朱小平,刘 微,杜迎辉,王永长,张财源
(1 河北科技师范学院生命科技学院,河北 秦皇岛,066600;2 领先生物农业股份有限公司)
我国是食用菌产量最大的国家,每年菌糠产生量不少于700万t,菌糠不仅含有丰富的营养物质,而且含有数量庞大的微生物群落,特别是含有较多对纤维素物质有很强降解能力的真菌类微生物,并且含有大量的木质素和各类水解酶,可以直接作为肥料,也可以作为微生物载体制成生物有机肥[1,2]。目前大部分菌糠被随意的废弃造成了环境的严重污染。合理开发利用食用菌菌糠,使其资源化高效利用不仅可以解决环境污染问题,还可以由废变宝生产其他有用的物质从而进一步促进食用菌产业的可持续发展。
化肥过量施用造成土壤肥力下降,农产品产量和品质降低,氮肥用量和蔬菜体内的硝酸盐含量呈显著的正相关[3]。有关微生物肥料可以提高蔬菜产量和品质的研究已有报道[4~8]。笔者曾在不结球白菜、菠菜、辣椒、豌豆等多种蔬菜,采用盆栽试验的方式验证了施用菌糠复合剂的效果[6~8]。微生物肥料的施用效果不稳定,易受环境条件的影响,土壤类型、质地、pH值、肥力和水分条件都会影响施入土壤的微生物肥料中的微生物的生长发育,从而影响肥效[9]。本次试验是为了研究在田间自然条件下,菌糠复合剂对不结球白菜生长及硝酸盐含量的影响,以期为充分利用农业废弃物菌糠,推广应用微生物肥料提供理论依据。
1.1.1微生物菌剂 由河北科技师范学院刘微研究员提供,为链霉菌(Streptomycessp.)和巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium)。
1.1.2食用菌菌糠 为生产平菇的菌糠(主要组成为棉籽壳培养基残体),由河北科技师范学院食用菌厂提供。
1.1.3供试作物 不结球白菜(Brassicacampestrisssp.chinensisMakino),品种为五月慢,购自河北省昌黎县种子公司。
采用田间试验,小区面积:1.5 m×2.0 m,共设计5个处理,每个处理3次重复,随机区组。设置如下处理:处理1,ck(空白对照);处理2,菌糠(0.5 kg菌糠/区);处理3,微生物菌剂(200 mL微生物菌剂/区);处理4,微生物菌剂+菌糠(200 mL微生物菌剂+0.5 kg菌糠/区);处理5,尿素(60 g尿素/区)。
试验在河北科技师范学院农学试验站进行,试验地为中壤质潮褐土,土壤中有机质的质量分数为13.59 g/kg,水解氮质量分数为75.68 mg/kg,速效磷质量分数为40.38 mg/kg,速效钾质量分数为96.5 mg/kg,pH值为6.89。
2013年5月27日播种,当植株长到第3片真叶完全展开时,每个小区定植50株,根据湿度情况适当浇水,保持土壤墒情。当植株长出第4片真叶时,每隔7 d取1次植物样品,分别测定其地上部分的鲜质量、干质量、株高,每次取苗10株/区。收获时测定硝酸盐含量,测定方法采用酚二磺酸法[10]。
2.1.1不同处理对不结球白菜株高的影响 出苗后第16天,处理5不结球白菜株高最高,与其它各处理都达到极显著差异;处理4的株高显著高于处理1的,其他处理的株高与处理1之间无显著差异(表1)。出苗后第23天,处理5不结球白菜的株高也极显著高于其它处理的;处理4的株高显著高于处理1的,其他处理的株高与处理1之间无显著差异。出苗后第30天各处理不结球白菜株高生长情况与第23天时的一致。以上结果表明:处理4不结球白菜的长势旺,微生物菌剂配合菌糠施用效果较好,处理3和处理2促进不结球白菜生长效果不明显
表1 不同处理对不结球白菜株高的影响 cm
注:表中小写字母表示处理间差异0.05显著水平,大写字母表示处理间差异0.01极显著水平;以下同。
。
2.1.2不同处理对不结球白菜鲜质量的影响 出苗后第16天,处理5的不结球白菜鲜质量最高,极显著高于其它处理的;处理4的不结球白菜鲜质量显著高于处理1的,其他处理的与处理1间无显著差异(表2)。出苗后第23天,各处理不结球白菜之间鲜质量的差异显著性与第16天时的一致。出苗后第30天,处理5不结球白菜鲜质量最高,极显著高于其它处理,处理4的鲜质量极显著高于处理1的,处理3的鲜质量显著高于处理1的。以上结果表明:处理4不结球白菜的鲜质量高,微生物菌剂配合菌糠施用效果较好,处理3和处理2对提高不结球白菜的产量不显著。
表2 不同处理对不结球白菜鲜质量的影响 g
2.1.3不同处理对不结球白菜干质量的影响 出苗后第16天,处理5不结球白菜干质量极显著显著高于其他处理的,处理4的干质量显著高于处理1的,其它处理间无显著差异(表3)。出苗后第23天,处理5和处理4不结球白菜干质量极显著高于其它处理的;处理3与处理1之间无显著差异;处理2的不结球白菜干质量最低,显著低于处理1的。出苗后第30天,处理5和处理4的不结球白菜干质量极显著高于其它处理的;处理3的干质量显著高于处理1的,处理2的干质量最低,显著低于处理1的。以上结果表明:处理4明显提高了不结球白菜的干质量,微生物菌剂配合菌糠施用增加了不结球白菜干物质的积累,处理3和处理2对不结球白菜干物质积累影响不明显。
处理5不结球白菜的硝酸盐含量极显著高于其它处理的,其硝酸盐含量是处理1的2.49倍,表明施用尿素可显著提高不结球白菜体内硝酸盐的含量(表4)。其他各处理之间与处理1之间差异不显著。处理4,处理3和处理2的不结球白菜体内硝酸盐含量与处理5的相比分别降低了75.73%,68.57%,66.52%。以上结果表明:施用菌肥可以降低不结球白菜体内的硝酸盐含量,处理4的效果最明显。
表3 不同处理对不结球白菜干质量的影响 g
表4 不同处理对不结球白菜硝酸盐质量分数的影响 mg/kg
注:表中数值均为鲜质量下的检测结果。
试验表明:施用微生物菌剂+菌糠处理可使不结球白菜株高、干鲜质量明显优于对照,说明链霉菌(Streptomycessp.)和巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium)在菌糠为载体的条件下,可以促进土壤养分转化、提高产量、增加营养元素吸收,促进不结球白菜生长。这与朱小平[6]利用菌糠复合剂在温室盆栽不结球白菜的试验结果一致。单独施用菌糠促生效果最差,可能是由于菌糠单独施用时,有机质在分解过程中会产生有机酸类物质,并且释放出大量热量,从而抑制了不结球白菜的生长[6~8]。
试验表明:施用尿素可使不结球白菜硝酸盐含量显著高于其他所有处理,而在土壤中加入菌糠等有机物可极显著降低不结球白菜体内的硝酸盐含量,相关研究也表明若配合生物有机肥施用可有效降低硝酸盐含量[11]。施用链霉菌(Streptomycessp.)和巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium)+菌糠的不结球白菜的硝酸盐含量极显著低于施肥处理,从生态效益来看,可替代或部分替代肥料,以减少作物体内硝酸盐的含量。
综合以上分析得出,本试验中链霉菌(Streptomycessp.)和巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium)+菌糠处理对不结球白菜生长有明显的促进作用,且硝酸盐含量极显著低于施肥的处理,有推广应用的价值。
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