemistry of the Earth, 2010,35(15): 903-912.
[8] 劉宇鋒,羅佳,蘇天明,等.外源腐殖酸對(duì)栽培基質(zhì)性狀和辣椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,32(3):647-655.
[9] 劉美,王秀峰,谷端銀,等.育苗基質(zhì)添加腐植酸促進(jìn)番茄穴盤(pán)苗生長(zhǎng)改善生理特性[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2016,22(6):1636-1644.
[10] 張志奎,鹿啟智,余忠保,等.有機(jī)腐殖酸高活性液肥在蔬菜上的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(7):83.
[11] 王浩,李永勝,杜建軍,等.腐植酸液肥對(duì)生菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào),2011(3):16-19.
[12] 潘梅香,朱楊,李秀穎,等.腐殖酸復(fù)合肥對(duì)甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(5):82,84