Effects of combined application of biogas fertilizer slurry with chemical fertilizers on yields， quality and stress resistance of ginger

LI Zhaopeng1， XU Yanping1，WANG Guanlong'， ZHANG Peng2， ZHANG Yan’， ZHANG Miaomiao'

ZHU Xiaoli’，LI Naicheng'

（1.CollgeofdeAcuredEoet，fgstfefoSddiGoeo，

Ltd.，Weifang ，China）

Abstract：Toprovideabasis fortheapplicationofcombineduseofbiogas fertilizer（biogas slurrand biogas residue）andchemicalfertilizers ingingercultivationtechnology，ShannongNo.1gingerwasselected as the experimental material，and treatments were set as follows：CK（chemical fertilizers only），T1 treatment（ 20% biogas slurry +80% chemical fertilizers），T2 treatment（ 50% biogas slurry + （20 50% chemical fertilizers），T3 treatment（ 80% biogas slurry + （20 20% chemical fertilizers），and T4 treatment（ 50% biogasslurry + 50%chemical fertilizer + biogas residue as a substitute for base fertilizer）.These treatmentsweredesignedtoevaluate theefectsofbiogassluryandbiogasresiduesontheyield，quality， andstress resistance during the vigorous growth stageof ginger.Theresults showed thatthe yields of alltreatments （except

收稿日期：2024-09-18

基金項(xiàng)目：省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZR2023QC326）；省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023TZXD028）；土地集團(tuán)橫向項(xiàng)目（2022-KJHX-03）

作者簡(jiǎn)介：李兆鵬（1994-），男，人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)橹参锉Ｗo(hù)。（E-mail）15666085797@163.com

通訊作者：李乃成，（E-mail）linaicheng23@163.com

for T3treatment）were significantly higher than that of CK，with thehighestyield observedin T2 treatment.The applicationofbiogas residues asa base fertilizer had the most obvious impact on ginger quality. In T4 treatment， the contents of soluble sugar，ascorbic acid，and gingerol inginger rhizomes were significantly higher than those in CK.As the proportion of biogas slurry increased，the nitrate content in ginger rhizomes decreased significantlyun

derT4treatment.ExceptforT3 treatment，alltheother treatmentscould improve the stressresistance of ginger during its vigorous growth stage，characterized by increased activities of superoxide dismutase（ SOD ）and catalase （CAT）， as well as the accumulation of flavonoids.However，when the proportion of biogas slurry reached 80% ，the content of malondialdehyde （MDA）in ginger leaves increased significantly，while the content of glutathione （GSH）and the activity of CAT declined， indicatingthatlipid peroxidationoccured in gingerandthe stressresistancereduced.Insummary，theoptimalapplication method for maximizing ginger yield was 50% biogas slurry + +50% chemical fertilizer（T2）.For improving ginger quality and stress resistance，the best application method is 50% biogas slurry + 50% chemical fertilizer + biogas residue as a substitute for base fertilizer.

Key words： ginger; biogas slurry； biogas residue； yield; quality； stress resistance

隨著中國(guó)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；⒓s化的發(fā)展，由畜禽糞污發(fā)酵產(chǎn)生的沼液、沼渣量急劇增加，如何實(shí)現(xiàn)該副產(chǎn)物的資源化利用已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。沼液、沼渣（統(tǒng)稱為沼肥）是畜禽糞污、作物秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)物的副產(chǎn)物，其內(nèi)含有植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，比如生長(zhǎng)素、氨基酸等物質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料[1-2]。沼肥可提高種子萌發(fā)率[3]、防控作物病蟲害并提高作物抗病性[4-5]、改善土壤環(huán)境、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高農(nóng)作物品質(zhì)[6-8]。然而，沼肥施用存在施用量是否適宜及安全閾值問(wèn)題，過(guò)量施用會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，甚至抑制植物生長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)[9]。此外，沼肥內(nèi)養(yǎng)分比例不均衡，各養(yǎng)分含量受原料影響較大，其內(nèi)含有大量的可溶性鹽類，單獨(dú)施用沼肥難以滿足作物的養(yǎng)分需求[10]。因此，采用沼肥與化肥配施才能保障作物的良好生長(zhǎng)，明確二者間的施用比例依然是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之—[6]

果蔬類作物需肥量大，施肥頻次高，采用沼肥與化肥配施不僅可以顯著降低化肥投入量，亦可以高效解決沼肥消納問(wèn)題，改善作物的品質(zhì)。沼肥對(duì)作物的肥效與其施用比例、施用方法及目標(biāo)作物密切相關(guān)。例如， 50% 沼肥追施處理的甜瓜果實(shí)內(nèi)糖度、硬度及維生素C含量最佳[1]。低濃度沼液（ 50% ）和高濃度沼液（ 80% ）均可顯著提高黃芪葉片超氧化物歧化酶（ SOD ）及過(guò)氧化氫酶（CAT）活性，但是100% 沼液則會(huì)導(dǎo)致二者活性顯著下調(diào)，黃芪抗逆性降低[3]。采用 80% 沼液滴灌處理后，楊梅單果重、還原性糖含量顯著升高，且比葉重顯著增加[2]。Zheng等[13]分析了沼液3種不同的灌根施用方式對(duì)番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，指出根系分區(qū)交替灌溉的方式為番茄最佳的沼液施用方案，其果實(shí)內(nèi)可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、維生素C含量最高。除卻對(duì)作物的改善作用，沼液滴灌亦可以提升耕地速效養(yǎng)分及土壤有機(jī)質(zhì)含量[14-15] 。

中國(guó)是世界上生姜（Zingieroffcinale Roscoe.）種植面積最大且產(chǎn)量最多的國(guó)家。作為鱗莖類蔬菜的代表，生姜喜肥沃土壤，水肥需求量極大，其產(chǎn)量、品質(zhì)與施肥水平顯著相關(guān)[16]。因此，生姜擁有極好的沼肥應(yīng)用前景。研究結(jié)果顯示，一定比例的沼液追施可有效提高生姜的株高、單株重等農(nóng)藝性狀，且對(duì)生姜產(chǎn)量亦存在顯著促進(jìn)效應(yīng)[17]。Ahmad 等[18]的研究結(jié)果顯示，沼液與改良后的蚯蚓糞混施有助于提高生姜在鹽堿土壤環(huán)境中的產(chǎn)量，促進(jìn)生姜葉片內(nèi)葉綠素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的積累。肖靜[9]分析了不同沼液施用量對(duì)生姜產(chǎn)量及部分品質(zhì)指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，每 667m² 沼液施用量達(dá)到 2 000kg 時(shí)可顯著提高生姜可溶性蛋白含量、姜辣素含量及抗壞血酸含量。然而，先前的研究多關(guān)注于沼液定量施用對(duì)生姜產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，關(guān)于沼肥與化肥配施及沼液、沼渣聯(lián)用對(duì)生姜品質(zhì)及抗逆性影響的系統(tǒng)化研究尚顯匱乏。鑒于此，本研究擬采用沼液替代追肥、沼渣替代底肥等多種施肥方式，研究沼肥對(duì)生姜產(chǎn)量、品質(zhì)及三股權(quán)期抗逆性的影響，以期為后續(xù)沼肥應(yīng)用于生姜種植技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于省市大盛鎮(zhèn)汶水有機(jī)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園（ 36^°18^′24^′′N ， 118^°50^′2^′′E ），年平均氣溫為12^qC ，年平均降雨量 377mm 。試驗(yàn)區(qū)域土壤理化性質(zhì)如下，土壤 pH 值5.37，電導(dǎo)率 138.60mS/cm ，堿解氮含量 54.67mg/kg ，有效磷含量 137.57mg/kg ，速效鉀含量 68.43mg/kg ，有機(jī)質(zhì)含量 3.09g/kg 。

1.2試驗(yàn)材料

供試生姜品種為山農(nóng)1號(hào)，購(gòu)自壽光壽禾種業(yè)有限公司。供試沼液及沼渣來(lái)自祿禧大盛環(huán)?？萍加邢薰?，發(fā)酵原料為鴨糞，所取沼液為精濾沼液，經(jīng)固液分離后采用200目濾膜進(jìn)行二次精濾，靜置3個(gè)月以上，沼液和沼渣的理化性質(zhì)見表1。

1.3 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置對(duì)照與4個(gè)處理，3次重復(fù)，各小區(qū)面積 222m² 。分別為：對(duì)照（CK），只施化肥；T1處理， 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代20% 化肥氮；T2處理， 50% 沼液 +50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理， 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代 80% 化肥氮；T4處理， 50% 沼液 +50% 化肥 + 沼渣替代基肥，沼液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥的化肥氮。生姜于2023年4月10日播種，行距 65cm ，株距 22cm，10 月15日收獲。對(duì)照施用的氮肥為尿素（含氮量為 46% ），磷肥為鈣鎂磷肥（ P₂ 0₅ 含量為 12% ），鉀肥為氯化鉀（ K₂O 含量為 60% ）。各處理內(nèi)施肥量保持一致，總施肥量分別為 667m² 純氮 55kg.P₂O₅30kg 及 K₂O70kg ，不足部分采用化肥進(jìn)行補(bǔ)齊。其中沼渣采用基施方式一次性施用；沼液采用追肥方式施用，隨各周期灌溉水施入，施用間隔 15d 以上。其中基肥一次性施入，施入氮、磷、鉀的量分別為 18.40kg，12.00kg 及28.60kg ;幼苗期追施氮、磷、鉀的量分別為 kg 及 2.00kg ;三股權(quán)期追施氮、磷、鉀的量分別為10.00kg.5.00kg 及 10.00kg ；發(fā)棵期追施氮、磷、鉀的量分別為 20.20kg、9.80kg 及 24.00kg ；根莖膨大期追施氮、磷、鉀的量分別為 4.90kg、2.50kg 及 5.40kg 。其他管理按常規(guī)方法執(zhí)行。

1.4 指標(biāo)的測(cè)定

1.4.1生姜產(chǎn)量及品質(zhì)的測(cè)定生姜收獲時(shí)，按小 區(qū)計(jì)算產(chǎn)量，折算為公頃產(chǎn)量。采用考馬斯亮藍(lán)法 測(cè)定生姜塊莖可溶性蛋白（TP）含量；采用蒽酮比色 法測(cè)定可溶性糖（TS）含量；采用水楊酸硝化比色法 測(cè)定硝酸鹽（TNC）含量；采用硝酸鹽比色法測(cè)定類 黃酮（TFC）含量[2；采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè) 定抗壞血酸（ASA）含量[21；采用比色法測(cè)定姜辣素 （TGC）含量[22]；采用水蒸氣蒸餾法測(cè)定揮發(fā)油 （TEOC）含量[23]

1.4.2生姜抗氧化酶指標(biāo)的測(cè)定生姜三股權(quán)時(shí)期不僅是旺盛生長(zhǎng)期的起始階段，也是生姜病害暴發(fā)起始的時(shí)期。鑒于此，本研究于生姜三股權(quán)時(shí)期采集生姜自上往下第3片功能葉用于分析其抗氧化系統(tǒng)活性，用于代表該時(shí)期生姜抗病性。采用硫代巴比妥酸法測(cè)定生姜塊莖丙二醛（MDA）含量；采用鉬酸顯色法測(cè)定過(guò)氧化氫（ H₂O₂ ）含量及過(guò)氧化氫酶（CAT）活性；采用二硫代二硝基顯色法測(cè)定還原型谷胱甘肽（GSH）含量[2I]；采用氮藍(lán)四唑（NBT）光還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性；采用愈創(chuàng)木酚顯色法測(cè)定過(guò)氧化物酶（ （POD） 活性[24]

1.5生姜塊莖品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

參照王馨笙等[25]的生姜品質(zhì)評(píng)價(jià)方案并稍加修改。均以各處理內(nèi)各品質(zhì)指標(biāo)最佳值為100分，某處理中該指標(biāo)占最佳處理值的百分?jǐn)?shù)即為該處理的實(shí)際分值；各處理內(nèi)所有品質(zhì)指標(biāo)得分之和即為該處理生姜品質(zhì)的綜合得分。其中，姜辣素及揮發(fā)油含量權(quán)重為0.3，抗壞血酸含量權(quán)重為0.2，可溶性蛋白及可溶性糖含量權(quán)重為0.1，硝酸鹽含量權(quán)重為-0.1。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2022和SPSS22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用Sigmaplot12.0 制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1沼肥與化肥配施對(duì)生姜產(chǎn)量的影響

不同處理的生姜產(chǎn)量見圖1。除T3處理組外，生姜收獲時(shí)其余處理組產(chǎn)量較CK均有顯著提升，其中T2處理產(chǎn)量最高，達(dá)到 ，單位小區(qū)最大產(chǎn)量高達(dá) ，顯著高于CK（ （Plt;0.05）

T3處理的產(chǎn)量出現(xiàn)顯著下降，為 70.8t/hm² ，僅為CK的 86.27% 。

不同小寫字母代表在0.05水平上存在顯著差異。CK：對(duì)照，只 施化肥；T1處理： 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代 20% 化肥氮；T2 處理：沼液 50%+50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理： 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代 80% 化肥氮；T4處理： 50% 沼液 +50% 化肥 .+ 沼渣替代基肥，沼液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥 的化肥氮。

2.2沼肥與化肥配施對(duì)生姜塊莖營(yíng)養(yǎng)及食用安全品質(zhì)的影響

不同處理對(duì)生姜塊莖營(yíng)養(yǎng)成分及硝酸鹽含量的影響見圖2。沼肥與化肥配施對(duì)生姜塊莖內(nèi)總可溶性蛋白含量的影響并不顯著（圖2A）。沼肥與化肥配施對(duì)生姜塊莖可溶性糖積累影響顯著（圖2B）。隨著沼液用量的增加，可溶性糖含量逐漸上升。其中T4組含量達(dá)到 30.47mg/g ，為CK的1.34倍。

由圖2C可知，低用量的沼液（T1處理）與化肥配施對(duì)生姜塊莖抗壞血酸含量的影響并不顯著。T2處理的生姜塊莖抗壞血酸含量顯著升高，為 203μg/mg ;T4處理抗壞血酸含量達(dá)到峰值，高達(dá) 0.05），為CK的2.48倍，表明沼液及沼渣與化肥配施對(duì)生姜塊莖抗壞血酸的合成與積累存在顯著的促進(jìn)作用。圖2D顯示，隨著沼液施用量的增加，生姜塊莖內(nèi)硝酸鹽含量逐漸下降，T3處理僅為 3.25mg/kg ，顯著低于CK（ （Plt;0.05） ；T4組降低至 1.39mg/kg ，僅為CK的25.69%（Plt;0.05） 。

不同小寫字母代表在0.05水平上存在顯著差異。CK：對(duì)照，只施化肥;T1處理： 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代 20% 化肥氮；T2處理：沼液 50%+50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理： 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代 80% 化肥氮；T4處理： 50% 沼液 +50% 化肥 + 沼渣替代基肥，沼 液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥的化肥氮。

2.3沼肥與化肥配施對(duì)生姜塊莖特殊功效成分含量的影響

沼肥與化肥配施對(duì)生姜特殊功效成分含量的

影響見圖3。相較于CK，T1＼～T3處理對(duì)生姜塊莖的姜辣素積累無(wú)顯著促進(jìn)效應(yīng)（圖3A）。T4處理的生姜塊莖姜辣素含量較CK顯著增加，含量高達(dá)

2. 64% （ Plt;0.05） ，表明采用沼渣作為基肥對(duì)生姜塊莖姜辣素的積累存在促進(jìn)效應(yīng)。由圖3B可知，

沼液及沼渣對(duì)生姜塊莖揮發(fā)油的合成與積累影響不顯著。

不同小寫字母代表在0.05水平上存在顯著差異。CK：對(duì)照，只施化肥；T1處理： 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代 20% 化肥氮；T2處理：沼液 50%+50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理： 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代 80% 化肥氮；T4處理： 50% 沼液 +50% 化肥 + 沼渣替代基肥，沼 液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥的化肥氮。

2.4沼肥與化肥配施對(duì)生姜活性氧成分含量的影 響胞內(nèi) H₂O₂ 含量可以有效地反映細(xì)胞中活性氧分子的分解代謝情況。在本研究中，沼液、沼渣與化肥配施對(duì)生姜胞內(nèi)活性氧分子代謝造成顯著影響（圖4A）。與CK相比，T1處理 H₂O₂ 含量顯著升高，達(dá)到 3及T4處理H₂O₂ 含量與對(duì)照差異不顯著。由圖4B可知，高比例的沼液（ 80% 施用會(huì)導(dǎo)致生姜葉片MDA含量顯著升高，T3處理MDA含量高達(dá) ，顯著高于CK（ Plt;0.05 ），表明生姜細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受到損傷。

不同小寫字母代表在0.05水平上存在顯著差異。CK：對(duì)照，只施化肥;T1處理： 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代 20% 化肥氮；T2處理：沼液 50%+50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理： 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代 80% 化肥氮；T4處理： 50% 沼液 +50% 化肥 + 沼渣替代基肥，沼 液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥的化肥氮。

2.5沼肥與化肥配施對(duì)生姜抗氧化劑及抑菌物質(zhì)合成的影響

葉片GSH含量變化見圖5A。T2及T4處理GSH含量均較CK呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，其中又以T4處理增加幅度最大，GSH含量高達(dá) 0.24g/L（Plt;0.05） 為CK的1.25倍，表明沼液及沼渣與化肥配施有誘導(dǎo)生姜細(xì)胞內(nèi)抗氧化劑積累的作用。但T3處理GSH含量呈現(xiàn)顯著下降，僅為CK的 61.47% 。沼液、沼渣與化肥配施對(duì)生姜塊莖類黃酮的合成與積累存在顯著促進(jìn)效應(yīng)（圖5B）。T4處理類黃酮含量最高，為對(duì)照的6.71倍（ Plt;0.05 ），T2處理組含量為 42.20μg/g ，為對(duì)照的5.06倍（ Plt;0.05） ，表明沼液及沼渣均可對(duì)生姜塊莖類黃酮的合成與積累產(chǎn)生促進(jìn)效應(yīng)。

不同小寫字母代表在0.05水平上存在顯著差異。CK：對(duì)照，只施化肥；T1處理： 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代 20% 化肥氮；T2處理：沼液 50%+50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理： 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代 80% 化肥氮；T4處理： 50% 沼液 +50% 化肥 + 沼渣替代基肥，沼 液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥的化肥氮。

2.6沼肥與化肥配施對(duì)生姜葉片抗氧化酶活性的影響

沼肥與化肥配施對(duì)生姜葉片抗氧化酶活性的影響見圖6。相較于CK，所有處理的生姜葉片SOD活性顯著增加，其中又以T2處理的生姜葉片SOD活性上升幅度最為明顯，活性升至 62.99U/mg ，為CK的1.39倍。然而，沼渣、沼液與化肥配施對(duì)生姜葉片 POD 活性的影響并不明顯，僅T4處理的生姜葉片 POD 活性顯著增加，升至 65.07U/mg ，為對(duì)照的1.59倍（ Plt;0.05） 。與CK相比，除T3處理外，其余處理的生姜葉片 CAT 活性均顯著提高，T4處理生姜葉片 CAT 活性達(dá)到峰值，為 46.86U/mg（Plt;0.05） 。T3處理的生姜葉片 活性顯著下降，僅為20.37U/mg 。

SOD ：超氧化物歧化酶； POD ：過(guò)氧化物酶； CAT ：過(guò)氧化氫酶。不同小寫字母代表在0.05水平上存在顯著差異。CK：對(duì)照，只施化肥;T1處理： 20% 沼液 +80% 化肥，沼液替代 20% 化肥氮；T2處理：沼液 50%+50% 化肥，沼液替代 50% 化肥氮；T3處理： 80% 沼液 +20% 化肥，沼液替代80% 化肥氮；T4處理： 50% 沼液 +50% 化肥 + 沼渣替代基肥，沼液替代 50% 化肥氮，沼渣替代全部基肥的化肥氮。

2.7 沼肥與化肥配施對(duì)生姜品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

沼肥與化肥配施對(duì)生姜品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)見表2。隨著沼液施用比例的增加，生姜品質(zhì)整體呈現(xiàn)改善趨勢(shì)。與CK相比，生姜塊莖內(nèi)姜辣素含量、抗壞血酸含量及可溶性糖含量為本研究中提升效果較佳的品質(zhì)指標(biāo)。T4處理生姜綜合品質(zhì)最佳，得分高達(dá)93.22。其次為T3處理，較CK提升 15.10% ，表明沼液、沼渣與化肥配施均能改善生姜塊莖的綜合品質(zhì)。

3討論

沼液所含養(yǎng)分種類多，但含量偏低且不均衡，只使用沼液做肥料不能滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育需求。有部分學(xué)者認(rèn)為沼液與化肥配施是沼液應(yīng)用的最佳模式[26-27]。研究結(jié)果表明，施用一定比例的沼肥可顯著提高西瓜、甜瓜、小麥及辣椒等果蔬的產(chǎn)量[6，1128-29]。在本研究中，除T3 處理外，所有處理生姜產(chǎn)量較CK有顯著的提升，這與沼液配施化肥可有效提高生姜全生育期的葉綠素含量、增強(qiáng)光合作用息息相關(guān)[19]。沼液配施化肥提高作物葉綠素含量的主要原因有2個(gè)方面，首先沼液內(nèi)富含合成葉綠素所需的Fe、Ca及 Mg 等礦質(zhì)元素，其次沼液的緩釋效應(yīng)可保障長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)作物對(duì)氮素的需求，進(jìn)而促進(jìn)葉綠素的積累[30-31]。此外，沼液與沼渣可顯著提高土壤內(nèi)養(yǎng)分含量，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，優(yōu)化作物根際微生物群落結(jié)構(gòu)，加快養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，進(jìn)而共同促進(jìn)作物產(chǎn)量的提高[14，29]。在本研究中，T4 處理產(chǎn)量較T2 處理有小幅度下降，這是由于沼渣內(nèi)可溶性鹽分含量大，其 值較高，可能對(duì)生姜幼苗期水分和營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用造成不利影響[32]。同時(shí)，T3處理產(chǎn)量較CK顯著下降，表明沼液、沼渣的用量存在閾值，過(guò)量或單一的沼液、沼渣施入并不能促進(jìn)作物產(chǎn)量增加，且過(guò)量沼液會(huì)導(dǎo)致土壤電導(dǎo)率升高，微生物活性下降，最終對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用[1]。因此，在施用沼肥時(shí)應(yīng)注意用量的合理范圍，并著重關(guān)注沼肥對(duì)作物品質(zhì)及土壤環(huán)境的影響。

可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及抗壞血酸含量是果蔬最為重要的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，其含量高低將直接對(duì)果蔬的風(fēng)味、品質(zhì)造成重要影響[33]。本研究中，與CK相比，T4處理的生姜塊莖可溶性糖及抗壞血酸含量均有顯著增加，分別為CK的1.34倍及2.48倍，表明沼液、沼渣具有改善生姜品質(zhì)的作用，此類現(xiàn)象亦在西瓜、甜瓜及蘿卜等果蔬相關(guān)研究中報(bào)道[6，11.34]。究其原因則是沼液及沼渣的施用可以增加土壤內(nèi)堿解氮、速效磷及速效鉀的含量，且沼液富含生長(zhǎng)素、腐殖酸及活性酶等成分，促進(jìn)了植物根系的生長(zhǎng)，強(qiáng)化了生姜對(duì)于養(yǎng)分的吸收利用[35]；另一方面，沼肥與化肥配施提升了生姜根際微生物豐度，進(jìn)而提高了土壤碳氮循環(huán)相關(guān)酶的活性與養(yǎng)分循環(huán)效率，為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累創(chuàng)造了條件[36-37]。同時(shí)，T4處理生姜塊莖抗壞血酸含量顯著高于其他處理，表明沼渣對(duì)生姜塊莖抗壞血酸合成的促進(jìn)效應(yīng)優(yōu)于沼液。在本研究中，隨著沼液施用比例的增加，生姜塊莖內(nèi)硝酸鹽含量逐漸下降，這與沼液、沼渣在白菜、娃娃菜及花椰菜中的研究結(jié)果[33，38-39]相吻合。沼液、沼渣中的 NH₄⁺ 提高了硝酸還原酶的活性，導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽含量降低[40]

生姜中的姜辣素及揮發(fā)性姜精油不僅是生姜呈味的主要因素，也是生姜藥理作用的主要效應(yīng)因子，因此其含量高低將直接影響生姜品質(zhì)[41]。在本研究中，T1＼～T3處理姜辣素及揮發(fā)油含量未出現(xiàn)顯著變化，表明沼液對(duì)姜辣素及揮發(fā)油合成的影響并不顯著，這與先前的研究結(jié)果[存在差異。邵海南等[16的研究結(jié)果顯示，中等施肥水平有利于姜辣素等成分的積累，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致其含量下降。在本研究中，T4處理姜辣素含量顯著高于其他處理，這歸因于將沼液、沼渣與化學(xué)肥料進(jìn)行一定比例配施后，將土壤無(wú)機(jī)相與有機(jī)相有效結(jié)合，促進(jìn)了作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，有助于作物養(yǎng)分的積累[38]對(duì)生姜品質(zhì)的整體評(píng)價(jià)結(jié)果表明，隨著沼液施用量的增加，生姜品質(zhì)逐漸改善。

作為旺盛生長(zhǎng)期的起始階段，生姜三股權(quán)時(shí)期的養(yǎng)分供給模式發(fā)生改變，水肥需求逐漸增加，但是也給病害發(fā)生提供了條件。鑒于此，生姜三股權(quán)時(shí)期抗病能力顯得尤為重要。研究結(jié)果表明，生姜抗病性與其抗氧化系統(tǒng)活性呈正相關(guān)[42]。因此，本研究選擇生姜根莖處抗氧化系統(tǒng)活性以探討沼液、沼渣配施化肥對(duì)生姜抗病性的影響。 H₂O₂ 作為 SOD 歧化反應(yīng)的產(chǎn)物，可反映細(xì)胞內(nèi)活性氧的含量，MDA是膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物，可反映細(xì)胞膜脂氧化損傷的程度[43]。本研究中T1處理生姜內(nèi) H₂O₂ 含量顯著高于CK，表明沼液的施入給生姜造成了氧化脅迫壓力。隨著沼液施用比例增加，胞內(nèi) H₂O₂ 含量下降，生姜活性氧清除效率提高。T3處理MDA含量顯著高于CK，說(shuō)明生姜發(fā)生膜脂過(guò)氧化反應(yīng)，植株抗病性下降[3]。為清除體內(nèi)過(guò)量的活性氧（ROS）分子，生姜往往通過(guò)激活體內(nèi) SOD，POD 及 CAT 等抗氧化酶活性以保護(hù)細(xì)胞免受毒害作用[44]。本研究所有處理生姜的 SOD 活性較CK均顯著升高，表明過(guò)量的ROS分子通過(guò)歧化反應(yīng)生成 H₂O₂ 。為清除過(guò)量的 H₂O₂ ，T1、T2及T4處理生姜塊莖CAT活性顯著升高，表明沼肥可以誘導(dǎo)生姜抗氧化酶活性上調(diào)，進(jìn)而增強(qiáng)生姜的抗病能力。T3處理生姜CAT活性出現(xiàn)顯著下調(diào)，表明高比例沼液施用會(huì)對(duì)生姜CAT活性產(chǎn)生顯著抑制作用，使生姜抗逆性下降。此種現(xiàn)象在黃芪栽培中亦存在類似報(bào)道[3]。除抗氧化酶的作用外，生姜亦可以通過(guò)合成谷胱甘肽等抗氧化劑直接參與ROS分子及其產(chǎn)物的清除[45]。本研究中T2及T4處理GSH含量顯著增加，表明施用一定比例的沼液、沼渣具備誘導(dǎo)生姜合成抗氧化劑的潛能，但是T3處理GSH含量則顯著低于CK，表明T3處理還原態(tài)GSH被大量消耗，細(xì)胞活性氧清除能力下降46。此外，植物自身亦可以產(chǎn)生多種具備抗菌能力的次生代謝產(chǎn)物，如與苯丙烷合成途徑相關(guān)的類黃酮等，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性[47]。在本研究中，所有處理的類黃酮含量均顯著高于CK，說(shuō)明施用沼液可誘導(dǎo)生姜快速合成類黃酮以對(duì)抗不利環(huán)境。但是考慮到T3處理的生姜已經(jīng)產(chǎn)生過(guò)大的氧化脅迫壓力，沼液的施用比例應(yīng)不超過(guò)總肥量的50% 。

4結(jié)論

綜上所述，本研究初步探討了沼肥與化肥配施對(duì)生姜產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性的影響。結(jié)果顯示，在50% 沼液 +50% 化肥施用模式下生姜產(chǎn)量最佳；以沼渣基施、沼液替代 50% 化肥當(dāng)量栽培的生姜品質(zhì)最佳，其品質(zhì)提升主要集中體現(xiàn)在可溶性糖、維生素C及姜辣素的積累及硝酸鹽含量的降低。同時(shí)，低用量的沼肥可有效改善生姜三股權(quán)初期的抗逆性，但是用量超過(guò) 50% 后生姜抗逆性顯著下降。未來(lái)更多研究應(yīng)關(guān)注沼肥在生姜種植中的施用量閾值及其對(duì)耕地環(huán)境的影響方面。

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（責(zé)任編輯：陳海霞）