生物有机肥对养心菜品质和产量的影响_王安琪.pdf

生物有机肥对养心菜品质和产量的影响王安琪1，宋冠林1，路来风1,2，张浩1，郭庆柱3，王昌禄1,2,*（1.天津科技大学食品科学与工程学院，天津300457；2.省部共建食品营养与安全国家重点实验室，天津300457；3.天津市宏胜源食用菌科技发展有限公司，天津300270）摘要：利用研制的包含多种功能菌（白黄链霉菌 TD-1、固氮菌 JZ1、无机磷分解菌 JWP1、有机磷分解菌 JP12、解钾菌 JK1）的菌剂对不同原料配比制成的农业有机废弃物堆肥进行二次发酵，制得具有促生功能的生物有机肥，并用于扦插养心菜种植中，探究生物有机肥对养心菜产量和品质的影响。结果表明：相较于不施肥组和未二次发酵处理的有机肥组，不同原料配比的二次发酵生物有机肥对养心菜的产量和品质有明显提高。在种植 70 d 后，N3M 生物有机肥组的养心菜生长指标较佳，须根分支数、单株产量最高，分别为 15.00 根和 11.89 g，株高增量达到 456.10%，显著高于不施肥组。在品质指标中，N3M 处理组养心菜的单宁含量为 2.19 mg kg-1，较不施肥组降低了 40.5%，养心菜涩味明显降低，同时该组养心菜的 VC 和总黄酮含量较不施肥组和未二次发酵组也有所提高。综上所述，施用适宜配方的生物有机肥能促进养心菜生长，同时提高其品质和产量。因此，生物有机肥可作为一种绿色环保肥料用于农业生产。关键词：生物有机肥；养心菜；品质；产量Effect of Bio-organic Fertilizer on Quality and Yield of Sedum aizoon L.WANG An-qi1,SONG Guan-lin1,LU Lai-feng1,2,ZHANG Hao1,GUO Qing-zhu3，WANG Chang-lu1,2,*（1.College of Food Science and Engineering,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China；2.State Key Laboratory of Food Nutrition and Safety,Tianjin 300457,China;3.Tianjin HONGSHENGYUANMushroom Technology Development Co.,Ltd.,Tianjin 300270）Abstract:The biological organic fertilizer with promoting function was prepared by secondary fermentation of agri-cultural organic waste composting made with different raw material ratios using the microbial inoculum containing avariety of functional bacteria(Streptomyces alboflavus TD-1,nitrogen fixing bacteria JZ1,inorganic phosphorus de-composing bacteria JWP1,organic phosphorus decomposing bacteria JP12 and potassium decomposing bacteria JK1)and used for planting of cuttage Sedum aizoon L.to explore the effects of the biological organic fertilizer on theyield and quality of the Sedum aizoon L.The results showed that compared with no-fertilization group and no-sec-ondary fermentation organic fertilizer group,the bio-organic fertilizer after secondary fermentation with differentproportions of raw materials significantly improved the yield and quality of Sedum aizoon L.After 70 days of plant-ing,the growth index of cabbage was better in the N3M bio-organic fertilizer group,with the highest branch numberof fibrous root and yield per plant,which was 15.00 and 11.89 g,respectively.The plant height increment reached基金项目：国家自然科学基金面上项目（31972177）作者简介：王安琪（1997），女，汉族，硕士研究生，研究方向：微生物资源开发与应用。*通信作者：王昌禄，博士，教授，研究方向：食品生物技术、农副产品生物转化及资源开发、食品营养与安全技术。保 鲜 研 究保鲜与加工Storage and Process2023，23（1）：9-159保鲜与加工Storage and Process联系邮箱：2023年第1期中图分类号：S567.23+9DOI：10.3969/j.issn.10096221.2023.01.002文献标识码：A456.10%,significantly higher than that in the no-fertilization group.Among the quality indexes,the tannin content ofSedum aizoon L.in the N3M treatment group was 2.19 mgkg-1,which was 40.5%lower than that in the no-fertilizationgroup,and the astringency of Sedum aizoon L.was significantly reduced,the VC and total flavonoid contents of Sedumaizoon L.were also higher than those in the no-fertilization group and the no-secondary fermentation group.In sum-mary,the application of bio-organic fertilizer could promote the growth of Sedum aizoon L.and improve its quality andyield.Therefore,that biological organic fertilize with appropriate formula can be used for agricultural production as agreen and environment-friendly fertilizer.Key words:bio-organic fertilizer;Sedum aizoon L.;quality;yield农业作为国民经济发展的基础和战略性产业，一直备受我国政府的重视，化肥具有价格低、见效快等特点，在我国农业用肥中占有很大比重1。但在农业生产中，长期不合理施用化肥导致出现诸多问题：施用量不科学导致化肥残留，加重土壤板结2；土壤理化性质改变3，土壤微生态平衡被破坏4；化肥施用比例不科学，导致作物营养需求得不到满足，产量降低5。一段时期以来，不合理施肥导致的土壤污染、食品安全问题日益增加。人们逐渐开始寻求一种既能保证作物种植效益，又能保护生态环境的肥料。生物有机肥（Biological organic fertilizer，BOF）不仅营养物质丰富，一定程度上能够有效代替化肥，可用于蔬菜、水果、农作物种植6，同时生物有机肥是以畜禽粪便、农作物秸秆、食品加工副产物、生活垃圾等有机废弃物为原料，能够实现对农业固体有机废物的资源化利用与转化，使其变废为宝。有机固体废物经过微生物发酵的无害化、腐熟处理，可制成兼具有机肥和微生物功效的肥料7，在促进作物生长的同时起到修复受污染的土壤和提高土壤肥力的作用。已有研究发现，在作物种植中，将生物有机肥代替一定量的化肥施用，作物口感更佳8，品质得到改善9，且随着施用生物有机肥比例的提高，作物果实形状和颜色更好10，果蔬中的硝酸盐含量降低11，可溶性糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸、VC、总糖含量12都有所提高，蔬菜、作物的总产量均较单独施用化肥有所提高13。生物有机肥品质的优劣主要取决于其所含功能微生物的作用强度和活菌数量。在生物有机肥制造过程中，通常在堆肥前加入发酵菌剂，包括一些活性强且耐高温、高渗等抗逆性较强的微生物，如纤维素降解菌、酵母菌、乳酸菌、木霉等14-15，这些微生物主要用于降解原料中的纤维素、木质素，以及促进堆肥形成腐殖质等物质。也有一些微生物，以放线菌16、固氮菌17、溶磷菌18、解钾菌等为主，在堆肥高温期后或物料腐熟后加入，这些功能菌能够通过二次发酵提高生物有机肥的营养物质含量19-20，增强生物有机肥的促生效果。养心菜（Sedum aizoon L.），又称费菜、土三七、景天三七、救心菜、高钙菜，是景天科景天属多年生草本植物21。养心菜可作为蔬菜，凉拌、烹炒或煲汤食用，清香可口、风味独特；也可入药，其性平，味甘，微酸，具有养心、平肝、宁心、滋阴养血、活血止血之功效，对预防心脏病、失眠、高血压，治疗牙龈出血、月经量多、跌打损伤、失眠、蛇虫咬伤、血管硬化等疾病均有一定疗效22。养心菜株形优美，绿色期长，耐修剪，花朵呈黄色聚伞状，常用作盆栽观赏花卉和植物造型，同时其耐旱及耐寒性好，适应性强，是风沙治理及园林绿化的优选植物23。本文利用实验室前期优化的菌剂对不同原料配比的农业有机废弃物堆肥初产物进行二次发酵，制得具有促生功能的生物有机肥，将其用于养心菜种植，旨在探究生物有机肥对养心菜的生长、品质和产量的影响，以期为利用生物有机肥提高其他作物产量、品质及促进农业可持续发展提供参考。1材料与方法1.1材料与设备1.1.1材料与试剂供试养心菜，选取购于江苏省徐州市沛县的绿茎养心菜幼苗，作为盆栽试验使用。BCA 试剂盒：碧云天生物技术有限公司；钨酸钠、钼酸钠、酒石酸钾钠：天津市北方天医化学试剂公司；氯化铝、没食子酸、氢氧化钠、醋酸钾、乙醇：天津市北方天医化学试剂公司；芦丁标准品、草酸、2,6-二氯酚靛酚钠：北京索莱宝科技有限公司。供试菌剂和生物有机肥均由天津科技大学食品10投稿平台：2023年第1期科学与工程学院发酵食品与生物资源开发研究室研制生产，菌剂中功能微生物为实验室保藏菌株：白黄链霉菌 TD-1（Streptomyces alboflavus TD-1）、固氮菌JZ1、无机磷分解菌 JWP1、有机磷分解菌 JP12、解钾菌 JK1。供试生物有机肥理化性质见表 1。供试条垛有机肥与纳米膜有机肥由天津市宏盛源食用菌科技发展有限公司提供。试验地点在天津市滨海新区（GPS：3903N，11768E），该地区属温带大陆性季风气候，土壤属于滨海盐化潮土、湿潮土和滨海盐土，含盐量 1%2%，土质黏重，质地板结，肥力欠佳。盆栽试验的土壤尽量保证质量和理化性质相同。供试土壤的基本理化情况见表 2。1.1.2仪器与设备Agilent 8453 紫外可见分光光度计：上海魁元科学仪器有限