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第 35 卷第 2 期 湖南农业大学学报(自然科学版) Vol.35 No.2
2009 年 4 月 Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Apr.2009
文章编号:1007-1032(2009)02-0173-05
酒糟型生物有机肥对莴笋产量与品质的影响
朱红梅,荣湘民,刘 强,谢桂先,张玉平,彭建伟,宋海星
(湖南农业大学 资源环境学院,湖南 长沙 410128)
摘 要:采用田间小区试验研究用 3 种菌剂发酵而成的酒糟型生物有机肥对莴笋产量和品质的影响.结果表明:
与自然堆肥和化肥相比,施用酒糟型生物有机肥能提高莴笋功能叶的净光合速率、蒸腾速率和生育前期功能叶的
叶绿素含量,有利于光合产物的积累和莴笋产量的提高;能显著提高莴笋根的硝酸还原酶(NR)活性和生育前期功
能叶 NR 活性;能提高莴笋可食部分产量和维生素 C、可溶性糖、游离氨基酸、蛋白氮的含量,显著降低可食部
分粗纤维、硝酸盐和亚硝酸盐的含量.
关 键 词:酒糟型生物有机肥;莴笋;产量;品质
中图分类号:S147.1;S636.9 文献标识码:A
Effects of wine lees bio-organic manure on yield and quality of lettuce
ZHU Hong-mei,RONG Xiang-min,LIU Qiang,XIE Gui-xian,
ZHANG Yu-ping,PENG Jian-wei,SONG Hai-xing
(College of Resource and Environment,HNAU,Changsha 410128,China)
Abstract:Plot trials were carried out to study effects of three kinds of wine lees bio-organic manure on yield and quality
of lettuce.The results showed that net photosynthetic rate,transpiration rate,and content of chlorophyll in function
leaves of lettuce in early growth stage under wine lees bio-organic manure treatment were higher in promoting
accumulation of photosynthate and yield of lettuce than those under composting manure or fertilizer treatment.
Application of wine lees bio-organic manure also obviously improved activities of nitrate reductase in root and
functional leaves of lettuce. Under wine lees bio-organic manure treatment,the yield of edible parts,contents of vitamin
C,soluble suger,free amino acid,and protein nitrogen increased,meanwhile the contents of crude fiber,nitrate and
nitrite in lettuce obviously decreased.
Key words:wine lees bio-organic manure;lettuce;yield;quality
现代农业生产中,长期大量施用化肥导致了土
壤理化性质变劣,作物减产,农产品品质下降,加
之化肥利用率低,大量化肥的流失严重污染了生态
环境.传统有机肥有效养分含量低,肥效慢,施用
量大,在制造和施用过程中耗费人力和物力多.生
物菌肥通过大量有益微生物的活动,可以增进土壤
肥力,刺激和调控作物生长,增强抗逆和抗病能力,
提高作物品质,但由于其本身不含营养元素,是一
种间接型肥料,不能完全代替化肥和有机肥.生物
有机肥结合了化肥、有机肥、生物菌肥的优点,能
够提高土壤肥力,改良土壤[1-2],保护生态环境[3],
提高作物产量和品质.
酒糟肥速效养分含量高,潜在养分供给时间
长.以粮食为原料的酒糟分为白酒糟、啤酒糟和酒
精糟,后两者的养分含量较高,干物质中粗蛋白含
量达 28%左右[4],含丰富的氨基酸、维生素、微量
元素和多种生长类物质,对农作物生长有促进作
用.据统计,中国年产酒糟达 2.7×107 t,酒精废糟
液排放量达 6.5×107 t,因此,用酒糟制造优质农肥
有着广阔的前景.但酒糟酸度高,易腐败变质,若
不及时处理,必然严重污染环境.笔者研究酒糟型
生物有机肥对莴笋产量与品质的影响,旨在为酒糟
收稿日期:2009-03-01
基金项目:国家科技支撑计划(2007BAD87B11);湖南
省科学技术厅重点项目(2006NK2001);湖南省教育厅重点
项目(2007A028);湖南省科学技术厅项目 (2007FJ4237,
2007NK3093)
作者简介:朱红梅(1967-),女,湖南慈利人,硕士,副
教授,主要从事植物营养生理研究.
DOI:10.13331/j.cnki.jhau.2009.02.017
174 湖南农业大学学报(自然科学版) 2009 年 4 月
型生物有机肥在蔬菜上的大面积推广和应用提供
理论依据.
1 材料与方法
1.1 材料、土壤及肥料
莴笋品种为四川省绵阳市城区国华蔬菜种子
行的笋王七号(青尖叶).
供试土壤为河流冲积母质发育的冲积菜园土,
土壤 pH 5.42,有机质、全氮、全磷、全钾含量分
别为 28.52、1.72、1.69、14.98 g/kg;碱解氮、速
效磷、速效钾含量分别为 102.21、15.62、112.31
mg/kg.
肥料为微生物菌剂肯德绿、满园春、B2 发酵酒
糟而成的 3 种酒糟型生物有机肥(分别表示为肥料
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和不加微生物菌剂发酵而成的自然堆肥
及化肥.生物有机肥和自然堆肥基本理化性质见表
1.氮肥采用尿素(含 N 46%);钾肥采用加拿大产氯
化钾(含 K2O 60%);磷肥用钙镁磷肥(含 P2O5 12%).
表 1 有机肥料的基本性质
Table 1 Properties of organic manure used in the experiment %
肥料 N 含量
P2O5
含量
K2O
含量 含水量
有机质
含量
有效活菌数
/(cfu·g-1)
自然堆肥 2.45 1.27 1.30 18.62 61.18 1.30×108
肥料Ⅰ 2.15 0.74 1.28 21.81 56.69 2.36×108
肥料Ⅱ 2.17 0.88 1.06 20.30 55.72 2.20×108
肥料Ⅲ 2.28 0.75 1.29 21.28 55.67 1.20×109
1.2 试验设计
试验在湖南农业大学农业资源与环境专业实
习基地进行.2005 年 11 月 1 日播种,11 月 26 日
移栽,2006 年 4 月 10 日收获.采用田间小区试验,
设 5 个处理,分别为自然堆肥+化肥(CK1)、肥料Ⅰ
+化肥(A)、肥料Ⅱ+化肥(B)、肥料Ⅲ+化肥(C)、化
肥(CK2).小区面积 11.2 m2,重复 3 次,随机区组
排列.每小区植 70 株.
各处理施肥量为 N 300 kg/hm2 ,P2O5 220
kg/hm2,K2O 220 kg/hm2,处理 CK1、A、B、C 中
施用酒糟型生物有机肥或有机肥 1 000 kg/hm2,剩
余部分用化肥补充,以保证各处理施肥总量相
同.酒糟型生物有机肥、自然堆肥和磷肥作基肥施
用,氮、钾肥 60%作基肥,40%作追肥.追肥分 2
次施,氮、钾肥 20%于 1 月 15 日追施,20%于 3
月 1 日追施.其他管理同常规.
1.3 样品采集与指标测定
分别于 2006 年 2 月 25 日、3 月 15 日、4 月 5
日随机取样 1 次,测定不同处理莴笋功能叶的叶绿
素、可溶性糖和游离氨基酸含量及功能叶和根的硝
酸还原酶活性.4 月 5 日测定第 1 片完全展开叶的
净光合速率、气孔导度、胞间 CO2浓度、蒸腾速率.莴
笋收获时测定莴笋的株高、茎粗、可食部分的产量,
分析莴笋功能叶的硝酸盐、亚硝酸盐、维生素 C、
粗纤维、全氮、非蛋白氮含量.
土壤基本农化性状的测定参照文献 [5];用
LI-6400 光合作用测定仪测净光合速率、气孔导度、
胞间 CO2 浓度、蒸腾速率;采用丙酮乙醇混合液提
取比色法测叶绿素含量[6-7];用活体法[8]测硝酸还原
酶活性;用 GB 6195—86 中的 2,6-二氯靛酚滴定法
测维生素 C 含量;用紫外分光光度法测硝酸盐含量;
用 GB/T 5009.33—2003 中的萘乙二胺法测亚硝酸
盐含量;用沸水浸提蒽酮比色法测可溶性糖含量;
用茚三酮比色法测游离氨基酸含量;用酸性洗涤剂
法测粗纤维含量;用浓硫酸-混合催化剂消煮凯氏定
氮法测全氮含量;用三氯乙酸提取-浓硫酸-混合催
化剂消煮凯氏定氮法测非蛋白氮含量.蛋白氮含量
为全氮含量减去非蛋白氮含量.
2 结果与分析
2.1 功能叶的光合特性与叶绿素含量
由表 2 可知,A、B、C 处理莴笋功能叶的净光
合 速 率 比 CK2 高 4.19%~8.05% , 比 CK1 高
4.19%~8.05%.方差分析与多重比较结果表明,A
处理与 CK1、CK2 处理的差异均达极显著水平,B、
C 处理与 CK2 处理的差异均达显著水平.各处理莴
笋功能叶气孔导度间的差异不显著.A、B、C 处理
莴笋功能叶胞间 CO2 浓度比 CK2 处理低 6.13%~
7.11%,与 CK2 处理的差异均达显著水平,但与 CK1
处理差异不显著.A、B、C 处理莴笋功能叶的蒸腾
速率比 CK2 处理高 5.60%~9.87%,比 CK1 处理高
第 35 卷第 2 期 朱红梅等 酒糟型生物有机肥对莴笋产量与品质的影响 175
表 2 不同处理莴笋功能叶的光合特性
Table 2 Photosynthetic characteristics of different treatment on functional leaves of lettuce
处理 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) 气孔导度/(mol·m-2 ·s-1) 胞间 CO2 浓度/(μmol· mol-1) 蒸腾速率/(mmol·m-2·s-1)
CK1
CK2
A
B
C
(15.60±1.05)bBC
(15.03±0.83)cC
(16.24±0.95)aA
(15.66±1.13)bAB
(15.79±1.02)bAB
0.23±0.02
0.25±0.02
0.25±0.02
0.23±0.02
0.25±0.02
(240.41±20.18)bA
(258.08±18.38)aA
(242.25±21.72)bA
(239.72±11.49)bA
(242.08±17.32)bA
(3.54±0.23)c B
(3.75±0.36)bcAB
(4.12±0.31)a A
(3.96±0.38)abAB
(3.96±0.29)abAB
11.86%~16.38%,A 处理与 CK1 处理的差异达极显
著水平,与 CK2 处理的差异达显著水平,B、C 处
理与 CK1 处理的差异均达显著水平.
由表 3 可知,2 月 25 日,A、B、C 处理莴笋
功 能 叶 的 叶 绿 素 含 量 比 CK2 处 理 高 2.71%~
10.63%,比 CK1 处理高 2.45%~10.35%;方差分析
表3 不同处理莴笋功能叶的叶绿素含量
Table 3 Chlorophyll content of different treatment on functional
leaves of lettuce
叶绿素含量/(mg·g-1)
处理
02-25 03-15 04-05
CK1 (0.836±0.051)bA 0.590±0.048 1.035±0.110
CK2 (0.838±0.036)bA 0.596±0.057 1.036±0.052
A (0.859±0.036)abA 0.619±0.059 1.057±0.049
B (0.905±0.048 )aA 0.596±0.047 1.036±0.084
C (0.925±0.046)aA 0.608±0.063 1.036±0.093
与多重比较结果表明,B、C 处理与 CK1、CK2 处
理的差异均达显著水平.3 月 15 日和 4 月 5 日,各
处理莴笋功能叶叶绿素含量差异均不显著.
2.2 根和功能叶的硝酸还原酶(NR)活性
由表 4 可知,酒糟型生物有机肥能显著提高莴
笋根的 NR 活性.2 月 25 日,A、B、C 处理莴笋
根 NR 活性比 CK2 处理高 3.81%~30.52%,比 CK1
处理高 0.18%~25.96%;3 月 15 日,A、B、C 处理
莴笋根 NR 活性比 CK2 处理高 16.04%~28.32%,比
CK1 处理高 4.80%~15.89%;4 月 5 日,A、B、C
处 理 莴 笋 根 的 NR 活 性 比 CK2 处 理 高
36.57%~56.30%,比 CK1 处理高 23.92%~40.16%,
其中以 4 月 5 日差异最显著.
表 4 不同处理莴笋根和功能叶的硝酸还原酶活性
Table 4 NR activities of different treatment on roots and functional leaves of lettuce
根 NR 活性 功能叶 NR 活性 处理
02-25 03-15 04-05 02-25 03-15 04-05
CK1 (0.863±0.081)cAB (0.900±0.079)bcAB (1.657±0.127)cB (15.486±1.49)bAB 11.810±1.22 2.798±0.31
CK2 (0.833±0.042)cB (0.812±0.054)cB (1.486±0.107)cB (13.227±1.51)bB 11.667±0.98 2.751±0.29
A (0.865±0.072 )bcAB (0.943±0.086)abAB (2.035±0.143) bA (16.066±1.93)bAB 12.547±1.08 3.025±0.29
B (1.072±0.097)abA (1.026±0.113)aA (2.323±0.190)aA (20.090±2.10)aA 11.960±1.30 3.092±0.35
C (1.087±0.085)aA (1.042±0.068)aA (2.054±0.212)bA (16.114±1.32)bAB 12.628±1.03 3.122±0.36
由表 4 可知,酒糟型生物有机肥能显著提高莴
笋生育前期功能叶 NR 活性.2 月 25 日,各处理莴
笋功能叶 NR 活性最高,差异最大,A、B、C 处理
比 CK2 处理高 21.46%~51.89%,A、B、C 处理比
CK1 处理高 3.75%~29.74%.3 月 15 日和 4 月 5 日,
各处理功能叶 NR 活性差异不显著.
表 4 还表明,随着生育期的延长,莴笋根部的
NR 活性呈上升趋势,而功能叶的 NR 活性呈下降
趋势,功能叶的 NR 活性远远高于根部,变幅高于
根部.
硝酸盐被植物体吸收后,首先必须在根或叶肉
细胞质中由硝酸还原酶(NR)还原成 NO2-,NO2-被
迅速运进质体,在质体中被亚硝酸还原酶还原成
NH4+ 后,才能被植物体利用以合成氨基酸.NR 是
这个代谢过程中的关键酶,也是限速酶[9].施用 K、
Mo 能提高蔬菜中 NR 的活性 [10].酒糟型生物有机
肥养分全面、均衡,通过提高限速酶 NR 活性,可
降低蔬菜的硝酸盐含量.
176 湖南农业大学学报(自然科学版) 2009 年 4 月
2.3 莴笋的产量和品质
从表 5 可知,A、B、C 处理,莴笋可食部分单
产比 CK2 处理高 1.04%~10.95%,比 CK1 处理高
0.92%~10.81%,其中以 A 处理效果最好,与其他 4
个处理间差异达显著水平.A、B、C 处理莴笋功能
叶中维生素 C 含量比 CK2 处理高 3.64%~10.83%,
比 CK1 处理高 1.79%~8.86%,其中处理 A 和 C 的
效果较明显.A、B、C 处理莴笋功能叶中可溶性糖
含量比 CK2 处理高 16.17%~12.68%,比 CK1 处理
高 0.60%~10.70%,以 A 处理效果最好.A、B、C
处理莴笋功能叶中游离氨基酸含量比 CK2 处理高
2.93%~19.60%,比 CK1 处理高 1.85%~18.33%,其
著.A、B、C 处理莴笋功能叶蛋白氮含量比 CK2
处理高 3.92%~16.56%,比 CK1 处理高 0.10%~
12.28%,其中以 A 处理效果最好,但各处理间的差
异不显著.A、B、C 处理莴笋功能叶粗纤维含量比
CK2 处 理 低 6.16%~8.79% , 比 CK1 处 理 低
15.44%~17.8%,与 CK1 和 CK2 处理的差异分别达
极显著和显著水平.A、B、C 处理莴笋功能叶中硝
酸盐含量比 CK2 处理低 11.11%~12.51%,差异达极
显著水平;比 CK1 处理低 1.66%~3.21%,差异达显
著水平.A、B、C 处理莴笋功能叶中亚硝酸盐含量
比 CK2 处理低 8.87%~13.00%,比 CK1 处理低
21.71%~25.26%,与 CK2 处理的差异达显著水平.
中处理 C 的效果最佳,但各处理间的差异不显
表 5 不同处理对莴笋产量和品质的影响
Table 5 Effects of different treatment on yield and quality of lettuce
处理
可食部分单产
/(kg·hm-2)
维生素 C 含量
/(mg·kg-1)
可溶性糖含量
/(g·kg-1)
游离氨基酸含量
/(mg·kg-1)
蛋白氮含量
/(g·kg-1)
粗纤维含量
/(g·kg-1)
硝酸盐含量
/(mg·kg-1)
亚硝酸盐含量
/(mg·kg-1)
CK1 29 349bA 801.81bA 53.59bA 318.38 20.12 314.14aA 1 407.14bB 1.49aA
CK2 29 315bA 787.52bA 50.06bA 315.01 19.38 283.09bAB 1 556.76aA 1.28abA
A 32 523aA 872.81aA 59.32aA 330.62 22.59 258.21bB 1 362.01bB 1.11bA
B 29 619bA 816.19abA 56.79abA 324.25 20.73 260.82bB 1 362.17bB 1.12bA
C 29 777bA 862.87aA 57.54abA 376.74 20.14 265.65bB 1 383.80bB 1.17bA
3 结论与讨论
酒糟型生物有机肥对于实现莴笋高产、优质效
果明显,可以在生产实际中推广应用.
a. 酒糟型生物有机肥能显著提高莴笋功能叶
的净光合速率和蒸腾速率,显著降低胞间 CO2 浓
度,从而促进其养分的吸收、运输以及光合产物的
积累.
b. 酒糟型生物有机肥可提高莴笋功能叶叶绿
素含量,使叶片功能期得到延长.
c. 酒糟型生物有机肥能提高莴笋根、功能叶的
硝酸还原酶活性,促进莴笋根硝酸盐的还原,降低
其硝酸盐累积.
d. 酒糟型生物有机肥能提高莴笋可食部分产
量和维生素 C、可溶性糖、游离氨基酸、蛋白氮含
量,显著降低可食部分粗纤维、硝酸盐和亚硝酸盐
的含量.
通常植物干物质的 90%~95%来自光合作用.叶
片的光合速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度、蒸腾速
率、叶绿素含量的大小可直接或间接反映光合作用
的强弱,而光合作用的强弱对作物的产量乃至品质
有直接影响.施用有机肥改善作物光合特性的报道
已有不少,周莉华等[11]研究表明,EM 生物有机肥
能提高小麦功能叶的叶绿素含量和光合速率;钟希
琼等[12] 的研究表明,生物有机肥能提高豆类和瓜
类植株叶片的叶绿素含量.本试验结果表明,酒糟
型生物有机肥含丰富的氨基酸、维生素、微量元素
和多种生长类物质,对农作物生长有促进作用,可
提高莴笋生育前期功能叶叶绿素含量,使得叶片功
能期得到延长,并提高功能叶的光合速率.
可溶性糖和维生素 C 含量的高低是衡量莴笋品
质好坏的重要指标.生物有机肥能提高蔬菜可溶性
第 35 卷第 2 期 朱红梅等 酒糟型生物有机肥对莴笋产量与品质的影响 177
糖和维生素 C 含量[11,13].生物有机肥促进作物生
长,提高作物产量的原因,其一是生物有机肥含有
植物生长所需的氮、磷、钾等大量元素和各种微量
元素.这类肥料矿化速率缓慢,进入土壤后,经微
生物逐渐分解成速效态养分被蔬菜吸收利用,这
样,蔬菜不会吸收过多的硝酸盐,同时硝酸盐又能
有效地被同化而不会造成体内累积[3];其二是施用
生物有机肥可以提高植物光能利用率.酒糟型生物
有机肥结合了化肥、有机肥、生物菌肥 3 种肥料的
优点,养分均衡,供肥时间长而迅速,且能够提高
土壤肥力,所以可改善莴笋的光合特性,提高叶片
叶绿素含量、提高功能叶和根部的关键酶 NR 活性,
降低蔬菜的硝酸盐含量,改善莴笋品质,提高莴笋
产量.
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责任编辑:王赛群
英文编辑:罗文翠