生物有机肥对保护地蔬菜生理性状及品质的影响研究

崔鹤，谷烨，吴云飞，马军，任国莉*

( 1.佳木斯大学 农业与环境生物技术研究所，黑龙江 佳木斯 154007；2.黑龙江省农业科学院 经济作物研究所，哈尔滨 150036)

蔬菜为人体提供多种维生素、矿物质、糖类和微量蛋白，在中国城乡居民膳食结构中具有显著地位[1-2]。随着我国蔬菜产业迅速发展和人民生活水平不断提高，人们对蔬菜品质的要求也日益提高，不仅要求外观美、风味佳、农药及有害物质残留低，还要求其具有丰富、均衡的营养成分[3]。由于化学肥料特别是氮肥的无节制使用，使蔬菜中硝酸盐含量超标，硝酸盐在生物体内极易氧化为亚硝酸盐，使癌症的发病率大幅度提升[4]。蔬菜中可溶性糖是指蔬菜中含可被人类消化利用的糖类，是蔬菜中重要的营养成分和风味成分[5]。蔬菜根茎分泌的有机酸对蔬菜品质、有益微生物繁殖和改善土壤环境的作用较明显[6]。生物有机肥可有效的提高蔬菜中叶绿素、有机酸、可溶性糖含量及土壤中各养分的利用率。生物有机肥中含有大量的活性微生物施入土壤后可促进作物根系周围的微生物繁殖，促进土壤向作物提供营养成分，促进作物生长[7]。本实验以不同用量的生物有机肥做对比，探究不同用量的生物有机肥对秋葵、黄瓜和冬瓜的生理性状和品质的影响，为生物有机肥在无公害蔬菜生产中的推广应用提供基础理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在佳木斯大学七区试验田与佳南农场进行，生物有机肥由佳木斯大学生物质研究中心提供，生物有机肥的组成包括有机质含量≥30%，氮磷钾总含量7%，微量元素含量1%，钙镁硫总含量10%，有效活菌数≥8×108cfu/g。供试蔬菜分别为黄秋葵、旱黄瓜和广东黑皮冬瓜。

1.2 方法

1.2.1 实验设计

实验设7个处理组，处理组1：空白对照(CK)，不施任何肥料，产量为基础地力产量；处理组2：选用的生物有机肥与草炭土以1∶5的比例混合，记为A1；处理组3：生物有机肥与草炭土1∶6混合，记为A2；处理组4：生物有机肥与草炭土1∶7混合，记为A3；处理组5：生物有机肥与草炭土1∶8混合，记为A4；处理组6：生物有机肥与草炭土1∶9混合，记为A5；处理组7：生物有机肥与草炭土1∶10混合，记为A6。

将选取的种子于佳木斯大学温室大棚内进行育种，观察并记录其种子成活率，待植物长出两片真叶后移至佳南农场，当蔬菜生长到开花期和结果期时，分别取其茎、叶测定蔬菜中叶绿素、可溶性糖和有机酸含量。本实验所有数据均用SPSS 16.60软件处理。

1.2.2 紫外分光光度法测定叶绿素含量

利用无水乙醇作为对照调节紫外分光光度计，测定叶绿素提取液在波长645nm和663nm下的吸光度，利用Arnon公式，计算叶绿素总浓度；计算公式如下：

叶绿素a浓度(mg/L)∶Ca=12.7A633-2.69A645

(1)

叶绿素b浓度(mg/L)∶Cb=22.9A645-4.68A663

(2)

叶绿素总浓度(mg/L)∶Ca+b=Ca+Cb

(3)

1.2.3 酸碱滴定法浸提蔬菜中有机酸含量

在室温条件下，选用去离子水浸提蔬菜中有机酸，酚酞溶液作为指示剂，并用0.02mol/L的NaOH溶液滴定浸出液，浸出液颜色由深绿色或深黄色变为微红色且30s内不褪色，计为滴定终点，计算样品中有机酸含量，见公式(4)。

总酸度=V1×V×N×K×a÷(V2×W)×100%

(4)

式中：W：样品鲜重，g；a：样品滴定前的稀释倍数V1：样品提取液总体积，mL；V2：滴定时所取滤液体积，mL；V：滴定时所消耗NaOH标准溶液的体积，mL；N：NaOH标准溶液的浓度，mol/L；K：将总酸换算为特定有机酸的系数：苹果酸0.067、柠檬酸0.064、酒石酸0.075、乳酸0.090、草酸0.045。

1.2.4 苯酚-硫酸法测定可溶性糖含量

在硫酸的作用下多糖先水解为单糖，并迅速脱水生成糖醛衍生物，与苯酚生成深棕色化合物，记录深棕色化合物在波长490nm处的吸光度并绘制标准曲线[8]。本实验测定可溶性糖含量工作曲线方程如下：

A=0.69lx+0.3515,R=0.9939

(5)

2 结果分析

2.1 施用生物有机肥对叶绿素含量的影响

叶片中叶绿素含量是反映植物叶片光合能力的一个重要指标[9]。不同用量的生物有机肥对不同时期蔬菜中叶绿素含量影响均有所不同，叶绿素在开花期含量普遍高于结果期，且黄瓜、冬瓜和秋葵的叶绿素含量均在A4处均呈现峰值，说明在A4条件下对叶绿素含量作用较显著。(见图1和图2)

图1 叶绿素含量(开花期)

图2 叶绿素含量(结果期)

2.2 施用生物有机肥对有机酸含量的影响

实验结果表明在开花期和结果期时，A4条件下秋葵和黄瓜茎中分泌的有机酸含量较多，在A5条件下冬瓜分泌有机酸较多，而在A1条件下对蔬菜分泌有机酸抑制效果较明显。(见图3和图4)

图3 有机酸含量(开花期)

图4 有机酸含量(结果期)

2.3 施用生物有机肥对可溶性糖含量的影响

图5 可溶性糖含量(开花期)

生物有机肥的施用可使实验组几种蔬菜的可溶性糖含量大幅度提高，实验结果表明，A1条件抑制蔬菜分泌可溶性糖，A4的条件下可溶性糖含量呈现峰值，在开花期时秋葵和黄瓜可溶性糖含量相对较高，而在结果期时冬瓜可溶性糖含量较高。说明在A4条件下对秋葵、黄瓜和苦瓜的可溶性糖含量作用效果显著。(见图5和图6)

图6 可溶性糖含量(结果期)

3 讨论

生物有机肥中含有丰富的有机质和特定功能的有益菌，在土壤中逐步释放营养成分，补充蔬菜所需的氮磷钾和其它微量元素，对改善蔬菜的生理性状具有显著效果。各项检测指标的综合评估结果表明，施用适量的生物有机肥，实验组蔬菜品质与口感普遍高于平均值，A4条件下的黄瓜和秋葵最先开花结果，A5条件下的冬瓜最先开花结果，实验组蔬菜果实丰硕、味道鲜美具有丰富的营养价值，满足人们对营养与口感的双重需求。生物有机肥施用量不同，对蔬菜生长状况、果实品质和营养价值的影响均不同，所以探求生物有机肥适宜的施用量尤其重要，生物有机肥施用量不足会直接导致作物生长缓慢，过量则会抑制作物生长，适量施用生物有机肥不仅可以提高蔬菜品质，而且会修复因化肥大量使用导致板结退化的土壤。但目前生物有机肥存在起效单一的缺点，进一步研究生物有机肥与其它肥料和生物农药等适量结合施用是否能更好的改善土壤环境和提高蔬菜品质是本课题后续研究方向。

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