核桃全果发酵液体肥在白菜上的应用效果

2024-06-29 06:28梁林波,熊新武,苏连波,李俊南,阿荣发
中国瓜菜 2024年6期
关键词:品质白菜生长

梁林波,熊新武,苏连波,李俊南,阿荣发

摘    要:为提高核桃的利用价值,以核桃青果、皮、壳为原料经一系列加工工序和发酵后制作为液体肥,探讨液体肥在蔬菜种植中的应用效果。以白菜为试验材料进行盆栽试验,设置不施肥(CK)、单施基肥复合肥(T1)、单浇灌200倍核桃全果发酵液体肥(T2)、基肥复合肥+浇灌200倍核桃全果发酵液体肥(T3)4个处理,研究核桃全果发酵液体肥对白菜生长与品质的影响。结果表明,与CK相比,施用核桃全果发酵液体肥能提高白菜的生长指标,提高产量,但单独施用的效果低于与基肥复合肥配施、单施基肥复合肥处理;施用核桃全果发酵液体肥可提高白菜的可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低粗纤维含量,而与基肥复合肥配施比单独施用效果好,但白菜可溶性蛋白含量显著低于单施基肥复合肥处理。综上所述,以核桃全果发酵后制作的液体肥含有植物生长所需的养分,施用后能促进白菜的生长发育,因其营养组分总体偏低,与化肥配合施用能显著提高其生长指标和品质。

关键词:白菜;核桃全果;液体肥;生长;品质

中图分类号:S634 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)06-142-05

Application effect of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer on Chinese cabbage

LIANG Linbo1, XIONG Xinwu1, SU Lianbo1, LI Junnan1, A Rongfa2

(1. Yangbi Research Institute of Walnut, Yunnan Academy of Forestry and Grassland Science, Yangbi 672500, Yunnan, China; 2. Yunnan Xinye Agricultural Technology Co., LTD, Dali 671000, Yunnan, China)

Abstract: In order to improve the utilization value of walnut, a series of processing processes and fermentation was carried out using walnut green fruit, skin and shell as raw materials to produce liquid fertilizer, the application effect of which was explored in vegetable planting. Pot experiments were conducted on Chinese cabbage, with four treatments: no fertilization(CK), single application of base fertilizer compound fertilizer(T1), single irrigation of 200 times walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer(T2), and base fertilizer compound fertilizer + irrigation of 200 times walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer(T3). The effects of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer were studied on the growth and quality of Chinese cabbage. The results showed that compared with CK, the application of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer could increase the growth indicators and yield of Chinese cabbage, but the application alone was lower than the combination and single application of base fertilizer compound fertilizer. The application of walnut whole fruit fermentation liquid fertilizer could increase the soluble sugar, soluble protein and vitamin C content of Chinese cabbage, and reduce the content of crude fiber. The effect of combined application with base fertilizer compound fertilizer was better than that of single application, but the content of soluble protein of Chinese cabbage were significantly lower than that of single application of base fertilizer compound fertilizer. In summary, the liquid fertilizer made from whole walnut fruit fermentation contains nutrients required for plant growth. After application, it can promote the growth and development of Chinese cabbage. However, due to its generally low nutritional components, combined with chemical fertilizers can significantly improve its growth indicators and quality.

Key words: Chinese cabbage; Walnut whole fruit; Liquid fertilizer; Growth; Quality

核桃又名胡桃、羌桃,核桃属(Juglans)落叶乔木,是我国主要的经济林树种之一。云南是我国核桃的生产大省,截至2020年,全省核桃栽培面积达到286.7万hm2,年产量148万t[1]。近几年,因核桃经济效益持续下降,农户收入减少,种植积极性严重受挫,造成核桃林出现弃管、弃采等现象,品质下降,严重制约核桃产业的发展。核桃仁营养丰富,核桃木可用于航空、交通和军事工业,核桃树的树皮、叶、青皮和果壳均可利用,如能加以合理开发利用,对促进核桃产业的可持续发展具有重要意义[2]。核桃全果是指核桃鲜青皮果、青皮和壳,其中含有丰富的脂类、蛋白质、氨基酸、纤维素、维生素等营养物质及钙、铁、锰、镁、钾、锌等矿质元素,还含有多种生物碱、多酚类、黄酮类、皂苷类、多糖类和有机酸等活性成分[3-7],其利用附加值高,可开发前景较广阔。马红叶等[8]、杨阳等[9]、朱佳敏等[10]利用核桃青皮制备有机肥,其施用后可改善和提高土壤肥力,促进植物的生长及改善品质,有关青皮核桃利用的研究报道较多,多集中在果实保鲜和青皮利用方面[11-15]。目前以核桃全果为原料发酵制备液体肥以及相关的应用研究未见报道。果实发酵液体肥主要以人工疏果、生理落果及残次果实等无商品价值的果实作为发酵材料,引入碳源与酵素,经发酵制成植物源营养制剂,日本和韩国是最早研究应用植物制备有机制剂的国家[16]。这种发酵制备的液体肥除果实本身含有利于植物生长发育的各种矿质养分、腐植酸、有机酸、粗纤维素、蛋白质和维生素外[17],其在发酵过程中会将植物原材料中的有机高分子成分分解,最终形成寡糖、糖蛋白和低分子有机酸等,这些物质可提高植物对病原菌的抗性。此外,果实在发酵时,所添加的酵素就是有益菌体,经腐熟的发酵液中含有较多有利于植物生长的次生代谢分泌产物及有益菌[18]。液体肥在使用中可通过灌根、叶面喷施、滴灌等方式解决传统施肥难的问题,既能有效促进植物生长,还能提高产品品质[19-21]。因此,笔者首次采用无商品价值的青皮核桃为原料,经破碎、发酵、高温蒸煮和过滤等一系列过程制成液体肥,研究其对白菜生长和品质的影响,以期为进一步促进核桃全果的开发利用及研制蔬菜栽培液体肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验在云南省林业和草原科学院漾濞核桃研究院试验基地进行,属亚热带季风气候,海拔1540 m,年平均气温为16.8 ℃,年降水量为1 055.5 mm,全年无霜期为301 d,日照时数年均2239 h。土壤类型为砂壤土,试验所用土壤为0~20 cm的耕层土壤,其基础理化性质如下:有机质含量(w,后同)38.0 g·kg-1,有效磷含量221.9 mg·kg-1,速效钾含量241.3 mg·kg-1,全氮含量0.23%,pH=7.8,水解性氮含量112.0 mg·kg-1。

1.2 材料

试验材料为白菜,品种为祯美28号,由云南众乐农业科技有限公司选育。

肥料为复合肥(N+P2O5+K2O,17-17-17),由河南心连心化学工业集团股份有限公司生产;核桃全果发酵液体肥,由云南鑫业农业科技有限公司提供,大量元素含量0.44%、中量元素(Ca+Mg)含量0.01%、微量元素含量0.03%、有机质含量2.00%。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用田间盆栽试验,于2022年9-11月进行,规格为35 cm×30 cm,每盆装土20 kg。2022年9月3日统一育苗,幼苗长出5~6片真叶时移栽,每盆3株,设4个处理,每处理设置6次重复。

处理1(CK):不施任何肥料;

处理2(T1):单施复合肥做基肥,12 g·盆-1,不追肥;

处理3(T2):无基肥,浇灌200倍核桃全果发酵液体肥,每间隔10 d浇施1次,每次浇施量5 mL,共浇施5次;

处理4(T3):以复合肥做基肥,12 g·盆-1,浇灌200倍核桃全果发酵液体肥,每间隔10 d浇施1次,每次浇施量5 mL,共浇施5次。

以上4个处理的其他管理措施相同。

1.3.2 测定方法 白菜生长指标及品质测定:收获时,每个处理随机选取10株进行测量。用直尺测量株高、植株开展度、最大叶长和最大叶宽;采用电子天平称量地上部和地下部鲜质量;采用高效液相色谱法[22]测定可溶性糖含量,采用微量凯氏定氮法[22]测定可溶性蛋白含量,采用2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件进行试验数据整理和绘制图表,采用DPS软件进行单因素方差分析和Duncan多重比较检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对白菜生长的影响

由表1可知,各处理下白菜的株高、最大叶长、最大叶宽、单株地上部鲜质量和单株地下部鲜质量平均值的大小表现为T1 > T3 > T2 > CK,而开展度平均值的大小表现为T3 > T1 > T2 > CK。各施肥处理下白菜的株高、最大叶长、最大叶宽、单株地上部鲜质量都显著高于CK(不施肥)。T1、T2、T3处理之间白菜的株高、最大叶长、单株地下部鲜质量无显著差异;与T2处理相比,T1、T3处理下白菜的最大叶宽显著增加,分别增加13.82%、11.84%;T2、T3处理下白菜的单株地上部鲜质量分别较T1处理显著降低了39.77%、22.89%。由此可看出,施用核桃全果发酵液体肥对白菜的生长有一定的促进作用,且与基肥复合肥配合施用时比单独施用液体肥的效果好,但没有单施基肥复合肥的效果好。

2.2 不同处理对白菜品质的影响

2.2.1 不同处理对白菜可溶性糖含量的影响 由图1可知,各处理下白菜的可溶性糖含量由高到低表现为T3 >T2 > CK > T1。与CK(不施肥)相比,T2、T3处理下白菜的可溶性糖含量显著提高,分别提高了8.93%、13.10%,T1处理的含量显著降低了6.55%;T3处理下白菜的可溶性糖含量最高,达到1.90 g·100 g-1,较T1、T2处理分别显著提高了21.02%、3.83%;T2处理下白菜的可溶性糖含量较T1显著提高了16.56%。由此可见,施用核桃全果发酵液体肥有利于白菜的可溶性糖含量的提高,其中液体肥与基肥复合肥配合施用对提高可溶性糖含量比单施液体肥、复合肥效果好。

2.2.2 不同处理对白菜可溶性蛋白含量的影响 由图2可知,各处理下白菜的可溶性蛋白含量由高到低表现为T1 > T3 > T2 > CK。与CK(不施肥)相比,T1、T2、T3处理下白菜的可溶性蛋白含量均有显著提高,分别提高了91.64%、37.47%、67.68%;T1处理下白菜的可溶性蛋白含量较T2、T3处理分别显著提高了39.41%、14.29%;T3处理下白菜的可溶性蛋白含量较T2处理显著提高了21.98%。由此可见,各施肥处理均能提高白菜的可溶性蛋白含量,而单施基肥复合肥对白菜可溶性蛋白含量的提高效果最佳,其次是液体肥与基肥复合肥配合施用。

2.2.3 不同处理对白菜粗纤维含量的影响 由图3可知,各处理下白菜的粗纤维含量由高到低表现为CK > T1 > T3 > T2。与CK(不施肥)相比,T1、T2、T3处理下白菜的粗纤维含量都有显著下降,分别降低了28.00%、30.67%、29.33%;与T1相比,T2、T3处理下白菜的粗纤维含量分别显著降低了3.70%、1.85%;T2处理下白菜的粗纤维含量较T3显著降低1.88%。由此可见,各施肥处理都能显著降低白菜的粗纤维含量,而施液体肥对减少白菜粗纤维含量的效果比单施基肥复合肥好。

2.2.4 不同处理对白菜维生素C含量的影响 由图4可知,各处理下白菜的维生素C含量由高到低表现为CK > T3 > T2 > T1。与CK(不施肥)相比,T1、T2、T3处理下白菜的维生素C含量均显著降低,分别降低了23.55%、9.10%、5.81%;T3处理下白菜的维生素C含量较T1、T2处理分别显著提高23.21%、3.62%;T2处理下白菜的维生素C含量较T1处理显著提高18.91%。由此可见,各施肥处理均会降低白菜的维生素C含量,而施液体肥对维生素C含量降低影响最小。

3 讨论与结论

用核桃残次青果、壳、青皮发酵制备液体肥,施用后对蔬菜的生长及品质均有一定的正向影响。本研究结果表明,核桃全果发酵液体肥含有作物生长所需的养分。施用核桃全果发酵液体肥处理下的白菜株高、最大叶长、最大叶宽、单株地上部鲜质量等指标均显著高于不施肥处理,提高了白菜产量,这与姜继辉等[23]、武立叶等[24]研究发现施用发酵液体肥能增加蔬菜产量的结果相似,但单施核桃全果发酵液体肥、基肥+核桃全果发酵液体肥处理下白菜的地上部鲜质量低于单施基肥复合肥处理,分别低了39.77%、22.89%。说明核桃全果发酵液体肥能为白菜的生长提供营养,但可能因核桃全果发酵液体肥中含有效氮、磷、钾较少,施用时肥效较化肥缓慢,对生长的促进作用小于单施复合肥的处理。

可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、粗纤维含量是评价蔬菜品质的重要指标[25],维生素C含量的多少也直接影响蔬菜的营养品质[26]。在本试验中,施用核桃全果发酵液体肥可提高白菜的可溶性糖含量,且显著高于不施肥和单施基肥复合肥的处理,在基肥+核桃全果发酵液体肥处理下可溶性糖含量达到1.90 g·100 g-1。与不施肥(CK)相比,施用核桃全果发酵液体肥可显著提高白菜的可溶性蛋白含量,而基肥配施核桃全果发酵液体肥处理可溶性蛋白含量较单施核桃全果发酵液体肥处理提高了21.98%,但低于单施基肥复合肥处理,这与卢多威[27]的研究结果相同,认为蔬菜中可溶性蛋白含量会随着氮素水平的提高而增加。徐坤范等[28]研究发现,若氮素水平超过某阈值,则蔬菜中可溶性蛋白含量会缓慢下降。施用核桃全果发酵液体肥处理下白菜的粗纤维含量、维生素C含量较不施肥处理显著降低,其中单施核桃全果发酵液体肥、基肥+核桃全果发酵液体肥处理下粗纤维含量分别降低了30.67%、29.33%,与单施基肥复合肥处理的粗纤维含量相差不大,而维生素C含量较单施基肥复合肥处理显著提高了18.91%、23.21%。以上试验结果与王冠都等[21]、武立叶等[24]施用液体有机肥能提高蔬菜品质的结论相一致。

应用核桃残次青果、壳、青皮为原料制作发酵液体肥,可加强对核桃废弃物的综合利用,不仅避免了资源的浪费,提高农户的经济收入,更符合有机农业的生产要求,具有其独特的优势。该液体肥灌施能促进植物生长,同时还可以作为叶面肥,利于植物吸收,达到直接促进植物生长、改善品质的效果,但因其养分含量不高,且肥效较化肥缓慢,单独施用时蔬菜生长量和可溶性蛋白含量低于化肥处理,产量较之降低,而与化肥配合施用则对蔬菜生长和品质较好。因此,对核桃全果发酵液体肥的营养成分及其与化肥配比施用量还需进一步研究。

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