第39卷第2期 干旱地区农业研究 Vol 39 No. 2 2021年03月 Agricultural Research in the Arid Areas 文章编号:10007601(2021)02-00240 doi:10.7606/jisn.1000-7601.2021.02.04 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋 生长及品质的影响研究 蒯佳琳',马彦霞,侯栋',张玉鑫,姚拓2,于庆文 (1.甘肃省农业科学院蔬菜研究所,甘肃兰州730070;2.甘肃农业大学草业学院,甘肃兰州730070) 摘要:邇过以蔬菜硫基稳定性复合肥替代普通化肥作为黴生物菌剂的増效载体,研究了蔬菜硫基稳定性复合 肥减量对灌漠土地区露地莴笋生长及品质的影响。采用田间试验方法,设置6个处理:不施肥料(CK)、当地习惯施 肥处理(CF)、10%稳定性复合肥化肥(T)、80%稳定性复合肥化肥+菌剂(Ts)、60%稳定性复合肥化肥+菌剂 T)和40%稳定性复合肥化肥+菌剂(T),测定莴笋莲座期和成熟期植物学特征指标及品质指标,并计算肥料贡 献率和可塑性指数。结果表明:在添加60kg·hm”2微生物菌剂的基础上,稳定性复合肥减量40%以下不会对莴笋的 生长形成抑制作用,反而可促进单株质量增加994%-11.57%、产量增长277%-10.27%,并且可有效提高莴笋Ve 含量229%-10.23%,提高可溶性蛋白质含量111%-1.38%,降低硝酸盐含量14.13%-17.05%。其中,T处理表现 最好,较CF处理根、茎、叶千物质积累量分别增加了17.38%、5.77%和31.24%,单株重增加11.57%,产量增加 10.27%,肥料贡献率提高了7.16%,Vc提高229%,可溶性蛋白质含量提高1.38%,硝酸盐含量降低17.05%。基于本 试验条件下荒漠土露地莴笋生产中适宜的减肥措施为720kg·hm2稳定性长效复合肥添加60kg·hm2微生物肥 关键词:莴笋;稳定性复合肥;微生物菌剂;配施;产量;品质 中图分类号:S63;S14734文献标志码:A Study on the effects of stabilized fertilizer combined with microbial agent on growth and quality of lettuce KUAI Jialin, MA Yanxia, HOU Dong, ZHANG Yuxin, YAO Tuo, YU Qingwen (1. Institute of Vegetables, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou, Gansu 730070, Chine 2. College of Grass Industry, Gansu Agricultural Unirersity, Lanzhou, Gansu 730070, China) Abstract: In order to solve the adverse effect of excessive fertilizer application on yield and quality of field lettuce in irrigated desert areas, the effects of reducing the compound fertilizer of vegetable sulfate-based sta- bility on the growth and quality of open-field lettuce were studied by using the compound fertilizer of sulfate-based stability instead of common fertilizer as the carrier of microbial agents. Six treatments were set up by a field experi- ment including no fertilizer( CK), local habit fertilizer treatment( CF), 100% stability compound fertilizer (T1oo), 80% stability compound fertilizer added microbial agents(Tgo ), 60% stability compound fertilizer added microbial agents(To), and 40% stability compound fertilizer added microbial agents( Tao). The botanical charac teristic index and quality index of lettuce in rosette stage and maturity stage were determined, and the fertilizer con- tribution efficiency and plasticity index were calculated. The results showed that, on the basis of adding 60 kg.hm microbial agent, the dosage of stable compound fertilizer reduced no moere than 40% could not inhibit the growth of asparagus lettuce, but it promoted the weight of single plant increased by 9.94%-11.57%, the yield increased by 2.77%-10.27%, the content of Ve increased by 2.29%-10.23%, the content of soluble protein in creased by 1. 11%-1.38%0, and the content of nitrate reduced by 14.13%-17.05%. The To treatment had the best 收稿日期:202006-28 修回日期:2020-12-30 基金项目:国家重点研发计划(2018Yr01204);国家大宗蔬菜产业技术体系建设专项(CARS-25-48);农业农村部西北地区蔬菜科学 观测试验站项目(2015-A2621-620321-G1203-066) 作者简介:蒯佳琳(1985-),男,甘肃兰州人,硕土,助理硏究员,主要从事蔬菜栽培及营养研究。E-mail: kuaijialin_1222@126.co 通信作者:侯栋(1969-),男,甘肃庆阳人,研究员,主要从事蔬菜育种与栽培技术研究。E-mai:houdon215@163.com
第 39 卷第 2 期 2021 年 03 月 干 旱 地 区 农 业 研 究 Agricultural Research in the Arid Areas Vol.39 No.2 Mar. 2021 文章编号:1000 ̄7601(2021)02 ̄0024 ̄07 doi:10.7606 / j.issn.1000 ̄7601.2021.02.04 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋 生长及品质的影响研究 蒯佳琳1 ꎬ马彦霞1 ꎬ侯 栋1 ꎬ张玉鑫1 ꎬ姚 拓2 ꎬ于庆文1 (1. 甘肃省农业科学院蔬菜研究所ꎬ甘肃 兰州 730070ꎻ 2. 甘肃农业大学草业学院ꎬ甘肃 兰州 730070) 摘 要:通过以蔬菜硫基稳定性复合肥替代普通化肥作为微生物菌剂的增效载体ꎬ研究了蔬菜硫基稳定性复合 肥减量对灌漠土地区露地莴笋生长及品质的影响ꎮ 采用田间试验方法ꎬ设置 6 个处理:不施肥料(CK)、当地习惯施 肥处理(CF)、100%稳定性复合肥化肥(T100 )、 80%稳定性复合肥化肥+菌剂(T80 )、60%稳定性复合肥化肥+菌剂 (T60 )和 40%稳定性复合肥化肥+菌剂(T40 )ꎬ测定莴笋莲座期和成熟期植物学特征指标及品质指标ꎬ并计算肥料贡 献率和可塑性指数ꎮ 结果表明:在添加 60 kghm -2微生物菌剂的基础上ꎬ稳定性复合肥减量 40%以下不会对莴笋的 生长形成抑制作用ꎬ反而可促进单株质量增加 9.94% ~ 11.57%、产量增长 2.77% ~ 10.27%ꎬ并且可有效提高莴笋 Vc 含量 2.29% ~ 10.23%ꎬ提高可溶性蛋白质含量 1.11% ~ 1.38%ꎬ降低硝酸盐含量 14.13% ~ 17.05%ꎮ 其中ꎬT60处理表现 最好ꎬ较 CF 处理根、茎、叶干物质积累量分别增加了 17. 38%、5. 77% 和 31. 24%ꎬ单株重增加 11. 57%ꎬ产量增加 10.27%ꎬ肥料贡献率提高了 7.16%ꎬVc 提高 2.29%ꎬ可溶性蛋白质含量提高 1.38%ꎬ硝酸盐含量降低 17.05%ꎮ 基于本 试验条件下荒漠土露地莴笋生产中适宜的减肥措施为 720 kghm -2稳定性长效复合肥添加 60 kghm -2微生物肥ꎮ 关键词:莴笋ꎻ稳定性复合肥ꎻ微生物菌剂ꎻ配施ꎻ产量ꎻ品质 中图分类号:S63ꎻS147.34 文献标志码:A Study on the effects of stabilized fertilizer combined with microbial agent on growth and quality of lettuce KUAI Jialin 1 ꎬ MA Yanxia 1 ꎬ HOU Dong 1 ꎬ ZHANG Yuxin 1 ꎬ YAO Tuo 2 ꎬ YU Qingwen 1 (1. Institute of Vegetablesꎬ Gansu Academy of Agricultural Sciencesꎬ Lanzhouꎬ Gansu 730070ꎬ Chinaꎻ 2. College of Grass Industryꎬ Gansu Agricultural Universityꎬ Lanzhouꎬ Gansu 730070ꎬ China) Abstract: In order to solve the adverse effect of excessive fertilizer application on yield and quality of open ̄ field lettuce in irrigated desert areasꎬ the effects of reducing the compound fertilizer of vegetable sulfate ̄based sta ̄ bility on the growth and quality of open ̄field lettuce were studied by using the compound fertilizer of sulfate ̄based stability instead of common fertilizer as the carrier of microbial agents. Six treatments were set up by a field experi ̄ ment including no fertilizer ( CK)ꎬ local habit fertilizer treatment ( CF)ꎬ 100% stability compound fertilizer (T100 )ꎬ 80% stability compound fertilizer added microbial agents (T80 )ꎬ 60% stability compound fertilizer added microbial agents (T60 )ꎬ and 40% stability compound fertilizer added microbial agents (T40 ). The botanical charac ̄ teristic index and quality index of lettuce in rosette stage and maturity stage were determinedꎬ and the fertilizer con ̄ tribution efficiency and plasticity index were calculated. The results showed thatꎬ on the basis of adding 60 kghm -2 microbial agentꎬ the dosage of stable compound fertilizer reduced no moere than 40% could not inhibit the growth of asparagus lettuceꎬ but it promoted the weight of single plant increased by 9.94% ~11.57%ꎬ the yield increased by 2.77% ~10.27%ꎬ the content of Vc increased by 2.29% ~10.23%ꎬ the content of soluble protein in ̄ creased by 1.11% ~1.38%ꎬ and the content of nitrate reduced by 14.13% ~17.05%. The T60 treatment had the best 收稿日期:2020 ̄06 ̄28 修回日期:2020 ̄12 ̄30 基金项目:国家重点研发计划(2018YFD0201204)ꎻ国家大宗蔬菜产业技术体系建设专项(CARS-25-48)ꎻ农业农村部西北地区蔬菜科学 观测试验站项目(2015-A2621- 620321-G1203-066) 作者简介:蒯佳琳(1985-)ꎬ男ꎬ甘肃兰州人ꎬ硕士ꎬ助理研究员ꎬ主要从事蔬菜栽培及营养研究ꎮ E ̄mail:kuaijialin_1222@ 126.com 通信作者:侯栋(1969-)ꎬ男ꎬ甘肃庆阳人ꎬ研究员ꎬ主要从事蔬菜育种与栽培技术研究ꎮ E ̄mail:houdong215@ 163.com
第2期 蒯佳琳等:稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长及品质的影响硏究 performance. Compared with CF, the dry matter accumulation of roots, stems, and leaves increased by 17. 38%0 5.77%, and 31.24%, the plant weight increased by 11.57%0, the yield increased by 10.27%, the contribution rate of fertilizer increased by 7.16%, Ve content increased by 2.29%, soluble protein content increased by 1.38%, and nitrate content decreased by 17.05%. Based on the results of the one-year test, the appropriate fertilizer reduction measure in the production of lettuce in desert soil under the experimental conditions was 720 kg. hm stable lon acting compound fertilizer adding 60 kg. hm microbial fertilizer Keywords: lettuce; stabilized compound fertilizer; microbial agent; combined application; growth; quality 莴笋( Lactuca sativa l.)富含维生素、糖和氨基合2种新型肥料的功能特点,在保证产量的前提下 酸等,营养丰富,有益健康,深受人们喜爱,是甘肃为了使微生物肥料的田间促生效果达到最佳,最大 省高原夏菜产业中主要栽培叶类蔬菜之一-2。随限度发挥菌剂替代的作用和减少化肥用量,本试验 着播种面积的增大,在各蔬菜产区普遍存在化肥施以蔬菜硫基稳定性复合肥替代普通化肥作为微生 入量过剩、有机肥施入不足的现象,连续多年大量物菌剂的增效载体,研究了不同蔬菜硫基稳定性复 施用化肥不仅使蔬菜极易富集硝酸盐,胁迫蔬菜生合肥用量对莴笋生长及品质的影响,旨在寻找二者 长和降低营养品质,而且会严重破坏土壤结构和成的最佳配施组合,以期为西北干旱灌区露地莴笋的 分,造成土壤板结、土壤肥力下降、生态环境变可持续优质生产提供理论和技术依据 为了缓解化肥施用过量对栽培环境及蔬菜 作物的产量和品质所造成的不利影响,新型肥料在 材料和方法 农业生产中越来越受到人们的重视。 1.1试验区概况 利用从不同环境、不同植物群落根际分离、筛 试验于2018年在农业农村部西北地区蔬菜科 选的优良促生菌研制的生物菌剂与化肥配施,具有学观测试验站内进行,该试验站位于甘肃省金昌市 培肥土壤、提供作物营养、调控植物生长和改善作永昌县城关镇大坝村(101°93′40″E,38°26′70″N) 物品质的作用。如蒋永梅等、李杰等、李海拔19m,属温带大陆性干旱气候区,年平均气 凤霞等通过微生物菌剂与化肥配施花椰菜的应温4.8℃,夏秋季节平均气温20℃左右。多年平均 用效果表明,施用菌剂替代20%~30%的化肥用量降水量185.1mm,降水年内分布不均,主要集中于 对花椰菜生长具有良好的促进效果,能够改善花椰6-9月,年蒸发量2000.6mm,≥10℃年积温 菜的品质。同时,张迎春等也发现每667m2添2011℃,无霜期134d,区域光照充沛,气候冷凉,昼 加400kg生物有机肥替代20%的化肥可增强莴笋叶夜温差大,是甘肃省河西走廊高原夏菜生产基 片光合能力,提高莴笋产量。以上相关研究发现微生地{。土壤类型为灌漠土,0~20cm耕层土壤理化 物肥料替代30%以内的普通化肥可以有效减少化肥性质见表1。 投入量,促进蔬菜生长,反之则会抑制蔬菜生长。 1.2试验材料 稳定性肥料是指在肥料的生产过程中添加脲 试验作物:莴笋品种为·青美 酶抑制剂或硝化抑制剂,或者同时添加2种抑制剂 试验肥料:尿素(含N量≥46%),硫酸钾(含 的肥料,相较于普通化肥具有延长肥效、满足一次K2O≥52%),过磷酸钙(含P2O3≥12%)均为试验地 性施肥需要的特点,近年来在蔬菜生产上可替代普市售;麦积山蔬菜硫基稳定性复合肥(N:P:K= 通化肥,应用广泛6。过往研究主要集中在稳定:16:14),由甘肃省农业科学院土壤肥料与节水 性肥料或微生物肥料单一的替代普通化肥基础之农业研究所研制并生产;微生物菌剂依托国家重点 上,而关于2种新型肥料配施方面的硏究甚少。结研发计划“露地蔬菜化肥农药减施技术集成研究与 表10-20cm耕层土壤理化性质 Table 1 The physical and chemical properties of 0-20 cm surface soils 全氮 全磷 碱解氮 有效磷 速效钾 有机质 全盐量 Total N Total P Total K AvaiL. N Avail. P Avail. K pH值l /(g·kg)/(g·kg1)/(g·kg)/(mg·kg)/(mg·kg1)/(mg·kg1)/(g·kg) 41 0.70 24.08 114 65.47 2L7 0.25
performance. Compared with CFꎬ the dry matter accumulation of rootsꎬ stemsꎬ and leaves increased by 17.38%ꎬ 5.77%ꎬ and 31.24%ꎬ the plant weight increased by 11.57%ꎬ the yield increased by 10.27%ꎬ the contribution rate of fertilizer increased by 7.16%ꎬ Vc content increased by 2.29%ꎬ soluble protein content increased by 1.38%ꎬ and nitrate content decreased by 17.05%. Based on the results of the one ̄year testꎬ the appropriate fertilizer reduction measure in the production of lettuce in desert soil under the experimental conditions was 720 kghm -2 stable long ̄ acting compound fertilizer adding 60 kghm -2 microbial fertilizer. Keywords: lettuceꎻ stabilized compound fertilizerꎻ microbial agentꎻ combined applicationꎻ growthꎻ quality 莴笋(Lactuca sativa L.)富含维生素、糖和氨基 酸等ꎬ营养丰富ꎬ有益健康ꎬ深受人们喜爱ꎬ是甘肃 省高原夏菜产业中主要栽培叶类蔬菜之一[1-2] ꎮ 随 着播种面积的增大ꎬ在各蔬菜产区普遍存在化肥施 入量过剩、有机肥施入不足的现象ꎬ连续多年大量 施用化肥不仅使蔬菜极易富集硝酸盐ꎬ胁迫蔬菜生 长和降低营养品质ꎬ而且会严重破坏土壤结构和成 分ꎬ造成 土 壤 板 结、 土 壤 肥 力 下 降、 生 态 环 境 变 差[3-5] ꎮ 为了缓解化肥施用过量对栽培环境及蔬菜 作物的产量和品质所造成的不利影响ꎬ新型肥料在 农业生产中越来越受到人们的重视[6] ꎮ 利用从不同环境、不同植物群落根际分离、筛 选的优良促生菌研制的生物菌剂与化肥配施ꎬ具有 培肥土壤、提供作物营养、调控植物生长和改善作 物品质的作用[7-8] ꎮ 如蒋永梅等[9] 、李杰等[10] 、李 凤霞等[11]通过微生物菌剂与化肥配施花椰菜的应 用效果表明ꎬ施用菌剂替代 20% ~ 30%的化肥用量 对花椰菜生长具有良好的促进效果ꎬ能够改善花椰 菜的品质ꎮ 同时ꎬ张迎春等[12] 也发现每 667 m 2 添 加 400 kg 生物有机肥替代 20%的化肥可增强莴笋叶 片光合能力ꎬ提高莴笋产量ꎮ 以上相关研究发现微生 物肥料替代 30%以内的普通化肥可以有效减少化肥 投入量ꎬ促进蔬菜生长ꎬ反之则会抑制蔬菜生长ꎮ 稳定性肥料是指在肥料的生产过程中添加脲 酶抑制剂或硝化抑制剂ꎬ或者同时添加 2 种抑制剂 的肥料ꎬ相较于普通化肥具有延长肥效、满足一次 性施肥需要的特点ꎬ近年来在蔬菜生产上可替代普 通化肥ꎬ应用广泛[13-16] ꎮ 过往研究主要集中在稳定 性肥料或微生物肥料单一的替代普通化肥基础之 上ꎬ而关于 2 种新型肥料配施方面的研究甚少ꎮ 结 合 2 种新型肥料的功能特点ꎬ在保证产量的前提下 为了使微生物肥料的田间促生效果达到最佳ꎬ最大 限度发挥菌剂替代的作用和减少化肥用量ꎬ本试验 以蔬菜硫基稳定性复合肥替代普通化肥作为微生 物菌剂的增效载体ꎬ研究了不同蔬菜硫基稳定性复 合肥用量对莴笋生长及品质的影响ꎬ旨在寻找二者 的最佳配施组合ꎬ以期为西北干旱灌区露地莴笋的 可持续优质生产提供理论和技术依据ꎮ 1 材料和方法 1.1 试验区概况 试验于 2018 年在农业农村部西北地区蔬菜科 学观测试验站内进行ꎬ该试验站位于甘肃省金昌市 永昌县城关镇大坝村(101°93′40″Eꎬ38°26′70″N)ꎬ 海拔 1 996 mꎬ属温带大陆性干旱气候区ꎬ年平均气 温 4.8℃ ꎬ夏秋季节平均气温 20℃ 左右ꎮ 多年平均 降水量 185.1 mmꎬ降水年内分布不均ꎬ主要集中于 6—9 月ꎬ 年 蒸 发 量 2 000. 6 mmꎬ ≥ 10℃ 年 积 温 2 011℃ ꎬ无霜期 134 dꎬ区域光照充沛ꎬ气候冷凉ꎬ昼 夜温差 大ꎬ 是 甘 肃 省 河 西 走 廊 高 原 夏 菜 生 产 基 地[17] ꎮ 土壤类型为灌漠土ꎬ0~20 cm 耕层土壤理化 性质见表 1ꎮ 1.2 试验材料 试验作物:莴笋品种为‘青美’ꎮ 试验肥料:尿素(含 N 量≥46%)ꎬ硫酸钾(含 K2O≥52%)ꎬ过磷酸钙(含 P2O5≥12%)均为试验地 市售ꎻ麦积山蔬菜硫基稳定性复合肥(N ∶ P ∶ K= 18 ∶ 16 ∶ 14)ꎬ由甘肃省农业科学院土壤肥料与节水 农业研究所研制并生产ꎻ微生物菌剂依托国家重点 研发计划“露地蔬菜化肥农药减施技术集成研究与 表 1 0~ 20 cm 耕层土壤理化性质 Table 1 The physical and chemical properties of 0~ 20 cm surface soils 全氮 Total N / (gkg -1 ) 全磷 Total P / (gkg -1 ) 全钾 Total K / (gkg -1 ) 碱解氮 Avail. N / (mgkg -1 ) 有效磷 Avail. P / (mgkg -1 ) 速效钾 Avail. K / (mgkg -1 ) 有机质 OM / (gkg -1 ) pH 值 全盐量 Soluble salt / % 1.41 0.70 24.08 114 65.47 160 21.70 7.98 0.25 第 2 期 蒯佳琳等:稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长及品质的影响研究 25
干旱地区农业研究 第39卷 示范”项目研发生产的成熟的产品(含4种PGPR特性(株高、茎粗、茎长、叶片数和单株重)。 菌株,有效活菌数≥10°CFU·g-),已在燕麦、玉米、 品质测定:成熟期每小区随机选取5株莴笋测 花椰菜上进行了相关应用,生产单位为甘肃鸿远生定茎、叶各项品质指标。叶绿素含量采用丙酮、无 物科技有限公司,技术支持单位为甘肃农业大学草水乙醇混合液浸提法测定;可溶性蛋白含量采用考 业学院与甘肃省农业科学院蔬菜研究所。执行标马斯亮蓝G-250染色法测定;可溶性固形物含量采 准:NY/T798-2015【农业部登记证号:微生物肥用手持式折光仪测定;Ve含量采用比色法测定;可 (2012)准字0887号】。 溶性糖含量蒽酮比色法测定;硝酸盐含量采用紫外 3试验设计 分光光度法(NYT1279-2007)测定。 试验为大田试验,设6个处理,分别为:CK,不 肥料贡献率:肥料贡献率是肥料对作物产量的 施肥料;CF,当地菜农习惯施肥处理(尿素600贡献率,是以不施肥处理的产量为基准进行计算反 kg·hm-2,过磷酸钙750kg·hm2,硫酸钾400映投入肥料生产能力的指标 kg·hm2);Tl,100%稳定性复合肥化肥(N、P2O3 肥料贡献率(%)=(施肥处理产量(t·hm2)- K2O施用总量与CF相同);T,80%稳定性复合肥不施肥处理产量)/施肥处理产量×100%, 化肥+菌剂;To,60%稳定性复合肥化肥+菌剂;Ta, 高海拔夏季莴笋的表型特征对不同施肥处理 40%稳定性复合肥化肥+菌剂;3次重复,共18个小的响应程度用可塑性指数表示,参考 valladares 区,每个小区面积30m2,采用随机区组排列,以减贾丽欣等的方法计算。可塑性指数(P)的计算 少试验误差,小区之间以60cm田埂分开。Tm、公式为 T∞、T、T处理所用的化肥全部采用麦积山蔬菜硫 PI=(NCK -N)/NCK 基稳定性复合肥,作底肥一次性施入;菌剂用量为式中,N为对照处理的某一性状;N为k处理对应 60kg·hm2,作底肥一次性施入;CF处理中的过磷性状的数值。 酸钙作底肥一次性施入,尿素和硫酸钾分次施用1.5数据统计分析 (基肥40%,在莲座期和根茎膨大期分别追施 采用 Excel200软件进行数据整理及图表制 30%),各小区施肥量见表2。试验采用一垄双行垄作,采用DPS75统计软件对数据进行单因子方差 面覆膜栽培,垄宽40cm,沟宽30cm,株距35cm。分析,用新复极差法( Duncan)进行不同施肥处理下 于2018年4月2日育苗,5月10日定植,7月4日莴笋生长指标及品质指标的差异显著性分析(其中 采收。定植后采用沟灌浇缓苗水600m3·hm-2,之后CK主要用于肥料贡献率及可塑性指数的计算,因 每隔9d左右浇水1次,总共浇水5次,每次灌水量在生产实践中并未应用,为避免试验误差,故不与 约为375m3 莴笋生长期间进行的喷药、除草其他处理进行方差比较分析)。 等常规农事操作均保持一致。 1.4测定项目和方法 2结果与分析 釆样:分别于莲座期、成熟期破坏性取植株,每2.1稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长的影响 个处理15株。取样时测定植株生物量。 2.1.1稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋干物质 产量测定:采用田间称量法,记录各处理小区积累量的影响稳定性肥料配施微生物菌剂对莴 的每日采收量,至采收全部结束后,汇总统计得出笋干物质积累的影响结果表明(图1),在莲座期相 莴笋各处理小区的产量,同时测定成熟莴苣植物学较于常规施肥处理(CF),T、T、T和T处理莴笋 表2试验各处理的施肥量/(kg Table 2 The Amount of fertilization of different treatments in the experiment 稳定性复合肥 微生物菌剂 尿素 硫酸钾 Stabilized fertilizers Microbial agents Superphosphate 000000 0
示范” 项目研发生产的成熟的产品(含 4 种 PGPR 菌株ꎬ有效活菌数≥10 8CFUg -1 )ꎬ已在燕麦、玉米、 花椰菜上进行了相关应用ꎬ生产单位为甘肃鸿远生 物科技有限公司ꎬ技术支持单位为甘肃农业大学草 业学院与甘肃省农业科学院蔬菜研究所ꎮ 执行标 准:NY/ T 798 - 2015 【 农业部登记证号:微生物肥 (2012)准字 0887 号】ꎮ 1.3 试验设计 试验为大田试验ꎬ设 6 个处理ꎬ分别为:CKꎬ不 施肥料ꎻ CFꎬ 当 地 菜 农 习 惯 施 肥 处 理 ( 尿 素 600 kghm -2 ꎬ过 磷 酸 钙 750 kg hm -2 ꎬ 硫 酸 钾 400 kghm -2 )ꎻT100 ꎬ100%稳定性复合肥化肥(N、P2O5 、 K2O 施用总量与 CF 相同)ꎻT80 ꎬ80%稳定性复合肥 化肥+菌剂ꎻT60 ꎬ60%稳定性复合肥化肥+菌剂ꎻT40 ꎬ 40%稳定性复合肥化肥+菌剂ꎻ3 次重复ꎬ共 18 个小 区ꎬ每个小区面积 30 m 2 ꎬ采用随机区组排列ꎬ以减 少试验误差ꎬ小区之间以 60 cm 田埂分开ꎮ T100 、 T80 、T60 、T40处理所用的化肥全部采用麦积山蔬菜硫 基稳定性复合肥ꎬ作底肥一次性施入ꎻ菌剂用量为 60 kghm -2 ꎬ作底肥一次性施入ꎻCF 处理中的过磷 酸钙作底肥一次性施入ꎬ尿素和硫酸钾分次施用 (基肥 40%ꎬ 在 莲 座 期 和 根 茎 膨 大 期 分 别 追 施 30%)ꎬ各小区施肥量见表 2ꎮ 试验采用一垄双行垄 面覆膜栽培ꎬ垄宽 40 cmꎬ沟宽 30 cmꎬ株距 35 cmꎮ 于 2018 年 4 月 2 日育苗ꎬ5 月 10 日定植ꎬ7 月 4 日 采收ꎮ 定植后采用沟灌浇缓苗水 600 m 3hm -2 ꎬ之后 每隔 9 d 左右浇水 1 次ꎬ总共浇水 5 次ꎬ每次灌水量 约为 375 m 3hm -2 ꎮ 莴笋生长期间进行的喷药、除草 等常规农事操作均保持一致ꎮ 1.4 测定项目和方法 采样:分别于莲座期、成熟期破坏性取植株ꎬ每 个处理 15 株ꎮ 取样时测定植株生物量ꎮ 产量测定:采用田间称量法ꎬ记录各处理小区 的每日采收量ꎬ至采收全部结束后ꎬ汇总统计得出 莴笋各处理小区的产量ꎬ同时测定成熟莴苣植物学 特性(株高、茎粗、茎长、叶片数和单株重)ꎮ 品质测定:成熟期每小区随机选取 5 株莴笋测 定茎、叶各项品质指标ꎮ 叶绿素含量采用丙酮、无 水乙醇混合液浸提法测定ꎻ可溶性蛋白含量采用考 马斯亮蓝 G-250 染色法测定ꎻ可溶性固形物含量采 用手持式折光仪测定ꎻVc 含量采用比色法测定ꎻ可 溶性糖含量蒽酮比色法测定ꎻ硝酸盐含量采用紫外 分光光度法( NY/ T 1279-2007) 测定ꎮ 肥料贡献率:肥料贡献率是肥料对作物产量的 贡献率ꎬ是以不施肥处理的产量为基准进行计算反 映投入肥料生产能力的指标ꎮ 肥料贡献率(%)= (施肥处理产量( thm -2 ) - 不施肥处理产量) / 施肥处理产量×100%ꎮ 高海拔夏季莴笋的表型特征对不同施肥处理 的响应程度用可塑性指数表示ꎬ参考 Valladares [18] 、 贾丽欣等[19]的方法计算ꎮ 可塑性指数(PI)的计算 公式为: PI = (NCK -Nk) / NCK 式中ꎬNCK为对照处理的某一性状ꎻNk为 k 处理对应 性状的数值ꎮ 1.5 数据统计分析 采用 Excel 2010 软件进行数据整理及图表制 作ꎬ采用 DPS 7.5 统计软件对数据进行单因子方差 分析ꎬ用新复极差法(Duncan)进行不同施肥处理下 莴笋生长指标及品质指标的差异显著性分析(其中 CK 主要用于肥料贡献率及可塑性指数的计算ꎬ因 在生产实践中并未应用ꎬ为避免试验误差ꎬ故不与 其他处理进行方差比较分析)ꎮ 2 结果与分析 2.1 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长的影响 2.1.1 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋干物质 积累量的影响 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴 笋干物质积累的影响结果表明(图 1)ꎬ在莲座期相 较于常规施肥处理(CF)ꎬT100 、T80 、T60和 T40处理莴笋 表 2 试验各处理的施肥量/ (kghm -2 ) Table 2 The Amount of fertilization of different treatments in the experiment 处理 Treatment 稳定性复合肥 Stabilized fertilizers 微生物菌剂 Microbial agents 尿素 Urea 过磷酸钙 Superphosphate 硫酸钾 Potassium sulfate T100 1200 0 0 0 0 T80 940 60 0 0 0 T60 720 60 0 0 0 T40 480 60 0 0 0 CF 0 0 600 750 400 CK 0 0 0 0 0 26 干旱地区农业研究 第 39 卷
第2期 蒯佳琳等:稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长及品质的影响硏究 根部干物质积累量提高了17.67%~50.06%,其中且Tm处理显著大于CF;Tw处理叶片数显著大于其 T处理与CF差异显著;T和Ts处理下莴笋莲座他处理;To、T处理的单株质量大于CF,分别较CF 期茎、叶部干物质积累量较CF分别提高了5.64%、增加了1.43%和11.41%,但差异并不显著。而在成 514%和1.41%、5.48%,而T和T处理下莴笋莲熟期T1、T、T和T各处理茎长均小于CF,但差 座期茎、叶干物质积累量较CF分别降低了2.09%、异并不显著;茎粗均大于CF,分别较CF增大 3.6%和1.02%、5.02%,但处理间差异并不显著。9.98%、569%5.34%和5.05%,且T处理显著大 在成熟期相较于CF处理,T、T、T和T处理莴于CF;T1、T、T和T各处理叶片数均显著小于 笋根部干物质积累量提高了17.38%~31.16%、茎部CF;T1、Ts、T处理的单株质量大于CF,分别较CF 干物质积累量提高了2.82%~577%、叶部干物质积增加了8.80%、9.94%、11.57‰,但差异并不显著, 累量提高了1143%~31.24%。其中以T地上部干综合来看,相比于CF,等肥力条件下施用蔬菜稳定 物质积累量均为最高,较T茎部和叶部干物质积性复合肥可以促进莴笋生长,而各添加微生物菌剂 累量分别提高了2.87%和12.07%;与处理T和 处理之间,随着减少化肥量的增多,莴笋茎长、茎 相比,茎部干物质积累量提高了1.72%和2.00%、叶粗、叶片数及单株质量都呈下降的趋势。在添加60 部干物质积累量提高了14.87%和15.10%,但处理kg·hm2微生物菌剂的基础上,稳定性复合肥减量 间差异不显著。 40%以下不会对莴笋的生长形成抑制作用,反而有 2.1.2稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋植物学促进作用。 表观特性的影响从表3可以看出稳定性肥料配施2.2稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋产量的 微生物菌剂对莴笋生长的影响。在莲座期Tm、T、 影响 To和T处理茎长均小于CF,茎粗均大于CF,茎粗 通过表4可以看出各处理间的产量差异。产量 分别较CF增大17.10%、11.22%、541%和4.94%,从大到小依次为To>Ts>T>CF>T>CK;处理T、 E 处理 Treatment 处理 Treatment 圈根Root 茎Stem 注:不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05)。 Note: Different lowercase letters indicate significant difference between treatments at the p<0.05 level. 图1稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋干物质积累量的影响 Fig. 1 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on dry matter accumulation of lettuce 表3稳定性肥料配施微生物菌剂对单株莴笋植物学表观特性的影响 Table 3 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on botanical appearance characteristics of lettuce 处理茎长/c 莲座期 Rosette stage Treatment 茎粗/cm 叶片数 质量 茎长/cm茎粗/ 叶片数 质量/g tem length Stem diameter Number of leaves Weight per plant Stem length Stem diameter Number of leaves Weight per plant 11. 60a 36.1Ib 763.25a 1.83a 15.00a 123.75a 36.05b 106.96he 52.40a 4.82ab 10.92a gabe 102.68bc 2.69a 4.80ab 34.22b 692.12ab 13.67b 111. 08ab 注:表中同列数据不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05),下同。 Note: Different lowercase letters in the table indicate significant differences among treatments(p<0.05). The same below
根部干物质积累量提高了 17.67% ~ 50. 06%ꎬ其中 T80处理与 CF 差异显著ꎻT100和 T80处理下莴笋莲座 期茎、叶部干物质积累量较 CF 分别提高了 5.64%、 5.14%和 1.41%、5.48%ꎬ而 T60和 T40处理下莴笋莲 座期茎、叶干物质积累量较 CF 分别降低了 2.09%、 3.69%和 1. 02%、5. 02%ꎬ但处理间差异并不显著ꎮ 在成熟期相较于 CF 处理ꎬT100 、T80 、T60和 T40处理莴 笋根部干物质积累量提高了 17.38% ~ 31.16%、茎部 干物质积累量提高了 2.82% ~5.77%、叶部干物质积 累量提高了 11.43% ~31.24%ꎮ 其中以 T60地上部干 物质积累量均为最高ꎬ较 T100茎部和叶部干物质积 累量分别提高了 2.87%和 12.07%ꎻ与处理 T80和 T40 相比ꎬ茎部干物质积累量提高了 1.72%和 2.00%、叶 部干物质积累量提高了 14.87%和 15.10%ꎬ但处理 间差异不显著ꎮ 2.1.2 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋植物学 表观特性的影响 从表 3 可以看出稳定性肥料配施 微生物菌剂对莴笋生长的影响ꎮ 在莲座期 T100 、T80 、 T60和 T40处理茎长均小于 CFꎬ茎粗均大于 CFꎬ茎粗 分别较 CF 增大 17.10%、11.22%、5.41%和 4.94%ꎬ 且 T100处理显著大于 CFꎻT80处理叶片数显著大于其 他处理ꎻT100 、T80处理的单株质量大于 CFꎬ分别较 CF 增加了 1.43%和 11.41%ꎬ但差异并不显著ꎮ 而在成 熟期 T100 、T80 、T60和 T40各处理茎长均小于 CFꎬ但差 异并 不 显 著ꎻ 茎 粗 均 大 于 CFꎬ 分 别 较 CF 增 大 9.98%、5.69%、5.34%和 5.05%ꎬ且 T100 处理显著大 于 CFꎻT100 、T80 、T60和 T40各处理叶片数均显著小于 CFꎻT100 、T80 、T60处理的单株质量大于 CFꎬ分别较 CF 增加了 8. 80%、9. 94%、11. 57%ꎬ但差异并不显著ꎮ 综合来看ꎬ相比于 CFꎬ等肥力条件下施用蔬菜稳定 性复合肥可以促进莴笋生长ꎬ而各添加微生物菌剂 处理之间ꎬ随着减少化肥量的增多ꎬ莴笋茎长、茎 粗、叶片数及单株质量都呈下降的趋势ꎮ 在添加 60 kghm -2微生物菌剂的基础上ꎬ稳定性复合肥减量 40%以下不会对莴笋的生长形成抑制作用ꎬ反而有 促进作用ꎮ 2.2 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋产量的 影响 通过表 4 可以看出各处理间的产量差异ꎮ 产量 从大到小依次为 T60>T80>T100>CF>T40>CKꎻ处理 T60 、 注:不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05)ꎮ Note: Different lowercase letters indicate significant difference between treatments at the p<0.05 level. 图 1 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋干物质积累量的影响 Fig.1 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on dry matter accumulation of lettuce 表 3 稳定性肥料配施微生物菌剂对单株莴笋植物学表观特性的影响 Table 3 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on botanical appearance characteristics of lettuce 处理 Treatment 莲座期 Rosette stage 茎长/ cm Stem length 茎粗/ cm Stem diameter 叶片数 Number of leaves 质量/ g Weight per plant 成熟期 Mature stage 茎长/ cm Stem length 茎粗/ cm Stem diameter 叶片数 Number of leaves 质量/ g Weight per plant T100 11.60a 2.21a 13.44b 112.66ab 53.76a 5.03a 36.11b 763.25a T80 11.83a 2.10ab 15.00a 123.75a 54.89a 4.83ab 36.05b 771.49a T60 11.27a 1.99abc 13.46b 106.96bc 52.40a 4.82ab 35.89b 782.36a T40 10.92a 1.98abc 13.78b 102.68bc 52.69a 4.80ab 34.22b 692.12ab CF 12.11a 1.89bc 13.67b 111.08ab 55.50a 4.57b 40.00a 701.89ab 注:表中同列数据不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05)ꎬ下同ꎮ Note: Different lowercase letters in the table indicate significant differences among treatments (p<0.05). The same below. 第 2 期 蒯佳琳等:稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋生长及品质的影响研究 27
干旱地区农业研究 第39卷 T和T1产量大于CF,较CF分别增加了10.27%、著;而各施肥处理间的可溶性固形物差异并不显著。 277%和2.46%;处理T、Ts产量较处理Ta0分别增 人体摄入的硝酸盐70%~80%来自于蔬菜,硝 加了7.6%和0.31%,但差异并不显著。肥料贡献酸盐含量高低也是评价蔬菜品质的重要指标之一。 率从大到小依次为Ta>Ts>Tl>CF>T。综合来看相比于CF处理,施用蔬菜稳定性复合肥能够明显 I处理产量和肥料贡献率均为最高。说明相比于降低莴笋硝酸盐含量,T、Ts、T始和T处理分别 CF处理,等肥力条件下施用蔬菜稳定性复合肥可以降低了0.2%、14.13%、17.05%和25.91%;相比于 显著促进莴笋产量的增加,而在添加60kg·hm微T处理,Ta、To和T处理与T0理差异显著,较 生物肥的基础上,稳定性复合肥减量40%以下不会T0分别降低了25.74%、16.87%、13.94%。说明减 降低莴笋的产量,反而促进莴笋产量增加。 少蔬菜稳定性复合肥施用量添加微生物菌剂可以 2.、3稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋品质的显著降低莴笋硝酸盐含量,改善蔬菜品质, 影响 综合品质指标来看,在每公顷添加60kg微生 植株叶片的叶绿素含量是表征植株氮素供应物菌剂的基础上,随着减施蔬菜稳定性复合肥的增 状况的指标之一。从表5可以看出,相比于CF处多,莴笋的叶绿素含量、Ve含量、可溶性塘含量、可 理,T处理叶绿素含量较CF提高了13.51%,其他溶性蛋白质含量和硝酸盐含量均呈下降的趋势。 施肥处理则小于CF,但差异并不显著。而对比T2.4不同施肥处理下莴笋表型特征的可塑性变化 处理,T和T处理叶绿素含量较T提高了2.28% 分析 和25.35%,且T与T处理差异显著。说明减少 可塑性是表型进化的一个基本特点,是植物对 40%以下的蔬菜稳定性复合肥相较于100%蔬菜稳环境条件或刺激的最重要反应,也是生物适应环境 定性复合肥不会降低叶片叶绿素含量。 变化的重要方式。本试验以不施肥对照为参考,对 ve、糖分、可溶性固形物和蛋白质是衡量蔬菜不同施肥处理下莴笋表型特征的各项指标进行了 产品营养品质的主要指标。相比于CF处理,T和可塑性指数变化程度分析,结果见表6。T处理生 Ts处理的Vc含量分别提高了2.29%和10.23%,其物量、茎长、单重的可塑性指数均最大,Tl处理茎 中T处理与CF差异显著;T处理可溶性糖含量粗的可塑性指数最大,T处理叶片数的可塑性指数 提高了2.40%,其他处理较CF可溶性糖含量下降了最大。不同处理间所有参数可塑性指数的平均值 944%-11.63%,其中T与CF处理间差异显著;大小为T>T>T>CF>T受不同施肥处理影 Tm(T和Ts处理可溶性蛋白质含量分别提高了响,各个指标可塑性程度的排序为单重>茎粗>生物 255%、138%和111%,其中T与CF处理间差异显量>叶片数>茎长。 表4稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋产量的影响 Table 4 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on yield of lettuce 产量/(t·hm-2) 较CF增产/% 肥料贡献率/% Yield inerease rate Yield increase rate compared with CK compared with CF of fertilizer T100 75.lab 75.54ab 33.60 8L05a 6290b 23. 0.00 表5稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋品质的影响 Table 5 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on quality of lettuce 处理 十绿素含量 硝酸盐含量 Chlorophyll content 可溶性糖%可溶性固形物/% Soluble protein Nitrate content /(mg·g-) /(mg·g-1) 10.72a 1537.57a 0.361 3.93 1323.19k 7.32h 335b 0.254ab 127816c 0.296c 0.244c 1141.34d 790ab 0.327b 0. 251be
T80和 T100产量大于 CFꎬ较 CF 分别增加了10.27%、 2.77%和 2.46%ꎻ处理 T60 、T80产量较处理 T100分别增 加了 7.62%和 0.31%ꎬ但差异并不显著ꎮ 肥料贡献 率从大到小依次为 T60>T80>T100>CF>T40 ꎮ 综合来看 T60处理产量和肥料贡献率均为最高ꎮ 说明相比于 CF 处理ꎬ等肥力条件下施用蔬菜稳定性复合肥可以 显著促进莴笋产量的增加ꎬ而在添加 60 kghm -2微 生物肥的基础上ꎬ稳定性复合肥减量 40%以下不会 降低莴笋的产量ꎬ反而促进莴笋产量增加ꎮ 2.3 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋品质的 影响 植株叶片的叶绿素含量是表征植株氮素供应 状况的指标之一ꎮ 从表 5 可以看出ꎬ相比于 CF 处 理ꎬT80处理叶绿素含量较 CF 提高了 13.51%ꎬ其他 施肥处理则小于 CFꎬ但差异并不显著ꎮ 而对比 T100 处理ꎬT60和 T80处理叶绿素含量较 T100提高了 2.28% 和25.35%ꎬ且 T80 与 T100 处理差异显著ꎮ 说明减少 40%以下的蔬菜稳定性复合肥相较于 100%蔬菜稳 定性复合肥不会降低叶片叶绿素含量ꎮ Vc、糖分、可溶性固形物和蛋白质是衡量蔬菜 产品营养品质的主要指标ꎮ 相比于 CF 处理ꎬT60和 T80处理的 Vc 含量分别提高了 2.29%和 10.23%ꎬ其 中 T80处理与 CF 差异显著ꎻT100处理可溶性糖含量 提高了 2.40%ꎬ其他处理较 CF 可溶性糖含量下降了 9.44% ~ 11. 63%ꎬ其中 T40 与 CF 处理间差异显著ꎻ T100 、T60和 T80 处理可溶性蛋白质含量分别提高了 2.55%、1.38%和 1.11%ꎬ其中 T100与 CF 处理间差异显 著ꎻ而各施肥处理间的可溶性固形物差异并不显著ꎮ 人体摄入的硝酸盐 70% ~ 80%来自于蔬菜ꎬ硝 酸盐含量高低也是评价蔬菜品质的重要指标之一ꎮ 相比于 CF 处理ꎬ施用蔬菜稳定性复合肥能够明显 降低莴笋硝酸盐含量ꎬ T100 、T80 、T60和 T40处理分别 降低了 0.22%、14.13%、17.05%和 25.91%ꎻ相比于 T100处理ꎬT40 、T60和 T80处理与 T100处理差异显著ꎬ较 T100分别降低了 25.74%、16.87%、13.94%ꎮ 说明减 少蔬菜稳定性复合肥施用量添加微生物菌剂可以 显著降低莴笋硝酸盐含量ꎬ改善蔬菜品质ꎮ 综合品质指标来看ꎬ在每公顷添加 60 kg 微生 物菌剂的基础上ꎬ随着减施蔬菜稳定性复合肥的增 多ꎬ莴笋的叶绿素含量、Vc 含量、可溶性塘含量、可 溶性蛋白质含量和硝酸盐含量均呈下降的趋势ꎮ 2.4 不同施肥处理下莴笋表型特征的可塑性变化 分析 可塑性是表型进化的一个基本特点ꎬ是植物对 环境条件或刺激的最重要反应ꎬ也是生物适应环境 变化的重要方式ꎮ 本试验以不施肥对照为参考ꎬ对 不同施肥处理下莴笋表型特征的各项指标进行了 可塑性指数变化程度分析ꎬ结果见表 6ꎮ T60处理生 物量、茎长、单重的可塑性指数均最大ꎬT100 处理茎 粗的可塑性指数最大ꎬT80处理叶片数的可塑性指数 最大ꎮ 不同处理间所有参数可塑性指数的平均值 大小为 T60>T100 >T80 >CF>T40 ꎮ 受不同施肥处理影 响ꎬ各个指标可塑性程度的排序为单重>茎粗>生物 量>叶片数>茎长ꎮ 表 4 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋产量的影响 Table 4 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on yield of lettuce 处理 Treatment 产量/ (thm -2 ) Yield 较 CK 增产/ % Yield increase rate compared with CK 较 CF 增产/ % Yield increase rate compared with CF 肥料贡献率/ % Contribution rate of fertilizer T100 75.31ab 33.19 2.46 24.92 T80 75.54ab 33.60 2.77 25.15 T60 81.05a 43.34 10.27 30.24 T40 62.90b 11.24 -14.43 10.11 CF 73.51ab 30.00 0.00 23.08 CK 56.54 0.00 -23.08 0.00 表 5 稳定性肥料配施微生物菌剂对莴笋品质的影响 Table 5 The effect of stabilized fertilizers and microbial agents on quality of lettuce 处理 Treatment 叶绿素含量 Chlorophyll content / (mgg -1 ) Vc / (mgg -1 ) 可溶性糖/ % Soluble sugar 可溶性固形物/ % Soluble solids 可溶性蛋白质 Soluble protein / (mgg -1 ) 硝酸盐含量 Nitrate content / (mgkg -1 ) T100 7.15b 0.292c 10.72a 4.00a 0.257a 1537.57a T80 8.96a 0.361a 9.48ab 3.93a 0.254ab 1323.19b T60 7.32b 0.335b 9.43ab 3.90a 0.254ab 1278.16c T40 7.04b 0.296c 9.25b 3.93a 0.244c 1141.34d CF 7.90ab 0.327b 10.46a 4.00a 0.251bc 1540.93a 28 干旱地区农业研究 第 39 卷