吴红林， 肖志海， 朱妤婷， 邓春芳， 赵兴玲, 张宝杰，李云龙， 尹芳， 柳静， 刘士清， 张无敌

(1.云南师范大学，云南 昆明 650500；2.红河农业环保工作站，云南 蒙自 6661199)



发酵水葫芦汁液对大白菜生长及品质的影响

吴红林1， 肖志海2， 朱妤婷1， 邓春芳1， 赵兴玲1, 张宝杰1，李云龙1， 尹芳1， 柳静1， 刘士清1， 张无敌1

(1.云南师范大学，云南 昆明 650500；2.红河农业环保工作站，云南 蒙自 6661199)

通过施加不同用量的发酵水葫芦汁液作为追肥，研究其对大白菜生长及品质的影响.试验设置5个试验组，每组每次沼肥施用量分别为0 mL(A组)、50 mL(B组)、100 mL(C组)、150 mL(D组)、200 mL(E组).定时观察和测量大白菜各项生长指标，发现沼肥能明显促进大白菜的生长.至采收时，E组大白菜的各项生长指标相对于对照组均有不同程度的增长.通过单因素方差分析可知，大白菜的株高、叶片数、生物量各组间均存在显著性差异，说明沼肥施用量对以上三个大白菜生长指标有显著影响.其中E组大白菜的生物量与对照组相比提高了25.02%.同时，沼肥能明显提升大白菜的品质，其中E组大白菜的维生素C比对照组增加145.6%，还原糖增加92.5%，总糖增加27.1%.

发酵水葫芦汁液；沼肥；大白菜；生长及品质影响；单因素方差分析

水葫芦(Water hyacinth)，又名凤眼莲(Eichhornia crassipes(Martius) Solms Laubach)属雨久花科凤眼莲属,原产南美，1901年作为花卉引入中国.水葫芦的繁殖速度极快，条件适宜每周能繁殖一倍，在中国南部水域广为滋生，成为外来侵害物种的典型代表之一[1-2].然而水葫芦能将污水中大量的N、P、K、重金属等污染物吸收、富集到植株自身体内，现今已被广泛应用于生物修复、净化污染水体[3-5].滇池污染一直受到社会的广泛关注，“九五”以来，国务院连续3个五年计划都将滇池纳入国家“三河三湖”重点污染治理项目.因此，自2011年“5.26”滇池污染工作会议以后，昆明市采用大面积人工控制种植水葫芦来治理滇池水体.由于水葫芦光合效率高、繁殖快，在净化滇池水体的同时，也产生了大量的水葫芦，如不及时打捞处理，易腐烂造成滇池的二次污染.因此寻求大量水葫芦的合理处置途径，才能实现滇池水体治理与水葫芦资源化的综合利用.

现今，水葫芦的资源化利用技术得到快速发展，通过厌氧发酵将水葫芦进行能源回收已成为水葫芦资源化利用的一个重要途径[6].因其含水量高达94.7%以上[7]，将其固液分离、分别处置能较易实现水葫芦的快速减量化.并且水葫芦中含有大量N、P、K等动植物所需的营养元素[8]，分离后的残渣可用于制作饲料、复合肥[9-10]，可进行干发酵[11]，还可应用于固化成型技术、造纸、制作家具等[10]；而分离后的汁液属于高浓度的有机废水，可将其进行厌氧发酵[12-13]以杀灭病原菌及虫卵，降低化学需氧量(COD)，并增强发酵所产沼液中养分速效能力、提高沼肥利用率，使植物能更好的吸收和利用[14].汪吉东等[15]在水葫芦发酵沼液对紫叶莴苣生长和品质的影响研究中发现，沼液作为追肥比施化肥更能促进莴苣的生长，并且在75%沼液氮施用比例下可获得最高氨基酸、可溶性糖和维生素C含量的莴苣.冯慧芳等[16]以青菜为研究对象，研究水葫芦沼液对其体内抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量及其代谢相关酶活性的影响，结果表明，25%沼液+75%营养液处理组与对照组相比，对促进青菜生长和其体内ASA-GSH循环有显著影响.徐大勇等[17]研究了水葫芦压榨液厌氧发酵过程物质的变化，并分析了发酵水葫芦汁液对青菜种子发芽及后续生长的影响.结果表明，厌氧发酵能显著降低水葫芦汁液中的COD，并进一步说明了其发酵液具有作为植物液体肥料使用的潜力.以上研究均表明，水葫芦沼液是一种优质的有机液肥，作为沼肥施用能提高作物的产量和品质.

大白菜是人们经常食用的重要蔬菜之一，维生素C含量较高，对防治坏血病和增强身体的抗病能力非常有益.此外其铜和锰含量丰富，对提高中枢神经活动机能，促进人体造血具有重要的意义.试验以大白菜为研究对象，通过对其施用不同用量的发酵水葫芦汁液作为追肥，对比分析各生长指标及其品质指标的差异，研究发酵水葫芦汁液对大白菜生长及品质的影响.

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 沼液

取自本实验室经压榨后正常发酵的滇池水葫芦汁液，pH为7.0～7.5，黑褐色，无明显臭味.

1.1.2 试验种子

由昆明绿生蔬菜研究所提供的一代杂交优早四号大白菜种子.

1.1.3 试验器材

①普通直尺，测量精度为0.1 cm；

②游标卡尺，测量精度为0.05 mm；

③托盘天平，精度为1 g；

④花盆，内径25 cm.

1.2 试验设计

大白菜肥效试验设计5组不同沼液施用量的盆栽试验，每组7个平行，如表1所示.首先育种，之后随机选取长势较好的4叶龄幼苗定植，定植两周后每隔7 d浇一次沼液作为追肥.在沼液施用期间定时测量每组大白菜的生长指标并在采收时测定其基本物理指标和品质指标，研究沼液施用量对大白菜生长及其品质的影响.

表1 试验设计方案Table 1 Design of experiment

1.3 试验方法及测定指标

试验进行大白菜育苗，随机选取长势较好的幼苗定植15 d后开始对其幼苗施用不同用量的沼液，定时观测并记录每组大白菜的生长指标，包括株高、叶片数、叶宽、叶长及幅宽.采收时，测定其基本物理指标和品质指标，包括生物量、茎粗、TS%、VS%、维生素C、还原糖及总糖.通过试验观测、对比分析、SPSS单因素方差分析研究发酵水葫芦汁液对大白菜生长的影响及其品质的提升.

1.4 指标及测定方法

幅宽、株高、叶宽及叶长：用普通直尺测量.

生物量：用托盘天平测量.

茎粗：用游标卡尺测量.

总固体含量(TS%)、挥发性固体含量(VS%)：用实验室常规分析方法测定.

还原糖、总糖：采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定.

维生素C：采用2,6-二氯靛酚滴定法(GB/T 6195—86)测定.

1.5 数据的统计分析

利用SPSS19.0软件进行单因素方差分析及组间多重比较(LSD)，统计分析数据间的显著性差异.

2 试验结果与分析

2.1 沼液施用量对大白菜生长的影响

试验定期测定沼液施用期间大白菜的株高、叶片数、叶宽、叶长及幅宽，作图对比沼液施用量对生长期大白菜各项生长指标的影响，如图1-5所示.由图可见，随着大白菜生长，叶片数随沼液施用量的增加而递增，沼液施用量最多的E组各项指标最后均高于其他各组，其中株高、叶片数、叶宽及幅宽较为明显.至采收时，沼肥施用量最高的E组株高、叶片数、叶宽、叶长及幅宽相对于对照组分别增长了12.1%、8%、11.6%、2.02%、5.20%.

图1 沼液施用量对大白菜株高的影响

图2 沼液施用量对大白菜叶片数的影响

Fig.2 Effect of biogas fertilizer volume on the number of Chinese cabbage leaves

图3 沼液施用量对大白菜叶宽的影响

Fig.3 Effect of biogas fertilizer volume on leaf width of Chinese cabbage

图4 沼液施用量对大白菜叶长的影响

Fig.4 Effect of biogas fertilizer volume on leaf length of Chinese cabbage

图5 沼液施用量对大白菜幅宽的影响

Fig.5 Effect of biogas fertilizer volume on total width of Chinese cabbage

通过SPSS19.0软件对大白菜各项生长指标进行单因素方差分析，结果为：株高与叶片数组间均存在显著性差异，叶宽、叶长以及宽幅组间均不存在显著性差异.通过多重比较得到：E组株高与对照组存在显著性差异(P<0.05)，且与其他组均存在极显著性差异(P<0.01)；D组的叶片数与对照组存在显著性差异(P<0.05)，与其他组不存在显著性差异(P>0.05)，而E组叶片数除了与C组存在显著性差异(P<0.05)，与对照组存在极显著性差异(P<0.01)，如表2-3.结果说明沼液施用量对大白菜的株高及叶片数影响显著，沼液施用量越多越能促进大白菜的植株增高及叶片的生长.

表2 大白菜株高的单因素方差分析Table 2 Single factor analysis of variance on plant height of Chinese cabbage

表3 大白菜叶片数的单因素方差分析Table 3 Single factor analysis of variance on the number of Chinese cabbage leaves

2.2 大白菜采收时沼液施用量对其物理指标的影响

大白菜从生长到采收，共浇三次沼液.采收时能明显看出随着沼液施用量的增加，大白菜长得越高，叶片越多且越翠绿，其中对照组的两个平行盆栽试验出现蚜虫，而其他试验组均未出现病虫害.通过测定大白菜生物量、茎粗、TS%和VS%四个物理指标，得到大白菜各组生物量、茎粗、TS%、VS%及干物质积累量，结果见表4.由表4可知，生物量随着沼液施用量增加而递增，干物质积累量也基本符合该趋势，沼肥施用量最高的E组生物量比对照组增加25.02%，干物质积累量提高了7.78%.D组和E组的茎粗均明显高于对照组，而沼液施用量对大白菜有机质影响不明显.

表4 采收时各组大白菜物理指标的测定结果Table 4 Determination of mature Chinese cabbage′s physical indicators

通过SPSS软件对大白菜生物量、茎粗及干物质积累量进行单因素方差分析，结果表明，生物量各组间存在显著性差异，而茎粗、干物质积累量两指标各组间均不存在显著性差异.生物量指标各组间多重比较结果表明，D组与对照、B、E组存在显著性差异，E组与其他试验组均存在显著性差异，其中与A、B、C组存在极显著性差异，结果见表5.由表5可知，沼液施用量越多越有利于大白菜生物量的增加，这对大白菜产量的提高有显著性的影响，可缩短大白菜的上市时间，提高大白菜的商品化率.

表5 大白菜生物量的单因素方差分析Table 5 Single factor analysis of variance on biomass of Chinese cabbage

*The mean difference is significant at the 0.05 level

2.3 沼液施用量对大白菜品质的影响

已有研究表明，人类膳食中90%以上的维生素C来自水果和蔬菜，因此维生素C含量是许多蔬菜重要的营养品质指标之一[18]；而还原糖及总糖也是蔬菜的重要品质指标.试验通过采收当天测定大白菜的维生素C、还原糖及总糖含量研究沼液施用量对大白菜品质的影响，结果见表6.由表6可看出，试验组各项品质指标均高于对照组，且维生素C、还原糖及总糖含量均随着沼肥施用量增加而显著递增.其中E组与对照组相比，维生素C的最大增幅达145.6%，还原糖达92.5%，总糖达27.1%.分析结果说明，施用沼肥能明显提升大白菜品质.

表6 不同沼液施用量大白菜品质的影响(以鲜重计)Table 6 Effect of biogas fertilizer volume on quality of Chinese cabbage (in fresh weight)

3 结 论

试验结果表明，发酵后水葫芦汁液是一种理想的沼肥.就大白菜而言，随着发酵水葫芦汁液施用量的增加，能促进大白菜的生长，其中对株高、叶宽、叶片数及幅宽较明显.通过SPSS软件单因素方差分析，大白菜株高、叶片数、生物量组间存在显著性差异，即沼液施用量对其均存在显著影响.其中E组株高与对照组存在显著性差异，且与其他组均存在极显著性差异；D组的叶片数与对照组存在显著性差异，而E组叶片数除了与C组存在显著性差异，与对照组存在极显著性差异；D组生物量与对照、B、E组存在显著性差异，E组与A、B、C组存在极显著性差异.大白菜品质分析结果表明，试验组各项品质指标均高于对照组，且维生素C、还原糖及总糖含量均随着沼肥施用量增加而显著递增，E组维生素C比对照组增加145.6%，还原糖增加92.5%，总糖增加27.1%，这说明发酵水葫芦汁液对大白菜有较明显的肥效作用，能改善其品质.

与相关大白菜肥效试验文献相比，徐庆坤[19]等人和杨世文[20]等人均试验了榕风有机物腐熟剂处理的秸秆和钾肥对其产量和品质的影响，无论是从蔬菜增产或是品质提升，发酵后的水葫芦汁液都毫不逊色，完全可以作为优质的有机液肥.而且与化肥相比，发酵后的水葫芦汁液更有利于保护环境和保障食品安全，对绿色农业的发展有重大意义.

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The Effect of Fermented Water Hyacinth Fluid on Growthand Quality of Chinese Cabbage

WU Hong-lin1, XIAO Zhi-hai2, ZHU Yu-ting1, DENG Chun-fang1, ZHAO Xing-ling1,ZHANG Bao-jie1, LI Yun-long1, YIN Fang1, LIU Jing1, LIU Shi-qing1, ZHANG Wu-di1

(1.Yunnan Normal University,Kunming 650500,China;2.Honghe Agricultural Environmental Workstation,Mengzi 661100,China)

The experiment was carried on the effect on growth and quality of Chinese cabbage feeding with different volume of fermented water hyacinth fluid as biogas fertilizer.Five groups were set from A to E,and each group was respectively applied with 0 mL,50 mL,100 mL,150 mL,and 200 mL biogas fertilizer.Through recording and detecting the growth indexes of Chinese cabbage,it could be found that the biogas fertilizer could promote the growth of Chinese cabbage conspicuously.To harvest,the growth indexes of Chinese cabbage in group E were increased in different degrees compared with control group.The results of single factor analysis of variance showed that plant height,leaf number,and biomass of Chinese cabbage were significant difference.It meant volume of biogas fertilizer would influence the above three indexes greatly.And biomass of Chinese cabbage in group E increased by 25.02% compared with control group.At the same time, the quality of Chinese cabbage could be highly improved by feeding biogas fertilizer.Comparing with control group,vitamin C of Chinese cabbage in group E increased by 145.6%,reducing sugar increased by 92.5%,total sugar increased by 27.1%.

Fermented water hyacinth fluid; Biogas fertilizer; Chinese cabbage; Effect on the growth and quality; Single factor analysis of variance

2015-03-21

国家科技支撑计划资助项目(2010BAD03B01)；云南省科技创新平台建设计划资助项目(2013DH041)；国家级大学生创新创业训练计划资助项目(201210681004).

吴红林(1994-)，女，云南昭通人，主要从事生物质能开发及利用方面研究.E-mail:514014289@qq.com.

赵兴玲(1980-)，女，云南大理人，硕士，助理研究员，主要从事生物质能开发及利用方面研究.E-mail:zhaoxingling2004@163.com.

S216.4

A

1007-9793(2015)03-0020-07