減氮配施有機肥與生物菌肥對菜心品質的影響分析

姜雅爽 羅華 李嘉偉

收稿日期：2023-07-14

作者簡介：姜雅爽（1992—），女，湖北十堰人，碩士，主要從事園藝作物栽培技術研究。E-mail：714741132@qq.com。

姜雅爽，羅 華，李嘉偉.減氮配施有機肥與生物菌肥對菜心品質的影響分析[J].南方農業，2023，17（16）：-8.

摘 要 為探究減氮配施有機肥與生物菌肥的施肥方法對菜心品質的影響，選擇60 d甜菜心為研究材料，設計施肥方案不同的6組試驗，檢測不同減氮配施有機肥與生物菌肥施肥模式下菜心可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、維生素C含量及硝酸鹽含量。結果表明，減氮配施有機肥與生物菌肥施肥模式能夠提高菜心中的可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C含量，并降低其硝酸鹽含量。

關鍵詞 減氮施肥；有機肥；生物菌肥；菜心品質

中圖分類號：S636 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.16.002

在菜心種植過程中，施肥是十分重要的步驟。從目前的實際情況來看，為提高菜心產量，菜農通常大量施用氮肥。雖然這在提高菜心產量方面發揮了一定的作用，但氮肥的過度施加也導致菜心品質下降，不僅影響經濟效益，而且影響土壤和生態環境。對此，應考慮用有機肥和生物菌肥替代部分氮肥，兼顧菜心的產量和品質，以達到其效益目標。

湖北綠道農業發展有限公司當前部分片區主營菜心種植與銷售業務，當前菜心種植面積達到1.33 hm2。菜心生長過程中對氮素的吸收量較高，因此在種植期間長期將氮肥作為主要肥料進行施肥作業。這種做法雖然能提高菜心產量，但也帶來了以下問題：1）當前種植區域土壤酸化和板結問題已經較為突出；2）部分菜心產品的硝酸鹽含量偏高，不符合標準要求，同時菜心中的可溶性糖含量、維生素C和可溶性蛋白質含量均偏低，處于標準值以下。針對以上問題，企業技術部門經綜合研究后決定，減少氮肥的施用量，用有機肥和生物菌肥取代部分氮肥，以提升菜心品質、解決出現的問題。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗對象為湖北綠道農業發展有限公司種植60 d甜菜心。肥料：1）傳統氮肥，主要成分為尿素，含氮量為46%；2）有機肥，采用羊糞腐熟發酵而成；3）生物菌肥，主要成分為EM菌。

1.2 試驗地概況

本次試驗選擇在湖北綠道農業發展有限公司12號試驗田內進行，試驗時間跨度為2022年6—8月。在試驗開始前對土壤的理化性質進行檢測，檢測結果為堿解氮含量261.33 mg·kg-1、速效磷含量117.56 mg·kg-1、速效鉀含量211.00 mg·kg-1、含水量11.3%、pH值7.37、電導率256.00 μs·cm-1。該地土壤理化性質符合菜心種植要求，可進行后續試驗。

1.3 試驗設計

在確定土壤符合要求后，結合已有經驗及相關文獻資料，設計6組平行試驗，見表1。各組施肥時間均保持一致，均在甜菜心定植后的6月5日立即進行施肥。

為確保試驗數據的準確性，對上述試驗組合采用完全隨機區組排列模式。試驗地在種植菜心前，全部使用機械翻耕，每個試驗區塊面積設定為3 m2，共計設置18個區塊，各區塊壟寬60 cm、壟長5 m，一壟雙行栽培，株距18 cm，并在兩端設置保護行。

1.4 測量指標

2022年8月4日，在所有菜心進入收獲期后，通過均勻取樣的方式收取菜心進行檢測。1）應用蒽酮比色法，對菜心中的可溶性糖含量進行測定；2）應用考馬斯亮藍G-250染色法，對菜心中的可溶性蛋白進行測定；3）采用水楊酸硝化法，對硝酸鹽含量進行測定；4）應用鉬藍比色法，對菜心中的維生素C含量進行測定。

1.5 數據統計分析

使用Excel和SPSS 26.0對數據進行處理，并用鄧肯多重范圍檢驗（Duncan multiple- range test）對相關數據的差異顯著性進行檢驗，以p＜0.05作為具有統計學意義的判據。

2 結果與分析

不同減氮配施有機肥與生物菌肥施肥模式下菜心的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、維生素C含量及硝酸鹽含量見表2。

2.1 對可溶性蛋白含量的影響

根據表2可知，與A2組傳統氮肥施肥模式相比，A3、A4、A5、A6組菜心可溶性蛋白含量均有顯著提升。具體來看，組別A5在可溶性蛋白含量提升方面表現最為突出。將A3～A6試驗組的結果與A2的進行顯著性檢驗，各組別p值分別為0.062、0.049、0.023、0.046，由此可見，試驗組A4、A5、A6與A2差異顯著，說明這3組處理在提升可溶性蛋白含量這一指標上具有統計學意義。在此基礎上，進一步分析比較A5與A3、A4兩個未添加生物菌肥的組別的差異顯著性，結果顯示，p值分別為0.038和0.047，仍具有顯著性。據此可知，減氮配施有機肥和生物菌肥的綜合模式在提高可溶性蛋白含量方面的作用顯著高于傳統氮肥或單一施加有機肥的模式。

初步推斷，出現顯著性差異的主要原因是，減氮配施有機肥和生物菌肥可以增加土壤有機質含量、改善土壤結構和保持土壤水分和養分的供應。同時，有機質的增加可以提供穩定的氮源，在微生物的參與下，土壤能夠通過吸收、固定和釋放氮素等方式，提供可供植物利用的氮源。因此，菜心植株可以更有效地吸收和利用土壤中的氮素，從而提高可溶性蛋白的合成能力、提升可溶性蛋白含量[1-2]。

2.2 對可溶性糖含量的影響

由表2可知，在6個試驗組中，A2組的可溶性糖含量最低，甚至低于空白對照組A1。初步推斷出現這種現象的主要原因是，單一施加傳統氮肥會改變菜心內部的代謝通路和酶活性調控，進而引起糖代謝通路的變化，使得糖在植物體內的合成和分配受到影響，最終導致可溶性糖含量下降。在此基礎上，進一步分析各組與A2組數據差異的顯著性。結果顯示，A3～A6組p值分別為0.035、0.034、0.034、0.040，差異均具有統計學意義，表明減氮配施有機肥和生物菌肥對于增加菜心的可溶性糖含量具有顯著作用。結合相關理論分析可知，出現這種結果的主要原因是有機肥可以增加土壤中微生物的活性，改變群落結構，提高土壤中的養分供應和植物根系的吸收能力。這有助于提高植物葉片的光合作用效率，增加光合產物（碳水化合物）的合成和轉運，從而提高菜心的可溶性糖含量[3-4]。

此外，對生物菌肥的影響進行分析，本次試驗中A5和A6兩個組別的可溶性糖含量略低于A4組，且與A4相比其p值分別為2.209和1.332，表明在配施有機肥的基礎上，配施生物菌肥不能顯著影響菜心的可溶性糖含量。初步推斷主要原因是氮肥的施加可能對生物菌肥的活性有一定的抑制作用，同時生物菌肥對可溶性糖含量的影響可能被其他因素所掩蓋。

2.3 對維生素C含量的影響

根據表2可知，A3～A6組菜心的維生素C含量均高于A2組，其中以A6組的處理結果為最優。此外，將A6組分別與A2和A4兩個組進行差異顯著性分析，p值分別為0.019和0.048，表明減氮配施有機肥及生物菌肥的效果顯著優于施加傳統氮肥或單一施加有機肥，其在提升菜心維生素C含量方面的作用很大。

初步分析出現這種結果的主要原因是有機肥和生物菌肥含有豐富的有機質，這些有機質可以改善土壤質量，提供植物所需的養分和能量。充足的養分供應有助于植物正常生長和代謝，進而促進維生素C的合成和積累。同時，在引入生物菌肥后，在微生物作用下，植物自身系統在合成抗氧化物質方面的能力將有所提升，促使植物合成更多的維生素C[5-6]。

2.4 對硝酸鹽含量的影響

根據表2可知，減氮配施有機肥及生物菌肥模式相較于單一傳統氮肥的施肥模式，菜心硝酸鹽含量均有顯著降低，特別是在同時引入有機肥和生物菌肥后，硝酸鹽含量的降低趨勢進一步凸顯。對A3～A6組與A2之間的差異顯著性進行檢驗，p值分別為0.045、0.030、0.029、0.020，均具有統計學意義。在此基礎上，進一步對比A6組與A3、A4的顯著性，p值分別為0.031和0.046，差異具有統計學意義。由此可知，在減氮措施下，菜心中的硝酸鹽含量顯著降低，特別是在引入生物菌肥后，菜心的硝酸鹽含量可進一步降低至與對照組基本類似的水平。這表明減氮配施有機肥及生物菌肥在降低菜心硝酸鹽含量方面發揮著較為重要的作用。

初步推斷出現上述變化趨勢主要有以下原因。1）有機肥中的氮源以有機形態存在，如有機物中的蛋白質、氨基酸等。有機肥中的氮需要經過微生物的分解和礦化才能被植物吸收利用，這個過程相對較慢，有機肥對氮素的釋放速度較化學氮肥更為平緩。因此，有機肥的使用可以降低氮素的過剩積累，減少硝酸鹽的形成。2）生物菌肥的應用可以提高土壤中的微生物活性、豐富微生物多樣性。一些微生物菌株具有硝酸鹽還原作用，將土壤中的硝酸鹽還原為氨、氮氣等，從而減少硝酸鹽的積累。生物菌肥對土壤微生物的調控作用有助于將硝酸鹽轉化為其他形式的氮，從而降低植株中的硝酸鹽含量。

3 結論與討論

綜合上述結果可知，減氮配施有機肥及生物菌肥的優化施肥模式，能夠有效提高菜心中的維生素C、可溶性蛋白和可溶性糖三項重要營養素指標的含量，并且能夠有效降低硝酸鹽含量，對于提高菜心品質意義重大。這與以往的類似研究結論一致，因此，在今后的菜心種植施肥環節中，可考慮減氮并配施有機肥及生物菌肥聯用的技術模式，并通過后續試驗步驟，進一步合理調整氮肥、有機肥和生物菌肥的用量，確保菜心的品質得到進一步的提升。

參考文獻：

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（責任編輯：張春雨）