花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液灌根對蕹菜的促生長效果初探

宋詩昀 李珊珊 張靜 杜初廷 王慧慧 杜波

(成都新朝陽作物科學(xué)股份有限公司，四川 成都 610000)

蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)，又名空心菜，屬于番薯屬光萼組植物，是我國西南、華南、華東及華中普遍栽培的主要葉菜類蔬菜之一，栽培利用歷史悠久，品種資源豐富[1]。蕹菜播種一次可多次收獲[2]，其性喜高溫且濕潤環(huán)境[3]，具有豐富的營養(yǎng)價值和較高的藥用價值[4,5]。但是在蕹菜的種植生產(chǎn)中常常投入大量的化學(xué)肥料[6]，尤其是氮肥，以此來以提高產(chǎn)量、獲取最大效益；大量氮肥的投入不僅不利于蔬菜的品質(zhì)提高[7,8]，而且引發(fā)了一系列的環(huán)境污染[9,10]，不利于農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展。

已有學(xué)者采用不同基質(zhì)栽培和栽培方式，旨在提高蕹菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，但各研究的效果不一[11,12]。也有利用牲畜糞便沼液來處理蕹菜，但必須額外補(bǔ)充磷源[13]；如果使用不當(dāng)則會造成植株的燒苗和毒害，并且還會進(jìn)一步給土壤中帶來鹽分的積累。隨著人民生活水平不斷提高，對更高質(zhì)量和更安全的農(nóng)產(chǎn)品的需求越來越迫切。生物刺激劑以其獨(dú)特的增產(chǎn)提質(zhì)作用，得到迅速發(fā)展。生物刺激劑的功能眾多，如提高農(nóng)作物對化肥的利用率[14]、調(diào)控農(nóng)作物生長發(fā)育[15]、誘導(dǎo)產(chǎn)生抗脅迫機(jī)制、增強(qiáng)對不良生長環(huán)境的抵抗力[16]、促進(jìn)葉綠素形成、提高光合作用效率[14]。不同生物刺激劑及其產(chǎn)品在田間蔬菜[16,17]、作物產(chǎn)量及品質(zhì)的提升方面表現(xiàn)出了顯著的效果[18-20]。

作為植物繁衍后代的器官，花粉是高活性生物刺激劑天然富集源。花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液以花粉為原料，萃取獲得。經(jīng)檢測，花粉多糖萃取液包含功能性多糖、氨基酸、多肽、黃酮、脂質(zhì)、酚類、維生素、微量活性元素等60余種功能活性物和有益物質(zhì)，具有極高的生物刺激活性。多糖是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物大分子物質(zhì)，多糖的結(jié)構(gòu)特征決定多糖具有多種生物學(xué)功能，近年來在植物學(xué)研究較多的多糖功能包括抗氧化、促生長、誘導(dǎo)植物免疫等。

為探究花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液對蕹菜促生長的效果，2020年8月14—21日于蔬菜大棚內(nèi)開展了試驗(yàn)，試驗(yàn)期間氣溫20～31℃，觀察其對蕹菜生長的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試樣品為花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液(N加P2O5加K2O≥100g·L-1、花粉多糖≥700ppm、水溶性有機(jī)質(zhì)≥300g·L-1)水劑，成都新朝陽作物科學(xué)股份有限公司，對照樣品為復(fù)合肥(嘉施利，N-P2O5-K2O為17-17-17)，嘉施利(應(yīng)城)化肥有限公司。供試作物為蕹菜(旺長期)。試驗(yàn)田土壤基本理化性質(zhì)情況如表1所示。

表1 處理前土壤基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)開展于四川省成都市雙流區(qū)彭鎮(zhèn)，采用田間試驗(yàn)方法，同田設(shè)置試驗(yàn)處理和對照處理，每個小區(qū)面積劃為12m2，設(shè)置16kg·667m-2、8kg·667m-2和4kg·667m-23種花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液的施用量，用水標(biāo)準(zhǔn)為1.6t·667m-2，完畢后將營養(yǎng)液從蕹菜葉部從上至下澆灌于小區(qū)內(nèi)。對照處理按照農(nóng)戶40kg·667m-2，每隔20d的用肥方式將復(fù)合肥撒施于土壤表面。

1.3 調(diào)查方法

于2020年8月21日結(jié)束試驗(yàn)，測定每個處理蕹菜株高、葉綠素值、葉片長(頂端的第2片真葉)、葉片寬(頂端的第2片真葉)、地上部鮮重、地上部干重，具體方法如下。

株高(cm)：用鋼卷尺測量植株基部到最上部生長點(diǎn)距離(即植株全長)；葉綠素值：用葉綠素測定儀(日本柯尼卡美能達(dá))測定第2片真葉的SPAD值；葉片長度(cm)：用鋼卷尺測量植株頂端開始的第2片真葉葉尖至葉基部距離；葉片寬度(cm)：用鋼卷尺測量植株頂端開始的第2片真葉最寬部位的距離；地上部鮮重(g·株-1)：植株基部以上的整個葉、莖的重量；地上部干重(g·株-1)：植株烘干至恒重后的重量；植株養(yǎng)分指標(biāo)(%)：全氮、全磷、全鉀含量[21]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析采用DPS 7.05進(jìn)行，圖表采用Excel 2016進(jìn)行繪制。

增長率(%)=(處理后指標(biāo)的數(shù)值-對照指標(biāo)的數(shù)值)/對照指標(biāo)的數(shù)值×100

養(yǎng)分積累量(g·株-1)=養(yǎng)分含量×單株干重/100

2 結(jié)果調(diào)查與分析

2.1 不同用量花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理對蕹菜生物學(xué)性狀的影響

不同用量的花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下的蕹菜的生物學(xué)性狀存在顯著差異(如圖1，表2所示)。花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液4～16kg·667m-2處理下，蕹菜葉片SPAD值在39.20～43.68，與常規(guī)施肥相比，葉片SPAD值的增幅在5.59%～17.64%，8kg·667m-2和16kg·667m-2處理下的SPAD值顯著高于其它處理。在16kg·667m-2處理下的蕹菜株高增加了43.66%并且顯著高于其它處理。在葉片生長方面，不同用量的花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下的蕹菜葉寬增幅在15.0%～17.14%，以4kg·667m-2處理為最大；在16kg·667m-2處理下的蕹菜葉片長度增幅為最大，并且其葉長顯著高于其它處理。

圖1 不同處理下蕹菜地上部的生長情況

在生物量生產(chǎn)上，不同用量的花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理的蕹菜的地上部鮮重增幅在36.98%～101.92%，其中16kg·667m-2處理下的蕹菜鮮重增幅為最高，并且顯著高于其它處理。在干物質(zhì)生物量方面，高濃度處理下的蕹菜干重增幅較高，并且顯著高于低濃度和常規(guī)處理。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液的用量增加，對蕹菜的地上部促生效果越顯著。

表2 不同用量花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下蕹菜的生長變化情況

2.2 不同濃度花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理對蕹菜養(yǎng)分的影響

不同用量的花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下的蕹菜的養(yǎng)分積累存在顯著差異(圖2，表3)。花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液4～16kg·667m-2處理下，蕹菜的氮素積累量在0.046～0.076g·株-1；僅4kg·667m-2的蕹菜氮素積累量低于對照，而16kg·667m-2處理的蕹菜氮素積累量為最高，并且顯著高于其它處理。同時，16kg·667m-2處理下的蕹菜鉀素積累量為最高，并且同樣顯著高于其它處理。此外，8kg·667m-2和16kg·667m-2處理下的蕹菜磷素積累量增幅達(dá)到35.52%和38.01%，顯著高于低濃度的處理。這表明，高用量的花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液在促進(jìn)蕹菜生長的同時，也顯著提高了蕹菜對養(yǎng)分的吸收積累。

圖2 不同處理下蕹菜地上部的養(yǎng)分積累情況

表3 不同濃度花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下蕹菜的養(yǎng)分變化情況

3 討論與結(jié)論

生物刺激劑具備特殊的生物活性，對植物的生長發(fā)育有一定的促進(jìn)作用[17,21]。花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液中所含有的營養(yǎng)在土壤中緩慢釋放，減少營養(yǎng)元素流失，不僅利于作物吸收，使根系發(fā)達(dá)且健壯，而且能達(dá)到壯苗、使農(nóng)作物增產(chǎn)增收的作用。但也有報道顯示，生物刺激劑對植物的生物量沒有明顯的促進(jìn)效果[22]，這可能與不同生物刺激劑的加入量、作物種類和土壤類型有一定的關(guān)系。

花粉多糖生物刺激劑作為花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液的成分之一，不僅有利于促進(jìn)組織器官生長，而且足量的水溶性有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分對土壤起到了有效調(diào)理作用，為維護(hù)根系的生長營造了良好的土壤環(huán)境。不同濃度花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下的蕹菜均有不同程度的促生效果。在4～16kg·667m-2花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液處理下的蕹菜葉片SPAD值提高5.59%～17.64%，株高提高15.49%～43.66%，葉寬增加了15.49%～43.66%，葉長增加了4.21%～19.92%，鮮重提高了36.98%～101.92%，干重提高了20.48%～55.26%。其中，花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液16kg·667m-2灌根對蕹菜的促生效果最明顯；在營養(yǎng)指標(biāo)中，花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液16kg·667m-2的氮、磷、鉀的增長率均為最高，分別增加了39.71%、38.01%、44.71%。

因此，與單施常規(guī)復(fù)合肥相比，花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液不僅促進(jìn)根系的生長和養(yǎng)分的吸收，而且提升了植株地上部光合效率，增加了物質(zhì)和營養(yǎng)的積累，使植株更加健壯。本試驗(yàn)結(jié)果可為花粉多糖有機(jī)營養(yǎng)液產(chǎn)品在當(dāng)?shù)剞巢朔N植管理提供科學(xué)參考，為該產(chǎn)品在其它大田蔬菜上的推廣使用奠定基礎(chǔ)。