生物有機(jī)肥對(duì)保護(hù)地蔬菜生理性狀及品質(zhì)的影響研究

崔鶴，谷燁，吳云飛，馬軍，任國(guó)莉*

( 1.佳木斯大學(xué) 農(nóng)業(yè)與環(huán)境生物技術(shù)研究所，黑龍江 佳木斯 154007；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所，哈爾濱 150036)

蔬菜為人體提供多種維生素、礦物質(zhì)、糖類和微量蛋白，在中國(guó)城鄉(xiāng)居民膳食結(jié)構(gòu)中具有顯著地位[1-2]。隨著我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，人們對(duì)蔬菜品質(zhì)的要求也日益提高，不僅要求外觀美、風(fēng)味佳、農(nóng)藥及有害物質(zhì)殘留低，還要求其具有豐富、均衡的營(yíng)養(yǎng)成分[3]。由于化學(xué)肥料特別是氮肥的無(wú)節(jié)制使用，使蔬菜中硝酸鹽含量超標(biāo)，硝酸鹽在生物體內(nèi)極易氧化為亞硝酸鹽，使癌癥的發(fā)病率大幅度提升[4]。蔬菜中可溶性糖是指蔬菜中含可被人類消化利用的糖類，是蔬菜中重要的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味成分[5]。蔬菜根莖分泌的有機(jī)酸對(duì)蔬菜品質(zhì)、有益微生物繁殖和改善土壤環(huán)境的作用較明顯[6]。生物有機(jī)肥可有效的提高蔬菜中葉綠素、有機(jī)酸、可溶性糖含量及土壤中各養(yǎng)分的利用率。生物有機(jī)肥中含有大量的活性微生物施入土壤后可促進(jìn)作物根系周?chē)奈⑸锓敝常龠M(jìn)土壤向作物提供營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)作物生長(zhǎng)[7]。本實(shí)驗(yàn)以不同用量的生物有機(jī)肥做對(duì)比，探究不同用量的生物有機(jī)肥對(duì)秋葵、黃瓜和冬瓜的生理性狀和品質(zhì)的影響，為生物有機(jī)肥在無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在佳木斯大學(xué)七區(qū)試驗(yàn)田與佳南農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，生物有機(jī)肥由佳木斯大學(xué)生物質(zhì)研究中心提供，生物有機(jī)肥的組成包括有機(jī)質(zhì)含量≥30%，氮磷鉀總含量7%，微量元素含量1%，鈣鎂硫總含量10%，有效活菌數(shù)≥8×108cfu/g。供試蔬菜分別為黃秋葵、旱黃瓜和廣東黑皮冬瓜。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理組，處理組1：空白對(duì)照(CK)，不施任何肥料，產(chǎn)量為基礎(chǔ)地力產(chǎn)量；處理組2：選用的生物有機(jī)肥與草炭土以1∶5的比例混合，記為A1；處理組3：生物有機(jī)肥與草炭土1∶6混合，記為A2；處理組4：生物有機(jī)肥與草炭土1∶7混合，記為A3；處理組5：生物有機(jī)肥與草炭土1∶8混合，記為A4；處理組6：生物有機(jī)肥與草炭土1∶9混合，記為A5；處理組7：生物有機(jī)肥與草炭土1∶10混合，記為A6。

將選取的種子于佳木斯大學(xué)溫室大棚內(nèi)進(jìn)行育種，觀察并記錄其種子成活率，待植物長(zhǎng)出兩片真葉后移至佳南農(nóng)場(chǎng)，當(dāng)蔬菜生長(zhǎng)到開(kāi)花期和結(jié)果期時(shí)，分別取其莖、葉測(cè)定蔬菜中葉綠素、可溶性糖和有機(jī)酸含量。本實(shí)驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均用SPSS 16.60軟件處理。

1.2.2 紫外分光光度法測(cè)定葉綠素含量

利用無(wú)水乙醇作為對(duì)照調(diào)節(jié)紫外分光光度計(jì)，測(cè)定葉綠素提取液在波長(zhǎng)645nm和663nm下的吸光度，利用Arnon公式，計(jì)算葉綠素總濃度；計(jì)算公式如下：

葉綠素a濃度(mg/L)∶Ca=12.7A633-2.69A645

(1)

葉綠素b濃度(mg/L)∶Cb=22.9A645-4.68A663

(2)

葉綠素總濃度(mg/L)∶Ca+b=Ca+Cb

(3)

1.2.3 酸堿滴定法浸提蔬菜中有機(jī)酸含量

在室溫條件下，選用去離子水浸提蔬菜中有機(jī)酸，酚酞溶液作為指示劑，并用0.02mol/L的NaOH溶液滴定浸出液，浸出液顏色由深綠色或深黃色變?yōu)槲⒓t色且30s內(nèi)不褪色，計(jì)為滴定終點(diǎn)，計(jì)算樣品中有機(jī)酸含量，見(jiàn)公式(4)。

總酸度=V1×V×N×K×a÷(V2×W)×100%

(4)

式中：W：樣品鮮重，g；a：樣品滴定前的稀釋倍數(shù)V1：樣品提取液總體積，mL；V2：滴定時(shí)所取濾液體積，mL；V：滴定時(shí)所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；N：NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；K：將總酸換算為特定有機(jī)酸的系數(shù)：蘋(píng)果酸0.067、檸檬酸0.064、酒石酸0.075、乳酸0.090、草酸0.045。

1.2.4 苯酚-硫酸法測(cè)定可溶性糖含量

在硫酸的作用下多糖先水解為單糖，并迅速脫水生成糖醛衍生物，與苯酚生成深棕色化合物，記錄深棕色化合物在波長(zhǎng)490nm處的吸光度并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[8]。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定可溶性糖含量工作曲線方程如下：

A=0.69lx+0.3515,R=0.9939

(5)

2 結(jié)果分析

2.1 施用生物有機(jī)肥對(duì)葉綠素含量的影響

葉片中葉綠素含量是反映植物葉片光合能力的一個(gè)重要指標(biāo)[9]。不同用量的生物有機(jī)肥對(duì)不同時(shí)期蔬菜中葉綠素含量影響均有所不同，葉綠素在開(kāi)花期含量普遍高于結(jié)果期，且黃瓜、冬瓜和秋葵的葉綠素含量均在A4處均呈現(xiàn)峰值，說(shuō)明在A4條件下對(duì)葉綠素含量作用較顯著。(見(jiàn)圖1和圖2)

圖1 葉綠素含量(開(kāi)花期)

圖2 葉綠素含量(結(jié)果期)

2.2 施用生物有機(jī)肥對(duì)有機(jī)酸含量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在開(kāi)花期和結(jié)果期時(shí)，A4條件下秋葵和黃瓜莖中分泌的有機(jī)酸含量較多，在A5條件下冬瓜分泌有機(jī)酸較多，而在A1條件下對(duì)蔬菜分泌有機(jī)酸抑制效果較明顯。(見(jiàn)圖3和圖4)

圖3 有機(jī)酸含量(開(kāi)花期)

圖4 有機(jī)酸含量(結(jié)果期)

2.3 施用生物有機(jī)肥對(duì)可溶性糖含量的影響

圖5 可溶性糖含量(開(kāi)花期)

生物有機(jī)肥的施用可使實(shí)驗(yàn)組幾種蔬菜的可溶性糖含量大幅度提高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，A1條件抑制蔬菜分泌可溶性糖，A4的條件下可溶性糖含量呈現(xiàn)峰值，在開(kāi)花期時(shí)秋葵和黃瓜可溶性糖含量相對(duì)較高，而在結(jié)果期時(shí)冬瓜可溶性糖含量較高。說(shuō)明在A4條件下對(duì)秋葵、黃瓜和苦瓜的可溶性糖含量作用效果顯著。(見(jiàn)圖5和圖6)

圖6 可溶性糖含量(結(jié)果期)

3 討論

生物有機(jī)肥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和特定功能的有益菌，在土壤中逐步釋放營(yíng)養(yǎng)成分，補(bǔ)充蔬菜所需的氮磷鉀和其它微量元素，對(duì)改善蔬菜的生理性狀具有顯著效果。各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的綜合評(píng)估結(jié)果表明，施用適量的生物有機(jī)肥，實(shí)驗(yàn)組蔬菜品質(zhì)與口感普遍高于平均值，A4條件下的黃瓜和秋葵最先開(kāi)花結(jié)果，A5條件下的冬瓜最先開(kāi)花結(jié)果，實(shí)驗(yàn)組蔬菜果實(shí)豐碩、味道鮮美具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，滿足人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)與口感的雙重需求。生物有機(jī)肥施用量不同，對(duì)蔬菜生長(zhǎng)狀況、果實(shí)品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響均不同，所以探求生物有機(jī)肥適宜的施用量尤其重要，生物有機(jī)肥施用量不足會(huì)直接導(dǎo)致作物生長(zhǎng)緩慢，過(guò)量則會(huì)抑制作物生長(zhǎng)，適量施用生物有機(jī)肥不僅可以提高蔬菜品質(zhì)，而且會(huì)修復(fù)因化肥大量使用導(dǎo)致板結(jié)退化的土壤。但目前生物有機(jī)肥存在起效單一的缺點(diǎn)，進(jìn)一步研究生物有機(jī)肥與其它肥料和生物農(nóng)藥等適量結(jié)合施用是否能更好的改善土壤環(huán)境和提高蔬菜品質(zhì)是本課題后續(xù)研究方向。

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