不同有機肥配比對無土栽培柳葉白莧菜生長的影響

李靜 徐燁 錢坤 趙海燕 李樹和

摘??? 要：近年來，由于不合理的耕作方式、高強度的農(nóng)業(yè)活動以及全球性的氣候變化導(dǎo)致適合植物正常生長土壤面積日益減少。隨著科技進步，無土栽培技術(shù)日益成熟，但不同作物所需的有機肥配比有所不同。研究不同有機肥配比對無土栽培柳葉白莧菜生長的影響，能夠為柳葉白莧菜找到適合的有機肥配比，從而促進增產(chǎn)增收，滿足大眾對蔬菜供應(yīng)多樣化的需求。因此，本文研究柳葉白莧菜的基質(zhì)配比為，試驗以不添加有機肥為對照，研究柳葉白莧菜最適宜的有機肥占比，在植株長勢中，D3（有機肥∶基質(zhì)=1∶10）比例下，柳葉白莧菜的株高、莖粗、葉片數(shù)、根長、地上部鮮物質(zhì)含量、地下部鮮物質(zhì)含量、地下部干物質(zhì)含量均最高，在光合能力上，D3的柳葉白莧菜的凈光合速率、細(xì)胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均最高，在葉綠素含量上，D3的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、總?cè)~綠素含量最高。綜合分析不同比例有機肥處理后的柳葉白莧菜的生長指標(biāo)和生理指標(biāo)，結(jié)果表明D3處理下的柳葉白莧菜生長最好，該有機肥比例最適合應(yīng)用于柳葉白莧菜的栽培。

關(guān)鍵詞：柳葉白莧菜;基質(zhì);有機肥

中圖分類號：S636.4??????? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.03.002

Effects of Different Organic Fertilizer Ratios on the Growth of Amaranthus salicifolia in Soilless Culture

LI Jing1， XU Ye1， QIAN kun2， ZHAO Haiyan1， LI Shuhe3

（1.Institute of Cucumber Research， Tianjin Kernel Agricultural Technology Co.， Ltd.， Tianjin 300192， China; 2. Tianjin Agricultural Ecological Environment Monitoring and Agricultural Product Quality Testing Center， Tianjin 300402， China; 3.Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： In recent years， due to unreasonable farming methods， high-intensity agricultural activities and global climate change， the soil area suitable for normal plant growth is decreasing day by day. With the progress of science and technology， soilless culture technology is becoming more and more mature， but the proportion of organic fertilizer required by different crops is different. Studying the effects of different organic fertilizer ratios on the growth of soilless cultivated Amaranthus salicifolia will find a suitable organic fertilizer ratio for growth， so as to promote yield and income， and meet the public's demand for diversified vegetable supply.Matrix Proportioning Test of Amaranthus salicifolia： Taking no organic fertilizer as control， the optimum organic fertilizer proportions of Amaranthus salicifolia were studied. In plant growth， the plant height， stem diameter， leaf number， root length， aboveground fresh matter content， underground fresh matter content and underground dry matter content of Amaranthus salicifolia D3 were the highest. The net photosynthetic rate， intercellular CO2 concentration， stomatal conductance and transpiration rate of vegetables were the highest， and chlorophyll a， chlorophyll b， carotenoids and total chlorophyll content of D3 were the highest.The results showed that the growth index and physiological index of Amaranthus salicifolia treated with D3 proportion of organic fertilizer was the best， and the proportion of organic fertilizer was the most suitable for the cultivation of Amaranthus salicifolia.

Key words： willow leaf amaranth; stroma; organic fertilizer

天津農(nóng)業(yè)科學(xué)? Tianjin Agricultural Sciences

2022，28（3）：9-13

收稿日期：2021-10-18

基金項目：天津市蔬菜現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團隊項目（ITTVRS2021000）

作者簡介：李靜（1980—），女，天津人，農(nóng)藝師，主要從事新產(chǎn)品推主管栽培技術(shù)推廣方面研究。

通訊作者簡介：徐燁（1993—），女，黑龍江綏化人，研究實習(xí)員，碩士，主要從事新品種推廣及栽培技術(shù)方面研究。

有機肥是利用秸稈還田、糞便發(fā)酵等輔助措施，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余的秸稈、牲畜家禽糞便等物質(zhì)施用于田地中，能夠有效提高土壤肥力。有機肥營養(yǎng)豐富，肥力有效期時間長并且能夠改善植物根系的生長環(huán)境，越來越多應(yīng)用于基質(zhì)無土栽培中。國內(nèi)學(xué)者在多種作物上開展了對有機肥配比的研究。對蠶豆進行有機肥梯度對比試驗的結(jié)果表明，隨著有機肥不同梯度處理遞增，蠶豆產(chǎn)量逐漸增加[1]。利用不同梯度有機肥代替常規(guī)復(fù)合肥對黃桃產(chǎn)量及品質(zhì)的影響試驗表明，50%常規(guī)肥+50%復(fù)合肥處理下黃桃產(chǎn)量和單果質(zhì)量均高于其他處理[2]。在油菜上施用商品有機肥，油菜產(chǎn)量在有機肥23 kg·hm-2時達(dá)到最大，而后小幅度下降，但均高于對照水平[3]。

莧菜是莧科以嫩莖葉供食用的一年生草本植物，在我國普遍栽培，其抗性強，易生長，同時具有較高的營養(yǎng)價值，特別是富含鐵、鈣等物質(zhì)，含有維生素C和胡蘿卜素，廣受大眾喜愛。目前已有一些文章報道了對莧菜的研究進展。不同水分條件下氮肥形態(tài)配比對紅莧菜品質(zhì)影響的試驗表明，硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮=1∶1時，其品質(zhì)最好[4]。葉面施用鋅肥能有效促進香港綠莧菜生長，當(dāng)鋅肥濃度為0.4 ml·L-1時，其生長情況最好[5]。在研究銅對紅莧菜生長的影響作用試驗中，18 d齡莧菜經(jīng)過4 mmol·kg-1銅處理7 d，葉面生長受到明顯抑制，葉片中淀粉和蔗糖積累量增加導(dǎo)致光合效率降低[6]。

柳葉白莧菜是豐富大眾日常菜籃子的特色蔬菜，目前國內(nèi)鮮有對于無土栽培柳葉白莧菜有機肥配比的研究。本試驗通過研究不同有機肥配比對基質(zhì)栽培柳葉白莧菜生長情況的影響，可以完善設(shè)施柳葉白莧菜栽培技術(shù)[7-8]，為設(shè)施柳葉白莧菜的實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料：本試驗所選用的柳葉白莧菜莧菜種子為哈爾濱問天種業(yè)生產(chǎn)，種子純度在97%，發(fā)芽率為90%以上。前期在100孔穴盤中育苗，待幼苗達(dá)到3葉1心時進行定植，選用的基質(zhì)按蛭石∶草炭∶椰糠=1∶1∶1的比例進行均勻配置備用，供試基質(zhì)用湖北農(nóng)科谷公司生產(chǎn)的有機肥與基質(zhì)配比（基質(zhì)配比見表1，有機肥元素含量表2），對照組采用天津市武清區(qū)惠農(nóng)基質(zhì)肥料廠生產(chǎn)的育苗基質(zhì)（對照元素含量表3）;種植盆規(guī)格為長為800 mm，寬為400 mm，高為300 mm。1.2 試驗設(shè)計與方法

試驗使用柳葉白莧菜進行，以有機肥配比不同設(shè)置6個處理，每個處理重復(fù)3次，每個重復(fù)種植6株柳葉白莧菜，共計108株。試驗采用盆栽的種植方式。試驗除了處理比例不同外其它栽培管理方式相同。

1.3 測量指標(biāo)與方法

1.3.1 生長指標(biāo) 柳葉白莧菜定植60 d后，采用五點取樣法對各個試驗組與對照組進行取樣，每個處理各取3株進行株高、莖粗、根長、葉面積、葉片數(shù)、地上部和地下部生物量六個指標(biāo)測量柳葉白莧菜的生長指標(biāo)。用游標(biāo)卡尺測定株高、莖粗、根長數(shù)值，用LI-3000C葉面積儀測定葉面積，將鮮樣置于烘箱105 ℃至質(zhì)量恒定后取出，測量干質(zhì)量。

1.3.2 生理指標(biāo) 柳葉白莧菜定植60 d后，采用五點取樣法對各個處理和對照組進行取樣，每個處理各取3株測定光合特性、色素含量[9]。利用CIRAS-3便攜式光合儀測量葉片光合參數(shù)。采用BeckmanGold125型高效液相色譜儀測定葉綠素和類胡蘿卜素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同比例有機肥對柳葉白莧菜生長勢的影響

由表4可知，不同比例有機肥比對柳葉白莧菜植株的生長勢影響不同[10]，株高、莖粗、葉面積、葉片數(shù)和根長一定程度上反映了柳葉白莧菜植株營養(yǎng)生長的好壞，從柳葉白莧菜的株高可以看出，D3的株高最大，為99.68 cm，從高到低的順序為D3>D2>D4>D1>D5且均高于照組;從柳葉白莧菜的莖粗可以看出，D3的莖粗最大，為5.65 cm，柳葉白莧菜的莖粗依次是從高到低依次為D3>D4>D1>D2>D5，對照組最低為2.92 cm;從柳葉白莧菜的葉面積可以看出，D3的葉面積最大，為33.75 cm2，在不同營養(yǎng)液配方處理下的葉面積從高到低依次為D3>D1>D2>D4>D5>CKD，處理組之間的差異不顯著，均大于對照組;從葉片數(shù)可以看出D3的葉片數(shù)指標(biāo)最高，為16.67，與其他處理組與對照組差異顯著，對照組最低，為9;從根長指標(biāo)可以看出，D3的根長最長，為28.70 cm，顯著高于其他處理組與對照組，在不同比例有機肥處理下的根長從高到低依次為D3>D2>D1>D4>D5>CKD，對照組為11.33 cm，低于處理組。

2.2 不同比例有機肥對柳葉白莧菜質(zhì)量的影響

由表5可知，使用不同營養(yǎng)液配方對柳葉白莧菜干鮮物質(zhì)含量有影響[11-12]，地上部干物質(zhì)含量最高為D3處理，為1.52 g，顯著高于其他處理組與對照組，干物質(zhì)含量最低為對照組CKD，為0.33 g，對照組低于其他處理組，且差異顯著，地上部干物質(zhì)含量從高到低依次為D3>D4>D2>D1>D5>CKD;地上部鮮物質(zhì)含量最高為D3處理，為13.74 g，顯著高于其他處理組，鮮物質(zhì)含量最低為對照組CKD，為4.83 g，地上部鮮物質(zhì)含量從高到低依次為D3>D2>D1>D4>D5>CKD;地下部鮮物質(zhì)含量最高為D3處理，地下部鮮物質(zhì)含量為7.96 g，顯著高于其他處理組，鮮物質(zhì)含量最低為對照組CKD，為2.33 g，地上部鮮物質(zhì)含量從高到低依次為D3>D4>D2>D1>D5>CKD;地下部干物質(zhì)含量最高為D3處理，地下部干物質(zhì)含量為0.79 g，顯著高于其他處理組，地上部干物質(zhì)含量從高到低依次為D3>D4>D1>D5>D2>CKD，干物質(zhì)含量最低為對照組，0.04 g顯著低于其他處理組。

2.3 不同營養(yǎng)液配方對柳葉白莧菜光合作用的影響

光合作用是植物生長繁殖過程中至關(guān)重要的化學(xué)反應(yīng)，植物通過光合固定太陽能并制造有機物[13-14]。由表6可知，對照組和5種營養(yǎng)液配方處理下的光合特性存在差異[15]。從胞間CO2濃度可以看出，D3的細(xì)胞間CO2濃度顯著低于其他4個處理及對照組，55.58為μmolCO2·mol-1，細(xì)胞間CO2濃度最高的為對照組，為73.17 μmolCO2·mol-1與，胞間CO2濃度從高到低依次為CKD>D1>D5>D4>D2>D3;從氣孔導(dǎo)度可以看出，D3下氣孔導(dǎo)度最高，為101.09 mmol·m-2·s-1，顯著高于其他4個處理組和對照組，對照組下氣孔導(dǎo)度最低，為59.58 mmol·m-2·s-1，顯著低于處理組;從凈光合速率可以看出，其中D3下凈光合速率最高，為20.91 mmol·m-2·s-1，顯著高于其他處理組，凈光合速率從高到低依次為D3>D4>D2>D1>D5>CKD，對照組下凈光合速率最低，為16.85 mmol·m-2·s-1;從蒸騰速率可以看出，D3下的蒸騰速率最高，顯著高于其他處理組，為1.77 mmol·m-2·s-1，蒸騰速率從高到低依次為D3>D4>D2>D5>D1>CKD，對照組下的蒸騰速率最低，為0.77 mmol·m-2·s-1。

2.4 不同基質(zhì)配比對柳葉白莧菜葉綠素含量的影響

葉綠素是重要的光合色素，與光合作用息息相關(guān)，葉綠素的含量反映了植株的光合能力和生長狀況。由表7可知，不同基質(zhì)配比下柳葉白莧菜葉綠素含量存在差異，5個處理均高于對照組，D3的葉綠素a、葉綠素D，總?cè)~綠素含量均顯著高于其他處理。葉綠素a從高到低的順序為D3>D4>D5>D2>D1;葉綠素D從高到低的順序為D3>D4>D2>D1>D5;類胡蘿卜素從高到低的順序為D3>D4>D2>D1>D5;總?cè)~綠素從高到低的順序為D3>D4>D5>D2>D1。

3 結(jié)論與討論

有機肥含有多種肽類、有機酸，以及包括N、P、K在內(nèi)的豐富營養(yǎng)元素。有機肥既有肥效時間長，又可以持續(xù)為作物提供營養(yǎng)元素，還能改善土壤微生物環(huán)境，優(yōu)化土壤的理化性質(zhì)，增加有機質(zhì)的優(yōu)點[16]。開發(fā)科技含量高的有機生物肥料是農(nóng)業(yè)走向綠色現(xiàn)代化的主要途徑之一。在日光溫室中給黃瓜施用有機肥，黃瓜植株長勢明顯提高，比對照組增產(chǎn)15%[17]。有機肥浸種后能顯著增強芹菜發(fā)芽率和發(fā)芽勢，苗床施用有機肥，能縮短移栽緩苗期，加速生長，增強苗齡素質(zhì)[18]。在芹菜、番茄和茼蒿等蔬菜上的試驗結(jié)果表明，施用過量商品有機肥對蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)會產(chǎn)生不良影響，芹菜、番茄和茼蒿施肥量超過30 000 kg·hm-2時，產(chǎn)量不再增加[19]。本試驗中，隨著有機肥比例增加，會逐步促進柳葉白莧菜的生長，但當(dāng)有機肥含量過高時，又會對其生長產(chǎn)生抑制作用，這可能是過高的養(yǎng)分會造成一定程度的生長抑制，從而引起柳葉白莧菜生理生化過程的紊亂?！坝袡C肥∶基質(zhì) 1∶10”比例下的柳葉白莧菜的株高、莖粗、葉片數(shù)、根長、地上部鮮物質(zhì)含量、地下部鮮物質(zhì)含量、地下部干物質(zhì)含量最高[20-21]，表明“有機肥∶基質(zhì) 1∶10”比例下的營養(yǎng)生長最好;不同比例有機肥對柳葉白莧菜的葉片光合能力有一定的影響[22]，“有機肥∶基質(zhì) 1∶10”比例下的柳葉白莧菜的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率最高，細(xì)胞間CO2濃度最低。這些數(shù)據(jù)表明“有機肥∶基質(zhì) 1∶10”比例下處理下的葉片光合能力最強;在葉綠素含量上，“有機肥∶基質(zhì) 1∶10”比例下的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、總?cè)~綠素含量最高[23-24]。

綜合分析不同比例有機肥處理后的柳葉白莧菜的生長指標(biāo)和生理指標(biāo)[25]，結(jié)果表明“有機肥∶基質(zhì) 1∶10”比例下處理下的柳葉白莧菜生長最好，該有機肥比例更適合應(yīng)用于柳葉白莧菜栽培，為實現(xiàn)設(shè)施柳葉白莧菜優(yōu)質(zhì)高效周年生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。本試驗未測定高效有機肥對柳葉白莧菜品質(zhì)的影響，有待后續(xù)進一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳杰. 蠶豆商品有機肥梯度試驗報告[J]. 青海農(nóng)林科技， 2021（2）： 16-18.

[2] 陳偉， 應(yīng)霄， 姚桂華， 等. 有機肥不同梯度替代常規(guī)復(fù)合肥對黃桃產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2021（1）： 36-37.

[3] 汪生新， 胡建焜， 和中秀. 油菜商品有機肥不同梯度田間試驗初探[J]. 青海農(nóng)技推廣， 2020（1）： 52-53， 61.

[4] 劉秀珍， 郭麗娜， 趙興杰， 等. 不同水分條件下氮肥形態(tài)配比對莧菜品質(zhì)的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2009（3）： 719-723.

[5] 王廷芹， 劉劍蘭， 李鐘明. 葉面施鋅對莧菜生長的影響[J]. 中國蔬菜， 2010（6）： 67-69.

[6] 陳紅輝， 柯世省， 周合合， 等. 銅對莧菜生長、光合作用和礦質(zhì)含量的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2008， 36（12）： 4843-4845， 4897.

[7] 蔣衛(wèi)杰， 劉偉， 余宏軍. 有機生態(tài)型無土栽培技術(shù)[C]// 新世紀(jì)：首屆全國綠色環(huán)保農(nóng)藥技術(shù)論壇暨產(chǎn)品展示會論文集， 2002-03-01， 中國蘇州： 273-276.

[8] 李天林， 沈兵. 無土栽培中基質(zhì)增選料的參考因素與發(fā)展趨勢（綜述）[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 1999， 3（3）： 250-258.

[9] 曹凱光. 莧菜制取天然莧菜紅色素和葉綠素銅鈉鹽的工藝技術(shù)[J]. 江西食品工業(yè)， 2003（4）： 29-30.

[10] 郭世榮， 李式軍， 程斐， 等. 有機基質(zhì)培在蔬菜無土栽培上的應(yīng)用研究[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2000， 31（1）： 89-92.

[11] 劉淑媛， 任久長， 由文輝. 利用人工基質(zhì)無土栽培經(jīng)濟植物凈化富營養(yǎng)化水體的研究[J]. 北京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 1999， 35（4）： 518-522.

[12] 牛之欣， 孫麗娜， 孫鐵珩. 水培條件下四種植物對Cd、Pb富集特征[J]. 生態(tài)學(xué)雜志， 2010， 29（2）： 261-268.

[13] 孫敏紅， 許益娟. 不同營養(yǎng)液配方對番茄幼苗生長的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011， 38（8）： 55-57.

[14] 宋麗華， 曹兵， 秦娟. 幾種觀葉植物的水培繁殖試驗[J]. 北方園藝， 2003（3）： 62-64.

[15] 王秀英， 何娟， 蒲廷英， 等. 6個紅莧菜品種的比較[J]. 農(nóng)技服務(wù)， 2011， 28（5）： 608.

[16] 徐陽春， 沈其榮， 冉煒. 長期免耕與施用有機肥對土壤微生物生物量碳、氮、磷的影響[J]. 土壤學(xué)報， 2002， 39（1）： 89-96.

[17] 金伊洙， 騰樹仁， 奚洋. “千代田”牌有機肥對日光溫室黃瓜植物生長發(fā)育影響的研究[J]. 北方園藝， 2009（8）： 161-163.

[18] 李成. 高效有機肥在芹菜上的應(yīng)用[J]. 河南農(nóng)業(yè)， 2018（34）： 17， 28.

[19] 文方芳， 韓寶， 金強， 等. 商品有機肥施用量對新建設(shè)施菜田土壤培肥與作物生長影響的研究[J]. 中國農(nóng)技推廣， 2013， 29（4）： 42-44.

[20] 尹春芹， 蔣新， 楊興倫， 等. 施肥對花紅莧菜吸收和積累土壤中PAHs的影響[J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2008， 28（8）： 742-747.

[21] 余丹萍， 李取生， 王立立， 等. 缺Fe/Zn及鹽脅迫下莧菜對Cd及礦質(zhì)元素的吸收與IRT1表達(dá)的關(guān)系[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報， 2016， 35（2）： 234-239.

[22] 汪天， 郭世榮， 劉俊， 等. 多胺氧化酶檢測方法的改進及其在低氧水培黃瓜根系中的應(yīng)用[J]. 植物生理學(xué)通訊， 2004， 40（3）： 358-360.

[23] 楊政輝， 陳衛(wèi)兵， 方德華. 菜用型籽粒莧高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[J]. 南方農(nóng)業(yè)， 2012， 6（7）： 22-25.

[24] 張艷. 紅莧菜在鈾鉛鎘復(fù)合污染土壤中的富集特性及其動態(tài)變化研究[D]. 綿陽： 西南科技大學(xué)， 2013.

[25] 張騫， 曾希柏， 蘇世鳴， 等. 不同品種莧菜對砷的吸收能力及植株磷砷關(guān)系研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報， 2016， 35（10）： 1888-1894.