牦牛血氨基酸液体肥对菠菜生长的影响

刘元林 洪晶 张娅俐 田晓静 张福梅 曹竑 丁功涛 马占龙

摘要 為合理利用牦牛血，提高牦牛综合利用价值，实现屠宰废弃血液氨基酸液体肥的工业化生产，通过大棚种植菠菜，从促进生长、增加产量、提高农产品品质3个方面评价牦牛血氨基酸液体肥的效果。以大棚种植菠菜为对象，在种植过程中监控作物叶长、叶宽、株高、根长、茎粗等生长指标；作物成熟时检测作物叶面积、鲜重、干重增产指标；同时检测硝酸盐、维生素C、叶绿素、黄酮等品质指标。通过对比牦牛血氨基酸液体肥、商品氨基酸肥、化肥、有机肥在菠菜中的追肥效果，对牦牛血氨基酸液体肥肥效作出评价。结果表明，生长方面，YBAAF促进茎粗效果显著；增产方面，AAF组效果最佳；品质方面，YBAAF处理提高了作物部分活性物质，但硝酸盐含量在5种处理中最高，维生素C含量也均高于其他组。对作物影响总体而言，施肥组优于对照组，有机肥优于化肥组，有机肥组之间，市售氨基酸液体肥最佳，牦牛血液酶解氨基酸肥略低，但与农家肥差异不显著。

关键词 氨基酸液体肥； 促生长； 增产； 品质

中图分类号 TQ449+.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）09-0136-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.034

Abstract In order to make rational use of yak blood， improve the value of yak comprehensive utilization， realize the industrial production of waste blood amino acid liquid fertilizer， and the effect of yak blood amino acid liquid fertilizer by promoting growth， increasing yield and improving the quality of agricultural products by planting spinach in a shed were evaluated. In this study， yak blood amino acid liquid fertilizer product was prepared by compounding the compound enzyme hydrolysate， and the product was evaluated. Taking spinach planted in greenhouse as the object， the growth indexes such as leaf length， leaf width， plant height， root length and stem diameter of crops were monitored during the planting process. When crops mature， the yieldincreasing indexes of leaf area， fresh weight and dry weight of crops were detected; at the same time， nitrate， vitamin C， chlorophyll， flavonoids and other quality indicators were detected. By comparing the topdressing effect of yak blood amino acid liquid fertilizer， commercial amino acid fertilizer， chemical fertilizer and organic fertilizer in vegetables， the fertilizer effect of yak blood amino acid liquid fertilizer was evaluated. In terms of growth， BYAAF had a significant effect on promoting stem diameter; in terms of yield increase， AAF group had the best effect; in terms of quality， YBAAF group increased some active substances in crops， but the nitrate content was the highest among the five treatment groups， and the vitamin C content was also higher than other groups. Generally speaking， the fertilizer group was better than the control group， and the organic fertilizer was better than the chemical fertilizer group. Among the organic fertilizer groups， the commercially available amino acid liquid fertilizer was the best， and the yak blood enzymatic amino acid fertilizer was slightly lower， but there was no significant difference with the farm fertilizer.

Key words Amino acid liquid fertilizer；Growth promotion；Yield increasing；Quality

基金项目 “科技助力经济 2020”重点专项（SQ2020YFF0405583）； 西北民族大学中央高校基本科研业务费资助项目（31920200115，31920190022）。

作者简介 刘元林（1992—），女，湖南永州人，硕士研究生，研究方向：食品安全与质量控制。

*通信作者，讲师，从事功能性食品开发研究。

随集约化养殖业的迅猛发展，畜产品加工中的副产物也随之大量增加，血液是其中最大的副产品之一［1］，牦牛血虽是一种优质动物血资源，但其有较重血腥味、适口性差、色泽感官不佳，且原料血液极难保存等缺点［2］，严重制约牦牛血资源的综合利用，造成资源浪费和环境污染等问题［3］。因此提高血液资源转化利用率、利用酶水解技术实现屠宰废弃血液资源综合利用，具有重要研究意义。合理处理牦牛血不仅可以解决环境污染、资源浪费等问题，还能提高牦牛综合利用价值。目前，我国血液资源利用甚少，尤其是牛（牦牛）、羊、兔的血液，只有少量被加工成血粉［4］、血豆腐［5］、血肠［6］以及生物制剂开发和能源化利用［7］。而氨基酸肥是指含有氨基酸类物质的肥料，原料经水解或发酵处理之后，以复合氨基酸为主体。氨基酸有机肥养分含量高、肥效长，无需转化可直接被农作物吸收利用［8］，可提高作物产量［9］和抗病害能力［10］，在土壤中具有吸收中和农药、缓解毒性的功效，增加土壤养分，改良土壤性状［11］。笔者将复合酶水解产物通过调配，自制成牦牛血氨基酸液体肥产品，研究该产品对大鹏种植菠菜生长、产量及品质的影响，对比商品氨基酸肥、化肥和有机肥3种肥料在蔬菜中的追肥效果，对牦牛血氨基酸液体肥肥效作出评价，为合理利用牦牛血、提高其综合利用价值提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

兰州润丰种业夏宝菠菜种子，购于甘肃榆中县亨发种子公司；购买市售无机化肥、百士威风氨基酸水溶肥、有机肥；牦牛血采于甘肃省临夏市俊林清真肉制品有限责任公司。

1.2 试验设备

紫外分光光度计（Genesys10S），美国Therm公司；植物多酚-叶绿素测量计（Dualex Scientific+），上海泽泉科技股份有限公司；数显游标卡尺（DL91150），得力集团有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 牦牛血氨基酸液体肥料研制。

基于碱性蛋白酶和风味蛋白酶水解牦牛血液蛋白工艺优化［12-13］，按含有机质叶面肥料国家标准（GB/T17419—2018）要求，添加所需的氨基酸与铜、铁、锰、锌、硼、钼微量元素制成牦牛血氨基酸液体水溶肥料。

1.3.1.1 牦牛血氨基酸液体肥感官指标评定。

在酶解作用下，牦牛血无块状物，酶解液流动性强，无大块不溶物，颜色为棕褐色，腥臭味明显减少，略带腥味。

1.3.1.2 牦牛血氨基酸液体肥理化指标评定。

由表1可知，微量元素含量之和为（21.0±0.54）g/L，游离氨基酸含量为（130.00±2.62）g/L，按1∶250倍比例稀释后pH为6.76±0.21，且限量元素汞、砷、镉、铅、铬均不超标。符合含有机质叶面肥料国家标准。

1.3.2 种植方法。

试验在榆中县大棚内进行，将菠菜种子均匀播撒于面积大小、土壤情况相同的1～5号区域，2～4号待出苗15 d后按以下分组进行定期施肥（施肥用量参考产品说明书与当地农作物使用情况而定）。不同施肥方式：空白对照组（control，CO），田间河水；无机化肥组（chemical fertilizer，CF），在旱地上开沟或打窝7～10 cm，边施肥边淋水，450 kg/hm2；氨基酸液体肥组（liquid amino acid fertilizer，AAF），稀释800倍使用，7～10 d施肥一次；牦牛血氨基酸液体肥组（yak blood amino acid liquid fertilizer，YBAAF），稀释500倍使用，7～10 d施一次（按氨基酸含量计算与3号同浓度）；农家有机肥组（organic fertilizer，OF），6 000 kg/hm2（播种子时需要施50%作底肥，出苗25 d时追一次肥）。

1.3.3 生长情况指标检测。

采用5点取样法，每个点测量3次，15次取平均数。

1.3.3.1 叶长、叶宽、株高、根长、茎粗。

出苗15 d后，每隔3 d使用游标卡尺测量。

1.3.3.2 增产情况指标。

出苗45 d成熟后，采用数格子法测量叶面积；将样品完整采摘后运回实验室，用自来水清洗干净晾干后称鲜重、后干燥至恒重称量其干重。

1.3.4 作物品质指标检测。

出苗45 d成熟后，采用5点取样法，每个点测量3次，15次取平均数。

1.3.4.1 Chl、Flav、Anth。

于10：00—10：30采用植物多酚-叶绿素测量计测量叶绿素（chlorophyll，Chl）、类黄酮指数（flavonoids，Flav）、花青素（anthocyanidins，Anth）。

1.3.4.2 硝酸盐。

通过紫外分光光度法（GB/T5009.33—2016）测量菠菜中的硝酸盐含量。

1.3.4.3 维生素C。

应用2，6-二氯靛酚滴定法（GB/T5009.86—2016）检测菠菜中的维生素C含量。

2 结果与分析

2.1 牦牛血氨基酸液体肥对菠菜生长的影响

光合作用是植物生长发育中的重要环节，叶长与叶宽对植物光合作用有重要影响，它在一定程度上决定了受光面积，也反映出作物生长速度，株高是蔬菜生长情况最直接的反映，根长是植物吸取水分与营养的重要部分，茎粗是客观反映作物生長情况的指标。在出苗后15 d和成熟时评价自制牦牛血氨基酸液体肥对菠菜叶长、叶宽、株高、根长、茎粗等生长指标的影响，其结果见图1和图2。

由图1可知，在菠菜生长过程中，随天数的延长，各处理组的叶长与叶宽均呈线性增长。不同施肥处理对菠菜生长过程影响较大，CO处理的叶长、叶宽均低于施肥组；CF处理低于各有机肥处理组；有机肥效果相近。

菠菜采摘时，不同施肥处理对菠菜生长的影响见表2。由表2可知，菠菜的叶长CO处理显著低于施肥组（P<0.05），化肥组低于有机肥；叶宽CO处理最低，其次为化肥组，有机肥之间，自制肥略低，但三者之间差异不显著。

综上所述，该试验自制牦牛血氨基酸液体肥能促进菠菜叶长的增长，同时还能促进叶宽的增加，其效果与其他有机肥无差异，均优于化肥。

由图2可知，在菠菜生长过程中，随天数的延长，各处理组的株高、根长、茎粗均呈线性增长。在0～5 d时菠菜株高生长迅速，之后的生长趋势逐渐平稳。总体CO处理的株高、根长、茎粗低于施肥组。

菠菜采摘时，不同施肥处理对菠菜生长指标的影响见表3。由表3可知，菠菜株高在不同施肥处理方式中YBAAF、OF处理显著高于其他3组（P<0.05），茎粗中YBAAF处理显著高于CO、CF、OF（P<0.05），各处理组根长差异不显著（P≥0.05），综上所述，施肥处理对株高、根长、茎粗3个指标在菠菜中的影响效果突出。

综上所述，该试验自制牦牛血氨基酸液体肥能够促进菠菜根长、株高、茎粗的生长，其效果与其他有机肥无显著差异，均优于化肥。

2.2 牦牛血氨基酸液体肥对菠菜产量的影响

除叶长、叶宽、株高等外在反映作物生长情况指标外，叶面积、重量是反映作物产量的指标。不同施肥处理方式叶面积、鲜重与干重见表4。由表4可知，有机肥处理叶面积显著高于无机肥处理，YBAAF处理叶面积虽低于AAF，但与农家肥无显著差异（P≥0.05），施肥处理对提高鲜重、干重有一定效果，其中AAF处理效果最好，YBAAF与OF间无显著差异。

综上所述，与CO处理相比其他施肥处理方式显示出一定优势，在叶面积、鲜重、干重方面AAF处理效果较佳，实验室自制的YBAAF没有AAF效果好但与OF处理无显著差异，而优于CF处理。

2.3 牦牛血氨基酸液体肥对菠菜内在品质的影响

2.3.1 牦牛血氨基酸液体肥对菠菜CHI、Flav、Anth的影响。

叶绿素是生物体进行光合作用必不可少的物质［14］，花青素与类黄酮化合物广泛存在于植物中，具有较好的生物活性，有抗病毒、增强免疫力、抗菌、抗氧化等特点，是衡量作物品质的指标［15-18］。

由表5可知，YBAAF处理的Chl含量显著高于CO处理，其他3种处理Chl含量稍低于YBAAF处理；5种处理方式Flav、Anth无显著差异。可见，不同施肥处理方式对菠菜品质有一定的促进作用，YBAAF处理相比于CO处理存在一定优势，但与市场成熟AAF相比还需要进一步优化。

综上所述，与CO处理相比，其他施肥处理显示出一定优势，对Chl、Flav、Anth等指标YBAAF处理存在明显优势，实验室自制的YBAAF没有AAF效果好但与OF处理间无显著差异，且优于CF处理。

2.3.2 牦牛血氨基酸液体肥对菠菜中硝酸盐的影响。

与禾谷类植物相比，蔬菜更容易累积硝酸盐，尤其是叶菜类的蔬菜作物，其硝酸盐含量普遍较高。硝酸盐含量是评价蔬菜品质的一个重要指标［19］。菠菜含有丰富的维生素、矿物质、膳食纤维等营养元素［20］，是我国大众化的蔬菜，同时也容易积累硝酸盐。因此在施肥上应围绕降低硝酸盐含量进行研究。不同施肥处理对菠菜中硝酸盐的影响见图3。

由图3可知，不同施肥处理菠菜硝酸盐含量无显著差異（P≥0.05）。研究表明，无公害蔬菜硝酸盐的含量应控制在一定范围内［21］。该研究结果显示，菠菜的5种处理方式均符合食用无公害蔬菜中的硝酸盐要求。

2.3.3 牦牛血氨基酸液体肥对菠菜维生素C的影响。

维生素C广泛存在于新鲜水果蔬菜中，能帮助植物抵抗干旱［22］，对人体也有重要作用，可以清除自由基，具有强大的抗氧化和免疫调节功能，可有效控制多种慢性炎症，维生素C也被认为是维持牙周健康的重要膳食抗氧化剂［23］。为进一步探究牦牛血氨基酸液体肥对作物内在品质的影响，对菠菜中维生素C含量进行检测，结果见图4。

由图4可知，不同施肥处理方式下，YBAAF处理的菠菜维生素C含量显著高于其他组（P<0.05），AAF、OF处理显著高于CO、CF处理（P<0.05）；对菠菜而言YBAAF处理的维生素C含量显著高于其他处理。

3 结论与讨论

综上所述，与CO处理相比其他4种施肥处理方式显示出一定优势。自制的YBAAF在促进菠菜生长、增产、品质上，与市售AAF和OF无差异，均优于CF，且各施肥组的效果显著高于空白组。从生长方面而言，均优于化肥组，且各施肥组的效果显著高于空白组。YBAAF处理对菠菜叶长、叶宽、株高、根长、茎粗的效果突出。与张妮等［24］的氨基酸液体肥对辣椒生长的影响和韦思庚［25］的氨基酸液体肥在甘蔗上的应用结果一致，表明氨基酸液体肥能够促进作物的伸长。从增产方面而言，叶面积、鲜重、干重在市售成熟的AAF处理中的效果与实验室自制的YBAAF处理效果总体而言无显著差异，均优于CF处理。与刘文国等［26］的液体肥应用于大棚油桃，显著增加其产量和龙惊惊等［27］的液体肥增效剂提高黄瓜果实产量的试验结果一致，即氨基酸液体肥能够增加其作物产量。从品质方面而言，YBAAF处理对影响作物Chl、Flav、Anth存在明显优势，与彭智平等［28］的氨基酸液体肥改善沙糖橘的风味，提高果实品质和周素云［29］的氨基酸液体肥能够增加大葱产量，提高其产品质量和商品性的结果一致，即氨基酸液体肥能够有效提高作物品质。而YBAAF处理菠菜硝酸盐含量最高，购买的AAF处理相对较低，这可能是YBAAF中的成分结构还不够优化，需要后期对成分结构进一步探究，但YBAAF处理的维生素C含量比其他处理方式含量高。

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