有機(jī)肥對蔬菜產(chǎn)值影響

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有機(jī)肥對蔬菜產(chǎn)值影響

中國是當(dāng)今世界最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國【I】。化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用,20世紀(jì)全世界所增加的作物產(chǎn)量中的一半是來自化肥的施用。由于蔬菜作物具有根系淺、根系吸收能力弱、喜高肥水、奢侈吸收等營養(yǎng)特性B】,且生產(chǎn)周期短,施用化肥增產(chǎn)效果明顯,但過量施肥的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重【34】。198卜2005年,中國化肥用量增加了3.8倍,化學(xué)肥料利用率低,流失嚴(yán)重【5I。過量施肥不但造成作物產(chǎn)量的降低,還可能引起農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染,也不利于提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量陋I。食品中的硝酸鹽含量與氮素化肥的施用量呈正相關(guān),過量施用氮肥導(dǎo)致蔬菜硝酸鹽累積,影響人體健康p’7l。以往研究表明,有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用對作物生長的效果較好Is-g],并且有機(jī)、無機(jī)肥料配施可協(xié)調(diào)平衡養(yǎng)分供應(yīng),滿足作物整個生育期對養(yǎng)分的需求。有機(jī)無機(jī)配施對蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)、減輕農(nóng)業(yè)化肥浪費(fèi)、改良環(huán)境質(zhì)量均能產(chǎn)生有益的影響,不同的有機(jī)無機(jī)肥配比會產(chǎn)生不同的效果。本研究選擇珠江三角洲高肥力菜地,分析不同施肥方式(單施化肥、化肥減量及配施有機(jī)肥)對連續(xù)種植的不同種類蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響。通過綜合分析,試圖尋找出能夠協(xié)調(diào)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)、維持土壤養(yǎng)分基本平衡、降低施肥對環(huán)境的不良影響的合理施肥方式和施肥量,為優(yōu)質(zhì)蔬菜,無污染、可持續(xù)生產(chǎn)提供合理的掩肥技術(shù)和相應(yīng)的理論依據(jù)。

l材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1試驗(yàn)點(diǎn)基本概況本試驗(yàn)于2009年10月-2011年1月在廣州省廣州市南沙區(qū)橫瀝鎮(zhèn)義沙村(22044’40”N,113。29‘51”E)進(jìn)行。試驗(yàn)地所在區(qū)域?yàn)榕瘻貛Т箨懶园霛駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū),陽光充足,雨量充沛,年平均氣溫21.9℃,平均年降雨量1647.5mm。試驗(yàn)開始前土壤耕層主要理化性狀如下:pH6.28,有機(jī)質(zhì)含量為18.11g/kg,全氮和全磷分別為1.8g/kg和13.74g/l(g,銨態(tài)氮為21.70mg/kg,速效磷為2.05m/kg,速效鉀為56.89mg/kg。

1.1.2供試蔬菜作物本試驗(yàn)選擇連續(xù)種植的3種蔬菜作物,包括黃瓜、苦瓜、甘藍(lán)。黃瓜(Cucumissativus)品種為‘園豐二號’,由山西省夏縣園豐蔬菜科學(xué)研究所選育,2010年3月28日種植,2010年6月11日收獲。苦瓜(Momordicacharantia)品種為‘玉船二號’,廣東省地方品種,2010年6月23日種植,2010年9月23日收獲。甘藍(lán)(BrassicaoleraccavaLcapi細(xì)ta)品種為‘京豐一號’,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育,2010年10月18日種植,2011年1月16日收獲。

1.1.3供試肥料化肥使用挪威復(fù)合肥,純N、P、K含量均為15%。有機(jī)肥為廣州市良田肥業(yè)有限公司的精制有機(jī)肥,其中總養(yǎng)分≥4%,有機(jī)質(zhì)≥30%,純N含量為3.5%。化肥(chemicalfertilizer)用CF表示,有機(jī)肥(organicmanure)用OM表示。試驗(yàn)中施肥量、有機(jī)肥和化肥的用量以純氮量進(jìn)行計(jì)算。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)連續(xù)種植的3種蔬菜的菜地均設(shè)置4個不同的施肥處理,每個處理4次重復(fù),共16個小區(qū),每個小區(qū)面積80m2,試驗(yàn)區(qū)組設(shè)計(jì)采用隨機(jī)區(qū)組法。施肥采用化肥減量及逐量添加有機(jī)肥,試驗(yàn)設(shè)置4個處理:(1)對照,化肥處理(當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥量,CF100%),(2)化肥施用量減少20%的處理(CF80%),(3)化肥施用量減少40%+20%有機(jī)肥處理(CF60%+OM20%),(4)化肥施用量減少60%+40%有機(jī)肥處理(CF40%+0M40%)。

1.2.2試驗(yàn)各處理施肥方法及用量各處理施肥量見表1-2,基肥采取挖溝后深施并覆土播種后定植,追施則在行間撒施。有機(jī)肥作為基肥一次性施入,化肥作為追肥,根據(jù)蔬菜的需肥特性分次施入。

1.2.3樣品采集及指標(biāo)測定方法按當(dāng)?shù)夭墒樟?xí)慣隨機(jī)采收成熟的黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)球。采樣數(shù)量為:黃瓜、苦瓜每個小區(qū)采收1袋,每袋6個可食用的完整個體,共4組重復(fù);甘藍(lán)每小區(qū)采若干袋,每袋3~6個甘藍(lán)。3種蔬菜取樣均取主要食用部分的鮮樣測定。具體做法是:將所有黃瓜和苦瓜均分3段,取中間一段測定,其中黃瓜留心、苦瓜去心;甘藍(lán)球取樣則是先將其沿中軸一分為二,然后去掉內(nèi)層和外層,取中間層測定。(1)產(chǎn)量指標(biāo)。黃瓜、苦瓜每次采摘均按小區(qū)記產(chǎn),每小區(qū)總產(chǎn)量為各次收獲果實(shí)之和,用重量除以面積求平均值。甘藍(lán)一次采收完畢后每小區(qū)隨機(jī)取3袋稱重,求出平均值與每小區(qū)采收袋數(shù)相乘得出每小區(qū)總產(chǎn)量。(2)品質(zhì)指標(biāo)。可溶性糖含量采用葸酮比色法【lo】,蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G.250法【l¨,還原型維生素C含量測定采用2,6.二氯酚靛酚滴定法”們,硝酸鹽含量采用水楊酸硝化比色法um。

1.2.4數(shù)據(jù)處理與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較檢驗(yàn)處理間差異程度,其中置信度為95%,用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1化肥減量和配施有機(jī)肥對蔬菜產(chǎn)量指標(biāo)的影響

2.1.1對黃瓜產(chǎn)量指標(biāo)的影響由表3知,化肥減量和配施有機(jī)肥對黃瓜的瓜長、瓜徑和單瓜重量和黃瓜產(chǎn)量均無顯著影響,但化肥減量并配施有機(jī)肥有增加單瓜重的趨勢。由此可見,化肥減量20%以及其他處理對黃瓜產(chǎn)量沒有明顯影響。

2.1.2對苦瓜產(chǎn)量指標(biāo)的影響由表4知,化肥減量和配施有機(jī)肥對苦瓜的瓜長、瓜徑、單瓜重和瓜囊厚均無顯著性影響,但化肥減量和配施有機(jī)肥有增加單瓜重的趨勢。與處理CF80%相比,化肥減量配旌有機(jī)肥有提高苦瓜產(chǎn)量的趨勢。

2.1.3對甘藍(lán)產(chǎn)量指標(biāo)的影響由表5知,與對照CF100%相比,處理CF80%、CF60%+OM20%、CF40%+OM40%下,甘藍(lán)球高分別下降了16.25%、18.39%和16.77%,差異顯著。各處理對球莖、單球重和產(chǎn)量沒有顯著影響。

2.2化肥減量和配施有機(jī)肥對蔬菜品質(zhì)的影響

2.2.1對黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)可溶性糖含量的影響由圖l可知,處理CF60%+OM20%與CF80%相比,其黃瓜可溶性糖含量提高了16.01%,差異顯著。對苦瓜來說,與對照相比,各處理對其可溶性糖含量的影響均達(dá)到顯著水平,其中化肥減量20%會使可溶性糖含量降低8.75%:化肥減量和配施20%及40%有機(jī)肥則分別提高了9.00%和7.32%:化肥減量及配施20%有機(jī)肥比全量施化肥顯著提高甘藍(lán)可溶性糖含量9.95%,比單施80%化肥顯著提高了12.3l%。

2.2.2對黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)還原型維生素C含量的影響由圖2可知,化肥減量和配施有機(jī)肥對黃瓜和苦瓜維生素C含量的影響差異均不顯著。對黃瓜來說,在相同氮素水平下,處理CF60%+0M20%和CF40%+OM40%比處理CF80%分別提高了23.58%和25.94%,差異顯著。處理CF60%+0M200,4能使苦瓜維生素C含量提高18.30%,差異顯著。對甘藍(lán)來說,處理CF60%+0M20%與CF100%相比,其維生素C含量顯著提高了12.39%:與CF80%相比,使其維生素C含量顯著提高14.50%。其余差異均不顯著。

2.2.3對黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)可溶性蛋白質(zhì)含量的影響由圖3可知,處理CF80%和CF60%+0M20%對黃瓜可溶性蛋白質(zhì)含量的影響差異均不顯著,但與對照和CF20%相比,處理CF40%+0M40%能使其含量分別提高25.89%和29.47%,達(dá)到顯著水平。對苦瓜而言,與對照相比,處理CF60%+0M20%和CF40%+0M40%均能顯著提高其可溶性蛋白質(zhì)含量,分別提高了28.72%和29.87%,差異均顯著;在相同氮素水平下,處理CF60%+OM20%和CF40%+oM40%與CF80%相比,使其可溶性蛋白質(zhì)含量分別提高了37.97%和39.21%,差異均顯著。對甘藍(lán)而言,與對照相比,處理CF40%+oM40%能使其可溶性蛋白質(zhì)含量顯著提高13.48%。在相同氮素水平下,處理CF60%+0M20%和CF40%+0M40%與CF80%相比,使其可溶性蛋白質(zhì)含量分別提高了7.51%和18.39%,差異均顯著。并且處理CF40%+OM40%與CF60%帕M20%相比,也提高了10.13%,差異顯著。

2.2.4對黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)硝酸鹽含量的影響由圖4可知,化肥減量和減量后配施有機(jī)肥均能使黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)硝酸鹽含量不同程度地降低,并且2種配施有機(jī)肥方式間差異不顯著。與對照相比,處理CF60%+OM20%和CF40%+OM40%對黃瓜硝酸鹽含量的影響差異都比較顯著,分別降低了13.10%和12.41%。其余處理間差異均不顯著。對苦瓜和甘藍(lán)而言,與對照相比,處理CF80%、CF60%+0M20%和CF40%+OM40%對其硝酸鹽含量的降低差異均顯著,其中苦瓜分別降低了4.41%、8.84%和9.18%,而甘藍(lán)分別降低了2.81%、11.65%和12.8%。在相同氮素水平下,與處理CF80%相比,處理CF60%+OM20%和CF40%+OM40%分別使苦瓜硝酸鹽含量降低了4.64%和5.00%,甘藍(lán)則分別降低了9.06%和lO.24%,差異均顯著。

3結(jié)論與討論

化肥的利用率低是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展所面臨的突出問題,這不但會造成超量施肥,引起土壤的物理性質(zhì)惡化,影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提高,還會浪費(fèi)資源,加重農(nóng)民負(fù)擔(dān),同時對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)”2I。化肥在農(nóng)作物種植生產(chǎn)中的作用明顯,適當(dāng)施用可以增加產(chǎn)量,過量施肥時農(nóng)作物產(chǎn)量不會增加,甚至減產(chǎn)n3】。喬紅霞等【H1對櫻桃番茄和春甘藍(lán)進(jìn)行化肥減量試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)化肥減量對產(chǎn)量沒有造成大的影響,而且還有利于硝酸鹽含量的降低。本試驗(yàn)表明,化肥減量施肥對黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)產(chǎn)量沒有明顯影響,但提高了3種蔬菜的可溶性糖、維生素C和蛋白質(zhì)含量,降低了蔬菜的硝酸鹽含量,從而提高了蔬菜的品質(zhì),對于保障食品安全具有重要的意義。然而,純粹的化肥減量并不能很好的滿足蔬菜對肥料的持續(xù)需求。有大量研究表明,有機(jī)肥和化肥配施能夠很好的維持或提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)。王艷博等lI習(xí)研究表明,有機(jī)無機(jī)肥料配施處理菠菜收獲期的生物量顯著高于單施無機(jī)肥處理和單施有機(jī)肥處理。有機(jī)無機(jī)肥料配施是提高包葉生菜產(chǎn)量和品質(zhì)、降低硝酸鹽積累的有效措施【16】。帕提曼•阿不都熱合曼等n刀研究表明,在菠菜生產(chǎn)中施用牛糞堆肥可以顯著提高菠菜全糖、還原糖和維生素C含量,對減少硝態(tài)氮含量也有顯著的影響,從而可以提高菠菜的品質(zhì)。適量施用雞糞和豬糞等有機(jī)肥可以提高茄子的產(chǎn)量和品質(zhì),降低硝酸鹽含量【l|】。施用有機(jī)肥可以提高大白菜產(chǎn)量和可溶性糖含量,同時降低硝酸鹽含量和維生素C含量,對大白菜粗蛋白質(zhì)含量和亞硝酸鹽含量的影響不顯著【191。

以往的蔬菜有機(jī)無機(jī)配施試驗(yàn)大多針對一季作物進(jìn)行研究,而在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),蔬菜的連續(xù)集約化種植非常普遍。本試驗(yàn)通過連續(xù)3季蔬菜作物的研究表明,化肥減量后配施有機(jī)肥有提高黃瓜和苦瓜單瓜重的趨勢,并且在相同的氮水平下,隨著其中有機(jī)肥比例的增加,3種蔬菜產(chǎn)量有升高的趨勢。而在相同氮素水平下,與單純化肥處理相比,減量配施有機(jī)肥顯著提高黃瓜、苦瓜、甘藍(lán)的主要營養(yǎng)物質(zhì)(可溶性糖、維生素C和可溶性蛋白)含量,其中蔬菜的可溶性糖含量和還原性維生素含量均以CF60%+OM20%為最優(yōu),可溶性蛋白含量則以理CF60%+OM20%與CF40%+OM40%相對較高。蔬菜的硝酸鹽含量隨著化肥減量和有機(jī)肥的配施,均呈現(xiàn)降低趨勢,直至處理CF600/O+OM20%之后呈現(xiàn)穩(wěn)定。因此,本試驗(yàn)綜合產(chǎn)量與品質(zhì)的影響的結(jié)果表明,在相同氮素水平下,化肥減量40%并配施200/O有機(jī)肥對這3種蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)是最有利的,各種效應(yīng)達(dá)到最優(yōu)。關(guān)于化肥減量及配施有機(jī)肥對蔬菜產(chǎn)量及品質(zhì)的長期效應(yīng)還值得進(jìn)一步研究。