植物酵素对茄子产量及品质的影响.pdf

江西农业学报 2023，35（06）：4953ActaAgriculturaeJiangxiDOI:10.19386/ki.jxnyxb.2023.06.007植物酵素对茄子产量及品质的影响谢育利1，2，邓秀泉3，李 楠4，王吉平1，唐芳玉3，罗增桂5，苏天明1*（1.广西壮族自治区农业科学院 农业资源与环境研究所，广西 南宁 530007；2.南宁市灌溉试验站，广西 南宁 530001；3.广西力源宝科技有限公司，广西 南宁 530033；4.广西大学，广西 南宁 530004；5.广西起凤橘洲生态农业有限公司，广西 南宁 530100）摘 要:为研究植物酵素对茄子产量及品质的影响，采用田间小区试验方法，设置3个试验处理（T1为单施化肥；T2为施用化肥+植物酵素1；T3为施用化肥+植物酵素2），测定茄子生长发育期内的叶面积、叶片SPAD值、果实性状（果长和果粗）、果实产量，以及果实氮、磷、钾、还原糖、维生素C、粗纤维含量等指标。结果表明：化肥+植物酵素配施能促进茄子叶片生长，在茄子采收的前、中、后期，T2的茄子叶面积均高于T1和T3，其中在茄子采收前期，T2的叶面积比T1显著高出了18.22%；在各采收期不同处理间茄子的果实性状和叶片SPAD值差异不显著；化肥与植物酵素配合施用可以增加茄子产量6.84%11.52%，其中T2的增产效果达到了显著水平；但是化肥与植物酵素配合施用对茄子的果实品质无显著改善效果。关键词:植物酵素；茄子；生长发育；产量；品质 中图分类号：S641.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8581（2023）06-0049-05Effects of Plant Enzymes on Yield and Quality of Eggplant XIEYu-li1,2,DENGXiu-quan3,LINan4,WANGJi-ping1,TANGFang-yu3,LUOZeng-gui5,SUTian-ming1*(1.AgriculturalResourceandEnvironmentResearchInstitute,GuangxiAcademyofAgriculturalSciences,Nanning530007,China;2.NanningIrrigationExperimentStation,Nanning530001,China;3.GuangxiLiyuanbaoScienceandTechnologyCo.,Ltd.,Nanning530033,China;4.GuangxiUniversity,Nanning530004,China;5.GuangxiQifengJuzhouEcologicalAgricultureCo.,Ltd.,Nanning530100,China)Abstract:Inordertostudytheeffectofplantenzymesontheyieldandqualityofeggplant,thefieldplottestmethodwasusedtosetupthreeexperimentaltreatments:T1(singleapplicationofchemicalfertilizer),T2(chemicalfertilizer+plantenzyme1)andT3(chemicalfertilizer+plantenzyme2).Theleafarea,SPADvalue,fruitcharacteristics(fruitlengthandfruitdiameter),yieldandthechangecharacteristicsofnitrogen,phosphorus,potassium,reducingsugar,vitaminC,crudefiberandotherqualityindicatorsofeggplantduringthegrowthperiodweremeasured.Theresultsshowedthatchemicalfertilizercombinedplantenzymecouldpromotethegrowthofeggplantleaves.Attheearly,middleandlatestagesofeggplantharvest,theleafareaofT2washigherthanthatofT1andT3,andattheearlystageofeggplantharvest,theleafareaofT2wassignificantlyhigherthanthatofT1by18.22%,butthedifferenceofeggplantfruitcharactersandSPADwasnotsignificantindifferenttreatmentsatdifferentharveststages.Inaddition,thecombinedapplicationofchemicalfertilizerandplantenzymecouldincreasetheyieldofeggplantby6.84%11.52%,ofwhichthetotalyieldofT2eggplantwassignificantlyincreased,buttherewasnosignificanteffectonthequalityofeggplantfruit.Key words:Plantenzyme;Eggplant;Growthanddevelopment;Yield;Quality植物酵素是以植物为主要原料，添加或不添加辅料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的酵素产品的总称1。植物酵素可以将有机废弃物资源化利用，同时具有制作简便、安全环保等特点。以往的研究发现，植物酵素在种植业上具有改良土壤结构、促进植物生长、增产提质等功效，展现出良好的应用前景2-4。李方志等5在施用化肥和农药20多年的耕地上施用5种不同浓度的环保酵素液，研究结果显示：环保酵素对土壤有改良效果，可改善土壤质量，其中以持续施浇收稿日期：2023-02-24基金项目：广西重点研发计划（桂科AB22080068）；南宁市科学研究与技术开发计划（20222064）；南宁市武鸣区科学研究与技术开发计划（20200201）；广西农业科学院基本科研业务专项（桂农科2017JM04）。作者简介：谢育利（1989），女，广西玉林人，工程师，硕士，主要从事农田生态方面的研究。*通信作者：苏天明。江 西 农 业 学 报35 卷501 750环保酵素的改良效果最佳，可有效增加土壤速效钾含量6.06%。赵峥等6将葡萄废果进行厌氧发酵，制成酵素液肥并应用于葡萄园中，结果发现施用葡萄废果酵素液肥会显著影响葡萄园土壤细菌多样性和群落结构特征，土壤微生物优势种群分布规律发生了显著变化，在某些与氮循环相关的菌属如硝化菌属Nitrobacter和中慢生根瘤菌属Mesorhizobium中具有明显的丰度优势。范鹤龄等7研究发现施用酵素后的土壤有机质含量高达2.55%3.87%，土壤速效氮、磷、钾含量、pH值以及田间持水量均得到了有效提高，容重降低，同时在酵素堆肥处理条件下辣椒的果重比传统施肥处理提高了53%92%，果实VC含量是传统施肥处理的1.12倍以上，经济系数达48%以上，比传统施肥法提高了828个百分点。本研究所用植物酵素为利用残次沃柑制备的酵素营养液8，经一定条件的发酵处理后，残次沃柑酵素营养液可以满足 植物酵素(QB/T53232018)的一般理化指标要求和特征理化指标要求，但该植物酵素尚未进行田间应用试验，其对作物产量及品质的影响尚未明确。鉴于此，笔者研究了2种残次沃柑酵素营养液对茄子产量及品质的影响，旨在为该植物酵素的推广应用提供科学依据。1 材料与方法1.1 试验区概况本试验在广西壮族自治区贵港市农业科学研究所（23.11 N，109.54 E）进行。在试验开始前，采集020cm耕层土壤，检测其基本理化性质，检测结果如下：pH值7.3、全氮含量0.183%、全磷含量0.12%、全钾含量0.50%、有效磷含量17.0mg/kg、速效钾含量114.0mg/kg、有机质含量29.2g/kg、水解性氮含量83.7mg/kg。1.2 试验材料选择当地常见的紫红长茄作为供试材料，茄子种子购于广州市绿霸种苗有限公司。供试肥料包括硝硫基复合肥（15-15-15）、全水溶肥（17-17-17）、植物酵素液。前2种肥料由中逸农业股份有限公司生产。植物酵素液由笔者自制，其中植物酵素1的配方为残次沃柑自来水糖蜜=3101（质量比），植物酵素2的配方为残次沃柑自来水糖蜜=3 101（质量比，含酵素菌）。2种植物酵素液的理化指标见表1。表1 供试植物酵素液的理化指标植物酵素pH值有机质/(g/L)有机酸/(g/L)有效活菌数/(CFU/L)蛋白酶活性/(U/L)-葡聚糖酶活性/(U/L)多酚/(mg/L)植物酵素14.0430.401.022.2107069.45325植物酵素24.0130.800.291.410786827.26300注：有机酸含量以乳酸计；有效活菌数以乳酸菌计。1.3 试验方法1.3.1 试验方案设计 本试验共设置3个施肥处理，分别是：单施化肥(T1，对照)、化肥+植物酵素1(T2)、化肥+植物酵素2(T3)。每个处理设置3个重复小区，小区面积15m2，各小区采用随机区组排列。本试验于2021年4月15日茄子育苗，5月6日移栽定植，每小区种植30株茄苗。根据茄子植株对养分的需求确定以下施肥方案：底肥施用硝硫基复合肥，每小区施用2.5kg，采用撒施方式；追肥施用全水溶肥，每次施用0.5kg，生长期间每10d追肥1次，采用撒施方式；植物酵素于茄子开花后施用，茄子成长期每7d施用1次，每次将50mL植物酵素用自来水稀释300倍后喷施，单施化肥处理喷施等量清水。茄子分3次采收：移栽134d后第1次采收（前期）；移栽156d后第2次采收（中期）；移栽174d后第3次采收（后期）。1.3.2 测定项目及方法 叶面积与SPAD：在茄子采收期，分别在各小区选取长势相近的茄子植株5株，用卷尺测量其叶片长及叶片宽，用叶绿素仪测定叶片的SPAD值；叶面积的计算公式为：叶面积=叶片长叶片宽0.79。果实性状：在茄子采收期，每个小区选择长势相近的成熟茄子5个，分别用卷尺和游标卡尺测量果长和果粗。产量：在茄子采收期，每次将各处理所有小区的成熟茄果采摘后进行称重，最后将所有批次茄果产量累加，即为该处理的茄子产量。果实品质：在每个小区采收长势相近的成熟茄子5个，装袋冷藏。氮含量测定用凯氏定氮法(GB5009.52016)；磷含量测定用对二苯酚亚硫酸钠还原法(GB5009.872016)；钾含量测定用火焰原子吸收法(GB5009.912017)；还原糖含量测定6 期谢育利等：植物酵素对茄子产量及品质的影响51用直接滴定法(GB5009.72016)；维生素C含量测定用2，6二氯靛酚滴定法(GB5009.862016)；粗纤维含量测定用重量法(GB/T5009.102003)。1.4 数据分析使用Excel2016软件进行试验数据整理及绘图，使用SPSS16.0软件进行方差分析和皮尔逊相关分析。2 结果与分析2.1 植物酵素对茄子叶面积和SPAD的影响由图1可以看出：在茄子采收的前、中、后期，T2处理的茄子叶面积均高于T1和T3，其中在茄子采收前期，T2的叶面积比T1显著高出了18.22%；在茄子采收前期和中期，T2处理的叶片SPAD值略高于T1和T3，在采收后期则反之，但在采收中、后期各处理间叶片SPAD值差异均不显著，说明植物酵素对叶片SPAD值的影响较小。时期时期SPAD值在同一时期不同小写字母表示不同处理之间指标值差异显著（P0.05）。图1 不同处理条件下茄子的叶面积及SPAD值2.2 植物酵素对茄子果实性状及产量的影响由表2可以看出：在茄子采收前期、中期和后期，果长均以T3处理最大，T2次之，T1最小；果粗在采收前期和中期以T2最大，T3次之，T1最小，在采收后期表现为T3T1T2，但在各采收期各处理之间的茄子果实性状差异均不显著；茄子总产量以T2最高，T3次之，T1最低，其中T2的茄子总产量较T1显著提高了11.52%，T3的茄子总产量较T1提高了6.84%，但差异不显著。此结果说明化肥配施植物酵素能在一定程度上提高茄子的果实产量。表2 不同处理条件下茄子果实性状差异处理果长/cm果粗/cm产量/kg前期中期后期前期中期后期T128.000.60a32.050.81a30.701.14a46.083.84a52.891.79a51.182.20a93.422.62bT228.530.50a33.261.81a30.870.40a49.742.52a54.970.80a48.661.36a104.197.73aT328.671.30a33.711.85a31.793.23a47.252.86a54.112.39a51.662.40a99.811.38ab注：同列不同小写英文字母表示差异达显著性水平（P0.05）。下同。2.3 植物酵素对茄子果实品质的影响由表3可以看出：在采收前期，茄子氮含量以T3最高，粗纤维含量以T2和T3最低，钾、还原糖和维生素C含量均以T1表现最优，磷含量以T2最优；在采收中期，茄子氮、粗纤维含量均以T1最优，维生素C含量以T3最优，磷、钾和还原糖含量则均以T2最优；在采收后期，茄子氮、磷、钾和还原糖含量均以T2表现最优，维生素C含量以T3最高，粗纤维含量以T1最优。方差分析结果显示，在各采收期不同处理之间茄子的果实品质指标差异均未达到显著水平，说明在本研究中施用植物酵素对茄子果实的品质未表现出显著的改善作用。2.4 各项指标的相关性分析皮尔逊相关分析结果表明：果长、钾含量均与SPAD值呈显著正相关，相关系数分别为0.658和0.723；产量与果长、果粗、叶面积、SPAD值等农艺性状指标呈正相关，相关系数在0.1620.526之间，但其相关性未达到显著水平（表4）。3 讨论与结论产量是衡量蔬菜生产能力的重要指标，施肥是保障蔬菜产量的重要途径。以往的研究表明，植物酵素应用于农业种植具有良好的增产效果。江 西 农 业 学 报35 卷52胡成成等10研究了酵素菌肥对膜下滴灌水稻的生育期、分蘖动态等农艺性状及内在品质的影响，结果发现酵素菌肥能够缩短膜下滴灌水稻的生育期，提高其群体有效分蘖比例，最终增加了水稻的产量。赵英等11研究了新型玉米酵素专用肥对玉米生长发育及产量的影响，结果显示，施用新型玉米酵素专用肥后，玉米根系发达，根量增大，毛细根系数量增多，植株整体的生长发育状态良好，产量最高。刘伟12研究了植物酵素对水稻苗期素质、成熟期产量性状及稻米品质的影响，结果表明，植物酵素对水稻的生长具有促进作用，产量增加了7.90%，直链淀粉含量下降了5.01%，蛋白质含量提高了4.03%，有效提高了稻米的产量和品质。表3 不同处理条件下茄子果实品质指标差异时期处理氮/(g/100g)磷/(mg/100g)钾/(mg/100g)还原糖/(g/100g)维生素C/(mg/100g)粗纤维/%前期T10.13600.01a23.17005.82a174.330029.02a2.57000.12a10.83000.49a0.80000.00aT20.13570.01a24.13000.49a160.670010.69a2.43000.12a9.82000.19a0.73000.06aT30.14130.01a22.80002.21a147.000012.49a2.53000.06a9.17000.33a0.73000.06a中期T10.11600.02a5.16003.41a163.330025.17a2.20000.20a6.73001.10a1.00000.00aT20.11500.01a8.35002.65a167.33000.57a2.37000.15a6.28000.58a1.13000.12aT30.10500.00a7.36002.35a158.330017.04a2.33000.12a6.74002.26a1.03000.12a后期T10.11900.00a16.97002.17a138.000016.37a2.50000.26a14.70001.51a1.06000.06aT20.12400.01a17.36000.90a167.33009.61a2.67000.06a14.57001.61a1.17000.21aT30.11000.01a15.26001.40a145.330022.81a2.53000.15a14.83001.59a1.50000.26a表4 各指标间的皮尔逊相关系数项目产量果长果粗叶面积SPAD氮磷钾还原糖维生素C粗纤维产量1果长0.1971果粗0.5260.4511叶面积0.4510.3000.4971SPAD0.1620.658*0.1970.3601氮0.004-0.4360.066-0.0330.0781磷-0.058-0.395-0.3530.028-0.293-0.0191钾-0.1160.088-0.2230.2210.723*0.4910.1991还原糖0.2150.183-0.3580.1670.3190.1740.1550.4891维生素C0.4920.2380.0110.266-0.188-0.6220.025-0.4950.3011粗纤维-0.0120.375-0.1850.0280.585-0.153-0.5560.3240.231-0.0981注：*表示相关性达到显著水平（P0.05）。在本研究中，T2处理的茄子总产量较T1显著提高了11.52%，说明施用植物酵素能较好地提高茄子产量，这进一步验证了植物酵素在农业种植中的增产作用。本试验用植物酵素所含的有机质、有机酸、多酚等均是对作物生长有益的成分，能有效促进作物生长，这可能是化肥配施植物酵素能增加茄子产量的原因。另外，张越等13-14研究发现，蛋白酶可以调节植物根部与叶片之间的营养平衡，同时提高植物的光合速率，从而提高其产量。在本试验中，植物酵素1和植物酵素2的理化指标基本相同，但后者的蛋白酶活性为868U/L，而前者的蛋白酶活性为0，由此导致化肥配施植物酵素2对茄子的增产效果优于化肥配施植物酵素1的增产效果，说明蛋白酶确实有增产作用。本研究另外发现，植物酵素1和植物酵素2均未对茄子的果实品质表现出显著的改善作用，究其原因，一方面，可能是由于植物酵素的养分含量过低，未能达到改善茄子品质所需的浓度要求15-17；另一方面，可能是由于植物酵素的施用方法和时间不太合适，导致植物酵素未能在合适的时间为茄子果实品质改善提供养分18-20。因此，笔者今后拟进一步研究植物酵素不同浓度及施用方法对作物产量和品质的影响，探索更加合理有效的施用方式，以期为充分发挥植物酵素的增产提质效果提供科学依据。综上所述，从增加茄子产量的角度考虑，建议在农业种植中化肥与植物酵素配合施用。6 期谢育利等：植物酵素对茄子产量及品质的影响53参考文献：1 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