向 云,刘秀珍
(山西农业大学资源与环境学院,山西太谷030801)
目前,我国农业生产中普遍存在化肥施用过量的问题,长期偏施化肥会造成土壤、环境污染,增加作物生产成本,影响农产品的品质,并给人类的健康带来严重危害。为了达到生产优质农产品的目的,在农产品施肥上要减少过量的化肥投入[1-2]。因此,生物有机肥、有机无机复混肥等环境友好型肥料的使用愈来愈引起人们的重视,成为近年来我国肥料研究与开发的热点[3-4]。
有机无机复混肥集有机肥和无机复合肥的优点于一体,能更好地协调植物生长环境,改善植物营养结构组成,从而有效地改善作物品质,增加作物产量,而且还具有后效作用[5-7]。
本试验研究了新型有机无机复混肥对油菜产量和品质的影响,旨在为蔬菜作物科学施用有机无机复混肥提供理论依据。
盆栽试验在山西农业大学资源与环境学院试验基地大棚内进行,供试土壤采自山西农业大学农场,为石灰性褐土,其基本理化性状如表1所示。
表1 供试土壤理化性状
供试作物为油菜,品种为四月蔓。供试肥料为有机无机复混肥(腐殖质≥50%,N=3.0%,P2O5=2.5%,K2O=2.5%)和无机肥(硝酸钙、磷酸二氢钾和硫酸钾)。试验以无机肥为对照,设高、中、低3个水平,即有机无机复混肥(OF):低肥(L)3 g/kg,中肥(M)6 g/kg,高肥(H)9 g/kg;无机肥(IF)采用与有机无机复混肥低、中、高水平所含N,P2O5,K2O相等的硝酸钙、磷酸二氢钾和硫酸钾。共设 OFL,OFM,OFH,IFL,IFM,IFH 6 个处理,每个处理重复3次,随机排列。试验盆钵为22 cm×29 cm,每盆装风干土5 kg,底部装入石砾1 kg,在石砾中插入1根PVC管用于生长期灌水。按试验设计的肥料与土壤充分混匀后按土壤容重1.3 g/cm3装土,并浇水至田间持水量的80%,于2010年4月18日播种。当油菜长至2~3 cm时,每盆选长势基本一致的幼苗定植15株,生长期间依次轮换盆钵位置,按常规方法管理,每天晚上用塑料布盖棚,早晨揭开,以防降雨干扰。于2010年5月15日收获。
油菜取地上部分,称取质量计产。鲜样用自来水冲洗干净,然后用去离子水冲洗3遍,用吸水纸将表面水分吸干,测定叶绿素和硝酸盐含量。叶绿素含量测定采用丙酮乙醇混合液法[8],硝酸盐含量测定采用紫外吸收法[9]。
试验结果采用Excel 2003和DPS6.0软件进行统计分析。
叶绿素是植物光合作用最重要的色素,叶绿素的含量与光合作用及氮素营养有密切关系。测定叶绿素含量在一定程度上能反映光合强度、营养水平以及植株的健康状况,有助于科学施肥。
从图1可以看出,油菜叶绿素含量随着施肥量的增加而增加。在施肥量相等的情况下,OF处理均比IF处理油菜叶绿素含量高。OF处理的油菜叶绿素含量比IF处理油菜平均提高16.69%,二者之间差异显著。在低肥水平下,OFL处理叶绿素含量比IFL处理增加0.04 mg/g,提高了5.60%,二者之间差异不显著;中肥水平下,OFM处理叶绿素含量比IFM处理增加0.24 mg/g,提高了22.00%;高肥水平下,OFH处理叶绿素含量比IFH处理增加0.25 mg/g,提高了19.00%,二者之间差异显著。有机无机复混肥处理提高了蔬菜生育期间功能叶中的叶绿素含量,有利于蔬菜作物光合产物的合成和积累[10-11],这也可能是造成不同处理下油菜鲜质量变化与叶绿素含量保持基本一致的原因之一。
由图2可知,油菜鲜质量随着施肥量的增加而增加。在施肥量相等的情况下,OF处理油菜鲜质量均比IF处理高。OF处理的油菜鲜质量比IF处理平均提高了18.81%,二者之间差异显著。在低肥水平下,OFL处理鲜质量比IFL处理提高了18.61%;中肥水平下,OFM处理鲜质量比IFM处理提高了23.43%;高肥水平下,OFH处理鲜质量比IFH处理提高了15.40%,二者之间差异显著。有机无机复混肥养分供给稳定、持久,促进油菜对养分和水分的吸收,使养分释放与作物需肥相吻合[12-13],因此,油菜鲜质量比单施化肥处理高。
蔬菜是一种易于富集硝酸盐的植物,美国White指出,人体摄入的硝酸盐有81.2%来自蔬菜。蔬菜中的硝酸盐进入人体后还原形成的亚硝酸盐,对人体危害很大[14]。参照WHO和FAO规定的硝酸盐的ADI值(每千克体质量日允许量3.6 mg),我国将蔬菜硝酸盐含量的卫生标准定为432 mg/kg,即蔬菜中硝酸盐含量≤432 mg/kg,定为一级,属轻度污染;432~785 mg/kg,定为二级,属中度污染;785~1 440 mg/kg,定为三级,属重度污染;1 440~3 100 mg/kg,定为四级,属严重污染[15]。
从图3可以看出,油菜硝酸盐含量随着施肥量的增加而增加,OF处理均比相应的IF处理硝酸盐含量低,OF处理比IF处理硝酸盐含量平均降低了17.30%,二者之间差异显著。在施肥量相等的情况下,在低肥水平下,OFL处理硝酸盐含量比IFL处理降低了19.18%,二者之间差异显著;中肥水平下,OFM处理硝酸盐含量比IFM处理降低了30.20%,二者之间差异极显著;高肥水平下,OFH处理硝酸盐含量比IFH处理降低了8.40%,二者之间差异显著。
OF处理中除了OFH处理属于中度污染外,其他处理均为轻度污染;IF处理中除了IFL处理属于轻度污染外,其他处理均为中度污染。这是因为有机无机复混肥中含有植物生长所需的氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等大量元素和各种微量元素,这类肥料矿化速度缓慢,进入土壤后,需经微生物逐渐分解成速效态养分后才能被蔬菜吸收利用,蔬菜不会吸收过多的硝酸盐,同时硝酸盐又能有效地被同化而不会造成体内积累。
影响显著。油菜叶绿素含量、鲜质量都随着施肥量的增加而增加,在各个施肥水平下,OF处理的油菜叶绿素含量、鲜质量都比IF处理的高。在中肥水平时,OFM处理的增幅最大。
有机无机复混肥可显著降低油菜硝酸盐含量。油菜硝酸盐含量随着施肥量的增加而增加,在各个施肥水平下,OF处理的油菜硝酸盐含量均比IF处理的低。在中肥水平时,OFM处理比IFM处理硝酸盐含量降幅最大。
本试验有机无机复混肥在中肥水平时能显著提高油菜产量,改善蔬菜的营养品质。
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