无机基质配比及沼渣施肥水平对无土栽培苗用型大白菜生长的影响

杨敬华 武占会 刘明池 李 明*

（1河北农业大学园艺学院，河北保定 071001；2北京市农林科学院蔬菜研究中心，农业部都市农业（北方）重点实验室，北京 100097）

大白菜〔Brassica campestrisL. ssp.pekinensis（Lour） Olsson〕是十字花科芸薹属芸薹种的一个亚种，原产中国，栽培历史悠久。苗用型大白菜以幼苗或半成株为主要食用部分。其叶肉厚，质地柔软，品质极佳，且耐湿热（余阳俊 等，2009）；因其生长速度较快而被 称为快菜。

近年来随着沼气池发展势头的增长，沼肥的应用也越来越广泛。沼渣应用于蔬菜栽培中，不仅可以提供植物生长所需的N、P、K等各种营养元素，还含有丰富的蛋白质、氨基酸和多种生物活性物质，是一种速缓兼备的优质有机肥料，具有很大的农用潜能（张无敌，2002；李泽碧 等，2006；杨极武 等，2006）。对沼渣理化性质以及栽培的黄瓜等5种蔬菜营养成分、重金属含量的初步研究表明，沼渣的理化性质、pH值、EC值符合理想基质要求，重金属含量均未超标（赵丽 等，2005），其与无机基质珍珠岩、蛭石按比例混合后是一种较理想的栽培基质（袁巧霞 等，2008）；同时，沼渣可以增加基质的pH值和EC值，提高微生物数量，增强基质中的酶活性（朱春云，2009）。

然而，原料不同，沼气发酵后得到的沼渣营养成分有差异（张昌爱 等，2009），沼渣作为肥料直接应用时与蔬菜的养分需求常常不一致，需要配合追施化肥，增加了沼渣应用的不便，预先根据蔬菜生长 对各养分的需求对沼渣养分进行调配，可以提高沼渣应用的便利。此外，传统基质栽培中草炭经常被作为基质使用（边炳鑫 等，1997；崔秀敏和王秀峰，2001），但草炭的供给常受到地域的限制，并且草炭为短期内不可再生资源，过度开采使用会引起生态环境的破坏（吴英，1997；欧阳平 等，2005），寻找草炭替代材料以及探索使用珍珠岩、蛭石等无机基质栽培成为研究的热点内容。因此，本试验在无土栽培理论的指导下，参照大白菜配方施肥的养分吸收比例（葛晓光，2001），对沼渣的养分进行了调整，在不同配比的珍珠岩与蛭石混合基质上进行沼渣施肥量试验，研究基质配比和沼渣用量对苗用型大白菜产量及品质的影响，以期为沼渣的安全、合理应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点为北京市农林科学院蔬菜研究中心农场1号温室，为传统日光温室，温室长50 m，跨度8 m，脊高3.5 m。

1.2 供试沼渣

供试沼渣由北京德青源农业科技股份有限公司提供，为鸡粪发酵残余物。供试沼渣养分状况：有机质含量208.1 g·kg-1，全氮14.2 g·kg-1，全磷54.2 g·kg-1，全钾6.2 g·kg-1，pH值9.20。根据沼渣初始养分状况及大白菜养分吸收比例（N∶P2O5∶K2O=1∶0.38∶1.18）对沼渣养分含量进行调整，K2SO4加入量为19.57 g·kg-1，沼渣调整后N、P2O5、K2O含量分别为14.2、54.2、16.8 g·kg-1。

1.3 供试蔬菜作物

试验所用苗用型大白菜为京研快菜，由国家蔬菜工程技术研究中心育成。于2012年4月17日直播，株距15 cm，窄行距20 cm，宽行距40 cm。采用盆栽、滴灌方式，5月15日前隔天浇水，浇水日上、下午各滴灌10 min，滴灌速度为18.77 mL·min-1；5月16日至收获前每天浇水，浇水日上、下午各滴灌10 min，滴灌速度同上。调整后的沼渣用无纺布包成肥料块形式置于基质表面，滴针插在肥料块上，靠淋溶的方式给幼苗提供养分。

1.4 试验设计

基质配比（处理A）设2个水平，A1：珍珠岩∶蛭石=2V∶1V；A2：珍珠岩∶蛭石=1V∶2V。沼渣单株施肥量（处理B）设3个水平，B1：1.00倍，29.3 g（1倍施肥量：参考大白菜的吸肥特点与施肥技术，每生产1 000 kg鲜菜需要吸收氮磷钾的量确定为N 1.60 kg、P2O50.608 kg、K2O 1.89 kg，施肥量/吸肥量=1.3，则单株质量为200 g的苗用型大白菜单株需肥量为N 416 mg、P2O5158 mg、K2O 458 mg，所以苗用型大白菜单株需沼渣量为29.3 g）；B2：1.25倍，36.6 g；B3：1.50倍，44.0 g。完全区组设计，共6个处理组合（表1）。每个处理组合1个栽培盒（6株），5次重复，栽培盒大小为30 cm×25 cm×20 cm。每个栽培盒填入混合基质10 L。

表1 各处理不同基质配比及沼渣施肥水平

1.5 项目测定

植株生长指标：在苗用型大白菜生长时期，小区内随机取样，对植株的株高、开展度、最大真叶长和宽、真叶数进行5次调查，从5月5日开始测定，每5 d测1次。株高是从基质表面到叶片最高水平点的距离，开展度是真叶的最大开展度，用直尺测量。

生物量：在采收期，每小区随机选取长势相近、无病虫害的苗用型大白菜3株，采用称量法和烘干法测定单株干、鲜质量，即用去离子水将植株冲洗干净，吸干表面水分，测定鲜质量；然后105 ℃杀青15 min，75 ℃烘至恒质量，测定干质量。5次重复。在成熟期（出苗后35 d）按小区收获测产，并换算成667 m2产量。

品质指标：在采收期，每小区随机选取长势相近、无病虫害的苗用型大白菜3株，进行品质指标测定，5次重复。可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法测定（李合生，2000）；可滴定酸含量测定采用酸碱滴定法（鲍士旦，2005）；VC含量测定采用国家标准检测法（GB/T6195—1986）；可溶性糖（GB/T6194—1986）；粗纤维（GB/T5009.10—2003）；硝酸盐含量测定采用分光光度法（NY/T 1279—2007）。

1.6 数据分析

利用SPSS软件对试验数据进行方差分析，利用Excel软件进行一般计算和作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对苗用型大白菜生长发育的影响

表2是苗用型大白菜出苗后35 d各生长指标的测定结果。从对苗用型大白菜株高的影响来看，在施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加株高逐渐增加；在基质配比上，A2处理的效果优于A1处理。从对苗用型大白菜开展度的影响来看，在施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加，开展度呈先增大后减小的趋势；在基质配比上，A2处理的效果优于A1处理。不同处理苗用型大白菜最大真叶长、最大真叶宽及真叶数的变化趋势与株高相同。苗用型大白菜各生长指标（除开展度外）均以A2B3处理最高， A2B2处理次之，且除最大真叶宽外，其他指标与A2B3处理间无显著差异。

表2 不同处理对苗用型大白菜生长发育的影响

2.2 不同处理对苗用型大白菜单株干、鲜质量的影响

如表3所示，从单株鲜质量来看，在基质配比上，A2处理的效果优于A1处理；在沼渣施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加单株鲜质量逐渐增大； A2B3处理的单株鲜质量最高，A2B2处理次之，且与A2B3处理无显著差异。苗用型大白菜单株干质量的变化趋势与单株鲜质量相同。综合考虑施肥量及苗用型大白菜单株干、鲜质量两个方面，A2B2处理的栽培效果优于其他处理。

表3 不同处理对苗用型大白菜单株干、鲜质量的影响

2.3 不同处理对苗用型大白菜产量的影响

不同处理对苗用型大白菜产量的影响如表4所示。在基质配比上，A2处理的效果优于A1处理；在施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加，在一定程度上提高了苗用型大白菜产量，但B2处理与B3处理间差异不显著。综合考虑合理施肥量及提高苗用型大白菜产量两个方面，A2B2处理的栽培效果最好。

表4 不同处理对苗用型大白菜产量的影响

2.4 不同处理对苗用型大白菜品质的影响

2.4.1 不同处理对苗用型大白菜营养指标的影响 不同处理对苗用型大白菜营养指标的影响如表5所示。从对苗用型大白菜VC含量的影响来看，在施肥水平上，低施肥量（B1处理）有利于VC的累积；A2B1处理的VC含量最高，为586.3 mg·kg-1。从可溶性糖含量来看，在基质配比上，A2处理的效果基本上优于A1处理。苗用型大白菜的可溶性蛋白含量随沼渣施肥量的增加逐渐增大。基质配比及沼渣施肥量对苗用型大白菜的可滴定酸含量及粗纤维含量无显著影响。

表5 不同处理对苗用型大白菜营养指标的影响

2.4.2 不同处理对苗用型大白菜硝酸盐含量的影响 由图1可以看出，无机基质配比、沼渣施肥水平以及两种因素互作对苗用型大白菜硝酸盐含量均有显著影响。在基质配比上，A1处理的硝酸盐含量高于A2处理；在施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加硝酸盐含量逐渐增加。但所有处理的苗用型大白菜硝酸盐含量均低于国家规定的叶菜类硝酸盐含量标准（≤ 3 000 mg·kg-1，GB-18406.1—2001）。

图1 不同处理对苗用型大白菜硝酸盐含量的影响

3 结论与讨论

采用预先调整氮、磷、钾含量的沼渣作为肥料进行苗用型大白菜栽培，合理的基质配比和适宜的施肥量对苗用型大白菜的生长发育、单株质量及产量均有促进作用，这与李孝良等（2008）在叶用莴苣上的试验结果相近。在施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加，苗用型大白菜的株高、最大真叶长、最大真叶宽、真叶数、产量及单株干、鲜质量均逐渐增加，但36.6 g单株施肥量处理与44.0 g单株施肥量处理间除最大真叶宽外无显著差异，表明过多的施肥量对增产意义不大。

VC、可溶性糖、可滴定酸含量是衡量大白菜品质的重要指标，本试验结果表明，珍珠岩∶蛭石为1V∶2V的基质利于苗用型大白菜VC和可溶性糖的积累；但是在同一基质配比条件下，苗用型大白菜的VC和可溶性糖含量并非随沼渣施肥量的增加而呈递增趋势，尤其是在珍珠岩∶蛭石为1V∶2V的基质处理中，苗用型大白菜的VC和可溶性糖含量随沼渣施肥量的增加而减小，这与沼肥用量过高致使番茄的VC和可溶性糖含量逐渐降低的结果相似（张利 等，2012）。这可能是因为高量的沼渣中含有较多的氮素，在适宜范围内蔬菜糖分随氮素的增加而增加，但过度施用氮肥会降低蔬菜中的糖分含量（李梦梅，2005）。但是，珍珠岩∶蛭石为2V∶1V的基质处理中，苗用型大白菜的VC和可溶性糖含量随沼渣施肥量的增加先降低后增高，可能是由于沼渣对基质的影响不同，造成苗用型大白菜吸收养分的不同，因此想要同时得到苗用型大白菜产量、品质最佳的沼渣用量，需要先研究沼渣对无机基质的理化性质的影响，然后进一步研究沼渣对苗用型大白菜VC含量影响的机理，以确定影响VC含量变化的主导因子。

人体摄入的硝酸盐70%～80%来自于蔬菜，硝酸盐含量高低也是评价蔬菜品质的重要指标之一（刘杏认 等，2003；马茂亭 等，2008）。适量施用沼肥或沼肥与化肥配合施用均可明显减少蔬菜中硝酸盐的积累；过量施用沼肥会增加硝酸盐在蔬菜内的积累（齐英 等，2003）。本试验中，由于高肥量沼渣的施入，在施肥水平上，随着沼渣施肥量的增加，苗用型大白菜的硝酸盐含量逐渐增加；在基质配比上，珍珠岩∶蛭石为1V∶2V的栽培基质处理苗用型大白菜的硝酸盐含量低于珍珠岩∶蛭石为2V∶1V的基质处理；29.3 g单株沼渣施肥水平下，两种基质处理间的硝酸盐含量差异显著；但在36.6 g和44.0 g施肥水平下，两种基质处理间无显著差异。

综上所述，在本试验条件下珍珠岩∶蛭石为1V∶2V的栽培基质、单株沼渣用量为36.6 g对苗用型大白菜栽培效果最好，植株生长健壮，产量高，品质好。

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