生物有機(jī)肥對(duì)苦瓜品質(zhì)及土壤氮、磷、有機(jī)質(zhì)含量的影響

鄭鎂鈺，林浩洋，王雪，文斌，谷燁*

(1.佳木斯大學(xué)理學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007；2.佳木斯大學(xué)信息電子學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)

生物有機(jī)肥是微生物技術(shù)發(fā)展與有機(jī)肥廣泛使用的基礎(chǔ)上研制而成的新型肥料，以自然界中的有機(jī)物為基質(zhì)和載體，添加適量的無機(jī)元素，并加入解磷菌、解鉀菌、枯草芽孢桿菌等有益菌，經(jīng)發(fā)酵而成[1-3]。生物有機(jī)肥中的有益菌能夠起到解磷、解鉀、固氮、抑菌等方面的作用；具有作用持久，改善土壤環(huán)境和增強(qiáng)土壤保水保肥能力等特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)改善作物根際營(yíng)養(yǎng)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等方面具有一定的效果[4-6]。小麥、玉米、黃瓜、馬鈴薯、豆角等作物施用生物有機(jī)肥，對(duì)促進(jìn)莖葉生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量有明顯效果[7-10]。

苦瓜具有清暑滌熱、明目解毒的功效，且附有降血糖、抗癌和提高免疫力等藥用價(jià)值[11]。本實(shí)驗(yàn)選用低肥力土壤施用生物有機(jī)肥并栽種苦瓜作物，于佳南農(nóng)場(chǎng)選取低肥力土壤進(jìn)行大田實(shí)驗(yàn)，探討生物有機(jī)肥用量不同對(duì)苦瓜中葉綠素、有機(jī)酸和可溶性糖含量，以及土壤氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)在佳木斯市佳南農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)土壤肥力較低，土壤有機(jī)質(zhì)含量28.21g/kg，全氮含量0.35g/kg，全磷含量0.26g/kg，速效磷含量77.53mg/kg，pH6.83。生物有機(jī)肥由佳木斯大學(xué)生物質(zhì)研究中心提供，供試作物為長(zhǎng)綠2號(hào)苦瓜。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：CK:空白對(duì)照，不施用肥料；C1:生物有機(jī)肥施用量0.6kg/m2；C2:生物有機(jī)肥施用量0.7kg/m2；C3:生物有機(jī)肥施用量0.8kg/m2；C4:生物有機(jī)肥施用量0.9kg/m2；C5:生物有機(jī)肥施用量1kg/m2。(注下文各處理的名稱分別以CK、C1、C2、C3、C4、C5表示)。種植面積為30 m2，生物有機(jī)肥在苦瓜種植前施入。

1.3 測(cè)定方法

本實(shí)驗(yàn)于2017年3月對(duì)試驗(yàn)土壤施入生物有機(jī)肥，分別于5月和7月取土樣，取樣斷面深度為0～10cm，每組土壤混合均勻，研磨并稱取，運(yùn)用凱氏定氮法、浸提鉬銻鈧比色法和重鉻酸鉀-濃硫酸氧化法，進(jìn)行土壤中氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定。當(dāng)苦瓜生長(zhǎng)至開花期與結(jié)果期時(shí)，取苦瓜莖葉和果實(shí)中部，通過無水乙醇提取法、酸堿滴定法和苯酚法，測(cè)定植物中葉綠素、有機(jī)酸與可溶性糖含量。

1.4 計(jì)算方法

(1)土壤全氮含量 ：W1(g/kg)=(V-V0)×C×14÷M

公式(1)

式中：V-樣品滴定時(shí)消耗鹽酸的量、V0-空白實(shí)驗(yàn)所消耗的鹽酸量、C-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液濃度、M-氮的摩爾質(zhì)量。

(2)土壤全磷含量 ：W2(g/kg)=C×V×D×10-3÷M

公式(2)

式中：C-顯色液磷濃度、V-顯色時(shí)溶液定容體積、D-分取倍數(shù)、M-稱取試樣質(zhì)量、10-3-換算因子。

(3)土壤有機(jī)質(zhì)含量：W3(g/kg)=(C0-V)×C×F×K×3÷M

公式(3)

式中：V0-空白標(biāo)定時(shí)所消耗 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)液的體積，V-樣品測(cè)定時(shí)所消耗FeSO4標(biāo)準(zhǔn)液的體積，C- FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，F(xiàn)-氧化校正系數(shù)(1.1)，K-由有機(jī)碳換算為有機(jī)質(zhì)的因數(shù)(1.724)，3-1/4碳的摩爾質(zhì)量，M-風(fēng)干土樣質(zhì)量。

(4)植物中可溶性糖濃度：C1(mg/g)=[C×(V÷a)×n]÷(W×103)

公式(4)

式中：V-提取液量，a-吸取樣品液體積，n -稀釋倍數(shù)，W-組織重量。

(5)植物中有機(jī)酸濃度：C2(mol/L)=V1×V×N×K×a÷(V2×W)×100%

公式(5)

式中：V1-樣品滴定前的稀釋倍數(shù)，V-滴定時(shí)所取濾液體積，N-滴定時(shí)所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，K-NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，V2-樣品提取液總體積，W-樣品鮮重。

(6)植物中葉綠素含量：

葉綠素a濃度：Ca(mg/L)=12.7×A663-2.69×A645

葉綠素b濃度：Cb(mg/L)=22.9×A645-4.68×A663

葉綠素總濃度：C3(mg/L)=Ca+Cb

公式(6)

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機(jī)肥對(duì)苦瓜品質(zhì)的影響

由表1可知，開花期葉綠素含量與可溶性糖含量普遍高于結(jié)果期，經(jīng)不同用量生物有機(jī)肥處理后，對(duì)開花期苦瓜成分含量影響顯著，其中葉綠素與可溶性糖含量開花期高于結(jié)果期，但有機(jī)酸含量開花期低于結(jié)果期。在C3條件下葉綠素含量達(dá)到峰值，可溶性糖含量較低，有機(jī)酸含量較高。處理組CK和處理組C1差異不明顯，且處理組C4和處理組C5的葉綠素含量和有機(jī)酸含量降低，可溶性糖含量升高。說明C3條件下對(duì)苦瓜生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，而在C1和C2條件下未能有效促進(jìn)苦瓜生長(zhǎng)，在C4和C5條件下對(duì)苦瓜分泌葉綠素和有機(jī)酸有抑制效果。

表1 不同施用量處理對(duì)苦瓜品質(zhì)的影響

2.2 生物有機(jī)肥對(duì)土壤氮磷有機(jī)質(zhì)含量影響

由表2可知，7月土壤中氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量較比5月，土壤中氮磷含量稍有提高，有機(jī)質(zhì)含量增加顯著。經(jīng)施用量不同處理后，處理組C1和處理組C2較比處理組CK氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量稍有增長(zhǎng)，處理組C3氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量較高，而處理組C4和處理組C5氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量增長(zhǎng)趨勢(shì)減弱，且與C3處理組數(shù)值相近。間隔2個(gè)月后，處理組CK氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量無變化，C3處理組氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量均顯著升高，其他處理組土壤中氮磷含量提高程度較小，有機(jī)質(zhì)含量增長(zhǎng)幅度較大。說明C3條件下土壤氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量增加顯著，而C1和C2條件下未能有效提高土壤中氮、磷和有機(jī)質(zhì)的含量，在C4和C5條件下并無明顯促進(jìn)土壤養(yǎng)分化的作用。

表2 不同施用量處理對(duì)土壤氮磷有機(jī)質(zhì)含量影響 g·kg-1

3 結(jié)論與討論

生物有機(jī)肥是一種新型有機(jī)肥料，較比化肥農(nóng)藥可有效降低對(duì)土壤環(huán)境及作物生長(zhǎng)的不利影響，施用得當(dāng)既能改善土壤板結(jié)問題，提高土壤中氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，也能為作物提供更多的所需養(yǎng)分，從而有效提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)估結(jié)果表明，施用不同量生物有機(jī)肥后，對(duì)土壤中氮、磷和有機(jī)質(zhì)含量及苦瓜中葉綠素、可溶性糖和有機(jī)酸有不同程度影響，C3條件下苦瓜生長(zhǎng)快速，莖葉茂盛，果實(shí)豐富，其成分含量達(dá)到峰值，且土壤中氮磷含量有效提高，土壤環(huán)境改善明顯，保水保肥能力提高。避免了施肥量低作物生長(zhǎng)緩慢，土壤養(yǎng)分釋放較少，以及施肥量過高抑制作物生長(zhǎng)，影響作物品質(zhì)，浪費(fèi)肥料等問題。實(shí)驗(yàn)選用低肥力土壤施用生物有機(jī)肥，對(duì)施用不同量生物有機(jī)肥的土壤中氮、磷和有機(jī)質(zhì)及苦瓜品質(zhì)影響進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)中農(nóng)作物僅苦瓜1種，針對(duì)范圍較小，后期會(huì)進(jìn)一步拓展研究范圍，探究生物有機(jī)肥對(duì)多種作物生長(zhǎng)及土壤環(huán)境改善的影響。

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