生物有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜生長的影響

摘 要：通過對黃瓜植株初花期的形態(tài)指標(biāo)（株高、莖粗、葉面積、全株干重）和生理指標(biāo)（葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量）的測定，研究了不同生物有機(jī)肥（0、4%、8%、12%、16%）處理對設(shè)施蔬菜黃瓜生長的影響。結(jié)果表明：各處理下黃瓜植株株高、莖粗、葉面積、全株干重、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量均比對照高。其中黃瓜植株的株高、全株干重存在極顯著差異，其他指標(biāo)均有顯著差異。莖粗、株高、葉面積、全株干重、葉綠素含量、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量在有機(jī)肥含量超過8%時(shí)，隨著生物有機(jī)肥使用量的增加植株生長均受到一定的限制。

關(guān)鍵詞：黃瓜幼苗；形態(tài)指標(biāo)；生理指標(biāo)；生物有機(jī)肥

近年來，我國設(shè)施蔬菜栽培面積迅猛發(fā)展，從20世紀(jì)80年代初期的0.67萬hm2增加到2008年的335萬hm2，目前我國設(shè)施棚栽面積已達(dá)250余萬hm2，約占世界總面積的85%，設(shè)施園藝年產(chǎn)值達(dá)2000多億元。在種植結(jié)構(gòu)上，設(shè)施蔬菜面積占我國設(shè)施園藝總面積的95%以上。且70%以上分布在黃淮海以及其北地區(qū)[1]，成為廣大農(nóng)民獲取經(jīng)濟(jì)利益的主要途徑之一。但是隨著溫室、大棚使用年限的延長，加上化肥、農(nóng)藥使用量過大、連作、復(fù)種指數(shù)較高等因素的影響，加劇了土壤營養(yǎng)失衡，出現(xiàn)了不同程度的土壤惡化、生理病害、連作障礙、蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降等問題[2]。生物有機(jī)肥料是采用高新合成技術(shù)將有益微生物有機(jī)物質(zhì)及無機(jī)營養(yǎng)元素復(fù)合而成的一種新型肥料。它既能保證增產(chǎn)，又減少化肥施用量，降低成本，還能改善土壤及作物品質(zhì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，已成為無公害蔬菜生產(chǎn)中施用的重要肥源之一[3-8]。黃瓜（Cucumis sativus L.），葫蘆科黃瓜屬植物，具有果實(shí)顏色呈油綠或翠綠，表面有柔軟的小刺。中國各地普遍栽培，現(xiàn)廣泛種植于溫帶和熱帶地區(qū)，黃瓜喜溫暖，不耐寒冷，為主要的溫室產(chǎn)品之一。有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜生長有極大的促進(jìn)作用，植株生長明顯好于用農(nóng)家畜肥，表現(xiàn)為黃瓜植株高大，莖粗，節(jié)間長，葉片肥厚，葉色濃綠，且霜霉病較輕，促進(jìn)了大棚蔬菜發(fā)展。為此，利用有機(jī)肥在黃瓜上進(jìn)行了肥效試驗(yàn)，旨在為有機(jī)肥的合理利用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

山東寧陜茂盛種子商行，所選黃瓜種子為津研四號。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

黃瓜種子用50～55℃溫水浸泡10min，30℃溫水浸泡4～6h，然后搓洗瀝干。30℃左右在恒溫箱中浸種催芽（取適量浸泡后黃瓜種子，置于500ml的燒杯中，取一定量的水浸沒種子，水的體積為浸過種子為宜，浸泡種子至種子發(fā)芽），黃瓜于2015年3月1日，溫箱育苗，每20個(gè)種子為一組，3次重復(fù)，點(diǎn)播于5個(gè)不同配比的育苗基質(zhì)中，育苗期間的溫、濕、光等小氣候滿足各苗期生長要求，黃瓜苗齡為55d。各項(xiàng)指標(biāo)的測定：育苗結(jié)束時(shí)觀測植株的莖粗、株高、葉面積、全株干重、可溶性總糖、可溶性蛋白質(zhì)、葉片葉綠素含量。處理方法為：1號不加有機(jī)肥作為對照組，2～5號分別加入不同質(zhì)量比的生物有機(jī)肥（0、4%、8%、12%、16%）。

1.3 主要試劑與儀器

1.3.1 主要試劑：生物有機(jī)肥。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器：光照培養(yǎng)箱（GZP-250，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；可見分光光度計(jì)（722N，上海精科公司）；低速離心機(jī)（KPC-40，科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司）；高速離心機(jī)（HC-3518，科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司）；電子分析天平；直尺。

1.4 黃瓜性狀的測定方法

1.4.1 黃瓜株高的測定：雙子葉植物株高測量方法為[9]：用直尺測量子葉節(jié)到主莖頂端（即生長點(diǎn)）的距離。

1.4.2 黃瓜莖粗的測定：雙子葉植物莖粗測量方法為[9]：用直尺測量。

1.4.3 黃瓜葉面積的測定：雙子葉植物葉面積的測量方法[10]：等腰三角形法。

1.4.4 黃瓜全株干重的測定：雙子葉植物全株干重的測量方法[11]：植物全株干重先用濾紙吸干表面水分，然后在105℃殺青15min后，在70℃烘箱中烘至恒重，稱量得到干物質(zhì)量。

1.4.5 葉綠素含量的測定：色素的提取：取新鮮葉片，剪去粗大的葉脈并剪成碎塊，稱取0.5g放入研缽中加純丙酮5mL，少許CaCO3和石英砂，研磨成勻漿，再加80%丙酮5mL，將勻漿轉(zhuǎn)入離心管，并用適量80%丙酮洗滌研缽，一并轉(zhuǎn)入離心管，離心后棄沉淀，上清液用80%丙酮定容至20mL。取上述色素提取液一毫升，加80%丙酮4mL稀釋后轉(zhuǎn)入比色杯中以80%丙酮為對照，分別測定663nm，645nm處的OD值。最后進(jìn)行計(jì)算[12]。

1.4.6 可溶性總糖的測定（蒽酮比色法）：可溶性糖的提取：將葉片在110℃下烘15min，調(diào)至70℃過夜，得干葉片。將干葉片磨碎稱取50mg于10mL離心管中，加4mL80%乙醇后80℃水浴并不斷攪拌40min，離心得上清液。將殘?jiān)?mL80%的乙醇提取兩次，合并上清液，加入10mg活性炭，80℃脫色30min，加入80%乙醇后定容至10mL，過濾得濾液。吸取上述提取液1mL；，加入5mL蒽酮混勻，使用Uvmini-1240紫外可見分光光度計(jì)測定其在625nm處OD值。由標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程式求得提取液中的糖含量，然后根據(jù)每毫升提取液含有5mg干樣品中的糖，計(jì)算樣品中的糖含量[13]。

1.4.7 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定（考馬斯亮藍(lán)G-250染色法）：可溶性蛋白質(zhì)用水提法提取：稱取鮮樣0.5g，用5mL蒸餾水研磨成勻漿后10000r/min離心10min，上清即為提取的蛋白質(zhì)樣品。吸取蛋白質(zhì)樣品2mL與考馬斯亮藍(lán)染料試劑2mL混勻，使用Uvmini-1240紫外可見分光光度計(jì)測定樣品在620nm處的OD值，然后由標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程式求得樣品中蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度[14]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果以測定的平均值表示，數(shù)據(jù)結(jié)果采用SPSS 軟件（版本20.0）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Microsoft Excel 2003自動(dòng)分析軟件制圖表，采用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD檢驗(yàn)和Duncan法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物有機(jī)肥處理對黃瓜株高的比較

由圖1可看出，不同生物有機(jī)肥處理后，均可使設(shè)施蔬菜黃瓜初花期株高增加，但增加量有所差異，株高大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明有機(jī)肥含量大于8%時(shí)，生物有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期株高的生長產(chǎn)生一定抑制作用。對不同生物有機(jī)肥處理后植株高度進(jìn)行方差分析可知，五種不同處理存在極顯著差異。不同處理后株高的多重比較（LSR法）結(jié)果表明，有機(jī)肥與對照組以及各處理間均存在極顯著差異。

2.2 不同生物有機(jī)肥處理對黃瓜植株莖粗的比較

由圖2可看出，不同有機(jī)肥處理后，黃瓜莖粗均呈上升趨勢，其大小依次為S2>S3>S4>S1>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明有機(jī)肥含量大于8%時(shí)有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期莖粗的生長產(chǎn)生一定的影響。對各處理中黃瓜植株莖粗進(jìn)行方差分析可知這五種處理間存在顯著差異，多重比較結(jié)果表明，各處理與對照相比差異達(dá)極顯著水平。

2.3 不同有機(jī)肥處理對黃瓜葉片葉面積的比較

由圖3可看出，不同有機(jī)肥處理后，均可使設(shè)施蔬菜黃瓜葉片的葉面積增加，但增加量有所差異，葉面積的大小依次為S2>S1>S3>S4>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明生物有機(jī)肥含量大于8%時(shí)有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期葉片的葉面積的生長產(chǎn)生一定的抑制作用。對不同有機(jī)肥處理后葉面積進(jìn)行方差分析可知，五種不同處理存在顯著差異。不同處理后設(shè)施蔬菜黃瓜的葉面積進(jìn)行多重比較（LSR法）結(jié)果表明，S2，S3與對照組存在極顯著差異，其余與對照不存在顯著差異。

2.4 不同有機(jī)肥處理對黃瓜全株干重的比較

由圖4可看出，不同有機(jī)肥處理后，均可使設(shè)施蔬菜黃瓜全株干重的質(zhì)量增加，但增加量有所差異，全株干重質(zhì)量大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明生物有機(jī)肥含量大于8%時(shí)有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期黃瓜全株干重產(chǎn)生一定的抑制作用。對不同有機(jī)肥處理后全株干重的質(zhì)量進(jìn)行方差分析可知，五種不同處理存在極顯著差異。不同處理后設(shè)施蔬菜黃瓜全株干重質(zhì)量進(jìn)行多重比較（LSR法）結(jié)果表明，各處理間均呈現(xiàn)極顯著差異。

2.5 不同有機(jī)肥處理對黃瓜葉片中葉綠素含量的比較

由圖5可看出，不同有機(jī)肥處理后，均可使設(shè)施蔬菜黃瓜葉片中葉綠素含量增加，但增加量有所差異，葉綠素含量大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明生物有機(jī)肥含量大于8%時(shí)有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期葉片的葉綠素含量產(chǎn)生一定的抑制作用。對不同有機(jī)肥處理后葉綠素含量進(jìn)行方差分析可知，五種不同處理存在顯著差異。不同處理后葉綠素含量的多重比較（LSR法）結(jié)果表明，對照與各處理存在極顯著差異。 2.6 不同有機(jī)肥處理對黃瓜葉片中可溶性糖含量的比較

測得的各處理的葡萄糖的OD值，并由葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)線性方程求出相應(yīng)的可溶性糖含量，如圖6所示。由圖6可看出，不同有機(jī)肥處理后，可溶性糖含量也呈增加趨勢，其大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明生物有機(jī)肥含量大于8%時(shí)有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期葉片的可溶性糖含量產(chǎn)生一定的抑制作用。對各處理黃瓜葉片可溶性糖含量進(jìn)行方差分析可知，各處理間達(dá)顯著差異水平。多重比較結(jié)果表明，S2、S3、S4與對照存在極顯著差異，S1與對照不存在顯著差異。

2.7 不同有機(jī)肥處理對黃瓜葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量的比較

由圖7看出，不同處理后，可溶性蛋白質(zhì)均呈增加趨勢，其大小依次為S2>S3>S1>S4>CK。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明生物有機(jī)肥含量大于8%時(shí)有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期葉片的可溶性蛋白含量產(chǎn)生一定的抑制作用。對各處理黃瓜葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量進(jìn)行方差分析知各處理間存在顯著差異。多重比較結(jié)果表明各處理與對照存在極顯著差異。

3 結(jié)論與討論

生物有機(jī)肥含有大量的有機(jī)質(zhì)和多種營養(yǎng)元素，能夠提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，為農(nóng)作物提供全面的營養(yǎng)，促進(jìn)設(shè)施蔬菜黃瓜的生長。黃瓜植株的一些形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)能夠反映植株的生長狀況。本文選擇株高、莖粗、葉面積、全株干重以及生理指標(biāo)葉綠素含量、可溶性糖以及可溶性蛋白的含量為依據(jù)。

由圖都可以明顯看出，不同生物有機(jī)肥處理后，均可使設(shè)施蔬菜黃瓜初花期株高、莖粗、葉面積、全株干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量增加，但增加量有所差異。產(chǎn)生先增長后降低的趨勢，說明有機(jī)肥含量大于8%時(shí)，生物有機(jī)肥對設(shè)施蔬菜黃瓜初花期所測的各項(xiàng)指標(biāo)生長產(chǎn)生一定抑制作用。對不同生物有機(jī)肥處理后各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行方差分析可知，五種不同處理都存在顯著差異。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用[15]的重要色素，其含量是反應(yīng)植物光合能力的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，各處理下葉綠素總量與對照相比均明顯升高。對不同有機(jī)肥處理后的葉綠素含量進(jìn)行方差分析可知，五種不同處理存在顯著差異，說明生物有機(jī)肥對葉綠素起到一定的保護(hù)作用，有利于植物光合能力的保持。

植物的葉綠體是糖的合成場所，通過對黃瓜初花期葉片中可溶性糖含量的分析可知，各處理的可溶性糖含量與對照相比均有極顯著差異，施加生物有機(jī)肥質(zhì)量比為8%時(shí)，葉片中可溶性糖的含量最高，與不施肥后有極顯著差異。說明生物有機(jī)肥可以使得黃瓜葉片中可溶性糖的含量有顯著增加。促進(jìn)黃瓜初花期發(fā)育完成營養(yǎng)生長向生殖生長過渡。

可溶性蛋白質(zhì)是存在于細(xì)胞中的非膜結(jié)合功能蛋白，包括50%的碳同化關(guān)鍵酶PEP Case、RUBP、PPDK，其含量的多少反映葉片活力的高低[16]。研究表明[17]，在一定范圍內(nèi)，氮肥、鉀肥和磷肥的施用可提高葉片中可溶性蛋白的含量。由分析結(jié)果可知，各處理與對照組存在極顯著差異，說明施加適量有機(jī)肥比不施肥時(shí)黃瓜葉片中可溶性蛋白質(zhì)的含量有顯著增加。可能是施加生物有機(jī)肥的N、P、K這三種元素的含量比沒有施肥的高，促進(jìn)黃瓜植株的生長[18-20]。

綜上所述，通過本實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)的測定可知，施加生物有機(jī)肥能夠明顯促進(jìn)黃瓜植株的生長，當(dāng)生物有機(jī)肥質(zhì)量比達(dá)到8%時(shí)，這種增長達(dá)到最大值，這為生物有機(jī)肥的合理利用提供一定的理論依據(jù)。但是因?yàn)闀r(shí)間原因，本實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行到黃瓜發(fā)育初花期的研究，所以后面還需要進(jìn)一步的深入研究。

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