梁林波,熊新武,蘇連波,李俊南,阿榮發



摘? ? 要:為提高核桃的利用價值,以核桃青果、皮、殼為原料經一系列加工工序和發酵后制作為液體肥,探討液體肥在蔬菜種植中的應用效果。以白菜為試驗材料進行盆栽試驗,設置不施肥(CK)、單施基肥復合肥(T1)、單澆灌200倍核桃全果發酵液體肥(T2)、基肥復合肥+澆灌200倍核桃全果發酵液體肥(T3)4個處理,研究核桃全果發酵液體肥對白菜生長與品質的影響。結果表明,與CK相比,施用核桃全果發酵液體肥能提高白菜的生長指標,提高產量,但單獨施用的效果低于與基肥復合肥配施、單施基肥復合肥處理;施用核桃全果發酵液體肥可提高白菜的可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低粗纖維含量,而與基肥復合肥配施比單獨施用效果好,但白菜可溶性蛋白含量顯著低于單施基肥復合肥處理。綜上所述,以核桃全果發酵后制作的液體肥含有植物生長所需的養分,施用后能促進白菜的生長發育,因其營養組分總體偏低,與化肥配合施用能顯著提高其生長指標和品質。
關鍵詞:白菜;核桃全果;液體肥;生長;品質
中圖分類號:S634 文獻標志碼:A 文章編號:1673-2871(2024)06-142-05
Application effect of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer on Chinese cabbage
LIANG Linbo1, XIONG Xinwu1, SU Lianbo1, LI Junnan1, A Rongfa2
(1. Yangbi Research Institute of Walnut, Yunnan Academy of Forestry and Grassland Science, Yangbi 672500, Yunnan, China; 2. Yunnan Xinye Agricultural Technology Co., LTD, Dali 671000, Yunnan, China)
Abstract: In order to improve the utilization value of walnut, a series of processing processes and fermentation was carried out using walnut green fruit, skin and shell as raw materials to produce liquid fertilizer, the application effect of which was explored in vegetable planting. Pot experiments were conducted on Chinese cabbage, with four treatments: no fertilization(CK), single application of base fertilizer compound fertilizer(T1), single irrigation of 200 times walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer(T2), and base fertilizer compound fertilizer + irrigation of 200 times walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer(T3). The effects of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer were studied on the growth and quality of Chinese cabbage. The results showed that compared with CK, the application of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer could increase the growth indicators and yield of Chinese cabbage, but the application alone was lower than the combination and single application of base fertilizer compound fertilizer. The application of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer could increase the soluble sugar, soluble protein and vitamin C content of Chinese cabbage, and reduce the content of crude fiber. The effect of combined application with base fertilizer compound fertilizer was better than that of single application, but the content of soluble protein of Chinese cabbage were significantly lower than that of single application of base fertilizer compound fertilizer. In summary, the liquid fertilizer made from whole walnut fruit fermentation contains nutrients required for plant growth. After application, it can promote the growth and development of Chinese cabbage. However, due to its generally low nutritional components, combined with chemical fertilizers can significantly improve its growth indicators and quality.
Key words: Chinese cabbage; Walnut whole fruit; Liquid fertilizer; Growth; Quality
核桃又名胡桃、羌桃,核桃屬(Juglans)落葉喬木,是我國主要的經濟林樹種之一。云南是我國核桃的生產大省,截至2020年,全省核桃栽培面積達到286.7萬hm2,年產量148萬t[1]。近幾年,因核桃經濟效益持續下降,農戶收入減少,種植積極性嚴重受挫,造成核桃林出現棄管、棄采等現象,品質下降,嚴重制約核桃產業的發展。核桃仁營養豐富,核桃木可用于航空、交通和軍事工業,核桃樹的樹皮、葉、青皮和果殼均可利用,如能加以合理開發利用,對促進核桃產業的可持續發展具有重要意義[2]。核桃全果是指核桃鮮青皮果、青皮和殼,其中含有豐富的脂類、蛋白質、氨基酸、纖維素、維生素等營養物質及鈣、鐵、錳、鎂、鉀、鋅等礦質元素,還含有多種生物堿、多酚類、黃酮類、皂苷類、多糖類和有機酸等活性成分[3-7],其利用附加值高,可開發前景較廣闊。馬紅葉等[8]、楊陽等[9]、朱佳敏等[10]利用核桃青皮制備有機肥,其施用后可改善和提高土壤肥力,促進植物的生長及改善品質,有關青皮核桃利用的研究報道較多,多集中在果實保鮮和青皮利用方面[11-15]。目前以核桃全果為原料發酵制備液體肥以及相關的應用研究未見報道。果實發酵液體肥主要以人工疏果、生理落果及殘次果實等無商品價值的果實作為發酵材料,引入碳源與酵素,經發酵制成植物源營養制劑,日本和韓國是最早研究應用植物制備有機制劑的國家[16]。這種發酵制備的液體肥除果實本身含有利于植物生長發育的各種礦質養分、腐植酸、有機酸、粗纖維素、蛋白質和維生素外[17],其在發酵過程中會將植物原材料中的有機高分子成分分解,最終形成寡糖、糖蛋白和低分子有機酸等,這些物質可提高植物對病原菌的抗性。此外,果實在發酵時,所添加的酵素就是有益菌體,經腐熟的發酵液中含有較多有利于植物生長的次生代謝分泌產物及有益菌[18]。液體肥在使用中可通過灌根、葉面噴施、滴灌等方式解決傳統施肥難的問題,既能有效促進植物生長,還能提高產品品質[19-21]。因此,筆者首次采用無商品價值的青皮核桃為原料,經破碎、發酵、高溫蒸煮和過濾等一系列過程制成液體肥,研究其對白菜生長和品質的影響,以期為進一步促進核桃全果的開發利用及研制蔬菜栽培液體肥提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗區概況
試驗在云南省林業和草原科學院漾濞核桃研究院試驗基地進行,屬亞熱帶季風氣候,海拔1540 m,年平均氣溫為16.8 ℃,年降水量為1 055.5 mm,全年無霜期為301 d,日照時數年均2239 h。土壤類型為砂壤土,試驗所用土壤為0~20 cm的耕層土壤,其基礎理化性質如下:有機質含量(w,后同)38.0 g·kg-1,有效磷含量221.9 mg·kg-1,速效鉀含量241.3 mg·kg-1,全氮含量0.23%,pH=7.8,水解性氮含量112.0 mg·kg-1。
1.2 材料
試驗材料為白菜,品種為禎美28號,由云南眾樂農業科技有限公司選育。
肥料為復合肥(N+P2O5+K2O,17-17-17),由河南心連心化學工業集團股份有限公司生產;核桃全果發酵液體肥,由云南鑫業農業科技有限公司提供,大量元素含量0.44%、中量元素(Ca+Mg)含量0.01%、微量元素含量0.03%、有機質含量2.00%。
1.3 試驗方法
1.3.1 試驗設計 采用田間盆栽試驗,于2022年9-11月進行,規格為35 cm×30 cm,每盆裝土20 kg。2022年9月3日統一育苗,幼苗長出5~6片真葉時移栽,每盆3株,設4個處理,每處理設置6次重復。
處理1(CK):不施任何肥料;
處理2(T1):單施復合肥做基肥,12 g·盆-1,不追肥;
處理3(T2):無基肥,澆灌200倍核桃全果發酵液體肥,每間隔10 d澆施1次,每次澆施量5 mL,共澆施5次;
處理4(T3):以復合肥做基肥,12 g·盆-1,澆灌200倍核桃全果發酵液體肥,每間隔10 d澆施1次,每次澆施量5 mL,共澆施5次。
以上4個處理的其他管理措施相同。
1.3.2 測定方法 白菜生長指標及品質測定:收獲時,每個處理隨機選取10株進行測量。用直尺測量株高、植株開展度、最大葉長和最大葉寬;采用電子天平稱量地上部和地下部鮮質量;采用高效液相色譜法[22]測定可溶性糖含量,采用微量凱氏定氮法[22]測定可溶性蛋白含量,采用2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量。
1.4 數據分析
采用Excel 2010軟件進行試驗數據整理和繪制圖表,采用DPS軟件進行單因素方差分析和Duncan多重比較檢驗。
2 結果與分析
2.1 不同處理對白菜生長的影響
由表1可知,各處理下白菜的株高、最大葉長、最大葉寬、單株地上部鮮質量和單株地下部鮮質量平均值的大小表現為T1 > T3 > T2 > CK,而開展度平均值的大小表現為T3 > T1 > T2 > CK。各施肥處理下白菜的株高、最大葉長、最大葉寬、單株地上部鮮質量都顯著高于CK(不施肥)。T1、T2、T3處理之間白菜的株高、最大葉長、單株地下部鮮質量無顯著差異;與T2處理相比,T1、T3處理下白菜的最大葉寬顯著增加,分別增加13.82%、11.84%;T2、T3處理下白菜的單株地上部鮮質量分別較T1處理顯著降低了39.77%、22.89%。由此可看出,施用核桃全果發酵液體肥對白菜的生長有一定的促進作用,且與基肥復合肥配合施用時比單獨施用液體肥的效果好,但沒有單施基肥復合肥的效果好。
2.2 不同處理對白菜品質的影響
2.2.1 不同處理對白菜可溶性糖含量的影響 由圖1可知,各處理下白菜的可溶性糖含量由高到低表現為T3 >T2 > CK > T1。與CK(不施肥)相比,T2、T3處理下白菜的可溶性糖含量顯著提高,分別提高了8.93%、13.10%,T1處理的含量顯著降低了6.55%;T3處理下白菜的可溶性糖含量最高,達到1.90 g·100 g-1,較T1、T2處理分別顯著提高了21.02%、3.83%;T2處理下白菜的可溶性糖含量較T1顯著提高了16.56%。由此可見,施用核桃全果發酵液體肥有利于白菜的可溶性糖含量的提高,其中液體肥與基肥復合肥配合施用對提高可溶性糖含量比單施液體肥、復合肥效果好。
2.2.2 不同處理對白菜可溶性蛋白含量的影響 由圖2可知,各處理下白菜的可溶性蛋白含量由高到低表現為T1 > T3 > T2 > CK。與CK(不施肥)相比,T1、T2、T3處理下白菜的可溶性蛋白含量均有顯著提高,分別提高了91.64%、37.47%、67.68%;T1處理下白菜的可溶性蛋白含量較T2、T3處理分別顯著提高了39.41%、14.29%;T3處理下白菜的可溶性蛋白含量較T2處理顯著提高了21.98%。由此可見,各施肥處理均能提高白菜的可溶性蛋白含量,而單施基肥復合肥對白菜可溶性蛋白含量的提高效果最佳,其次是液體肥與基肥復合肥配合施用。
2.2.3 不同處理對白菜粗纖維含量的影響 由圖3可知,各處理下白菜的粗纖維含量由高到低表現為CK > T1 > T3 > T2。與CK(不施肥)相比,T1、T2、T3處理下白菜的粗纖維含量都有顯著下降,分別降低了28.00%、30.67%、29.33%;與T1相比,T2、T3處理下白菜的粗纖維含量分別顯著降低了3.70%、1.85%;T2處理下白菜的粗纖維含量較T3顯著降低1.88%。由此可見,各施肥處理都能顯著降低白菜的粗纖維含量,而施液體肥對減少白菜粗纖維含量的效果比單施基肥復合肥好。
2.2.4 不同處理對白菜維生素C含量的影響 由圖4可知,各處理下白菜的維生素C含量由高到低表現為CK > T3 > T2 > T1。與CK(不施肥)相比,T1、T2、T3處理下白菜的維生素C含量均顯著降低,分別降低了23.55%、9.10%、5.81%;T3處理下白菜的維生素C含量較T1、T2處理分別顯著提高23.21%、3.62%;T2處理下白菜的維生素C含量較T1處理顯著提高18.91%。由此可見,各施肥處理均會降低白菜的維生素C含量,而施液體肥對維生素C含量降低影響最小。
3 討論與結論
用核桃殘次青果、殼、青皮發酵制備液體肥,施用后對蔬菜的生長及品質均有一定的正向影響。本研究結果表明,核桃全果發酵液體肥含有作物生長所需的養分。施用核桃全果發酵液體肥處理下的白菜株高、最大葉長、最大葉寬、單株地上部鮮質量等指標均顯著高于不施肥處理,提高了白菜產量,這與姜繼輝等[23]、武立葉等[24]研究發現施用發酵液體肥能增加蔬菜產量的結果相似,但單施核桃全果發酵液體肥、基肥+核桃全果發酵液體肥處理下白菜的地上部鮮質量低于單施基肥復合肥處理,分別低了39.77%、22.89%。說明核桃全果發酵液體肥能為白菜的生長提供營養,但可能因核桃全果發酵液體肥中含有效氮、磷、鉀較少,施用時肥效較化肥緩慢,對生長的促進作用小于單施復合肥的處理。
可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、粗纖維含量是評價蔬菜品質的重要指標[25],維生素C含量的多少也直接影響蔬菜的營養品質[26]。在本試驗中,施用核桃全果發酵液體肥可提高白菜的可溶性糖含量,且顯著高于不施肥和單施基肥復合肥的處理,在基肥+核桃全果發酵液體肥處理下可溶性糖含量達到1.90 g·100 g-1。與不施肥(CK)相比,施用核桃全果發酵液體肥可顯著提高白菜的可溶性蛋白含量,而基肥配施核桃全果發酵液體肥處理可溶性蛋白含量較單施核桃全果發酵液體肥處理提高了21.98%,但低于單施基肥復合肥處理,這與盧多威[27]的研究結果相同,認為蔬菜中可溶性蛋白含量會隨著氮素水平的提高而增加。徐坤范等[28]研究發現,若氮素水平超過某閾值,則蔬菜中可溶性蛋白含量會緩慢下降。施用核桃全果發酵液體肥處理下白菜的粗纖維含量、維生素C含量較不施肥處理顯著降低,其中單施核桃全果發酵液體肥、基肥+核桃全果發酵液體肥處理下粗纖維含量分別降低了30.67%、29.33%,與單施基肥復合肥處理的粗纖維含量相差不大,而維生素C含量較單施基肥復合肥處理顯著提高了18.91%、23.21%。以上試驗結果與王冠都等[21]、武立葉等[24]施用液體有機肥能提高蔬菜品質的結論相一致。
應用核桃殘次青果、殼、青皮為原料制作發酵液體肥,可加強對核桃廢棄物的綜合利用,不僅避免了資源的浪費,提高農戶的經濟收入,更符合有機農業的生產要求,具有其獨特的優勢。該液體肥灌施能促進植物生長,同時還可以作為葉面肥,利于植物吸收,達到直接促進植物生長、改善品質的效果,但因其養分含量不高,且肥效較化肥緩慢,單獨施用時蔬菜生長量和可溶性蛋白含量低于化肥處理,產量較之降低,而與化肥配合施用則對蔬菜生長和品質較好。因此,對核桃全果發酵液體肥的營養成分及其與化肥配比施用量還需進一步研究。
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