含聚谷氨酸颗粒水溶肥对茄果类蔬菜产量和品质的影响

Effect of Granular Water-Soluble Fertilizer Containing Polyglutamic Acid on the Yield and Quality of Solanaceous Vegetables

张梦君 Mengjun ZHANG , 程红颂 Hongsong CHENG , 陈辉 Hui CHEN , 郭景丽 Jingli GUO , 陈宏 Hong CHEN , 刘锐杰 Ruijie LIU , 朱忠坤 Zhongkun ZHU , 陈虹 Hong CHEN , 樊志磊 Zhilei FAN

河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡 453731 Henan Xinlianxin Chemicals Group Co., Ltd., Xinxiang, Henan 453731, China

Author notes:

Correspondence to: 樊志磊(1987—)，男，硕士，农艺师，主要从事新型肥料开发与水肥一体化技术研究；fanzhilei312@163.com

摘要：

为探讨含聚谷氨酸颗粒水溶肥与挪威雅苒复合肥对不同作物的产量及品质的差异，以茄子、西红柿、辣椒、花菜等茄果类蔬菜为试验对象，在等养分的条件下，开展了田间小区试验。结果表明：上述4种作物的产量无显著性差异；与挪威雅苒复合肥处理相比，含聚谷氨酸颗粒水溶肥处理的茄子、西红柿、辣椒、花菜中的硝酸盐含量增长率分别为4.36%、-1.63%、53.35%、-17.32%，可溶性糖含量增长率分别为-1.20%、-7.60%、16.28%、11.05%，维生素C含量增长率分别为-2.25%、-7.08%、-22.87%、8.69%，可溶性蛋白含量增长率分别为-7.33%、-3.37%、2.13%、-4.10%。

关键词：

聚谷氨酸; 水溶肥; 颗粒肥料; 茄果类蔬菜; 产量; 品质;

Abstract：

The differences of yield and quality between granular water-soluble fertilizer containing polyglutamic acid and Norwegian Yara compound fertilizer on different crops are discussed. Field plot experiments have been carried out with eggplant, tomato, pepper and cauliflower under the same nutrient condition. The results show that there is no significant difference in the yield of the above four crops. Compared with Norwegian Yara compound fertilizer treatment, the growth rates of nitrate content in eggplant, tomato, pepper and cauliflower treated with granular water-soluble fertilizer containing polyglutamic acid are 4.36%, -1.63%, 53.35% and -17.32% respectively, the growth rates of soluble sugar content are -1.20%, -7.60%, 16.28% and 11.05% respectively, the growth rates of vitamin C content are -2.25%, -7.08%, -22.87% and 8.69% respectively, and the growth rates of soluble protein content are -7.33%, -3.37%, 2.13% and -4.10% respectively.

Keyword：

polyglutamic acid; water-soluble fertilizer; granular fertilizer; solanaceous vegetable; yield; quality;

颗粒水溶肥具有生产成本低、产品质量稳定、运输使用方便等优势。国内高塔复合肥产能过剩，可利用高塔工艺生产颗粒水溶肥，实现资源的综合匹配利用。颗粒水溶肥的推广使用主要集中在广西、广东、云南等地的经济作物区，与高端进口肥重合度较高，市场竞争激烈。为保证颗粒水溶肥的使用效果，提升其市场竞争力，河南心连心化学工业集团股份有限公司开发出一款含聚谷氨酸颗粒水溶肥。聚谷氨酸(γ-PGA)是一种天然阴离子生物多肽，通常由L-谷氨酸和D-谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基间的酰胺键连接而成^[1-3]，具有减少化肥流失、富集养分、提高化肥利用率、促进作物根系发育和蛋白质的合成等功能^[4]，因此在农业生产中可用作肥料增效剂、缓释剂和稳定剂。聚谷氨酸还可保持土壤水分，同时吸附土壤中的阳离子增强耕作土壤肥力，能有效改善土壤团粒结构，促进农作物生长，提高农作物的抗逆性^[5]。目前针对聚谷氨酸的研究多是采取掺混方式添加到粉剂水溶肥中的应用。

本文主要探讨含聚谷氨酸颗粒水溶肥与挪威雅苒复合肥应用于不同作物上的产量及品质差异，为进口肥与国产肥料的肥效差异提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年7—12月在河南省卫辉市吕绪屯刘庄村进行，供试作物为茄子、西红柿、辣椒、花菜，每种作物的供试田均为1块，编号分别为A、B、C、D。每块供试田的面积因农户种植作物面积不等而不同，其中：A地块试验面积为672 m²，试验设置2个处理，每个处理重复3次，共计6个小区，每个小区面积为112 m²；B地块试验面积为330 m²，试验设置2个处理，每个处理重复3次，共计6个小区，每个小区面积为55 m²；C地块试验面积为672 m²，试验设置同A地块；D地块试验面积为330 m²，试验设置同B地块。供试土壤类型均为潮土，质地中壤，肥力中上等，地力均匀，土壤理化性状见表 1。

表 1

供试田的土壤理化性状

供试田编号	w(有机质)/ %	ρ(铵态氮)/ (mg·L^-1)	ρ(硝态氮)/ (mg·L^-1)	ρ(有效磷)/ (mg·L^-1)	ρ(速效钾)/ (mg·L^-1)	ρ(有效钙)/ (mg·L^-1)	ρ(有效镁)/ (mg·L^-1)	ρ(有效硫)/ (mg·L^-1)
A	0.49	2.7	43.6	195.0	158.1	1 681.2	447.3	67.2
B	0.47	0	88.9	66.6	300.2	2 081.4	532.7	83.7
C	0.47	11.6	530.2	301.8	318.1	2 084.7	588.4	139.6
D	0.53	7.7	20.0	225.1	316.4	1 675.9	358.7	35.5

1.2 供试作物及肥料

供试作物及品种：茄子，真绿茄；西红柿，粉都53；辣椒，同乐壹号；花菜，卡罗拉。

供试肥料：含聚谷氨酸颗粒水溶肥Ⅰ型，N-P₂O₅-K₂O=17-17-17，w(聚谷氨酸)≥0.3%，w(Zn)≥0.5%，w(B)≥0.2%，河南心连心化学工业集团股份有限公司生产、提供；雅苒复合肥，不含聚谷氨酸，N-P₂O₅-K₂O=15-15-15，w(Zn)≤0.01%，w(B)≤0.01%，市场采购。

1.3 试验设计

每种供试作物分别设计2个处理，T1处理施用雅苒复合肥，T2处理施用含聚谷氨酸颗粒水溶肥Ⅰ型，采用等养分施肥。

在茄子、西红柿、辣椒移栽缓苗后，分别施加底肥并3次追肥，其中：T1处理底施雅苒复合肥56.6 kg/亩(1亩=667 m²)，每次追施雅苒复合肥17.0 kg/亩；T2处理底施含聚谷氨酸颗粒水溶肥Ⅰ型50.0 kg/亩，每次追施含聚谷氨酸颗粒水溶肥Ⅰ型15.0 kg/亩。

花菜T1、T2处理均底施优质农家肥3 000~ 5 000 kg/亩、硫酸铵25 kg/亩、过磷酸钙35 kg/亩、硫酸钾20 kg/亩；整个生育期进行3次追肥，其中T1处理每次追施雅苒复合肥20.0 kg/亩，T2处理每次追施含聚谷氨酸颗粒水溶肥Ⅰ型17.6 kg/亩。

供试茄子、辣椒、西红柿于7月移栽，12月陆续收获；供试花菜于8月移栽，10月陆续收获。试验的种植方式及田间管理均采用当地大田种植的常规方法，安排农户做好日常田间水肥管理及病虫害防治。

1.4 测定项目和方法

1.4.1 土壤样品采集与测定

试验开展前，采集0~20 cm耕层土壤，风干磨细过筛，按照ASI法测定土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效硫的含量及pH。

1.4.2 产量构成因子调查和产量测定

茄子、西红柿、辣椒、花菜等每个处理取3个点，每个点取长势均匀的连续20株果实，采用电子天平(YH-M30001型，杭州友恒称重设备有限公司)称量。

1.4.3 果实品质测定

硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250溶液法测定，可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸比色法测定，维生素C含量采用2, 6-二氯酚靛酚钠染色法测定^[6-7]。

1.5 数据计算与统计分析

采用Microsoft Excel及Statistix 8.0软件进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对茄子的产量和品质指标的影响

不同施肥处理的茄子产量和品质指标见表 2和表 3。

表 2

不同施肥处理的茄子产量

处理	小区产量/ kg	折算产量/ (kg·亩^-1)	增产量/ (kg·亩^-1)
T1	630.0 a	3 751.9
T2	626.5 a	3 731.0	-20.9
注：1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同

表 3

不同施肥处理的茄子品质指标

处理	w(硝酸盐)/ (mg·kg^-1)	w(可溶性糖)/ %	w(维生素C)/ (μg·g^-1)	w(可溶性蛋白)/ (mg·g^-1)
T1	440.08 b	4.15 a	35.6 a	2.32 a
T2	459.25 a	4.10 a	34.8 a	2.15 b

由表 2可知：T2处理与T1处理相比，产量有所降低，平均减产20.9 kg/亩，减产率为0.56%。

硝酸盐含量是无公害蔬菜安全品质的重要指标, 硝酸盐在体内会转化为致癌的亚硝酸盐而危害健康^[8]；可溶性糖含量是植物体内碳素营养状况及农产品品质性状的重要指标之一；蛋白质参与作物生长发育过程中细胞的增长、分裂以及新细胞的形成，为一切生物所必需。由表 3可知：2个处理的硝酸盐、可溶性蛋白含量差异显著，T2处理的硝酸盐含量与T1处理的相比增加4.36%，可溶性蛋白含量降低7.33%；T2处理的可溶性糖、维生素C的含量也比T1处理的分别降低1.20%、2.25%。

2.2 不同施肥处理对西红柿的产量和品质指标的影响

不同施肥处理的西红柿产量和品质指标见表 4和表 5。

表 4

不同施肥处理的西红柿产量

处理	小区产量/ kg	折算产量/ (kg·亩^-1)	增产量/ (kg·亩^-1)
T1	490.0 a	5 942.4
T2	503.0 a	6 100.0	157.6

表 5

不同施肥处理的西红柿品质指标

处理	w(硝酸盐)/ (mg·kg^-1)	w(可溶性糖)/ %	w(维生素C)/ (μg·g^-1)	w(可溶性蛋白)/ (mg·g^-1)
T1	294.45 a	6.05 a	29.54 a	3.56 a
T2	289.64 b	5.59 a	27.45 b	3.44 a

由表 4可知：T2处理与T1处理相比，产量有所增加，平均增产157.6 kg/亩，增产率为2.65%。

由表 5可知：2个处理的硝酸盐、维生素C含量差异显著，T2处理的硝酸盐、维生素C含量比T1处理的分别降低1.63%、7.08%；T2处理的可溶性糖、可溶性蛋白的含量比T1处理的分别降低7.60%、3.37%。

2.3 不同施肥处理对辣椒的产量和品质指标的影响

不同施肥处理的辣椒产量和品质指标见表 6和表 7。

表 6

不同施肥处理的辣椒产量

处理	小区产量/ kg	折算产量/ (kg·亩^-1)	增产量/ (kg·亩^-1)
T1	231.5 a	1 378.7
T2	234.5 a	1 396.6	17.9

表 7

不同施肥处理的辣椒品质指标

处理	w(硝酸盐)/ (mg·kg^-1)	w(可溶性糖)/ %	w(维生素C)/ (μg·g^-1)	w(可溶性蛋白)/ (mg·g^-1)
T1	184.45 b	2.15 b	80.24 a	3.29 a
T2	282.86 a	2.50 a	61.89 b	3.36 a

由表 6可知：与T1处理相比，T2处理的产量有所增加，平均增产17.9 kg/亩，增产率为1.30%。

辣椒是维生素C含量较高的一种蔬菜，维生素C含量是评价辣椒品质的重要指标之一^[9]。由表 7可知：2个处理的硝酸盐、可溶性糖、维生素C含量差异显著，T2处理的硝酸盐、可溶性糖含量与T1处理的相比分别增加53.35%、16.28%，维生素C的含量降低22.87%；T2处理的可溶性蛋白的含量比T1处理的增加2.13%。

2.4 不同施肥处理对花菜的产量和品质指标的影响

不同施肥处理的花菜产量和品质指标见表 8和表 9。

表 8

不同施肥处理的花菜产量

处理	小区产量/ kg	折算产量/ (kg·亩^-1)	增产量/ (kg·亩^-1)
T1	198.0 a	2 401.2
T2	191.5 a	2 322.4	-78.8

表 9

不同施肥处理的花菜品质指标

处理	w(硝酸盐)/ (mg·kg^-1)	w(可溶性糖)/ %	w(维生素C)/ (μg·g^-1)	w(可溶性蛋白)/ (mg·g^-1)
T1	1 561.86 a	1.90 b	71.03 b	7.31 a
T2	1 291.42 b	2.11 a	77.20 a	7.01 b

由表 8可知，与T1处理相比，T2处理的产量有所降低，平均减产78.8 kg/亩，减产率为3.28%。

由表 9可知，2个处理的硝酸盐、可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白含量差异显著，T2处理的硝酸盐、可溶性蛋白的含量与T1处理的相比分别降低17.32%、4.10%，可溶性糖、维生素C含量分别增加11.05%、8.69%。

3 结语

目前大量试验研究集中在聚谷氨酸作为增效物质添加到肥料中，与当地农民习惯用肥进行对比，以验证其肥效特点，很少涉及与进口肥料的对比试验研究。另外，聚谷氨酸作为增效剂一般运用在微生物肥、复合肥、水溶肥粉剂产品中，对于颗粒型水溶肥中添加聚谷氨酸并验证其肥效的研究还未见报道。

本研究结果表明，与进口的雅苒复合肥相比：①施用含聚谷氨酸颗粒水溶肥处理的茄子在产量上无显著差异，减产率为0.56%；硝酸盐含量有所增加，增加率为4.36%；可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白的含量有所降低，降低率分别为1.20%、2.25%、7.33%。②施用含聚谷氨酸颗粒水溶肥处理的西红柿在产量上无显著差异，增产率为2.65%；硝酸盐、可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白的含量均有所降低，降低率分别为1.63%、7.60%、7.08%、3.37%。③施用含聚谷氨酸颗粒水溶肥处理的辣椒在产量上无显著差异，增产率为1.30%；硝酸盐、可溶性糖、可溶性蛋白的含量有所增加，增加率分别为53.35%、16.28%、2.13%；维生素C含量有所降低，降低率为22.87%。④施用含聚谷氨酸颗粒水溶肥处理的花菜在产量上无显著差异，减产率为3.28%；硝酸盐、可溶性蛋白的含量有所降低，降低率分别为17.32%、4.10%；可溶性糖、维生素C的含量有所增加，增加率分别为11.05%、8.69%。

ckwx 参考文献

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