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沼液是沼气发酵肥料的一部分, 是以作物秸秆、落叶、人畜粪便等为材料经微生物厌氧发酵而得到的一种速效液态肥料。沼液中养分丰富, 含有多种生物活性物质, 如氮、磷、钾、铜、锌、锰等元素及17种氨基酸等 , 是理想的有机液肥。沼液可以用来浸种, 用作基肥、追肥和无土栽培营养液, 以及作为饲料添加剂喂猪、喂鱼等 。已有一些报道, 将沼液以液肥形式, 作为基肥, 追肥和无土栽培营养液应用于番茄等蔬菜的生产 , 其优点是可以改良品质、增加产量、增强抗逆性等 , 在番茄中的研究表明, 沼液使番茄果实品质改良, 提高番茄果实的单果重、产量及营养物质, 对番茄植株的生长发育也较有利等 。本试验进一步探讨沼液作无土栽培营养液时的具体施用技术, 比较不同稀释比例对番茄生长的影响, 为合理使用沼液进行番茄的无土栽培技术提供依据。
1 材料与方法
1.1 番茄品种
试验所采用的番茄品种为茸粉一号。
1.2 试验条件
栽培容器为15 L 塑料钵, 栽培基质为珍珠岩,无土栽培试验在西北农林科技大学植物科学实验示范园全自动智能玻璃温室中进行。
1.3 无土栽培营养液
所用沼液为人畜粪便经厌氧发酵正常产气后的沼液, 由杨凌示范区崔西沟村26号农户提供, 其pH值为7. 5~ 8. 0; 另外配制H oag land营养液(简称H营养液)作为对照, 按参考文献[ 4] 的配方配制。
本试验设计5个沼液使用浓度, 分别为: 沼液:水(V :V) = 1: 4, 1:5, 1: 6, 1: 7, 1: 8, 各比例浓度溶液所对应的电导率(m s/cm)为: 3. 845, 3. 270, 2.915,2. 650, 2. 450, 电导率在2. 0 ~ 4. 0 范围内, 符合植
物生长所需的电导率值[ 3] 。以1mo l· L- 1磷酸溶液调节各处理溶液pH 值至5. 8~ 6. 5以适于番茄的生长 。
试验方法是: 在温室内先进行番茄育苗, 待苗长到5片叶子时, 选择生长势和株高相近的幼苗移栽到珍珠岩为基质的塑料钵中, 对照及各处理各设3个重复。首次对照及各处理各加对应营养液2000mL( 2000mL使栽培基质湿度约为80% ) , 之后每3天浇一次沼液, 每钵500 mL (使基质湿度维持在60% ~ 80%并及时给基质补充水) , 每隔15 天加一次螯合态铁[ 2] , 至花期后, 每周浇一次营养液, 并及时打芽。待番茄植株结果后, 摘取重量相近果实及果实附近且部位基本相同的叶子分别测定可溶性蛋白与可溶性糖的含量。
1.4 生理生化指标的测定方法
沼液成分测定参考GB /T17419-1998[ 6] , 采用日立180-80原子吸收分光光度计、日立850型荧光分光光度计、VS-KT-P型凯氏定氮仪测定; 可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法; 可溶性多糖采用蒽酮-H2 SO4 法; 用DDS-307 型电导仪测定电导率。
上述测定都按照高俊凤主编的《植物生理学实验指导》 的方法进行。各生理指标的测定在西北农林科技大学生命科学学院植物生理学实验室完成。
2 试验结果及分析
2.1 沼液有效态成分及含量的测定
对沼液成分进行测定, 其有效态成分及含量测定结果如表1。可以看出, 所采集的沼液中除磷外,其他元素含量均较高, 高于唐航鹰[ 2] 所报道的沼液有效态营养成分, 其中氮的含量最高, 次之为钙。这是由于不同地区所用的原料及用量、发酵时间、加水量的不同等所致, 与所报道的文献符合[ 1] 。
2.2 不同稀释比例沼液作营养液对番茄植株生长的影响
笔者共设置了沼液:水( V: V ) = 1 :4, 1 :5, 1: 6, 1: 7, 1: 8 , 共5个不同稀释比例的试验处理, 按照1. 3中的方法处理番茄幼苗, 并同时用H 营养液作为对照。结果表明, 移栽后到开花前, 用1: 8, 1: 7比例稀释的沼液和H 营养液浇灌的植株高度明显高于其它处理。但茎秆直径无明显差异。在开花期, 用1: 8, 1: 7比例稀释的沼液和H 营养液浇灌的植株依次开花, 之后1: 6, 1 :5, 1: 4 沼液依次开花, 花蕾数按开花顺序依次递减。而各处理结果顺序也与开花先后顺序相对应。笔者认为, 按照1: 8, 1: 7比例稀释的沼液其营养物浓度易被番茄植株吸收, 比较适合番茄植株的生长, 和H 营养液一样能给植物提供营养物质。
2.3 不同稀释比例沼液作营养液对番茄果实生长的影响
各处理营养液浇灌后, 番茄的结果时间、结果数量、果实大小、果实的成熟期都表现出明显差异。各处理平均单果重的比较如表2, 按1: 8, 1 :7比例稀释的沼液浇灌的平均单果重比H 营养液高。使用
合适的沼液浓度, 番茄产量和品质有所提高, 其中以1: 8突出, 其果实圆大, 单果重高于H 营养液10以上, 可视为合适的沼液浓度。
2.4 不同稀释比例沼液浇灌对番茄果实营养成分的影响
果实中的可溶性蛋白和可溶性多糖的测定结果如表3, 可以看出, 施用不同稀释比例的沼液后, 番茄果实中的可溶性蛋白含量与可溶性多糖含量都高于H 营养液, 其中以稀释比例为1: 8最高。在测定中还发现, 果实重量大者反而可溶性物质相对较少。
叶片可溶性蛋白与可溶性多糖测定结果如表4, 从表中看出, 所有施用沼液的番茄植株叶片中可溶性蛋白含量都高于施用H 营养液的植株叶片, 而可溶性多糖含量则相反, 都低于施用H 营养液的植株。施用沼液各处理中, 随着稀释比例的增加, 叶片可溶性蛋白的含量也增加, 说明营养液过多, 反而会降低蛋白含量。而叶片中可溶性糖的含量也类似。
果实附近的叶片的营养物是能向果实传送的,主要以多糖为主要形式输送。糖的含量百分比大则叶片将糖类传送给果实的机会就大, 使果实中的糖含量增加。如1: 8的果实中多糖含量高而叶片含量少, 推测叶片中可溶性多糖大部分已转运到果实中。
H营养液与之相反, 从表4中看出H 营养液叶片可溶性多糖最多, 但运输到果实的可溶性多糖却少。说明H 营养液对可溶性物质转运能力比沼液较差,沼液比例浓度以1: 8转运能力最强。在多糖运输入
果实时, 也会伴有蛋白的转运, 如H 营养液果实中的可溶性多糖少其可溶性蛋白也少。
3 小结
本试验所取得的结果与文献的结果相比 基本一致, 沼液都能改良果实品质和使可溶性多糖含量提高, 施用沼液或叶面喷施沼液都对番茄果实有较好影响。本试验中, 笔者将沼液使用于无土栽培中, 效果更好, 其中以沼液稀释比例1 :8 效果更明显。这与宁晓峰等 研究结果不同, 宁晓峰等以沼液稀释比例1: 4较为合适, 这说明不同地区沼液浓度不同, 需要稀释的程度也不同。
沼液是一种优质有机液肥, 是由各种有机物厌氧发酵后的产物, 营养成分复杂。原料不同, 进料量不同和加水量不同, 营养成分有所差别 , 因此, 在生产实践中, 要全面了解不同沼液的营养成分, 根据实际情况使用沼液。通过试验的结果与分析, 用沼液作营养液进行番茄无土栽培是可行的。沼液要适当的稀释, 不同的沼液浓度对番茄的影响不同, 本试验中其沼液稀释比例1: 8较为合适, 产量均高于H营养液。栽培过程中须及时补充沼液( 3~ 7天), 及时补充螯合态铁元素, 调节沼液的pH 值至微酸性( pH值5. 8~ 6. 5), 才能保证番茄的正常生长 。沼液的成本几乎为零, 而营养液则每升约为30 元,本试验结果表明, 在西北地区的番茄无土栽培生产中, 应用沼液替代营养液, 既降低成本, 又能增加番茄产量, 通过废物利用提高了经济效益, 是一项值得大力推广的新型农村无公害蔬菜生产技术。
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