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蔬菜产量、可溶性糖含量分别提高11.6%、43.3%,用的就是这套施肥方案!

大葱在我国有2 000多a的栽培历史,是我国的特产和特色蔬菜,是药食同源的功能性蔬菜,也是家庭厨房必备的调味品之一。河南、山东、河北三省是大葱的主要产区,葱农大多有十几年的种植经验,但是由于常年靠经验种植,肥料不合理施用问题日益突出。目前,化肥是供应作物生长的主要营养来源,其肥效释放快,对作物增产和品质影响大。但是长期过量施用化肥会造成土壤酸化板结,有机质含量降低,蔬菜品质、肥料利用率下降等问题。有机肥肥效期长,能够促进土壤微生物活动,改良土壤结构,提高作物品质;但有机肥养分总量相对不足且分解缓慢,不能及时满足作物养分需求,单施有机肥一定程度上会影响作物的产量与品质。

因此,化肥和有机肥配合施用,在不影响甚至提高作物产量的前提下,可以进一步改善作物品质和土壤结构,减轻农业污染。在作物品质方面,硝酸盐的含量是非常重要的检测指标之一,关系到食品安全。目前,我国蔬菜硝酸盐含量超标非常严重,尤其是叶类蔬菜。大量施用化肥是蔬菜硝酸盐含量超标的重要原因,将硝酸盐含量控制在安全范围,是提高蔬菜品质的重要环节。目前,关于有机肥替代化肥技术在粮食作物和大宗蔬菜上的研究较多,而对大葱这样的特色蔬菜研究较少,本研究为了探讨大葱合理的有机肥替代化肥比例,采用随机区组试验,研究有机肥部分替代化肥对大葱产量及品质的影响,为河北省大葱合理施肥提供理论依据。

1   材料与方法

1.1   试验地概况

试验地位于石家庄市裕华区石家庄市农林科学研究院试验地,该区域属暖温带大陆性季风气候。年平均气温为15~16℃。供试土壤为壤土,基本理化性质:pH值8.71,水解氮585 mg/kg,有效磷55.3 mg/kg,速效钾160 mg/kg,有机质19.79 g/kg,氮2.19 g/kg,全钾18.77 g/kg,全磷1.1 g/kg。

1.2   试验材料

供试大葱品种为青杂2号,该品种为当地应用面积较大的品种,其整齐度好,生长速度快,叶色深绿,产量高。施用的肥料种类:氮肥为尿素(含N 46%),磷肥为过磷酸钙(含P₂O₅ 12%),钾肥为硫酸钾(含K₂O 52%);有机肥为酵素鸡粪,其中有机质含量≥45%、氮磷钾含量≥5.5%,氮(N)=1.22%、磷(P₂O₅)=2.63%、钾(K₂O)=2%,均以烘干基计,化肥由石家庄市明仁生态有限公司提供,有机肥由酵素菌技术冀南推广站提供。

1.3   试验设计

试验共设4个处理,不施肥(处理1)、常规施肥(处理2)、相同有机肥基础上分别减施15%(处理3)和30%化肥(处理4),3次重复,共12个小区,每个小区长×宽=10 m×6 m,随机区组排列,小区与小区间设明显间隔,田间管理与常规管理完全相同。具体试验处理见表1。

该试验于2021年3月27日进行播种育苗,常规管理,2021年6月28日按处理方案一次性施入全部有机肥、磷肥、40%氮肥和60%钾肥(剩余氮肥和钾肥在后期分2次施入)。选用长势一致、生长健壮的大葱苗(株高40~45 cm,假茎粗0.7~1.0 cm,功能叶3~5片)进行定植,2021年7月1日,开沟定植,行距75 cm,株距5 cm。在葱白形成期和葱叶旺长期各追肥1次,施肥方法为水肥一体化,肥料随水灌入。

1.4   测试指标及测定方法

①生长指标的测定   于2021年11月14日,进行指标测定和测产。各处理随机选取10株大葱植株,测量并记录大葱株高、假茎长度、假茎粗、最大叶长、叶片数和单株质量;各小区随机取3个点,每个点取长1 m、两垄宽的面积,进行小区产量的测定,折合667 ㎡产量(kg)=(小区平均产量/小区面积)×667 ㎡。

②品质指标测定   2021年10月底,对各小区的大葱进行随机取样,对硝酸盐(分光光度法)、蛋白质(分光光度法)、粗纤维(GB/T 5009.10-2003)、可溶性糖(铜还原碘量法)、钾(GB 5009.91-2017)、铁(GB 5009.90-2016)、硒(GB 5009.93-2017)进行相应指标的检测,并对检测结果进行统计分析。

1.5   统计分析

采用Excel 2010处理数据和绘图,采用Data Processing System (DPS V14.10)分析数据,采用Duncan's新复极差法进行差异显著性检验(P<0.05)。

2   结果与分析

2.1   不同处理对大葱农艺性状的影响

由表2可知,处理3、4的株高分别为107.4、107.3 cm,2个处理间差异不显著,但显著高于处理1(CK)、2;处理2株高104.4 cm,显著高于处理1(CK)。大葱假茎长以处理3最长,为40.3 cm,显著高于其他处理;处理1的假茎长最低为36.5 cm。处理4的假茎粗最粗为3.55 cm,显著高于其他处理。处理3的最大叶长最长为67.6 cm,与处理4差异不显著,但显著高于处理1(CK)、2。处理2~4的单株质量均在0.300 kg左右,差异不显著,但显著高于处理1(CK)。

由以上可知,有机肥替代化肥15%(处理3)的株高、假茎长、假茎粗、最大叶长均高于常规施肥(处理2)。

2.2   不同处理对大葱品质指标的影响

由表3可知,处理2的硝酸盐含量最高,为440 mg/kg,显著高于其他处理;处理1(CK)的硝酸盐含量最低,为44 mg/kg,显著低于其他各处理;处理3、4的硝酸盐含量分别为278、300 mg/kg,均显著高于处理1(CK),但显著低于处理2。蛋白质含量除处理1(CK)较高外,其他3个处理间差异不显著。粗纤维含量除处理4较高外,其他3个处理间差异不显著。可溶性糖含量以处理1(CK)最高,为5.25%,显著高于其他处理;处理2最低,为3.56%,其中处理3显著高于处理4。微量元素钾的含量处理3、4相差不大,含量较高,处理2含量最低。

综上所述,不施肥(处理1)硝酸盐含量最低,蛋白质、可溶性糖含量均最高;大葱硝酸盐含量有机肥替代化肥15%(处理3)与常规施肥(处理2)相比显著降低,可溶性糖含量显著增加,微量元素钾的含量也相对增加。有机肥部分替代化肥30%(处理4)与有机肥部分替代化肥15%(处理3)相比硝酸盐、粗纤维含量均增加,可溶性糖含量降低。

2.3   不同处理对大葱产量的影响

每667 ㎡大葱产量以处理3最高,为4 665.8 kg;其次是处理4,产量为4 585.5 kg,二者间产量差异显著,且均显著高于其他处理;处理1(CK)产量最低,为3 824.1 kg;处理2的产量为4 179.9 kg,显著高于处理1(CK),但显著低于处理3、4(表4)。


3   讨论与结论

研究表明,有机肥料中含有的有机化合物,可抑制铵态氮的硝化作用,减少硝态氮的形成,有效降低蔬菜对硝态氮的吸收,从而减少硝酸盐的积

累量。肥料施用过程中,有机肥用量的增加,可降低作物中硝酸盐的含量。闫佳会等认为有机肥替代比例在40%~60%时,大葱硝酸盐含量降低8%左右。张俊峰等研究认为80%常规施肥+生物有机肥处理的黄瓜果实硝酸盐含量降低了32.01%。本研究结果表明,85%常规化肥+有机肥处理比全部施用化肥,大葱的硝酸盐含量降低36.8%,这与张俊峰等的研究结果基本一致。研究表明有机肥部分替代化肥可以降低作物硝酸盐的含量,只是有机肥部分替代化肥的量,硝酸盐降低多少有差别,这可能与土壤环境和作物种类有关。

有机肥料的施用在一定程度上可以改善作物的生长与品质,另一方面有机肥部分替代化肥有一定的比例,有机肥施用过多,也可能产生负面影响。孔跃研究表明,有机肥部分替代化肥可以提高作物还原糖的含量。吴金栋等研究结果显示,50%有机肥替代化肥处理的茄子可溶性糖含量增加50%左右。本试验研究结果表明,有机肥替代15%化肥比全部施用化肥大葱的可溶性糖含量增加43.3%,但对蛋白质和粗纤维含量影响不大;有机肥替代30%化肥处理与有机肥替代15%化肥相比处理,硝酸盐、粗纤维含量均增加,可溶性糖含量降低。

研究表明有机肥部分替代化肥可以提高叶菜的产量,但并不是替代的比例越高越好。张新建等认为有机肥替代化肥对番茄产量的影响没有显著性差异。张俊峰等研究表明,80%常规施肥+生物有机肥处理显著增加了黄瓜单瓜质量、经济产量和生物产量。本研究结果表明,有机肥替代15%化肥比全部施用化肥(常规施肥),大葱每667 ㎡产量提高11.6%。

综上所述,有机肥替代15%化肥处理的效果较好,能降低大葱硝酸盐含量36.8%,提高可溶性糖含量43.3%;同等条件下可提升大葱产量11.6%,可有效缓解由于总养分减少而造成的品质降低。

作者介绍:

基金项目:财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系自助(CARS-24-G-01);河北省重点研发计划项目(21326311D-3);石家庄市科学技术研究与发展计划项目(219490012N)

康香辉,硕士,农艺师,主要从事葱类作物育种及栽培技术研究,电话:15175112967,E-mail:754418127@qq.com

杨瑾,通讯作者,农艺师,主要从事葱类作物育种及栽培技术研究,E-mail:153713026@qq.com

信息来自《长江蔬菜》2023年3月下

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