梁琼月, 刘 洋, 廉晓丹, 陈 立, 许鸿源, 范稚莲*
(1.广西大学 农学院, 广西 南宁 530005; 2.广西大学 植物科学国家级实验教学示范中心, 广西 南宁 530005)
罗汉果是葫芦科多年生藤本植物,其果药食兼用,富含多种营养元素及有效药用成分[1],具有清热、润肺、止咳、去痰和促进肠胃机能等功效。罗汉果在广西大面积推广种植,已成为广西重要的经济作物及特色药用植物[2-3]。罗汉果适宜栽植于土层深、富含腐殖质、疏松湿润、排水良好的壤土中[4],我国土壤多处于长期和过量施用化肥导致微生物活性低、酸化严重及养分失调的状态[5-6],对罗汉果的产量和品质有一定影响。如何切实有效地降低农业生产中化肥使用量的同时提高罗汉果的产质量及改善土壤环境质量,已成为罗汉果产业乃至现代农业发展亟需解决的问题。生物有机肥养分全面,可有效提高土壤肥力、改善土壤质地、提高植株抗性,起到增产增效的作用[7-8]。关于生物有机肥应用的研究较多,但其应用于罗汉果的研究鲜见,鉴于此,根据罗汉果需肥特点,研究不同生物有机肥对罗汉果生长、产量、品质及土壤养分的影响,以期为罗汉果产业发展提供施肥指导,并为农业可持续发展提供参考依据。
试验设在广西大学农学院教学科研基地,试验地土壤为赤红壤,土壤理化性质:全氮0.98 g/kg,全磷0.35 g/kg,全钾20.38 g/kg,有机质15.98 g/kg,含水量4.82%。
供试罗汉果品种:青皮果系列。
供试肥料:1号生物有机肥,汉明生物科技有限公司;2号生物有机肥,中化化肥广西分公司;3号生物有机肥(添加有氨基酸和微量元素),广西丰顺生物科技有限公司。
试验采用完全随机区组设计,设5个处理:普通化肥常规施肥量(CK),1号生物有机肥1 kg/小区(T1),1号生物有机肥1 kg/小区+3号生物有机肥0.5 kg/小区(T2),2号生物有机肥1 kg/小区+3号生物有机肥0.5 kg/小区(T3),2号生物有机肥1 kg/小区(T4)。每个处理9株,每3株为1个(重复)小区,小区面积 11 m2。
试验于2016年3-12月进行,选取长势一致的6叶期罗汉果无菌种苗进行移栽定植,行距1.8 m,株距1.5 m,挂果高度1.7 m。水分管理按常规进行。生物有机肥为整地前均匀撒施,为避免小区间水肥相互影响,各小区间用水泥砌砖隔离,试验期间不追肥,定期除草松土。
1.4.1指标测定
1) 产量及大中果率。在罗汉果成熟后,分别采收各处理果实,并计算产量。果实等级分类按罗汉果商品分类等级进行:直径在52 mm以上的属大果,48~51 mm的属中果,小于48 mm的属小果[9]。
2) 叶片叶绿素含量。在罗汉果生育中期,各处理分别取每株一级或二级侧蔓第9~11节位长势良好、无病虫害的4~5片叶,混匀备用。测定方法为乙醇-丙酮提取-分光光度法[10]。
3) 果实品质。在罗汉果成熟期,每个处理随机采取10个长势、大小、外形均相当的果实,混合后抽取5个果实,用纯净水把果实冲洗干净,稍微晾晒后放入烘箱内烘烤,烘烤方法参照钟仕强[11]的罗汉果烘烤方法进行。烤箱变温在±1℃。烘干后用粉碎机粉碎过60目筛,用于测定各品质指标:甜甙含量(以罗汉果甜甙V计)采用高效液相色谱法测定[12];总糖采用蒽酮比色法测定[13];还原糖采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定[13];维生素C采用2,6-二氯酚靛酚钠盐滴定法测定[14]。
4) 土壤养分含量。在罗汉果成熟期取罗汉果根际土壤进行养分分析,分析参照《土壤农化分析》[15]相关方法进行测定:有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法,全氮采用凯氏定氮法,全磷采用NaOH熔融-钼锑抗比色法,速效磷采用0.05 mol/L NaHCO3法,全钾采用NaOH熔融-火焰光度法,速效钾采用NH4OAC浸提-火焰光度法。
1.4.2数据统计与分析采用Excel 2010和SPSS 22.0软件对试验数据(平均值±标准误)进行分析。
由表1可见,与CK相比,施用生物有机肥可以增加单株罗汉果的产果量,其中T2的产果量最高,显著高于CK和T4。施用生物有机肥可提高罗汉果的大果率,各处理大果率均显著优于CK,其中以T1的效果最佳,较CK增加13.4%;中果率以CK最高,T2最低,较CK减少17.2%。总体看,施用生物有机肥对提高罗汉果大中果率有一定的作用,最高可提高6.1%,且显著提高果实的大中果率。
表1 不同生物有机肥处理罗汉果的产果量和大中果率
注:同列不同小写字母代表P<0.05的差异显著性(下同)。
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 5% levels. The same below.
叶绿素含量是植物生长过程中的一个重要生化参数,对植物光合能力、发育阶段及营养状况有指示作用[16]。由表2可见,施用生物有机肥各处理叶绿素A和叶绿素B含量较CK均增加,最大分别增加0.38 mg/g FW和0.34 mg/g FW。总体看,叶绿素 A+B含量施用生物有机肥处理较CK均显著增加,以T4最大,较CK增加0.52 mg/g FW。
由表3可见,施用生物有机肥处理的罗汉果甜甙、总糖和还原糖的含量较CK均有所提高。甜甙和总糖含量最高的是T2,较CK分别提高16.44%和41.89%,且差异均达显著水平;还原糖含量最高的是T4,较CK提高15.52%,且差异达显著水平。维生素C含量施用生物有机肥各处理均低于CK,与CK差异均达显著水平,其中以T4最低。
表2不同生物有机肥处理罗汉果叶片的叶绿素含量
表3 不同生物有机肥处理罗汉果的品质
表4不同生物有机肥处理土壤的养分含量
由表4可见,施用生物有机肥各处理全氮含量均低于CK,差异除T4外均达显著水平,其中以T1最低,较CK降低22.39%。施用生物有机肥各处理土壤中的全磷、有效磷、全钾、速效钾和有机质含量较CK均有所提高,其中全磷含量以T4最高,较CK增加49.35%,各处理与CK的差异均达显著水平;有效磷含量以T3最高,较CK增加127.75%,各处理与CK的差异均达显著水平;全钾和速效钾含量均以T2最高,较CK分别增加27.25%和28.87%;有机质含量以T4最高,较CK增加35.92%。施用生物有机肥各处理与CK的差异:土壤全钾含量除T3外均达显著水平,有机质含量除T1外均达显著水平,全磷、有效磷和速效钾含量均达显著水平。
生物有机肥在提高作物产量、改善作物品质、提高土壤肥力、改善土壤理化性状、减少或降低植物病虫害的发生、降低环境污染方面均有显著作用[17]。该研究表明,施用生物有机肥后罗汉果产量、品质得到显著提高,同时也显著提高了土壤养分含量,但对各项指标的影响效果各异。施用生物有机肥能够提高罗汉果产量及叶片叶绿素含量,试验每小区施用1号生物有机肥 1 kg+3号生物有机肥0.5 kg的处理较CK增产效果最显著,增产10.34%;其提质效果也最明显,显著提高罗汉果果实干物质的含量,尤其是甜甙、总糖和还原糖含量,较CK分别提高16.44%、41.89%和14.44%。施用生物有机肥增加了罗汉果根区养分含量,土壤中P、K、有机质的含量较CK均显著增加,以每小区施用1号生物有机肥1 kg+3号生物有机肥0.5 kg处理及2号生物有机肥1 kg处理效果较明显。综合产量效应及改善土壤环境的影响,以每小区施1号生物有机肥1 kg+3号生物有机肥0.5 kg为种植罗汉果的最佳生物有机肥施肥组合。
施用生物有机肥可显著促进西瓜生长和糖分积累、对土壤理化性状有显著的促进作用[18],且对马铃薯[19-20]、黄瓜[21]、燕麦[22]等作物均能起到增产提质的作用,研究结果与此类似。施用生物有机肥提高土壤肥料效果显著,与前人研究结果[23-25]一致,但土壤全氮含量相对较低,这可能是因为施用生物有机肥土壤中的氮素含量不如直接施用化学氮肥高,施用有机肥虽能提高土壤全氮及碱解氮含量,但其作用不如化学氮肥效果显著[26]。
综上所述,在试验条件下各处理生物有机肥对罗汉果生长发育、产量品质及土壤肥力均有一定的改善作用,可在罗汉果生产中推广应用。