生物有机肥对高原夏菜甘蓝光合特性及产量的影响

夏叶 吴平江 薛勇

摘要    研究了不同生物有机肥对河西走廊高原夏菜甘蓝光合特性及产量的影响。结果表明，施再生有机肥3 t/hm2，甘蓝叶片光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度的值最高，分别为25.36 ？滋mol/（m2·s）、11.72 mg/L、387.00 mmol/（m2·s）和986.00 mmol/（m2·s）;同时，植株叶片数、叶球横径、叶球纵径和折合产量等的数值也最大，分别为30.21片、16.43 cm、38.21 cm和99 511.20 kg/hm2，显著高于其他处理。

关键词    甘蓝;生物有机肥;光合特性;产量;高原夏菜

中图分类号    S635.1;S147.5        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）01-0070-02

Abstract    The effects of bio-organic fertilizers on photosynthetic characteristics and yield of summer cabbage in Plateau of Hexi Corridor were studied.The results showed that the photosynthetic rate，transpiration rate，intercellular CO2 concentration and stomata conductance of cabbage leaves were the highest with the application of regenerated organic fertilizer 3 t/hm2，which were 25.36 ？滋mol/（m2·s），11.72 mg/L，387.00 mmol/（m2·s） and 986.00 mmol/（m2·s），respectively.At the same time，the value of leaf number，transverse diameter and longitudinal diameter of cabbage heads and yield were the largest，which were 30.21 pieces，16.43 cm，38.21 cm and 99 511.20 kg/hm2，respectively，significantly higher than other treatments.

Key words    bio-organic fertilizer;cabbage;photosynthetic characteristic;yield;summer vegetable in plateau

张掖市地处河西走廊中部，属温带大陆性气候带，境内地势平坦，土地肥沃，日照充足，气候温和，水、土、光、热资源丰富，是全国五大商品蔬菜生产基地之一、全国首批无公害蔬菜生产示范基地。随着农村产业结构的调整，高原夏菜已成为本区农业增效、农民增收的主导产业，至2014年，全市高原夏菜基地面积达到3.75万hm2。甘蓝（Brassica oler-acea L.）是张掖市高原夏菜的主要蔬菜种类之一，在早春和秋季进行甘蓝的早熟或秋延后栽培，可以获得良好的经济效益和社会效益。近年來，在甘蓝生产过程中，由于连作障碍和盲目大量施用化肥，导致土壤板结、肥力下降[1-2]，使甘蓝产量下降、品质降低，严重制约了甘蓝高产优质化生产。

研究表明，施用有机肥可以改善土壤理化性状、提高土壤肥力，同时能够促进作物生长和产量提高[3-4]。本研究以本区市场上几种不同的生物有机肥为试材，研究其对甘蓝光合特性及产量的影响，旨在为本区高原夏菜甘蓝生产中，以有机肥替代化肥和选择适宜的有机肥种类与用量以及实现甘蓝高产高效栽培提供技术支撑。

1    材料与方法

1.1    试验地状况

试验于2018年2—6月在张掖市甘州区党寨镇汪家堡村蔬菜生产基地内进行。供试土壤类型为灌漠土，含有机质9.27 g/kg、碱解氮48.85 mg/kg、速效磷7.71 mg/kg、速效钾132.52 mg/kg、全盐0.67 g/kg，土壤总孔隙度为40.28%，质地为砂壤，pH值为6.42。

1.2    试验材料

供试肥料为星硕有机肥（甘肃星硕生物科技有限公司生产）、再生有机肥（以假劣包衣种子无害化销毁生产的有机肥，甘肃星硕生物科技有限公司生产）、老黄牛有机肥（北京丰乐德农国际肥业有限责任公司生产）、沃土有机肥（杭州沃土有机肥有限公司生产）、混配有机肥（用发酵假劣包衣种子与星硕有机肥按1∶18配制，甘肃星硕生物科技有限公司生产）以及生产上常用的尿素、过磷酸钙和硫酸钾。供试甘蓝品种为中甘21。

1.3    试验设计

采用田间随机区组试验设计，共设6个处理，分别为尿素375 kg/hm2+过磷酸钙525 kg/hm2+硫酸钾300 kg/hm2（CK）、星硕有机肥3 t/hm2（A1）、再生有机肥3 t/hm2（A2）、老黄牛有机肥3 t/hm2（A3）、沃土有机肥3 t/hm2（A4）、混配有机肥3 t/hm2（A5）。每处理种植1畦，3次重复，畦的规格为畦长10 m、宽1.0 m。

1.4    试验实施

2月5日采用72孔穴盘育苗，4月10日定植，株距30 cm、行距40 cm，保苗数65 040株/hm2。试验中各处理有机肥用量的60%作基肥施入，剩余40%在甘蓝缓苗后与莲座期分2次等量随灌水冲施;其他管理同常规管理。

1.5    测定项目与方法

1.5.1    叶片光合特性测定。在甘蓝结球后期（2018年6月15日），于10：00—12：00每个处理随机选择6株同叶位的叶片，用英国Hansatech公司生产的TPS-2 便携式光合仪，测定净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、细胞间隙CO2浓度（Ci）及蒸腾速率（Tr），取其平均值。

1.5.2    植株形态性状及产量测定。在甘蓝收获期（6月28日），每个处理标记6株，统计叶片数、叶球横径和叶球纵径;每次收获时按照不同处理分别统计经济产量，并且计算折合产量。

1.6    数据分析

采用DPS 9.50和Microsoft Excel 2003软件进行数据计算与分析，采用Duncan′s法进行差异显著性分析，显著性水平设置为α=0.05。

2    结果与分析

2.1    不同处理对甘蓝光合特性的影响

植物光合速率的大小是反映其叶片光合效率高低的指标。从表1可以看出，处理A2的光合速率最高，与CK相比，高5.58 ？滋mol/（m2·s）;施用生物有机肥的其他处理A1、A3、A4和A5的光合速率分别较CK高1.67、4.03、4.73、2.51 ？滋mol/（m2·s），不同处理间存在差异，说明施用有机肥能够促进甘蓝叶片光合作用的进行。蒸腾速率的变化也以处理A2为最高，较CK高出4.38 mg/L;处理A1、A3、A4和A5的蒸腾速率分别较CK高2.51、1.33、2.15、3.22 mg/L，说明蒸腾速率的变化与光合速率的变化相一致，究其原因是随着叶片光合速率的加快，水分通过叶片气孔散失的也越激烈，因而叶片保持较高的蒸腾速率。

甘蓝叶片胞间CO2浓度和气孔导度的变化与光合速率、蒸腾速率的变化相似，施用有机肥的各处理此2项指标的数值均高于CK，以处理A2的胞间CO2浓度和气孔导度最高，分别为387.00 mmol/（m2·s）和986.00 mmol/（m2·s），分别较CK高102.00 mmol/（m2·s）和223.00 mmol/（m2·s），说明随着叶片光合速率与蒸腾速率的加快，其胞间CO2和气孔导度也随着增加，这也与李翊华等[5]、陈修斌等[6]的研究一致。

2.2    不同处理对甘蓝形态性状与产量的影响

从表2可以看出，不同处理甘蓝的叶片数、叶球横径和纵径、单株产量和折合产量均以处理A2最大，分别为30.21片、16.43 cm、38.21 cm、1.53 kg/株和99 511.20 kg/hm2，显著高于其他处理。施用有机肥的各处理，甘蓝叶片数、叶球横径和纵径等形态指标以及单株平均经济产量和折合产量等指标均高于施用化肥的对照处理，各处理的产量由高至低顺序为处理A2>处理A5>处理A4>处理A3>处理A1>CK，说明增施有机肥促进了甘蓝生长，植株在保持较高的代谢能力情况下，其生长势增强，促进了光合产物的运输与积累，使植株形成较高的产量。

3    结论与讨论

本试验研究了本区常见的几种不同种类生物有机肥对甘蓝光合特性及产量的影响，结果表明，施用有机肥的各处理，甘蓝植株保持较强的代谢能力，其植株光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度等均高于常规施肥对照处理;尤其是处理A2，即施用再生有机肥3 t/hm2時，甘蓝的光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度的值最高，分别为25.36 ？滋mol/（m2·s）、11.72 mg/L、387.00 mmol/（m2·s）和986.00 mmol/（m2·s）;同时，施再生有机肥3 t/hm2处理的甘蓝植株叶片数、叶球横径、叶球纵径和折合产量等指标数值最大，分别为30.21片、16.43 cm、38.21 cm、1.53 kg/株和99 511.20 kg/hm2，显著高于其他处理。究其原因，主要是生物有机肥施入土壤后，具有改善土壤养分供应状况、显著培肥土壤肥力等作用[7]，因而表现出施用有机肥后甘蓝产量增加，以施再生有机肥3 t/hm2处理应用效果最佳。这一研究结果可为本区高原夏菜甘蓝实现高产优质化生产提供技术指导。

4    参考文献

[1] MIN J，ZHAO X，SHI W M，et al.Nitrogen balance and loss in a gree-nhouse vegetable system in Southeastern China[J].Pedosphere，2011，21（4）：464-472.

[2] 王俊华，尹睿，张华勇，等.长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响[J].生态环境，2007，16（1）：191-196.

[3] 张静，杨江舟，胡伟，等.生物有机肥对大豆红冠腐病及土壤酶活性的影响[J].农业环境科学学报，2012，31（3）：548-554.

[4] 李正，姻顺，敬爱霞，等.翻压绿肥对植烟土壤微生物量及酶活性的影响[J].草业学报，2011，20（6）：225-235.

[5] 李翊华，张芬琴，陈修斌，等.温光处理对温室彩椒生长发育及产量的影响[J].长江蔬菜，2015（6）：35-38.

[6] 陈修斌，李翊华，许耀照，等.温室番茄对水肥耦合的光合特性及叶绿素荧光参数响应[J].土壤通报，2015，46（3）：687-693.

[7] 刘畅，李季，杨合法.有机、无公害与常规蔬菜生产模式土壤及植株性状比较研究初报[J].中国生态农业学报，2006，14（2）：191-194.