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叶面喷施微量元素和氨基酸对不同氮水平小白菜产量及品质的影响

2011-02-10张木胡承孝刘金山孙学成陈青云杨静

长江蔬菜 2011年10期
关键词:小白菜硝酸盐微量元素

张木,胡承孝,刘金山,孙学成,陈青云,杨静

(华中农业大学资源与环境学院,湖北武汉,430070)

蔬菜是人们日常所食用的重要食物,其品质好坏直接关系到人体健康。生产中为追求高产,偏施过量氮肥,造成蔬菜硝酸盐大量累积,品质恶化,因此控制硝酸盐,改善品质成为亟待解决的问题[1]。试验以不同氮水平的四月蔓小白菜为材料,研究了叶面喷施微量元素及氨基酸对其产量及品质的影响,以寻求最佳施氮量及与最佳施氮量相适宜的最佳微肥与氨基酸处理,旨在为蔬菜优质高产以及为蔬菜叶面肥的研究提供理论依据,进而在实际生产中解决产量与品质的矛盾。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在武汉市华中农业大学微量元素研究中心试验基地进行,供试蔬菜为四月蔓小白菜。试验为盆栽试验,采用聚乙烯塑料盆作为种植容器,每盆装土2.5 kg。供试土壤为黄棕壤,有机质2.03%,碱解氮58.92 mg/kg,速效 P 6.33 mg/kg,速效钾99.36 mg/kg,pH 值 5.4。

1.2 试验设计

试验设0.2,0.4,0.6 g/kg 3个N水平,磷钾肥用量分别为 P2O5:0.15 g/kg、K2O:0.2 g/kg,肥源分别为尿素、磷酸一铵、氯化钾。磷钾肥作为基肥一次性施入,氮肥在播种前作基肥施入60%,出苗25 d追施40%。试验共设11个喷施处理,处理1(B):0.1%十水合四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O);处理 2(Zn):0.1%七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O);处理 3(Mo):0.05%四水合钼酸铵(NH4)2MoO4·4H2O);处理 4(Se):0.01%亚硒酸钠(Na2SeO3);处理 5(Si):0.1%九水合硅酸钠(Na2SiO3·9H2O);处理 6(Fe):0.1%七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O);处理 7(PGA):γ-聚谷氨酸[L-Glu-(L-Glu)n-L-Glu]; 处 理 8 (Gly):0.1% 甘 氨 酸(C2H5NO2);处理 9(Pro):0.1%脯氨酸(C5H9NO2);处理 10(Met):0.1%蛋氨酸(C5H11NO2S);处理 11(CK):去离子水。2010年3月16日播种,出苗1周后间苗,最终定苗8株。叶面肥在第20天时第1次喷施,以后每隔7天喷施1次,整个生长期共喷4次,选择傍晚喷施,每次喷施到叶片全部沾湿为止,第50天采收。

1.2 试验方法

小白菜于2010年 5月6日8:30~9:30收获,测完鲜质量后迅速存于冷藏箱中,用于测定硝酸盐、VC、可溶性糖、可溶性蛋白含量。硝酸盐采用流动注射分析仪测定[2];VC含量采用2,6-二氯酚靛酚还原滴定法测定,可溶性蛋白采用考马斯亮兰法测定,可溶性糖采用蒽酮比色法测定[3]。

表1 不同处理对小白菜产量的影响

表2 不同处理对小白菜叶片硝酸盐含量的影响

2 结果与分析

2.1 不同氮水平上喷施微量元素及氨基酸对小白菜产量的影响

表1表明,随着氮水平的提高,小白菜产量先增加后降低,最高产量出现在0.4氮水平上,平均产量为216.3 g。不同氮水平上,喷施微量元素及氨基酸的增产效果有所不同,在0.4氮水平上的增产效果最好,在0.2、0.6两个氮水平上的增产效果稍差。0.2氮水平上具有增产效果的处理依次为Zn>Met>Gly>B>Pro>Mo, 其中效果最好的是喷施 Zn、Met与Gly的处理,分别增产11.4%、11.1%和9.3%,与对照比达显著性差异。0.4氮水平上各处理的增产效果依次为 Met>Zn>PGA>Mo>B>Gly, 其中 Met、Zn、PGA、Mo增产幅度都在12.0%以上,且与对照比达显著水平。试验表明,施氮量为0.4 g/kg时,能较好地发挥叶面喷施微量元素及氨基酸的增产效果。施氮量为 0.6 g/kg 时, 喷施 B、Gly、Zn、Met、Se、Mo 有一定的增产效果,但增产幅度较小,只有喷施B的处理与对照比达显著性差异。

2.2 不同氮水平上喷施微量元素及氨基酸对小白菜叶片硝酸盐含量的影响

试验表明,小白菜叶片硝酸盐含量随施氮量的增加而迅速递增(表2),在3个氮水平上微量元素及氨基酸喷施均取得了较好效果。0.2氮水平上,硝酸盐按含量高低依次为 Se<Mo<Met<B<Zn<PGA<Gly<CK<Pro<Fe<Si, 其中 Se 与 Mo 降幅在 40%以上,Met、B与Zn降幅在30%以上,PGA降低硝酸盐含量28.9%,与对照比均未达显著性差异。0.4氮水平上,除Si外,各处理硝酸盐含量均较对照有一定程度的降低,其中B、Mo、Zn和Met效果最佳,与对照比达显著水平。0.6氮水平上各处理硝酸盐含量均较对照有所降低, 其中 Se、Pro、Gly、Met、B、PGA与Zn效果最好,降低幅度都在20%以上,且达显著水平,喷施Mo与Fe的处理减幅也达10%以上。

表3 不同处理对小白菜VC含量的影响

表4 不同处理对小白菜可溶性糖含量的影响

2.3 不同氮水平上喷施微量元素及氨基酸对小白菜营养品质的影响

①对小白菜VC含量的影响 表3表明,微量元素及氨基酸喷施对3个氮水平小白菜VC含量都有显著影响,VC含量分别增加11.4%,12.0%与7.4%。0.2氮水平上,各处理VC含量顺序为Si>Met>Zn>Se>Mo>PGA>B>Pro>Gly>Fe>CK, 其中 Si和Met处理后VC含量分别增加23.0%与19.6%,与对照比达显著性差异,Zn、Se、Mo、PGA 处理的增幅也在10%以上。在0.4氮水平上各处理按其效果依次为:Si>Fe>Mo>Met>Zn>Se>Gly>Pro>PGA>CK>B,其中 Si、Fe、Mo、Met、Zn、Se 处理的与对照比达显著水平,增幅最高达22.6%,最低也在10%以上。和0.4氮水平相似,0.6氮水平上除B外,各处理VC含量均增加,顺序为 Pro>Zn>Gly>Met>Mo>PGA>Si>Fe>CK>B,以 Pro、Zn、Gly、Met、Mo 效果较好,VC 含量增加10%以上,与对照比差异显著。

②对小白菜可溶性糖含量的影响 各处理对3个氮水平的小白菜可溶性糖含量都有显著影响(表4),但各氮水平间差别不大。在0.2氮水平上,各处理效果依次为 Zn>B>Met>PGA>Gly,与对照比未达显著性差异,其中以Zn效果最好,增幅达36.6%。0.4氮水平上,可溶性糖含量的顺序为Si>PGA>Gly>Pro>Se>CK>Fe>Mo>Zn>B>Met,其中施 Si可溶性糖含量增加35.7%,与对照比达显著性差异。0.6氮水平上,各处理小白菜可溶性糖含量均增加,以Fe和Met处理效果最佳,可溶性糖含量分别提高69.9%与52.4%,与对照比差异显著。

表5 不同处理对小白菜可溶性蛋白含量的影响

③对小白菜可溶性蛋白含量的影响 表5表明,3个氮水平可溶性蛋白平均含量差别较小,但是同氮水平下不同处理间差别较大。在0.2氮水平上,各处理可溶性蛋白含量依次为:Pro>Met>Fe>Mo>PGA>Se>B>Gly>CK>Zn>Si, 其中以 Pro、Met、Fe、Mo、PGA、Se、B处理效果较好,与对照比均达显著性差异。0.4 氮水平上,以 B、Pro、PGA、Gly喷施效果最好,可溶性蛋白含量增加10%以上,但与对照比差异不显著,喷施 Se、Si、Zn 效果稍差,而 Mo、Fe 和Met处理后,可溶性蛋白含量则降低。在0.6氮水平上,以Pro、Mo、Zn喷施效果最好,可溶性蛋白增加20%以上,其中Pro和Mo处理的与对照比达显著性差异,喷施Si与Fe后,可溶性蛋白含量增加16.8%以上,Met和B喷施后,可溶性蛋白增加幅度小于10%,而喷施Gly、Se和PGA的处理可溶性蛋白含量有所降低。

3 结论与讨论

3.1 不同氮水平上喷施微量元素及氨基酸对小白菜的增产作用

叶面喷施微量元素及氨基酸有较好的增产作用[4~5],本试验表明,随施氮量增加,产量先增加后降低,增幅也有先增后降的趋势,0.4氮水平上产量最高,增幅最大,说明在合理的施氮量基础上还可通过喷施微量元素及氨基酸来进一步提高产量。试验中喷施 B、Zn、Mo、Gly和 Met的处理产量有所增加,与前人结论[6~9]相符。Fe施用后,3个氮水平下的小白菜产量均降低,可能与Fe浓度偏高有关。有报道称,Si可以增强植物抗胁迫能力从而增加作物产量[10],本试验中却发现施Si后,小白菜产量降低,但随氮水平提高,减产幅度减小。尚庆茂等[11]认为Se可以提高蔬菜产量,本试验中在0.6氮水平上施Se获得增产,但在0.2与0.4氮水平上施Se则减产,猜测Se增产效果与其自身浓度以及施氮量有关。PGA和Pro在不同氮水平上增产效果不尽相同,前者在0.2与0.6氮水平上出现减产,后者在0.4与0.6氮水平出现减产,说明不同氨基酸在不同施氮量上效果不同。

3.2 不同氮水平上喷施微量元素及氨基酸对降低小白菜叶片硝酸盐的作用

随着氮水平的提高,硝酸盐含量大幅增加,但喷施微量元素及氨基酸后,小白菜内硝酸盐含量均有所降低,0.2与0.4氮水平硝酸盐含量均符合安全食用标准[12]。B、Zn、Mo、Se、PGA、Gly 和 Met施用后降低了3个氮水平小白菜硝酸盐含量,这是因为B有利于硝态氮还原所需碳水化合物的运输,Zn也有利于硝酸还原酶活性的提高,Mo是硝酸还原酶组分,Se能刺激生长加速氮代谢[13],而PGA、Gly和Met能替代部分硝态氮源[5]。李清芳等[14]认为Si可以提高硝酸还原酶活性,本试验在0.6氮水平上喷施Si后,硝酸盐含量有小幅降低,而在0.2与0.4两个氮水平上硝酸盐含量有所增加,说明其效果发挥受施氮量影响。喷施Fe增加了0.2氮水平硝酸盐含量,但在0.4与0.6两氮水平上则分别有18.0%与16.3%的降幅,可能是低氮水平下Fe刺激了小白菜对硝态氮的吸收所致。与Fe相似,Pro叶面喷施也增加了0.2氮水平下小白菜的硝酸盐含量,可能是不同氮水平下转运子对氨基酸的运载能力不同所致[15]。

3.3 不同氮水平上喷施微量元素及氨基酸对小白菜品质的改善作用

Zn、Mo、Se、Si、Fe、PGA、Pro、Gly 和 Met在 3 个氮水平上均能不同程度的提高小白菜VC含量,是因为Zn是多种酶的激活剂,Mo能提高抗坏血酸的代谢水平[16],Se和Fe可以增强其他酶系统和抗氧化酶系统的活性进而减少依赖抗坏血酸清除氧自由基的途径,PGA、Pro、Gly和Met则可以直接参与蛋白质代谢,可能相对增加了向VC方向转化的碳水化合物[17];与王荣萍[8]在苦瓜上的研究结果不同,本试验中3个氮水平下喷施Si均增加了小白菜VC含量。

B、Zn和Mo在增加了0.2与0.6氮水平上小白菜的可溶性糖含量,但0.4氮水平上却有所降低,可能因0.4氮水平较有利于小白菜的生长代谢,糖类大量转化为其他物质所致。有报道称,Se和Si能提高可溶性糖含量,本试验中Se和Si增加了0.4与0.6氮水平小白菜可溶性糖含量,但却降低0.2氮水平的可溶性糖含量,说明二者对可溶性糖含量的影响受供氮水平制约[18~19]。试验中Fe在低氮水平似乎并不利于可溶性糖含量的提高,但随着氮水平的提高,其效果从降低转为大幅增加。PGA和Gly对小白菜糖类代谢作用较好,在3个氮水平上均表现出较好效果。在0.2与0.4氮水平,Pro和Met可降低可溶性糖含量,因此在施用氨基酸肥时,要根据施氮量,来选择氨基酸的种类。

B施用后提高了3个氮水平上小白菜的可溶性蛋白含量,而Zn与Si则降低了0.2氮水平上小白菜的可溶性蛋白含量,0.4与0.6氮水平则增加。Zn在0.2氮水平上的降低可能因代谢差异所致,而Si似乎在高氮水平更利于发挥效果。报道称Mo和Fe能增加可溶性蛋白含量[20~21],本试验在0.2与0.6氮水平上有增幅,但在0.4氮水平上出现小幅降低,可能其效果发挥受自身浓度与施氮量影响。本试验中Se增加了0.2与0.4氮水平可溶性蛋白含量,降低了0.6氮水平下小白菜可溶性糖含量,与前人结论不尽相同[22]。Gly和Pro增加了3个氮水平可溶性蛋白含量,PGA提高了0.2与0.4氮水平上可溶性蛋白含量,Met则增加0.2与0.6氮水平可溶性蛋白含量,不同种类氨基酸效果差别较大。

3.4 结论

随施氮量增加产量先升高后降低,硝酸盐含量则大幅增加。3个氮水平的VC、可溶性糖、可溶性蛋白平均含量差别不大,但各处理间差别较大。不同施氮水平影响微量元素及氨基酸的效果,应结合施氮量来选择微量元素及氨基酸的种类。综合产量与品质2个因素,0.4 g/kg为小白菜最佳施氮水平,在该氮水平上 B、Zn、Mo、PGA、Gly 和 Met增加了产量,除Si外各处理均降低了硝酸盐含量,除B外各处理均提高了 VC 含量,Se、Si、PGA、Gly 和 Pro 增加了可溶性糖含量,B、Zn、Se、Si、PGA、Gly 和 Pro 则增加了可溶性蛋白含量。因此,在小白菜的生产中,除施用常规肥料外,还可考虑叶面喷施上述微量元素和有机物,以提高小白菜品质和产量。

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