魏清泉,史元元,董 民,杜相革
(中国农业大学农学与生物技术学院,北京 100193)
竹炭肥,主要成分为竹炭粉、竹灰等,是一系列新型绿色环保有机肥料,能有效地改良土壤,促进植物养分吸收,增强植物活性,提高植物产量,改善植物色质、鲜度等品质。
很多研究表明通过合理施用生物炭能提高作物产量、改善其品质。解钰等[1]提出王草产量与生物炭量呈显著正相关。生物炭体积比为20%时,王草产量最高,为420.28 t/hm2,在王草栽培过程中,可通过增施生物炭,达到优质高产的目的。刘新源等[2]报道当生物炭施用量为2 475 kg/hm2时,烟叶的产量和产值分别较CK提高12.80%、13.54%,可见施用生物炭可以促进烟叶生长。XIAOYU LIU等[3]通过多组试验证明,生物炭添加剂可提高作物产量,平均增产量为11.0%,对旱地作物、酸性土壤、养分缺乏性土壤效果更优。GRAVEL V 等[4]通过盆栽试验研究生物炭对甜椒、生菜、香菜、紫苏生长的影响,以生物量为指标,得出生物炭可能有利于植物生长和CO2的释放,其中香菜干质量和鲜质量增加量分别为23%和45%。
国内关于生物炭的报道虽多[2,5-7],但对于竹炭肥的研究却很少[8]。本试验针对竹炭系列有机肥对露地生菜产量及品质的影响进行研究,探究有机种植模式下,竹炭肥的使用能够达到减少猪厩肥施用、提高生菜品质的作用,为竹炭系列有机肥的合理使用提供理论基础。
生菜品种为散叶大速生。
肥料:竹炭有机肥;竹炭生物有机肥;竹粉生物有机肥。以上3种竹炭肥购自时科生物(上海)有限公司。
实验于2014年4-7月在北京市房山区慧田合作社种植基地进行,共设4个处理,处理1为施用80%腐熟猪厩肥与20%竹炭有机肥;处理2为80%腐熟猪厩肥与20%竹炭生物有机肥;处理3为80%腐熟猪厩肥与20%竹粉生物有机肥;CK为全施腐熟猪厩肥有机肥。每处理重复5次,各处理小区面积为55 m2。种植方式为常规种植,株行距为45 cm ×45 cm。
收获时5点取样,每点取农艺性状相同的植株各1株,每处理重复3次。测产量,维生素C、钙、铁与亚硝酸盐含量。维生素C含量测定:采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[9];亚硝酸盐含量测定:采用磺胺比色法[10];钙、铁含量测定:采用微波消解——原子分光光度计法[11]。
试验数据采用EXCEL和SPSS. V. 20软件进行计算与处理。
对室外生菜而言,增产效果不明显。处理1与处理3仅有1.05%和3.33%的增产率,就平均值而言,相对于CK,667 m2仅有17.25 kg和54.54 kg增产量,但与CK不存在显著差异。见表1。
表1 不同竹炭基肥处理对生菜产量的影响
露地种植,竹炭基肥对生菜品质有不同的影响。其中,对维生素C而言,处理1、2比CK减少,差异显著,处理3则有显著增加维生素C含量的效果,与CK相比,提升幅度为84.91%,且达显著差异水平。处理1叶片钙含量最高,为10.92 g/kg,与对照10.04 g/kg 之间存在显著差异,增幅为8.76%;处理2、3也能较小幅度提高叶片钙含量,但与对照无显著差异。叶片铁含量受处理1、2影响较大,均能显著提高叶片铁含量,增幅分别为34.83%、29.78%,且均与对照呈显著差异。3种处理均能显著降低生菜叶片中亚硝酸盐含量,降低幅度分别为33.69%、10.14%、16.49%,各处理均与对照差异显著,以处理1亚硝酸盐含量为最低。见表2。
表2 不同竹炭基肥处理对生菜品质的影响
竹炭系列有机肥由于其3种肥料配方各不相同,对生菜品质影响不尽相同,试验结果与国外众多学者提出的观点相符合[3,12-14],生物炭对蔬菜品质的影响因其特性而异。而露地条件下,天气因素的影响较大,由于无防虫网又正值蚜虫易爆发时节,也更容易受到蚜虫的危害,因此竹炭肥对露地种植的生菜产量贡献不大。但3种竹炭肥均能降低生菜叶片内亚硝酸盐含量。李殿波等[15]研究发现有机肥代替化肥,可降低菠菜中亚硝酸盐含量。刘玉学等[16]提出在肥料中添加稻秆炭和竹炭均能降低亚硝酸盐含量。这可能与动物粪便施用量减少有关,动物粪便中含氮量较高,导致硝酸盐在蔬菜中大量积累。也可能与竹炭能够降低土壤中硝酸盐含量,改善土壤理化性质,为作物创造健康的生长环境有关。
综上,可得出3种竹炭肥中,筛选出竹炭有机肥与竹粉生物有机肥两种对生菜影响较好的有机肥,在不减产的基础上,能提高温室生菜维生素C含量、钙铁含量,降低叶片亚硝酸盐含量,达到提质减害的效果。本试验得出的动物粪肥与竹炭有机肥、竹炭粉有机肥配合施用的方式为有机生菜生产和叶类蔬菜的提质和减害提供了依据。