鄧英毅 韋民政 葉亦心 鄭 虛* 張藝超 莫干輝 李韋柳 張新宇 王向?qū)А£悺∪骸↑S影花 雷雪嬌 禤為翔 韋仕飛 韋思羽
(1廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院 ,廣西南寧 530004;2廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,廣西南寧 530007;3廣西南寧市隆安縣環(huán)保局,廣西南寧 532700)
木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響
鄧英毅1韋民政2葉亦心1鄭虛2*張藝超3莫干輝1李韋柳2張新宇1王向?qū)?陳群1黃影花1雷雪嬌1禤為翔1韋仕飛1韋思羽1
(1廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院 ,廣西南寧 530004;2廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,廣西南寧 530007;3廣西南寧市隆安縣環(huán)保局,廣西南寧 532700)
為了探明木薯淀粉廢液的環(huán)保資源化利用新路子,以蜜本南瓜為試驗材料,開展了木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響研究。結(jié)果表明,施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液能顯著促進(jìn)南瓜植株的營養(yǎng)生長和生殖生長,提高產(chǎn)量并改善果實的品質(zhì)。施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液能顯著促進(jìn)植株主蔓和葉片的生長,增加葉片葉綠素含量,單株結(jié)瓜數(shù)、單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量均比常規(guī)施肥對照提高50%以上,其果實大小、果形指數(shù)、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉含量和VC含量也比對照顯著或極顯著提高。木薯淀粉厭氧發(fā)酵液可作為追肥在南瓜生產(chǎn)中應(yīng)用,達(dá)到變廢為寶、提高南瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的雙重目的。
木薯淀粉厭氧發(fā)酵液;南瓜;生長發(fā)育;產(chǎn)量;果實品質(zhì)
南瓜〔Cucurbitamoschata(DuCh.)Poir.〕在世界各地栽培廣泛(趙一鵬等,2004)。近年來,我國南瓜栽培面積逐年擴大,產(chǎn)量不斷提高,廣西是種植南瓜最適宜的區(qū)域之一,尤其是在木薯種植加工區(qū)內(nèi)南瓜種植面積不斷擴大。木薯淀粉加工企業(yè)產(chǎn)生大量的木薯淀粉厭氧發(fā)酵液(CSAFL),若要達(dá)到國家對外排放標(biāo)準(zhǔn)需要投入巨大的環(huán)保治理費用。木薯淀粉厭氧發(fā)酵液含有豐富的植物生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì),如氮、鉀、磷、鈣、鎂、硫、鐵、錳、銅和鋅等多種元素,若能直接應(yīng)用于當(dāng)?shù)啬瞎戏N植,不僅可以減少企業(yè)治污投入,還可降低種植成本,增加農(nóng)民收入。目前,國內(nèi)的研究中木薯淀粉廢液作為液體有機肥應(yīng)用于農(nóng)作物生產(chǎn)的報道僅見應(yīng)用于香蕉(鄧英毅等,2011,2013),應(yīng)用于食用菌栽培的研究也僅限于香菇和金針菇(李宗義等,1998;朱輝和何國慶,1999;李培睿等,2003)。因此,為了探明木薯淀粉生產(chǎn)中廢液的環(huán)保資源化利用新路子,筆者開展了追施木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響研究,旨在為木薯淀粉厭氧發(fā)酵液作為肥源替代化肥應(yīng)用于南瓜生產(chǎn)的可能性提供理論依據(jù),也為木薯淀粉生產(chǎn)企業(yè)資源化利用廢液提供一條新的途徑。
1.1試驗材料
田間試驗于2010年11月至2011年5月在廣西南寧市隆安縣那桐鎮(zhèn)四達(dá)屯方村進(jìn)行,供試南瓜品種為汕頭市金韓種業(yè)有限公司的蜜本南瓜。2010年11月18日進(jìn)行育苗缽育苗,12月2日定植。栽植方式為單行種植,株距1.1m,行距3.3m,每667m2種植184株。試驗地土壤基本狀況為:黃色砂壤土,旱地,地勢平坦,土質(zhì)疏松,土壤pH 6.5,有機質(zhì)含量261mg·kg_1,速效氮141.7mg·kg_1,速效磷(P2O5)18.6mg·kg_1,速效鉀(K2O)170.3mg·kg_1,土壤肥力中等。
木薯淀粉厭氧發(fā)酵液pH值為7.6~7.8,化學(xué)耗氧量、氮、磷、鉀、鋅、鐵和錳含量分別為800~1 000、220、19.68、335、0.538、57.22mg·L_1和3.25mg·L_1(按TB/T8538—95檢測)。試驗所用肥料為國產(chǎn)沃夫特氯化鉀型復(fù)合肥(N_P_K為12_11_18)。
1.2試驗方法
1.2.1試驗處理 試驗共設(shè)2個追肥處理:T,南瓜生長發(fā)育期間淋施木薯淀粉厭氧發(fā)酵液,總量為20.2 t·(667m2)_1,每株110 kg,分別于定植后35、60、90d分3次淋施,分別施用總量的1/5、2/5、2/5。對照為常規(guī)施肥,不施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液,南瓜生長發(fā)育期間施用復(fù)合肥(N_P_K為12_11_18)50 kg·(667m2)_1,分別于定植后35、60、90d分3次結(jié)合中耕灌水施入,每株灌水總量為110 kg,每次施肥量和灌水量分別為總量的1/5、2/5、2/5。
兩處理的基肥施用量均為農(nóng)家肥50 kg·(667m2)_1。不同追肥處理的全生育期主要養(yǎng)分用量及比例如表1所示。隨機區(qū)組設(shè)計,小區(qū)面積約為165m2(45株),3次重復(fù)。
表1 不同追肥處理全生育期主要養(yǎng)分用量及比例
1.2.2測定項目及方法 在開花坐果期(4月26日)調(diào)查南瓜植株的生長發(fā)育狀況,每小區(qū)隨機調(diào)查10株,包括主蔓長度、主蔓粗度、主蔓節(jié)數(shù)、主蔓節(jié)間長度、葉片長度、葉片寬度、側(cè)蔓數(shù)等,其中葉片長度和寬度以主莖頂端第1張完全展開葉數(shù)起的第10片葉為調(diào)查對象。
葉綠素含量測定也選第10片葉,每小區(qū)取5片葉,用黑色塑料袋包好避光,放入冰瓶帶回實驗室后立即進(jìn)行清洗,并用吸水紙吸干水分,再將每個處理的葉片疊放到一起,用打孔器取葉片,提取葉綠素,盡量避開葉脈。葉綠素含量的提取與測定參照曹建康等(2007)的方法。
果實成熟后分批采收,5月15日采收第1批瓜,選擇成熟度相同的果實測定果實外觀性狀和內(nèi)在品質(zhì)。采用電子秤測定單果質(zhì)量,利用軟尺測量果實縱橫徑(以果實橫側(cè)面最大部位的橫徑為果實橫徑),果形指數(shù)為果實縱徑/果實橫徑,用軟尺繞果實縱側(cè)面一圈測量縱徑周長;果實硬度采用GY_1型果實硬度計(牡舟江市機械研究所)測定;可溶性固形物采用WYT(0~32%)手持糖量計測定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法(曹建康等,2007)測定;可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯克藍(lán)G_250法(李玲,2009)測定;VC含量采用2,6_二氯酚靛酚法(陳建勛和王曉峰,2002)測定,可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法(曹建康等,2007)測定。
在果實分批采收時統(tǒng)計各個小區(qū)的產(chǎn)量。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2.1施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜生長發(fā)育的影響
施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液能顯著提高南瓜的主蔓長度、主蔓粗度、主蔓節(jié)數(shù)、主蔓節(jié)間長度、葉片長度和葉片寬度,分別比對照(常規(guī)施肥)提高60.9%、29.1%、32.7%、22.5%、12.2%、18.7%,但側(cè)蔓數(shù)兩者間差異不顯著(表2)。
表2 木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜生長發(fā)育的影響
2.2施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜葉片葉綠素含量的影響
施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液能顯著提高葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量,分別比對照提高44.8%、51.4%和46.7%,其葉色比常規(guī)施肥要濃綠,但葉綠素a與葉綠素b的比值與對照沒有顯著差異(表3)。
表3 木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜葉綠素含量的影響
2.3施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜產(chǎn)量及果實外觀性狀的影響
施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液的南瓜單株果數(shù)、單果質(zhì)量和產(chǎn)量顯著或極顯著提高,分別比常規(guī)施肥的對照提高59.3%、93.5%和132.9%。施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液能顯著或極顯著提高南瓜果實的縱徑、橫徑、果形指數(shù)和縱徑周長,分別比對照提高34.0%、13.8%、18.2%和45.9%(表4)。
2.4施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜果實品質(zhì)的影響
施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液還可以顯著或極顯著提高南瓜果實的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、VC和淀粉含量,分別比對照提高27.8%、19.3%、26.1% 、42.2%和28.0%;可滴定酸比對照極顯著降低59.0%;但果實硬度沒有顯著變化(表5)。
表5 木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對南瓜果實品質(zhì)的影響
由于木薯淀粉厭氧發(fā)酵液除了含有氮、磷、鉀大量營養(yǎng)元素外,還含有一些中、微量營養(yǎng)元素和一些活性物質(zhì),因此,施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液能顯著提高南瓜的主蔓長度、主蔓粗度、主蔓節(jié)數(shù)、主蔓節(jié)間長度,能保持有較多的綠葉來維持植株的生長發(fā)育和果實生長。同時,也顯著提高了葉片長度、葉片寬度、葉片的葉綠素a含量、葉綠素b含量和總?cè)~綠素含量,從而提高了南瓜植株光合面積和光合作用能力,因此植株具有充足的養(yǎng)分儲備支持南瓜果實的膨大,單株果實數(shù)和單果質(zhì)量顯著或極顯著提高,對南瓜增產(chǎn)有重要的促進(jìn)作用。施用木薯淀粉厭氧發(fā)酵液的南瓜果實外觀及品質(zhì)也得到了明顯改善,果實縱徑、橫徑、果形指數(shù)、縱徑周長、果實可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、VC含量和淀粉含量均顯著或極顯著提高,可滴定酸含量極顯著降低。這與木薯淀粉厭氧發(fā)酵液施用后能促進(jìn)香蕉的生長發(fā)育,提高產(chǎn)量和品質(zhì)的研究結(jié)果是一致的(鄧英毅等,2011,2013)。木薯淀粉厭氧發(fā)酵液不僅能提高肥料的利用率(韋民政等,2013),而且其成分中的有機質(zhì)、微量元素和活性物質(zhì)等,也能夠促進(jìn)南瓜植株的生長。
綜上所述,木薯淀粉厭氧發(fā)酵液作為追肥在南瓜生產(chǎn)中應(yīng)用是一項有效的增產(chǎn)增收和環(huán)境友好型措施,可以達(dá)到變廢為寶、降低南瓜生產(chǎn)成本的雙重目的,應(yīng)用前景廣闊。
致謝:本試驗得到廣西南寧市隆安縣那桐鎮(zhèn)四達(dá)屯方村富達(dá)淀粉廠和村民方德英、方德富等的無私幫助,試驗調(diào)查和品質(zhì)分析得到了劉淇、廖國穩(wěn)、秦尉家、吳靜妮、崔忠吉和呂峰等的幫助,在此一并深表謝意!
曹建康,姜微波,趙玉梅.2007.果蔬采后生理生化實驗指導(dǎo).北京:中國輕工業(yè)出版社.
陳建勛,王曉峰.2002.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo).廣州:華南理工大學(xué)出版社.
鄧英毅,韋民政,張藝超,潘介春,黃桂香,熊軍,覃維治,鄭虛,韋蘭剛,廖國穩(wěn),秦尉家,吳靜妮,崔忠吉,鄧家庭.2011.木薯淀粉厭氧發(fā)酵液對香蕉生長和產(chǎn)量效益的影響.中國南方果樹,40(4):64_66.
鄧英毅,潘介春,鄭虛,韋民政,張藝超,黃桂香,覃海平,熊崢,高群斌,黃克端,廖玲,廖國穩(wěn),唐秀樺,熊軍,覃維治. 2013.施用木薯淀粉厭氧液對香蕉果實性狀和品質(zhì)的影響.中國南方果樹,42(3):62_64.
李玲.2009.植物生理學(xué)模塊實驗指導(dǎo).北京:科學(xué)出版社:54_55.
李培睿,李宗義,張昊,王鴻磊 ,王振寧.2003.淀粉廢液培養(yǎng)香菇菌絲體營養(yǎng)成分分析.食用菌,25(2):19_20.
李宗義,王愛玲,李亞卿.1998.淀粉廢液發(fā)酵香菇菌絲體.中國食用菌,(1):17_19.
韋民政,鄭虛,李韋柳,熊軍,黃衛(wèi)華,歐厚榮,何莉,周云新,唐秀樺,鄧英毅,覃維治,閆海鋒,許娟,唐花蕾.2013.施用木薯酒精厭氧發(fā)酵液對香蕉生長發(fā)育及土壤肥力的影響.熱帶作物學(xué)報,34(11):2112_2116.
趙一鵬,李新崢,周俊國.2004.世界南瓜生產(chǎn)現(xiàn)狀及其種群多樣性特征.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,25(3):112_115.
朱輝,何國慶.1999.金針菇在淀粉廢水中發(fā)酵的營養(yǎng)條件研究.生物工程學(xué)報,5(4):512_516.
Effect of Cassava Starch Anaerobic Fermentation Liquid on Pumpkingrowth,Yield and Fruit Quality
DENG Ying_yi1,WEImin_zheng2,YE Yi_xin1,ZHENG Xu2*,ZHANG Yi_Chao3,MOgan_hui1,LI Wei_liu2,ZHANG Xin_yu1,WANG Xiang_dao1,CHEN Qun1,HUANG Ying_hua1,LEI Xue_jiao1,XUAN Wei_xiang1,WEI Shi_fei1,WEI Si_yu1
(1College of Agronomy,Guangxi University,Nanning 530004,Guangxi,China;2Cash Crops Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007,Guangxi,China;3Longan County Environmental Protection Bureau,Nanning 532700,Guangxi,China)
In order to asCertain the new resourCe utilizating way of Cassava starCh waste for environmental proteCtion,this paper studied the effeCt of Cassava starCh anaerobiC fermentation liquid (CSAFL)on pumpkingrowth,yield and fruit quality,taking ‘Mibennangua’ as experimentalmaterial.The results showed that applying CSAFL Could signifiCantly promote the vegetative and reproduCtivegrowth,inCrease pumpkin yield and improve its fruit quality. Using CSAFL Could also remarkably promote thegrowth of pumpkinmain stem and leaves,inCrease leaf Chlorophyll Content. Besides,its fruit setting number per single plant,single fruit weight and yield were higher than that of the Contrast by over 50%. Its fruit size,fruit shape index,Contents of soluble solid,soluble sugar,soluble protein,starCh and VC were signifiCantly or very signifiCantly inCreased than that of the Contrast.Therefore,CSAFL Can be used as additional fertilizer in pumpkin produCtion,so as to realize thedual purposes of turning waste into wealth,and improving pumpkin yield and quality.
Cassava starCh anaerobiC fermentation liquid(CSAFL);Pumpkin;Growth anddevelopment;Yield;Fruit quality
鄧英毅,女,博士,副教授,主要從事園藝植物栽培與育種的教學(xué)和研究工作,電話:0771_3235612,E_mail:yingyideng@163.Com
(Corresponding author):鄭虛,男,博士,研究員,主要從事經(jīng)濟(jì)作物育種和有機剩余物環(huán)保資源化綜合利用研究,E_mail:zhengxu@gxaas.net
2015_10_21;接受日期:2016_03_22
國家自然科學(xué)基金項目(31260461),2013年生態(tài)廣西建設(shè)引導(dǎo)資金項目,廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目(桂科合1346011_19),廣西大學(xué)“大學(xué)生實驗技能和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練基金”項目(SYJN20131513)