徐茜 曾新宇 肖波 李保证 张兴端
(重庆三峡农业科学院,404155,重庆万州)
叶菜型甘薯是一种新型叶菜类蔬菜,是利用甘薯茎蔓顶端生长点以下长10~15cm 鲜嫩的部分,包括甘薯的叶片、叶柄和嫩茎等,其营养价值高于常规的叶菜。在中国、日本和韩国等地区将甘薯的茎尖用作蔬菜,俗称苕叶尖,且被誉为蔬菜皇后、长寿蔬菜、抗癌蔬菜等[1]。由于其特殊的营养价值,深受消费者喜爱。在蔬菜生产中,施肥是重要的农艺措施,对产量、品质和效益起着至关重要的作用,由于化肥具有肥效快、见效明显和施用方便的特点,在生产上被广泛应用,特别是尿素在叶菜类蔬菜生产上受到青睐,且追肥方式通常是撒施,长期偏施重施尿素、少施或不施有机肥及中微量元素肥料,导致叶菜类蔬菜品质下降、亚硝酸盐含量超标、土壤有机质含量降低、地力下降、土壤结构破坏等多种问题。植物可以通过叶面施肥补充营养成分,以补充根系对养分吸收的不足,叶面施肥具有针对性强、快速吸收、效果明显、减少环境污染和施用方便等诸多优点[2]。研究[3-5]证明,叶面肥的施用有效增加了果树、牧草、粮食、蔬菜等作物的产量,且改善了品质。而在叶菜型甘薯生产中的应用少见,为支持国家化肥使用零增长绿色行动,开展叶面肥替代部分化肥试验,评价其使用效果,为叶菜型甘薯生产合理施肥、改善品质、保持土壤肥力、减少环境污染提供技术支撑。
参试品种为叶菜型甘薯万菜薯7 号,由重庆三峡农业科学院提供。试验所用肥料详见表1。
表1 肥料基本信息Table 1 Basic information of fertilizer
试验于重庆三峡农业科学院本部基地进行,该地海拔180m,试验前茬萝卜。试验土壤pH 5.0、有机质15.8g/kg、碱解氮(N)121.0mg/kg、有效磷(P)156.5mg/kg、速效钾(K)131.1mg/kg。
试验采用单因素随机区组设计,试验地施用有机肥6000kg/hm2作底肥,追肥设9 种处理,以常规追施尿素为对照,设置减量施用30%尿素与不同叶面肥组合的8 种处理(表2)。小区面积3.96m2,4行区,行株距0.3m×0.2m,密度166 680 株/hm2。每小区叶面肥用量为3L。
表2 试验设计Table 2 Experiment design
试验于2021 年6 月28 日栽插,全部为茎尖苗。7 月15 日摘心,7 月16 日中耕和第1 次追肥。分别于8 月1 日、8 月12 日、8 月25 日和9 月9 日采收茎尖,前3 次采收后于次日追施尿素,采后第3 天喷施叶面肥。
每次收获当日测定倒数第4 片展开叶叶绿素相对含量(SPAD-502 型叶绿素测定仪,SPAD),取平均值;收获时调查茎尖数、茎尖产量(10cm),第2 次收获时取样测定干物质、维生素C(Vc)、粗蛋白、总糖和粗纤维含量等品质指标,分别采用低温烘干法、2,6-二氯靛酚染料滴定法、凯氏蒸馏法、斐林氏容量法和重量法[6]测定,品质指标以鲜样计。
采用WPS 进行数据统计;采用新复极差测验进行差异显著性分析。
从表3 可以看出,4 次采收总茎尖产量以处理7 最高,达53 662.15kg/hm2,比CK 处理增产13.47%,处理8 产量最低,仅为39 362.25kg/hm2,比CK 减产16.71%。方差分析表明,处理间差异极显著,70%常规追肥的处理8 与处理9(CK)、4、5、6、7 差异极显著,与处理1 和2 无显著差异;处理7 与处理9(CK)、1、2、3 间差异显著,而与处理4、5、6 无显著差异,表明尿素用量影响茎尖产量,补充施用中微量元素、氨基酸、腐殖酸的处理对茎尖生长具有促进作用。
表3 茎尖产量结果Table 3 Result of shoot tip yield
由表4 可见,茎尖数量以处理7 最高,为919.00,比CK增加7.15%,处理8最低,仅为775.00,比CK 减少9.64%。方差分析表明,处理间差异极显著,处理7 与处理4、5、6 间无差异,与处理9(对照)及处理1、2、3、8 差异显著;处理7 与处理1 和8 差异极显著,表明减少尿素用量、增加叶面肥对叶菜甘薯茎尖生长有利。
表4 茎尖数和叶片叶绿素含量Table 4 Number of shoot tips and leaf chlorophyll content
SPAD 值以处理4 最高,为45.33,比CK 增加4.31%,处理8 最低,为41.78,比CK 减少3.85%;除处理4 外,所有处理均比CK 减少;分析表明,处理间差异达极显著水平,处理4 除与所有处理差异显著,与CK 无极显著差异;处理1、2、3、5、6、7、8 间SPAD 值无差异;CK 与处理1、2、5、6、7 无显著差异,而与处理3 和8 差异显著。表明减少尿素用量,叶片生长速度放缓,而叶面肥中的微量元素镁能促进叶绿素合成。
由表5 可知,不同处理的茎尖干物质含量在7.94%~8.61%,处理6 最高,处理8 最低,处理间差异不显著。
表5 不同处理主要品质性状Table 5 Quality characters of different treatments
粗蛋白含量以处理6 最高,为2.35%,处理8最低,为1.93%。分析表明,处理间差异达极显著水平,处理1、3、4、6、7 与CK 差异均达显著水平,而仅仅使用尿素的处理8 和2 与CK 无显著差异,处理6 与处理2、5、7、8、9(CK)间差异达极显著水平。
Vc含量在11.67~14.7mg/100g,处理4 最高,为14.7mg/100g,处理2 最低,为11.67mg/100g。分析表明,处理间差异达极显著水平,处理4 和5 Vc含量极显著高于其他处理,处理2、8、9(CK)间差异不显著,而与其他处理均达极显著水平。
粗纤维含量以处理5 最高,为1.23%,处理7最低,为1.12%。分析表明,处理间差异达极显著水平,处理5 与CK、处理7 之间的粗纤维含量差异达极显著水平,处理1、2、7、8、9(CK)间无显著差异。
各处理总糖含量在0.57%~0.91%,处理5 最高,为0.91%,处理8 最低,为0.57%。分析表明,处理间总糖含量达极显著水平,处理5 与其他处理差异极显著,处理9(CK)、2、8 间无差异,而与其他处理差异极显著。
从表6 看出,试验各处理产值在78 724.50~107 244.30 元/hm2,扣除肥料成本后,各处理效益在69 952.80~93 237.00 元/hm2,处理4 效益居试验首位,达到93 237.00 元/hm2,比CK 增加8670.45元/hm2,增收10.25%,处理5 和处理7 效益次之,单位面积效益分别达到90 863.10 和90 223.20元/hm2,依次较CK 增加6296.55 和5656.80 元/hm2,分别增收7.45%和6.69%;其余处理扣除肥料后效益均较CK 减少,处理1 减少最多,其减收14 613.60元/hm2,减幅17.28%。
表6 不同处理经济效益分析Table 6 Economic benefits analysis of different treatments
叶菜类蔬菜对肥水条件的要求很高。氮素充足时,其叶片柔嫩多汁而少纤维,氮素不足时,则植株矮小而纤维多,叶面积小,色黄而粗糙,失去食用价值[7]。试验中所有处理生产过程未出现叶片变黄的现象,但除处理7 外,所有减少尿素用量的处理均呈粗纤维含量增加的趋势,是否与处理7 中添加的钾、锌、硼元素密切相关还有待进一步研究。
干物质含量是衡量茎尖水分亏缺的指标,与品种、气候、水分管理密切相关。通常情况下,甘薯茎尖生长最适宜温度为25℃~38℃,相对湿度在90%以上[12]。因此,为保障茎尖生长水分含量充沛、品质柔嫩,水分管理至关重要。试验期间,气温和水肥适宜,各处理的干物含量一致,表明减少30%氮素供应同时喷施叶面肥对干物质含量影响不大。
叶绿素是光合作用中能量转化的物质基础,其含量是衡量叶片衰老和光合功能的重要参数[8]。叶绿素与SPAD 值呈显著的正相关性[9]。聂向荣[10]研究发现,测定倒3 叶或倒4 叶片的SPAD 值与马铃薯叶片叶绿素含量和全氮含量呈显著正相关关系。氮素和镁都是植物叶绿素的一个重要组成部分,缺乏时会造成叶片黄化或黄斑。本试验中,除处理4外,所有氮素减量处理的 SPAD 值均低于CK,而处理4 的SPAD 值较CK 增加显著,这与处理4 中含有一定的镁元素相关。
总糖一般是指具有还原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖、麦芽糖以及可能部分水解的淀粉;叶菜型甘薯茎尖食味品尝评价指标中,甜味和苦涩味直接关系到口感,而这2 个评价指标与茎尖中总糖含量密切相关。
Vc是一种水溶性维生素,在水果和蔬菜中含量丰富,在氧化还原代谢反应中起调节作用,缺乏时可引起坏血病,对人体的营养价值不容忽视。蛋白质是人体最重要的物质,具有多种生理功能,人们在每天膳食中都必须摄入一定量的蛋白质[11];粗蛋白是叶菜品质指标之一。试验仅仅施用尿素肥料的处理,其总糖、Vc及粗蛋白含量均极显著低于或低于喷施叶面肥的其他处理,表明本试验所用叶面肥对改善茎尖叶菜品质效果明显,与研究[2-5]结果一致,叶面肥提高了菜用甘薯[12]、烟草[13-14]、蔬菜[15]、马铃薯[16]的品质。
与传统肥料的使用方法和作用方式相比,叶面肥具有叶片吸收养分比根系吸收速度更快、利用率更高、施用方便、节省成本等优点[17]。试验施用的叶面肥为营养性的大量元素和微量元素、生物型的氨基酸和腐殖酸类型,其具有改善作物营养状况、弥补微量元素不足、促进或调节植物生长、营养元素的吸收、蛋白质和核酸的合成等作用,达到提高产量、改善品质的目标[18]。仅仅施用70%常规处理的尿素或增加磷酸二氢钾叶面肥的处理,其茎尖产量明显比常规处理减产,而其他叶面肥处理均表现增产,表明营养型的微量元素和生物型的氨基酸、腐殖酸类叶面肥在叶菜型甘薯生产中能起到增产作用。
由于不同肥料成本的影响,本试验结果显示,扣除肥料成本后,处理4、5 及7 效益优于常规施肥,因此叶菜甘薯生产上,在降低尿素用量时,配合微量元素和生物型氨基酸叶面肥的效果较好。
在本试验条件下,叶菜型甘薯万菜薯7 号采用70%常规追肥配合合适叶面肥的技术措施,能增加茎尖产量和茎尖数,改善品质,增加叶绿素含量和生产收益。处理4 为本试验最佳处理,即70%常规追肥(尿素315kg/hm2)+瑞洛叶面肥1000 倍液,其采收4 次的茎尖产量、茎尖数、SPAD 值、干物质、粗蛋白、Vc含量等与CK 相比均有增加;效益方面,处理4 扣除肥料成本后,其效益为93 237.00元/hm2,比CK 增加8670.45 元/hm2,增幅10.25%。