李丽娜 詹德江 彭天舒 郝晓莉
(辽宁省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,辽宁 沈阳 110161)
腐植酸在自然界中天然广泛存在,是指动植物残骸经过微生物分解和转化以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类高分子有机物质[1]。腐植酸肥料属于有机肥料,是由腐植酸与氮、磷、钾等元素结合制成的。腐植酸肥料应用于农业生产中,可以有效改良土壤结构、提高养分利用率、刺激作物生长、增强作物抗逆性和改善作物品质。
本试验以设施栽培黄瓜作为试验对象,研究腐植酸肥料在设施黄瓜产量、外在品质和内在品质上的不同影响,为腐植酸肥料的应用推广提供理论依据和实践价值,为我国农产品的产量和品质提升方面提供基础资料。
试验安排在辽宁省凌源市四官营子镇窑上村某农户温室内。试验时间贯穿温室黄瓜的整个栽培期,为当年10月—次年4月。前茬作物为番茄,黄瓜品种为“津研四号”,10月5日移栽,11月26日开始收获。试验区土壤肥力情况详见表1。
表1 田间试验区土壤基本情况
试验共设2个处理,1个对照,随机区组排列,小区面积为60m2,3次重复。各小区均基施腐熟鸡粪肥1500kg·667m-2,后期旋耕、做畦、移栽、滴灌浇水、除草等管理措施保持一致。
处理1:腐植酸肥料27kg,作为追肥进行施用,试验期间追肥3次。腐植酸肥料来源为山东农大肥业科技有限公司。
处理2:常规施肥处理,尿素9kg(辽宁华锦集团)、磷酸二铵9kg(北京富利农国际化肥贸易有限公司)、进口复合肥9kg(以色列海法公司),作为追肥进行施用,次数同处理1。
CK(对照):不施肥,只用等量清水做对照处理。
1.3.1 黄瓜农艺性状调查
植株掐心前测定植株株高、叶幅;采收中后期,测定植株茎粗和根系体积;每处理选取中间的3行作为观察行,每行选取6株有代表性的植株进行测量。
1.3.2 设施黄瓜病害情况调查
明确和掌握试验区设施黄瓜的典型病害情况。于病害盛发期,每个小区随机调查10株,每株自上而下调查10片叶片,记载病叶数,计算病叶率。根据病害发展情况用药防治,记录每个小区农药费用,并按面积折算成每667m2所需农药支出总费用。
1.3.3 黄瓜产量的测定
产量测定在11月下旬第1穗果成熟后进行,于当年12月、次年1月、次年2月中各选取1次收获时间,共测定3次,取均值。每个小区各随机选取黄瓜10株,摘取果实,称量测产,按株数进行小区产量换算,每667m2产量按小区面积数进行换算,总产量按总收获次数进行换算。
1.3.4 黄瓜品质的测定
1.3.4.1 黄瓜外观品质测定
每小区随机选取10个成熟商品黄瓜,现场测其瓜长、直径、瓜把长、瓜把直径等外观品质,并计算可食部分比例。
1.3.4.2 黄瓜内在品质测定
结合产量测定,在盛果期收获时,每个小区随机摘取3根成熟商品黄瓜,分别切取其上、中、下部位各一小段,匀浆混匀后测维生素C、游离氨基酸、可溶性糖、有机酸和硝酸盐含量。维生素C含量测定参照GB 5009.86—2016,采用2,6-二氯靛酚滴定法测定;游离氨基酸测定参照GB/T 30987-2020,采用高效液相色谱法测定;可溶性糖含量测定参照GB 5009.8—2016,采用高效液相色谱法进行测定;有机酸含量测定参照GB 5009.157-2016;硝酸盐含量测定参照GB 5009.33-2016,采用紫外分光光度法测定。
采用Excel 2010和SPSS 23进行数据计算及分析。
生长前期,测定植株株高、叶幅。处理1和处理2与对照之间差异显著,明显较对照的植株生长快,长势也要好于对照;处理2和处理1之间也有显著差异,针对株高和叶幅,处理2施用腐植酸肥料表现更优。
生长后期,测定植株茎粗和根系体积。处理2与对照和处理1的茎粗差异显著,比对照增加77.2%,比处理1增加47.9%;根系体积方面,处理1与对照之间无显著差异,处理2与对照和处理1之间差异显著。从数据可以看出,用腐植酸肥料作为追肥,可明显促进黄瓜植株根系的发育,刺激根对养分的吸收,使植株生长得更粗壮,叶片肥厚浓绿,为后期黄瓜增产提质打好基础。
表2 不同处理对黄瓜植株生长的影响
由表3可以看出,以该地区的2种典型病害黄瓜霜霉病和黄瓜细菌性角斑病作为调查对象,对照由于只施用了基肥,未追肥,植株长势弱,同样的环境下,发病要严重得多。处理1和处理2的黄瓜植株发病率也不相同,其中,处理1的黄瓜植株发病相对严重,处理2的黄瓜地块2种典型病害的发病率相对较低,相应的农药支出费用也呈一致的下降趋势。
表3 不同处理对黄瓜抗病力的影响
由表4可以看出,试验期内,对照产量与处理1和处理2之间有显著差异,由于对照只施用了基肥,产量明显低于处理1和处理2。处理2黄瓜的总产量比处理1也有一定幅度的提高,平均增产可达2817kg,增产率高达17.2%。可见,施用腐植酸肥料对于提高黄瓜产量有一定的作用。
表4 不同处理对黄瓜产量的影响
2.4.1 不同处理对黄瓜表观商品品质的影响
黄瓜的表观商品品质是黄瓜品质的一个重要组成部分,直接影响黄瓜的商品销售。消费者对黄瓜表观特征的要求是个头大小均匀,瓜条顺直,长短粗细适中,瓜把短,表皮鲜绿,不带黄梢,瘤刺小,肉质脆嫩,无大肚、尖嘴、蜂腰等畸形瓜。试验中不同处理对黄瓜表观商品品质的影响详见表5。试验中对照因只施基肥,后期长势不足,瓜长不足,大肚瓜和畸形瓜相对要多;处理1的盛果期瓜果长势旺,但瓜把相对长且粗,瘤大刺硬,有的表皮发黄,直径过粗,不符合消费者的消费喜好;处理2的表观商品品质相对较好,直径适中,瓜把变短,可食用部分的比例提高,符合人们的消费期望值。
表5 不同处理对黄瓜表观商品品质的影响
2.4.2 不同处理对黄瓜内在品质的影响
黄瓜内在品质主要体现在营养品质,以最具代表性的盛瓜期的黄瓜检测数据进行分析,详见表6。
表6 不同处理对黄瓜内在品质的影响
由表6可以看出,维生素C、游离氨基酸、可溶性糖、有机酸、硝酸盐含量均是对照组最低,处理1和处理2均呈现增加的趋势。针对游离氨基酸、可溶性糖和硝酸盐,各处理以及对照之间两两差异显著;对于维生素C,处理1和处理2与对照之间差异显著,处理1和处理2之间无显著差异;对于有机酸,处理2与对照之间差异显著,处理1和对照之间无显著差异。
游离氨基酸、可溶性糖、有机酸不仅是营养物质,也是风味物质,其含量的增加使得黄瓜的风味浓郁,口感佳。硝酸盐在人体内能被转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐有致癌作用,因此硝酸盐的含量是蔬菜安全品质中重要指标之一。对照中由于植株和果实长势较弱,硝酸盐含量也最低,施用腐植酸肥料的黄瓜要比施用普通复合肥料的黄瓜硝酸盐含量有所降低。
总体来说,处理2(应用腐植酸肥料)的黄瓜表观品质最好,风味口感最佳,营养品质也最好。
施用腐植酸肥料后,可有效促进设施黄瓜生根,促进根系的生长发育,使植株粗壮,长势旺盛,增强植株的抗病能力。同等条件下,施用腐植酸肥料可明显提高设施黄瓜的产量,与施用普通复合肥料相比,增产率高达17.2%。此外,腐植酸肥料作为追肥,可使黄瓜果实中维生素C、游离氨基酸、可溶性糖、有机酸含量提高,硝酸盐含量下降,明显增加了黄瓜风味,改善了黄瓜品质,提高了其商品价值。
腐植酸肥料作为追肥施用,可以促进氮磷钾等元素营养能被作物均衡吸收并有效转化为产量,具体表现为固氮、解磷、活钾,提高化肥利用率,减少土壤营养的淋失[2-9]。
腐植酸来源广泛,价格低廉,腐植酸与肥料相结合的腐植酸系列肥料,是一种具有广阔发展前景、值得推广的肥料产品。