李蒙 朱思遠 張可馨 袁童瑤 蔡東升 申君
摘要:為提高生物有機肥利用率,培育優(yōu)質(zhì)的黃瓜種苗,以豫藝綠如意黃瓜種子為研究對象,采用穴盤育苗方法,以草炭 ∶蛭石 ∶珍珠巖=1 ∶1 ∶1(體積比)為育苗基質(zhì),在基質(zhì)中分別加入30、60、90、120 g生物有機肥,以不添加生物有機肥為對照CK,研究不同用量的生物有機肥對基質(zhì)理化特性、微生物總量、酶活性及黃瓜幼苗生長的影響。結(jié)果表明:在基質(zhì)中添加一定量的生物有機肥,可以改善基質(zhì)容重及孔隙度,提高基質(zhì)的pH值和可溶性鹽濃度(EC值),顯著增加基質(zhì)微生物總量;添加生物有機肥可提高基質(zhì)酶活性,T2處理下,基質(zhì)蔗糖酶和脲酶活性最高,相比CK分別提高了24.3%和35.2%;生物有機肥可顯著促進黃瓜幼苗生長,T2處理下,黃瓜幼苗莖粗、葉面積、全株質(zhì)量和葉片葉綠素總量等指標優(yōu)于其他處理,相比于CK分別提高了11.0%、21.7%、32.0%、15.0%;添加生物有機肥還可增加黃瓜幼苗營養(yǎng)元素的積累。綜上所述,添加生物有機肥可以有效改善基質(zhì)的理化特性,提高基質(zhì)酶活性,促進黃瓜幼苗生長及營養(yǎng)元素的積累,并以60 g添加量為最佳。
關鍵詞:生物有機肥;基質(zhì);黃瓜幼苗;生長;營養(yǎng)元素;酶活性
中圖分類號:S642.206 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2023)15-0112-09
基金項目:河南省高等學校重點科研項目(編號:21B210009);河南省科技攻關計劃(編號:172102110263);信陽農(nóng)林學院高水平科研孵化器建設項目(編號:FCL202101);信陽農(nóng)林學院青年教師科研基金(編號:2019LG006、2018LG005);信陽農(nóng)林學院設施作物栽培關鍵技術及其裝備智能化研究科技創(chuàng)新團隊項目(編號:XNKJTD-011)。
作者簡介:李 蒙(1989—),男,河南信陽人,博士,講師,主要從事設施園藝與無土栽培研究。 E-mail:limengnlfd@163.com。
通信作者:申 君,博士,副教授,主要從事設施蔬菜栽培與病蟲害防治研究。E-mail:shenjun996@163.com。
我國作物產(chǎn)量的穩(wěn)定增長與化肥的施入分不開。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國農(nóng)業(yè)化肥的施用量約占世界的1/3,而這個數(shù)據(jù)還在繼續(xù)增加[1]。我國化肥的超量使用導致土地狀況嚴重下降,土壤重金屬含量增加,從而引起土壤板結(jié),微生物生物量下降,土壤出現(xiàn)酸化等現(xiàn)象。化肥施用過多,導致大量營養(yǎng)元素在作物體內(nèi)積累,無法被作物利用,影響作物品質(zhì)[2]。自2015年我國開始重視農(nóng)業(yè)中化肥施用過量導致的污染問題,并積極提出相關解決政策。大量研究表明,施用生物有機肥可改善這一問題。王秀梅的研究表明,在大田中用有機肥代替10%~20%化肥用量,與市面推薦的化肥用量相比,對玉米的產(chǎn)量沒有明顯的影響,又能達到減少化肥用量的目的[3]。劉興娥等的研究表明,在減少化肥用量的同時增施有機肥和鉀肥,能減產(chǎn)增效[4]。
生物有機肥是以畜禽糞便等有機物料作為基質(zhì)和載體,加入一定比例的營養(yǎng)元素等無機成分,并加入有利于作物根系擴散等特定功能的微生物,經(jīng)過無害化、腐熟等處理后形成的一類兼具有機肥和微生物功能效應的肥料[5-7]。生物有機肥具有化肥的速效性、有機肥的長效性、微量元素的增效性和調(diào)節(jié)劑的促效性,緩釋土壤養(yǎng)分的潛效性等作用,具有提高土壤肥力、改善土壤質(zhì)地、增加土壤中微生物數(shù)量的作用[8-9]。李蒙等的研究表明,在基質(zhì)中添加生物有機肥可明顯改善基質(zhì)的理化特性,生物有機肥在適宜的用量范圍內(nèi)有利于辣椒形成壯苗[10]。鄭文廉等研究表明,施用生物有機肥能有效增加西瓜的生長指標,減少病蟲害,有利于培育優(yōu)質(zhì)健壯的西瓜[11]。郭又奇研究表明,生物有機肥可以顯著增加小油菜的產(chǎn)量,具有推廣價值[12]。
植物對營養(yǎng)元素吸收的不足會限制植物生長;葉片作為植物同化物質(zhì)的部位,它可以反映外界營養(yǎng)是否滿足植物生長的需要[13]。羅軍等的研究表明,在大田中施用生物有機肥能有效增加蘆蒿的株高、莖粗和單株葉片數(shù)[14]。趙強研究表明,在試驗田中添加生物有機肥,可有效提高旱柳皮、樹枝、葉片的營養(yǎng)元素含量[15]。杜天宇研究表明,添加有機肥和生物有機肥均能促進核桃葉片內(nèi)的氮、磷、鉀、鈣元素含量[16]。
黃瓜(Cucumis sativus L.)含水量很高,含大量維生素及少量鈣、磷、鐵等,具有清熱解毒、生津止渴等功效[17]。近年來,黃瓜栽培規(guī)模逐漸擴大,栽培方式多種多樣,關于黃瓜育苗及栽培基質(zhì)種類的研究較多,但在育苗基質(zhì)中添加生物有機肥,研究其用量對黃瓜幼苗的生長及營養(yǎng)元素積累的影響卻鮮有報道。
本試驗采用穴盤育苗的方式,通過在基質(zhì)中添加不同量的生物有機肥,研究其對基質(zhì)理化特性、微生物數(shù)量、基質(zhì)酶活性及黃瓜幼苗生長生理等指標的影響,以期篩選出適宜黃瓜育苗的生物有機肥用量,為進一步合理利用生物有機肥及培育黃瓜壯苗提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試黃瓜種子為豫藝綠如意,購于河南豫藝種業(yè)科技發(fā)展有限公司;育苗基質(zhì)為草炭、蛭石、珍珠巖,體積比為1 ∶1 ∶1,購于信陽市上天梯恒源礦業(yè)有限公司;供試生物有機肥為威斯特(N、P2O5、K2O含量5.5%,有機質(zhì)含量≥42%,有效活菌(枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌等)數(shù)為 2.34×109個/g,其中細菌(枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等)有1.92×108個/g,真菌(菌根真菌、米曲霉)有3.53×107個/g,其他菌種(涇陽鏈霉菌) 1.03×107個/g),購于牧原實業(yè)集團有限公司。
1.2 試驗方案
試驗開始于2021年4—6月,在信陽農(nóng)林學院園藝學院實訓基地物聯(lián)網(wǎng)溫室內(nèi)進行。以草炭 ∶蛭石 ∶珍珠巖體積比1 ∶1 ∶1為育苗基質(zhì),分別在基質(zhì)中加入30、60、90、120 g的生物有機肥,以不添加生物有機肥為對照(CK),共設置5個處理,每個處理重復3次(表1)。
采用穴盤育苗,育苗盤為50孔,每個穴盤基質(zhì)總量為500 g,單株幼苗的基質(zhì)量為10 g。先對穴盤進行清洗、消毒,然后將按比例混配好的基質(zhì)裝入50孔的穴盤中。之后將黃瓜種子進行溫湯浸種,用浸濕的紗布包住種子,在恒溫培養(yǎng)箱26~30 ℃中進行催芽。經(jīng)過24 h左右,查看種子是否露白,待種子全部露白后,進行壓穴播種,每穴1粒種子。每日查看種子出苗狀況,待幼苗3葉1心時,每個小區(qū)隨機選擇3株幼苗,測定各項指標。
1.3 試驗方法
1.3.1 基質(zhì)理化性狀
分別稱取栽培前和栽培后的基質(zhì),參照郭世榮的方法,對基質(zhì)進行容重、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙的測定[18];基質(zhì)pH值采用PHS-3C型筆式酸度計測定;基質(zhì)可溶性鹽濃度(EC值)采用DDSJ-308A型電導率儀測定。
1.3.2 基質(zhì)微生物數(shù)量
基質(zhì)內(nèi)細菌、真菌、放線菌的數(shù)量采用稀釋平板涂布法測定[19]。
1.3.3 基質(zhì)酶活性
基質(zhì)蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法[20]測定;基質(zhì)脲酶活性采用靛酚比色法測定;基質(zhì)堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉法測定;基質(zhì)過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法[21]測定。
1.3.4 生長指標
用直尺測量黃瓜幼苗株高,用游標卡尺測量莖粗,用分析天平測量干質(zhì)量、鮮質(zhì)量,用排水法測量根體積;黃瓜幼苗葉面積采用方格計數(shù)法[22];利用公式計算出壯苗指數(shù)(壯苗指數(shù)=莖粗/株高×葉面積);根系活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[23]。
1.3.5 葉綠素含量
葉綠素含量采用無水乙醇和丙酮混合液浸提法[24]測定。將黃瓜幼苗葉片洗凈并擦干水分,剔除葉片中脈將葉片剪碎,稱取0.2 g放入配置好的混合液中,定容至20 mL,置于黑暗條件下,直至葉片發(fā)白,將溶液定容至25 mL,搖勻備用;以浸提液為空白對照,用分光光度計按要求在不同波長進行吸光度的測定。最終計算葉片所含葉綠素和類胡蘿卜素等含量。
1.3.6 光合參數(shù)
選擇長勢相對一致的幼苗,于09:00—11:00取各處理生長點以下第3張真葉,采用美國LICOR公司生產(chǎn)的Li-6400便攜式光合儀測定凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)等指標,每個處理重復3次。
1.3.7 黃瓜幼苗碳酸酐酶與RuBP羧化/加氧酶(Rubisco)活性
選擇長勢相對一致的幼苗,取植株生長點以下第1張葉,準確稱取0.5 g,在4.5 g 100 mmol/L 預冷的磷酸緩沖液中研磨,將提取液在4 ℃下以3 000 g離心20 min,取上清液,碳酸酐酶及Rubisco酶活性均使用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒進行測定,用酶標儀在450 nm波長下測定吸光值,再根據(jù)標準曲線計算酶活性[25]。
1.3.8 黃瓜幼苗營養(yǎng)元素含量
植株內(nèi)氮含量、磷含量和鉀含量的測定分別采用凱式定氮法、釩鉬黃比色法、火焰光度法[26];鈣、鎂、鐵含量使用ZEEnit 700原子吸收光譜儀進行測定。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 20.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)的顯著性分析,采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理和制圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 栽培前后基質(zhì)理化性質(zhì)
由表2可知,栽培前的基質(zhì)CK的容重最大,為0.32 g/cm3,T2處理的容重最小,為0.26 g/cm3;各處理的持水孔隙、通氣孔隙與CK相比均有明顯的改善,基質(zhì)T2處理大小孔隙比最大。隨著生物有機肥用量的增加,栽培前基質(zhì)的pH值呈上升趨勢,范圍在6.64~7.20之間,T4處理pH值最高;CK的EC值最低,為1.06 mS/cm,T2處理的EC值最高,為 1.35 mS/cm,顯著高于CK處理,符合黃瓜種苗生長的EC值范圍。
栽培后的容重在0.29~0.36 g/cm3之間,CK最大,T2處理最小,與CK相比降低了19.4%;T2處理的總孔隙度最大,較CK提高了10.9%;栽培后T2處理的大小孔隙比最大,CK最小。CK的pH值最小,為5.28;T4處理最大,為6.24,與CK相比提高了18.2%;T2處理EC值最高,T4處理次之,CK最小。
2.2 生物有機肥用量對基質(zhì)微生物數(shù)量的影響
由圖1可知,T4處理細菌和放線菌數(shù)量最高,分別為6.59×104 、2.42×104 CFU/g,CK細菌和放線菌數(shù)量最低,與CK相比分別提高了14.8%、37.5%;T3處理的真菌數(shù)量最高,CK最小,與CK相比增加了30.1%。微生物總量隨著生物有機肥用量的增多而逐漸上升,T4處理最大,為12.73×104 CFU/g,CK最小,為9.55×104 CFU/g,T4處理與CK相比增加33.3%。
2.3 生物有機肥用量對基質(zhì)酶活性的影響
由圖2可知,CK中各基質(zhì)酶活性均為最低;隨著生物有機肥用量的增加,各處理基質(zhì)酶活性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,T2處理的蔗糖酶活性最大,為41.78 mg/(g·d),CK最小,為33.6 mg/(g·d),T2處理較CK相比提高了24.3%。T2處理的脲酶活性最高,T3處理次之,為3.29 mg/(g·d),與CK相比,T2處理提高了35.2%,T3處理提高了33.2%。T3處理的堿性磷酸酶最大,為1.76 mg/(g·d),T2處理次之,為1.75 mg/(g·d),CK最小,為 1.23 mg/(g·d),T3處理較CK增加了43.1%。T2處理的過氧化氫酶最大,與CK相比,T2處理和T3處理分別提高了20.0%和18.7%。綜上所述,生物有機肥可以提高基質(zhì)酶活性,其中T2處理效果最好。
2.4 生物有機肥用量對黃瓜幼苗生長的影響
由表3可知,T3處理的株高最大,T4處理次之。隨著生物有機肥用量的增加,黃瓜幼苗的株高、上胚軸長、下胚軸長莖粗、 葉面積均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,T2處理的黃瓜幼苗莖粗最大,為3.82 mm,CK最小,與CK相比,T2處理和T3處理莖粗分別增加了11.0%、9.0%。T2處理的葉面積最大,為28.08 cm2,T3處理次之,為26.25 cm2,CK最小,為23.08 cm2,T2處理的黃瓜幼苗葉面積較T3處理和CK分別提高了7.0%、21.7%。
2.5 生物有機肥用量對黃瓜幼苗壯苗指數(shù)和根系生長的影響
由圖3可知,T2處理黃瓜幼苗的壯苗指數(shù)最大,為0.153,CK的壯苗指數(shù)最小,為0.113,T2處理比CK提高了35.4%。隨著生物有機肥用量的逐漸增加,黃瓜幼苗的最大根長、根系活力和根體積均有明顯的改變,T3處理黃瓜幼苗的最大根長最佳,為12.02 cm,比CK提高了35.7%;T2處理的根體積最大,為0.37 cm3,CK最小,為0.13 cm3;T2處理的根活力最大,為 217.06 μg/(g·h),T3處理次之,CK最小,為 178.90 μg/(g·h),T2和T3處理相比于CK提高了21.3%和14.5%。說明基質(zhì)中添加60 g生物有機肥有利于改善黃瓜幼苗的壯苗指數(shù)和根系的生長。
2.6 生物有機肥用量對黃瓜幼苗干鮮質(zhì)量的影響
由表4可知,T2處理的黃瓜幼苗地上干質(zhì)量最大,為0.3 g,與CK相比提高了30.4%,顯著高于T1處理。T2處理的地下干質(zhì)量最大,為0.04 g,T1、T3、T4處理次之,均為0.03 g,與CK相比,T2提高了100.0%,T1、T3、T4處理提高了50.0%。T3處理的地上鮮質(zhì)量、全株鮮質(zhì)量最大,與CK相比分別提高了34.2%和35.5%。T2處理的全株干質(zhì)量最大,與CK相比提高了32%;T2和T3處理地下鮮質(zhì)量與CK相比增加了45.5%;各處理根冠比差異不顯著。上述結(jié)果表明,生物有機肥不同用量可以促進黃瓜幼苗干物質(zhì)的積累,其中以T2處理效果最好。
2.7 生物有機肥用量對黃瓜幼苗葉片葉綠素含量的影響
由表5可知,T2處理的黃瓜幼苗葉片葉綠素a、葉綠素b含量最佳 分別為13.44、3.14 mg/g,相比于CK分別提高了9.8%、37.7%。隨著生物有機肥用量的增加,黃瓜幼苗葉綠素總量呈現(xiàn)先增后降的趨勢,T2處理葉綠素總量最高,為19.42 mg/g,與CK相比增加了15.0%。
2.8 生物有機肥用量對黃瓜幼苗葉片光合參數(shù)的影響
由圖4可知,隨著生物有機肥用量的增加,凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,但胞間CO2濃度呈先下降后上升的趨勢。其國,T2處理的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均為最大值,分別為17.35 μmol/(m2·s)、0.35 mol/(m2·s)、7.35 mmol/(m2·s),分別較CK增加了13.5%、25.0%、29.4%,CK均最??;T2處理的胞間CO2濃度最小,為196.19 μmol/mol,CK最大。結(jié)果表明,表面生物有機肥可以促進黃瓜葉片光合參數(shù)的增加,尤以T2處理最好。
2.9 生物有機肥用量對黃瓜幼苗葉片碳酸酐酶與Rubisco酶活性的影響
由圖5可知,隨著生物有機肥用量的增加,碳酸酐酶與Rubisco酶活性均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢 T2處理的碳酸酐酶活性、 Rubisco酶活性最大,分別為323 U/L、 0.83 μmol/(g·min),較CK增加了17.5%、16.9%;T3次之,較CK增加了11.3%、11.3%,CK最小。結(jié)果說明,生物有機肥有利于黃瓜幼苗葉片碳酸酐酶與Rubisco酶活性的增加,尤以T2處理最佳。
2.10 生物有機肥用量對黃瓜幼苗營養(yǎng)元素積累的影響
由表6可知,隨著生物有機肥用量的升高,幼苗體內(nèi)N、K、P、Ca、Mg、Fe含量有先上升后下降的趨勢,T2處理的幼苗氮含量最高,為7.14 mg/株,較CK提高了27.0%,T3處理次之,為6.75 mg/株,CK最小,僅為5.62 mg/株。T3處理的幼苗磷含量、鎂含量最大,CK最小。T2處理幼苗鉀含量、鈣含量、鐵含量最大,較CK分別提高了29.6%、27.9%、72.7%,CK均最小。結(jié)果表明,生物有機肥可以增加植株體內(nèi)的營養(yǎng)元素,在T2處理時效果最好,這與基質(zhì)中養(yǎng)分含量結(jié)果變化相似。
2.11 植株的生長狀況和基質(zhì)特性的相關性分析
從表7可以看出,黃瓜的株高、莖粗、全株干質(zhì)量、葉面積受基質(zhì)理化性質(zhì)的影響較大,基質(zhì)的總孔隙度與幼苗的葉面積、氮、磷、鐵含量、Rubisco酶活性呈顯著相關;基質(zhì)的容重與幼苗全株干質(zhì)量呈顯著負相關;EC值與幼苗氮含量、鐵含量、碳酸酐酶活性呈極顯著相關。結(jié)果說明,EC值越大,黃瓜幼苗的生長指標越大?;|(zhì)的pH值與幼苗大部分數(shù)據(jù)呈顯著相關,微生物總數(shù)與幼苗磷含量呈極顯著相關,說明pH值和微生物總數(shù)有利于黃瓜幼苗植株營養(yǎng)元素的積累?;|(zhì)中的蔗糖酶活性與幼苗全株干質(zhì)量、氮含量、碳酸酐酶、Rubisco酶活性呈極顯著相關;堿性磷酸酶活性與幼苗莖粗、葉面積、磷含量、Rubisco酶活性呈極顯著相關;過氧化氫酶與幼苗的全株干質(zhì)量、葉面積、鐵含量呈極顯著相關,說明基質(zhì)中的蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶可以促進葉片的發(fā)育且有利于幼苗對營養(yǎng)元素的吸收。綜上所述,黃瓜幼苗的生長指標受基質(zhì)容重、EC值、養(yǎng)分含量和酶活性的影響較大,即當基質(zhì)容重較大,養(yǎng)分含量和酶活性較低時,不利于培育優(yōu)質(zhì)的黃瓜幼苗。
3 討論與結(jié)論
土壤理化性質(zhì)包括土壤容重、持水孔隙等因素,直接影響土壤肥力狀況,土壤容重對作物生長起到重要的作用,反映土壤的通氣狀況、保水狀況及土壤顆粒結(jié)構。本試驗中,經(jīng)過生物有機肥處理后的栽培基質(zhì),CK的基質(zhì)容重最大,T2處理的基質(zhì)容重較其他處理改善最佳;T2處理較CK各孔隙度均有明顯的提高,說明在基質(zhì)中添加生物有機肥對基質(zhì)的理化性質(zhì)、各孔隙度均有一定的改善效果。呂真真等研究表明,配施有機肥顯著改善雙季稻田土壤的理化特性[27]。pH值反映了基質(zhì)的酸堿狀況,EC值反映了基質(zhì)的鹽離子濃度,栽培后的T2處理pH值為5.91,EC值為1.15 mS/cm,適合黃瓜幼苗生長,這與丁小濤等的試驗結(jié)果[28]相似。張二震等的研究表明,EC值在0.8~1.5 mS/cm時候,水培苦萵苣生長狀況良好[29]。栽培后CK處理的pH值和EC值明顯低于其他處理,不利于給幼苗提供了適宜的生長狀況。本試驗結(jié)果表明,生物有機肥明顯改善基質(zhì)容重狀況,提高基質(zhì)的孔隙度,使基質(zhì)保持在適宜的pH值和EC值范圍內(nèi),給植物提供了適宜的生長環(huán)境。這與楊忠贊等的研究結(jié)果生物有機肥對改善土壤理化性質(zhì)起到重要作用[30]相似。
黃瓜幼苗在生長過程中,需要養(yǎng)分的種類很多,其中N、K、P、Ca、Mg是黃瓜幼苗生長需求量較多的養(yǎng)分,F(xiàn)e元素的需求量較少,這些養(yǎng)分主要從基質(zhì)中獲得。生物有機肥富含豐富的營養(yǎng)元素,為植物的生長提供必要的養(yǎng)分。邱吟霜等研究結(jié)果認為,添加生物有機肥對玉米土壤中有機質(zhì)、全磷、速效鉀含量有顯著促進作用[31]。本試驗中,T2處理的黃瓜幼苗體內(nèi)氮、鉀、鈣、鐵含量最高,CK的含量最低,磷、鎂含量相比CK有顯著提升,說明隨著生物有機肥用量的增加,黃瓜幼苗體內(nèi)的營養(yǎng)元素隨之增加。這表明,在基質(zhì)內(nèi)添加60 g生物有機肥可以較好的提高黃瓜幼苗N、K、P、Ca、Mg、Fe含量。這與陳倩等的研究結(jié)果有機肥顯著提高蘋果葉片總氮量[32]相似。王文麗等的研究表明,施用生物有機肥有效提高馬鈴薯根際土壤的全氮、全磷、全鉀含量,主要是因為生物有機肥內(nèi)含有大量的有機質(zhì),可以改善植物的生長環(huán)境,促進養(yǎng)分在基質(zhì)內(nèi)增加[33]。王小龍等的研究表明,在土壤中施用生物有機肥顯著提高葡萄根系全氮含量,其中磷、鉀和其他微量元素顯著高于對照組[34]。
基質(zhì)中微生物起到調(diào)節(jié)養(yǎng)分循環(huán)和降解的作用,生物有機肥為微生物提供了有利條件,使基質(zhì)中的土壤酶活性增加,二者共同促進基質(zhì)內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán)。本試驗中,隨著生物有機肥用量的增加,基質(zhì)內(nèi)微生物總量隨之增加,各處理均高于CK,李大榮等的研究表明,微生物中的有益菌類對植物營養(yǎng)元素的吸收及生長方面都起促進作用[35]。馬鳳捷的研究表明,放線菌對西瓜、番茄等的生長有促進作用的同時,也改善了土壤的理化特性[36]。徐池明的研究表明,施用生物有機肥顯著提高蘋果園內(nèi)土壤微生物數(shù)量,改善土壤理化性質(zhì),提高蘋果樹對養(yǎng)分的吸收利用[37]。本試驗中,T2處理的過氧化氫酶活性較CK顯著增加,較其他處理表現(xiàn)最好;蔗糖酶和脲酶活性均高于CK。這與前人的結(jié)果一致,如王俊紅等的研究中,施用生物有機肥有利于提高小麥根際土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性,并在根際積累較多的細菌群落,促進植物生長[38]。盧鈺升等的研究表明,有機肥代替化肥有利于改善土壤理化性質(zhì)增加酶活[39]。劉鎧鳴研究表明,施用生物有機肥有利于提高東北黑土地酶活性,改善土壤肥力,顯著提高玉米籽粒氮、磷、鉀地養(yǎng)分含量[40]。
株高和莖粗在一定程度上可以體現(xiàn)黃瓜幼苗的長勢情況,葉片是植物光合作用的主要部位,葉綠素、光合參數(shù)也可以作為黃瓜幼苗光合作用的重要指標,黃瓜幼苗的生長,是進行干物質(zhì)積累的過程,干物質(zhì)是光合作用合成的產(chǎn)物,也是衡量黃瓜幼苗生長的基礎。于會麗等的研究表明,添加生物有機肥有利于提高蘋果幼苗的株高等生長指標[41]。李亮研究表明,生物有機肥對獼猴桃的發(fā)育和根系的生長有促進作用[42]。本試驗添加不同用量的生物有機肥可以觀察到黃瓜幼苗的生長狀況有明顯的上升趨勢,黃瓜幼苗的莖粗、葉面積、全株干質(zhì)量、葉綠素總量、光合參數(shù)有所提升,同時T2處理的下胚軸長、壯苗指數(shù)、根體積、根活力、凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均高于其他處理,碳酸酐酶活性、Rubisco酶活性各處理較CK具有不同程度地明顯提升。在各處理中,CK的黃瓜幼苗生長狀況較其他處理最差,T2處理最好。根系活力可以反映作物新陳代謝的強弱和作物的生命特征,T2處理的根系活力較其他處理最高,表現(xiàn)最好。這與羅軍等的研究結(jié)果[14]類似,生物有機肥顯著改善蘆蒿的株高、莖粗、根系活力等生長指標。
綜上所述,添加生物有機肥可以有效改善基質(zhì)的理化特性,提高微生物數(shù)量和基質(zhì)酶活性,促進黃瓜幼苗生長及營養(yǎng)元素積累,但用量也不宜過高,當生物有機肥添加量為60 g時,黃瓜幼苗生長最為健壯,可進行推廣使用。
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