劉 杰,趙麗麗,馮 鴿,耿志剛,秦益民*
(1.青島明月海藻集團有限公司/農(nóng)業(yè)部海藻類肥料重點實驗室,山東 青島 266400;2.海藻活性物質(zhì)國家重點實驗室,山東 青島 266400)
海藻肥是天然有機肥,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),具有陸生植物無法比擬的 K、Ca、Mg、Zn、Fe、I 等 40 余種礦物質(zhì)元素和豐富的維生素,特別含有海藻中所特有的高度不飽和脂肪酸、海藻多糖和多種天然植物生長調(diào)節(jié)劑,如植物細胞分裂素、生長素、赤霉素、多酚化合物及抗生素類物質(zhì)等,這些物質(zhì)具有很高的生物活性,可刺激植物體內(nèi)非特異活性因子的產(chǎn)生,調(diào)節(jié)內(nèi)源激素的平衡[1],能夠?qū)χ参锏纳L及土壤改善產(chǎn)生有益功效[2],海藻肥已經(jīng)在很多國家和地區(qū)得到廣泛的應(yīng)用[3]。
甜蕎素有“五谷之王”的美稱[4],其富含藥用成分和多種營養(yǎng)物質(zhì),除含有淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等營養(yǎng)成分外,還含有槲皮素、蘆丁、金絲桃苷等多種黃酮類化合物,這些化合物具有較強的抗癌、降血脂等作用[5]。但是目前我國甜蕎產(chǎn)量維持在較低的水平,用肥的不合理是制約甜蕎產(chǎn)量的重要因素之一[6]。因此,施用營養(yǎng)成分含量全面的肥料,對于甜蕎的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高至關(guān)重要。
灰色關(guān)聯(lián)分析理論是對各處理多個性狀指標進行多維度的綜合評價,其能夠克服傳統(tǒng)評估方法中僅依據(jù)單個性狀指標來判斷各處理優(yōu)劣所造成的弊端,使得評價結(jié)果更加客觀和可靠[7],同時具有樣本數(shù)量少、結(jié)果準確和分析方法簡便等優(yōu)點[8]。
本文采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,分析了傳統(tǒng)化肥和海藻肥在作為基肥的情況下,對甜蕎主要農(nóng)藝性狀、生理生化性狀及籽粒品質(zhì)性狀的關(guān)聯(lián)度,以期為海藻肥在甜蕎上的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。1 材料與方法
試驗于2017年在青島市黃島區(qū)農(nóng)業(yè)部海藻類肥料重點實驗室試驗田進行,試驗地0~20cm堿解氮含量87.58mg/kg,有效磷含量54.28mg/kg,速效鉀含量157.52mg/kg,土壤有機質(zhì)含量2.48%,pH值為6.4。
以甜蕎品種常陸秋為供試材料(該品種在山西、內(nèi)蒙古地區(qū)產(chǎn)量均較好)。
采用完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計,在甜蕎種植時開溝施入不同基肥,并加入對照。施肥時注意將化肥與種子分開,防止燒苗。小區(qū)面積為25m2(5m×5m),小區(qū)行間距40cm,株距5cm,每個小區(qū)四周設(shè)保護行,重復(fù)3次,共15個小區(qū)。其他田間栽培管理按常規(guī)方法進行。甜蕎種植時間為2017年5月16號。完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計見表1。
表1 甜蕎完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計方案
2017年5月16號種植,8月25號收獲。測定的農(nóng)藝性狀有產(chǎn)量、開花總數(shù)、株高、莖粗、干重、千粒重、單株粒數(shù)和結(jié)實率(單株粒數(shù)/開花總數(shù));測定的生理生化性狀指標有SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、Pro含量、葉綠素含量;測定的籽粒品質(zhì)性狀有淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量、纖維素含量、抑制羥自由基能力、DPPH清除率、抗超氧陰離子自由基活力單位。
根據(jù)鄧聚龍[9]灰色系統(tǒng)理論原理,將5種處理所得的8個農(nóng)藝性狀、6個生理生化性狀和7個籽粒品質(zhì)性狀視為同一個灰色系統(tǒng),每種處理測定的性狀均為該系統(tǒng)中的一個因素。根據(jù)孫芳芳[10]綜合評價的方法步驟,將5種處理所得的8個農(nóng)藝性狀、6個生理生化性狀和7個籽粒品質(zhì)性狀分別作為比較數(shù)列,其中的最優(yōu)性狀分別設(shè)為參考數(shù)列。將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理后,按分辨系數(shù)為0.5進行關(guān)聯(lián)度分析,具體的計算采用EXCEL和DPS軟件進行。
將5種處理下的8個農(nóng)藝性狀作為比較數(shù)列,農(nóng)藝性狀中的最優(yōu)指標設(shè)為參考數(shù)列,分析方法同1.5,計算出綜合評價系數(shù)E1(表2)。
由表2可知,5種處理下的8個農(nóng)藝性狀綜合評價系數(shù)E1從大到小依次為:T5>T4>T2>T3>T1。因此,用海藻肥作為甜蕎基肥,可以使甜蕎的農(nóng)藝性狀最優(yōu)。
將5種處理下的6個生理生化性狀作為比較數(shù)列,生理生化性狀中的最優(yōu)指標設(shè)為參考數(shù)列,分析方法同1.5,計算出綜合評價系數(shù)E2(表3)。
由表3可知,5種處理下的6個生理生化性狀綜合評價系數(shù)E2從大到小依次為:T5>T2>T1>T3>T4。因此,用海藻肥作為甜蕎基肥,可以使甜蕎的生理生化性狀最優(yōu)。
將5種處理下的7個籽粒品質(zhì)性狀作為比較數(shù)列,籽粒品質(zhì)性狀中的最優(yōu)指標設(shè)為參考數(shù)列,分析方法同1.5,計算出綜合評價系數(shù)E3(表4)。
由表4可知,5種處理下的7個籽粒品質(zhì)性狀綜合評價系數(shù)E3從大到小依次為:T5>T2>T3>T4>T1。因此,用海藻肥作為甜蕎基肥,可以使甜蕎的籽粒品質(zhì)性狀最優(yōu)。
表2 農(nóng)藝性狀指標參數(shù)和綜合評價系數(shù)E1
表3 生理生化性狀指標參數(shù)和綜合評價系數(shù)E2
表4 籽粒品質(zhì)性狀指標參數(shù)和綜合評價系數(shù)E3
目前,灰色關(guān)聯(lián)分析理論已經(jīng)被應(yīng)用于作物相關(guān)性狀的分析[11],而海藻肥在蔬菜上的研究較多,但應(yīng)用于雜糧作物甜蕎的研究較少。本研究將海藻肥和傳統(tǒng)化肥作為甜蕎基肥,將甜蕎的農(nóng)藝性狀、生理生化性狀和籽粒品質(zhì)性狀進行了灰色關(guān)聯(lián)度分析,結(jié)果表明:海藻肥的綜合評價系數(shù)均最高,用海藻肥作為基肥更有利于甜蕎的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。因此在甜蕎種植過程中應(yīng)以海藻肥為主。
孫錦[12,13]的研究表明,施用海藻肥處理黃瓜莖粗、鮮根重與產(chǎn)量均較對照有所增加,海藻肥可顯著提高辣椒中干物質(zhì)含量和可溶性糖含量;趙秀芬[14]的研究表明,施用海藻肥可顯著提高菠菜、黃瓜以及大蒜的產(chǎn)量;王強[15]的研究表明,海藻肥能提高黃瓜SOD、POD等酶的活性,降低膜脂過氧化產(chǎn)物MDA的積累,提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量。海藻肥中富含中微量元素,其能顯著提高麥類作物籽粒中總黃酮和蘆丁的含量,而類黃酮含量的增加可以提高小麥籽??寡趸钚院妥杂苫那宄芰16]。本研究發(fā)現(xiàn)海藻肥作為甜蕎的基肥可以提高甜蕎的生長特性,與前人的研究有共同之處。
海藻肥能顯著提高甜蕎生長特性的原因,可能是由于該肥料中含有甜蕎生長所必需的鉬、銅、鋅、鐵、硼等微量元素和鎂、碘、鉀、鈣等礦物質(zhì)。此外,該肥料中還含有多種天然植物生長調(diào)節(jié)劑以及海藻活性物質(zhì),這些生理活性物質(zhì)可參與甜蕎體內(nèi)有機和無機物的運輸,可刺激甜蕎產(chǎn)生非特異性活性因子,使甜蕎體內(nèi)的抗逆因子增加,提高生物酶的活性和抗氧化能力,促進甜蕎對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,同時增加調(diào)節(jié)甜蕎內(nèi)源激素平衡,對甜蕎生長發(fā)育具有重要的調(diào)節(jié)作用。