徐茜 曾新宇 肖波 李保證 張興端
(重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院,404155,重慶萬州)
葉菜型甘薯是一種新型葉菜類蔬菜,是利用甘薯莖蔓頂端生長點(diǎn)以下長10~15cm 鮮嫩的部分,包括甘薯的葉片、葉柄和嫩莖等,其營養(yǎng)價(jià)值高于常規(guī)的葉菜。在中國、日本和韓國等地區(qū)將甘薯的莖尖用作蔬菜,俗稱苕葉尖,且被譽(yù)為蔬菜皇后、長壽蔬菜、抗癌蔬菜等[1]。由于其特殊的營養(yǎng)價(jià)值,深受消費(fèi)者喜愛。在蔬菜生產(chǎn)中,施肥是重要的農(nóng)藝措施,對產(chǎn)量、品質(zhì)和效益起著至關(guān)重要的作用,由于化肥具有肥效快、見效明顯和施用方便的特點(diǎn),在生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用,特別是尿素在葉菜類蔬菜生產(chǎn)上受到青睞,且追肥方式通常是撒施,長期偏施重施尿素、少施或不施有機(jī)肥及中微量元素肥料,導(dǎo)致葉菜類蔬菜品質(zhì)下降、亞硝酸鹽含量超標(biāo)、土壤有機(jī)質(zhì)含量降低、地力下降、土壤結(jié)構(gòu)破壞等多種問題。植物可以通過葉面施肥補(bǔ)充營養(yǎng)成分,以補(bǔ)充根系對養(yǎng)分吸收的不足,葉面施肥具有針對性強(qiáng)、快速吸收、效果明顯、減少環(huán)境污染和施用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)[2]。研究[3-5]證明,葉面肥的施用有效增加了果樹、牧草、糧食、蔬菜等作物的產(chǎn)量,且改善了品質(zhì)。而在葉菜型甘薯生產(chǎn)中的應(yīng)用少見,為支持國家化肥使用零增長綠色行動(dòng),開展葉面肥替代部分化肥試驗(yàn),評價(jià)其使用效果,為葉菜型甘薯生產(chǎn)合理施肥、改善品質(zhì)、保持土壤肥力、減少環(huán)境污染提供技術(shù)支撐。
參試品種為葉菜型甘薯萬菜薯7 號,由重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。試驗(yàn)所用肥料詳見表1。
表1 肥料基本信息Table 1 Basic information of fertilizer
試驗(yàn)于重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院本部基地進(jìn)行,該地海拔180m,試驗(yàn)前茬蘿卜。試驗(yàn)土壤pH 5.0、有機(jī)質(zhì)15.8g/kg、堿解氮(N)121.0mg/kg、有效磷(P)156.5mg/kg、速效鉀(K)131.1mg/kg。
試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),試驗(yàn)地施用有機(jī)肥6000kg/hm2作底肥,追肥設(shè)9 種處理,以常規(guī)追施尿素為對照,設(shè)置減量施用30%尿素與不同葉面肥組合的8 種處理(表2)。小區(qū)面積3.96m2,4行區(qū),行株距0.3m×0.2m,密度166 680 株/hm2。每小區(qū)葉面肥用量為3L。
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Experiment design
試驗(yàn)于2021 年6 月28 日栽插,全部為莖尖苗。7 月15 日摘心,7 月16 日中耕和第1 次追肥。分別于8 月1 日、8 月12 日、8 月25 日和9 月9 日采收莖尖,前3 次采收后于次日追施尿素,采后第3 天噴施葉面肥。
每次收獲當(dāng)日測定倒數(shù)第4 片展開葉葉綠素相對含量(SPAD-502 型葉綠素測定儀,SPAD),取平均值;收獲時(shí)調(diào)查莖尖數(shù)、莖尖產(chǎn)量(10cm),第2 次收獲時(shí)取樣測定干物質(zhì)、維生素C(Vc)、粗蛋白、總糖和粗纖維含量等品質(zhì)指標(biāo),分別采用低溫烘干法、2,6-二氯靛酚染料滴定法、凱氏蒸餾法、斐林氏容量法和重量法[6]測定,品質(zhì)指標(biāo)以鮮樣計(jì)。
采用WPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);采用新復(fù)極差測驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析。
從表3 可以看出,4 次采收總莖尖產(chǎn)量以處理7 最高,達(dá)53 662.15kg/hm2,比CK 處理增產(chǎn)13.47%,處理8 產(chǎn)量最低,僅為39 362.25kg/hm2,比CK 減產(chǎn)16.71%。方差分析表明,處理間差異極顯著,70%常規(guī)追肥的處理8 與處理9(CK)、4、5、6、7 差異極顯著,與處理1 和2 無顯著差異;處理7 與處理9(CK)、1、2、3 間差異顯著,而與處理4、5、6 無顯著差異,表明尿素用量影響莖尖產(chǎn)量,補(bǔ)充施用中微量元素、氨基酸、腐殖酸的處理對莖尖生長具有促進(jìn)作用。
表3 莖尖產(chǎn)量結(jié)果Table 3 Result of shoot tip yield
由表4 可見,莖尖數(shù)量以處理7 最高,為919.00,比CK增加7.15%,處理8最低,僅為775.00,比CK 減少9.64%。方差分析表明,處理間差異極顯著,處理7 與處理4、5、6 間無差異,與處理9(對照)及處理1、2、3、8 差異顯著;處理7 與處理1 和8 差異極顯著,表明減少尿素用量、增加葉面肥對葉菜甘薯莖尖生長有利。
表4 莖尖數(shù)和葉片葉綠素含量Table 4 Number of shoot tips and leaf chlorophyll content
SPAD 值以處理4 最高,為45.33,比CK 增加4.31%,處理8 最低,為41.78,比CK 減少3.85%;除處理4 外,所有處理均比CK 減少;分析表明,處理間差異達(dá)極顯著水平,處理4 除與所有處理差異顯著,與CK 無極顯著差異;處理1、2、3、5、6、7、8 間SPAD 值無差異;CK 與處理1、2、5、6、7 無顯著差異,而與處理3 和8 差異顯著。表明減少尿素用量,葉片生長速度放緩,而葉面肥中的微量元素鎂能促進(jìn)葉綠素合成。
由表5 可知,不同處理的莖尖干物質(zhì)含量在7.94%~8.61%,處理6 最高,處理8 最低,處理間差異不顯著。
表5 不同處理主要品質(zhì)性狀Table 5 Quality characters of different treatments
粗蛋白含量以處理6 最高,為2.35%,處理8最低,為1.93%。分析表明,處理間差異達(dá)極顯著水平,處理1、3、4、6、7 與CK 差異均達(dá)顯著水平,而僅僅使用尿素的處理8 和2 與CK 無顯著差異,處理6 與處理2、5、7、8、9(CK)間差異達(dá)極顯著水平。
Vc含量在11.67~14.7mg/100g,處理4 最高,為14.7mg/100g,處理2 最低,為11.67mg/100g。分析表明,處理間差異達(dá)極顯著水平,處理4 和5 Vc含量極顯著高于其他處理,處理2、8、9(CK)間差異不顯著,而與其他處理均達(dá)極顯著水平。
粗纖維含量以處理5 最高,為1.23%,處理7最低,為1.12%。分析表明,處理間差異達(dá)極顯著水平,處理5 與CK、處理7 之間的粗纖維含量差異達(dá)極顯著水平,處理1、2、7、8、9(CK)間無顯著差異。
各處理總糖含量在0.57%~0.91%,處理5 最高,為0.91%,處理8 最低,為0.57%。分析表明,處理間總糖含量達(dá)極顯著水平,處理5 與其他處理差異極顯著,處理9(CK)、2、8 間無差異,而與其他處理差異極顯著。
從表6 看出,試驗(yàn)各處理產(chǎn)值在78 724.50~107 244.30 元/hm2,扣除肥料成本后,各處理效益在69 952.80~93 237.00 元/hm2,處理4 效益居試驗(yàn)首位,達(dá)到93 237.00 元/hm2,比CK 增加8670.45元/hm2,增收10.25%,處理5 和處理7 效益次之,單位面積效益分別達(dá)到90 863.10 和90 223.20元/hm2,依次較CK 增加6296.55 和5656.80 元/hm2,分別增收7.45%和6.69%;其余處理扣除肥料后效益均較CK 減少,處理1 減少最多,其減收14 613.60元/hm2,減幅17.28%。
表6 不同處理經(jīng)濟(jì)效益分析Table 6 Economic benefits analysis of different treatments
葉菜類蔬菜對肥水條件的要求很高。氮素充足時(shí),其葉片柔嫩多汁而少纖維,氮素不足時(shí),則植株矮小而纖維多,葉面積小,色黃而粗糙,失去食用價(jià)值[7]。試驗(yàn)中所有處理生產(chǎn)過程未出現(xiàn)葉片變黃的現(xiàn)象,但除處理7 外,所有減少尿素用量的處理均呈粗纖維含量增加的趨勢,是否與處理7 中添加的鉀、鋅、硼元素密切相關(guān)還有待進(jìn)一步研究。
干物質(zhì)含量是衡量莖尖水分虧缺的指標(biāo),與品種、氣候、水分管理密切相關(guān)。通常情況下,甘薯莖尖生長最適宜溫度為25℃~38℃,相對濕度在90%以上[12]。因此,為保障莖尖生長水分含量充沛、品質(zhì)柔嫩,水分管理至關(guān)重要。試驗(yàn)期間,氣溫和水肥適宜,各處理的干物含量一致,表明減少30%氮素供應(yīng)同時(shí)噴施葉面肥對干物質(zhì)含量影響不大。
葉綠素是光合作用中能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ),其含量是衡量葉片衰老和光合功能的重要參數(shù)[8]。葉綠素與SPAD 值呈顯著的正相關(guān)性[9]。聶向榮[10]研究發(fā)現(xiàn),測定倒3 葉或倒4 葉片的SPAD 值與馬鈴薯葉片葉綠素含量和全氮含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。氮素和鎂都是植物葉綠素的一個(gè)重要組成部分,缺乏時(shí)會(huì)造成葉片黃化或黃斑。本試驗(yàn)中,除處理4外,所有氮素減量處理的 SPAD 值均低于CK,而處理4 的SPAD 值較CK 增加顯著,這與處理4 中含有一定的鎂元素相關(guān)。
總糖一般是指具有還原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖和在測定條件下能水解為還原性的單糖的蔗糖、麥芽糖以及可能部分水解的淀粉;葉菜型甘薯莖尖食味品嘗評價(jià)指標(biāo)中,甜味和苦澀味直接關(guān)系到口感,而這2 個(gè)評價(jià)指標(biāo)與莖尖中總糖含量密切相關(guān)。
Vc是一種水溶性維生素,在水果和蔬菜中含量豐富,在氧化還原代謝反應(yīng)中起調(diào)節(jié)作用,缺乏時(shí)可引起壞血病,對人體的營養(yǎng)價(jià)值不容忽視。蛋白質(zhì)是人體最重要的物質(zhì),具有多種生理功能,人們在每天膳食中都必須攝入一定量的蛋白質(zhì)[11];粗蛋白是葉菜品質(zhì)指標(biāo)之一。試驗(yàn)僅僅施用尿素肥料的處理,其總糖、Vc及粗蛋白含量均極顯著低于或低于噴施葉面肥的其他處理,表明本試驗(yàn)所用葉面肥對改善莖尖葉菜品質(zhì)效果明顯,與研究[2-5]結(jié)果一致,葉面肥提高了菜用甘薯[12]、煙草[13-14]、蔬菜[15]、馬鈴薯[16]的品質(zhì)。
與傳統(tǒng)肥料的使用方法和作用方式相比,葉面肥具有葉片吸收養(yǎng)分比根系吸收速度更快、利用率更高、施用方便、節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)[17]。試驗(yàn)施用的葉面肥為營養(yǎng)性的大量元素和微量元素、生物型的氨基酸和腐殖酸類型,其具有改善作物營養(yǎng)狀況、彌補(bǔ)微量元素不足、促進(jìn)或調(diào)節(jié)植物生長、營養(yǎng)元素的吸收、蛋白質(zhì)和核酸的合成等作用,達(dá)到提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的目標(biāo)[18]。僅僅施用70%常規(guī)處理的尿素或增加磷酸二氫鉀葉面肥的處理,其莖尖產(chǎn)量明顯比常規(guī)處理減產(chǎn),而其他葉面肥處理均表現(xiàn)增產(chǎn),表明營養(yǎng)型的微量元素和生物型的氨基酸、腐殖酸類葉面肥在葉菜型甘薯生產(chǎn)中能起到增產(chǎn)作用。
由于不同肥料成本的影響,本試驗(yàn)結(jié)果顯示,扣除肥料成本后,處理4、5 及7 效益優(yōu)于常規(guī)施肥,因此葉菜甘薯生產(chǎn)上,在降低尿素用量時(shí),配合微量元素和生物型氨基酸葉面肥的效果較好。
在本試驗(yàn)條件下,葉菜型甘薯萬菜薯7 號采用70%常規(guī)追肥配合合適葉面肥的技術(shù)措施,能增加莖尖產(chǎn)量和莖尖數(shù),改善品質(zhì),增加葉綠素含量和生產(chǎn)收益。處理4 為本試驗(yàn)最佳處理,即70%常規(guī)追肥(尿素315kg/hm2)+瑞洛葉面肥1000 倍液,其采收4 次的莖尖產(chǎn)量、莖尖數(shù)、SPAD 值、干物質(zhì)、粗蛋白、Vc含量等與CK 相比均有增加;效益方面,處理4 扣除肥料成本后,其效益為93 237.00元/hm2,比CK 增加8670.45 元/hm2,增幅10.25%。