葉面噴施微量元素和氨基酸對(duì)不同氮水平小白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

張木，胡承孝，劉金山，孫學(xué)成，陳青云，楊靜

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北武漢，430070）

蔬菜是人們?nèi)粘Ｋ秤玫闹匾澄?，其品質(zhì)好壞直接關(guān)系到人體健康。生產(chǎn)中為追求高產(chǎn)，偏施過量氮肥，造成蔬菜硝酸鹽大量累積，品質(zhì)惡化，因此控制硝酸鹽，改善品質(zhì)成為亟待解決的問題[1]。試驗(yàn)以不同氮水平的四月蔓小白菜為材料，研究了葉面噴施微量元素及氨基酸對(duì)其產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以尋求最佳施氮量及與最佳施氮量相適宜的最佳微肥與氨基酸處理，旨在為蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)以及為蔬菜葉面肥的研究提供理論依據(jù)，進(jìn)而在實(shí)際生產(chǎn)中解決產(chǎn)量與品質(zhì)的矛盾。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在武漢市華中農(nóng)業(yè)大學(xué)微量元素研究中心試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試蔬菜為四月蔓小白菜。試驗(yàn)為盆栽試驗(yàn)，采用聚乙烯塑料盆作為種植容器，每盆裝土2.5 kg。供試土壤為黃棕壤，有機(jī)質(zhì)2.03%，堿解氮58.92 mg/kg，速效 P 6.33 mg/kg，速效鉀99.36 mg/kg，pH 值 5.4。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)0.2，0.4，0.6 g/kg 3個(gè)N水平，磷鉀肥用量分別為 P2O5：0.15 g/kg、K2O：0.2 g/kg，肥源分別為尿素、磷酸一銨、氯化鉀。磷鉀肥作為基肥一次性施入，氮肥在播種前作基肥施入60%，出苗25 d追施40%。試驗(yàn)共設(shè)11個(gè)噴施處理，處理1（B）：0.1%十水合四硼酸鈉（Na2B4O7·10H2O）；處理 2（Zn）：0.1%七水合硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）；處理 3（Mo）：0.05%四水合鉬酸銨（NH4)2MoO4·4H2O）；處理 4（Se）：0.01%亞硒酸鈉（Na2SeO3）；處理 5（Si）:0.1%九水合硅酸鈉（Na2SiO3·9H2O）；處理 6（Fe）：0.1%七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）；處理 7（PGA）：γ-聚谷氨酸[L-Glu-（L-Glu）n-L-Glu]； 處 理 8 （Gly）：0.1% 甘 氨 酸（C2H5NO2）；處理 9（Pro）：0.1%脯氨酸（C5H9NO2）；處理 10（Met）：0.1%蛋氨酸（C5H11NO2S）；處理 11（CK）：去離子水。2010年3月16日播種，出苗1周后間苗，最終定苗8株。葉面肥在第20天時(shí)第1次噴施，以后每隔7天噴施1次，整個(gè)生長(zhǎng)期共噴4次，選擇傍晚噴施，每次噴施到葉片全部沾濕為止，第50天采收。

1.2 試驗(yàn)方法

小白菜于2010年 5月6日8：30～9：30收獲，測(cè)完鮮質(zhì)量后迅速存于冷藏箱中，用于測(cè)定硝酸鹽、VC、可溶性糖、可溶性蛋白含量。硝酸鹽采用流動(dòng)注射分析儀測(cè)定[2]；VC含量采用2，6-二氯酚靛酚還原滴定法測(cè)定，可溶性蛋白采用考馬斯亮蘭法測(cè)定，可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定[3]。

表1 不同處理對(duì)小白菜產(chǎn)量的影響

表2 不同處理對(duì)小白菜葉片硝酸鹽含量的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮水平上噴施微量元素及氨基酸對(duì)小白菜產(chǎn)量的影響

表1表明，隨著氮水平的提高，小白菜產(chǎn)量先增加后降低，最高產(chǎn)量出現(xiàn)在0.4氮水平上，平均產(chǎn)量為216.3 g。不同氮水平上，噴施微量元素及氨基酸的增產(chǎn)效果有所不同，在0.4氮水平上的增產(chǎn)效果最好，在0.2、0.6兩個(gè)氮水平上的增產(chǎn)效果稍差。0.2氮水平上具有增產(chǎn)效果的處理依次為Zn＞Met＞Gly＞B＞Pro＞Mo， 其中效果最好的是噴施 Zn、Met與Gly的處理，分別增產(chǎn)11.4%、11.1%和9.3%，與對(duì)照比達(dá)顯著性差異。0.4氮水平上各處理的增產(chǎn)效果依次為 Met＞Zn＞PGA＞Mo＞B＞Gly， 其中 Met、Zn、PGA、Mo增產(chǎn)幅度都在12.0%以上，且與對(duì)照比達(dá)顯著水平。試驗(yàn)表明，施氮量為0.4 g/kg時(shí)，能較好地發(fā)揮葉面噴施微量元素及氨基酸的增產(chǎn)效果。施氮量為 0.6 g/kg 時(shí)， 噴施 B、Gly、Zn、Met、Se、Mo 有一定的增產(chǎn)效果，但增產(chǎn)幅度較小，只有噴施B的處理與對(duì)照比達(dá)顯著性差異。

2.2 不同氮水平上噴施微量元素及氨基酸對(duì)小白菜葉片硝酸鹽含量的影響

試驗(yàn)表明，小白菜葉片硝酸鹽含量隨施氮量的增加而迅速遞增（表2），在3個(gè)氮水平上微量元素及氨基酸噴施均取得了較好效果。0.2氮水平上，硝酸鹽按含量高低依次為 Se＜Mo＜Met＜B＜Zn＜PGA＜Gly＜CK＜Pro＜Fe＜Si， 其中 Se 與 Mo 降幅在 40%以上，Met、B與Zn降幅在30%以上，PGA降低硝酸鹽含量28.9%，與對(duì)照比均未達(dá)顯著性差異。0.4氮水平上，除Si外，各處理硝酸鹽含量均較對(duì)照有一定程度的降低，其中B、Mo、Zn和Met效果最佳，與對(duì)照比達(dá)顯著水平。0.6氮水平上各處理硝酸鹽含量均較對(duì)照有所降低， 其中 Se、Pro、Gly、Met、B、PGA與Zn效果最好，降低幅度都在20%以上，且達(dá)顯著水平，噴施Mo與Fe的處理減幅也達(dá)10%以上。

表3 不同處理對(duì)小白菜VC含量的影響

表4 不同處理對(duì)小白菜可溶性糖含量的影響

2.3 不同氮水平上噴施微量元素及氨基酸對(duì)小白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

①對(duì)小白菜VC含量的影響 表3表明，微量元素及氨基酸噴施對(duì)3個(gè)氮水平小白菜VC含量都有顯著影響，VC含量分別增加11.4%，12.0%與7.4%。0.2氮水平上，各處理VC含量順序?yàn)镾i＞Met＞Zn＞Se＞Mo＞PGA＞B＞Pro＞Gly＞Fe＞CK， 其中 Si和Met處理后VC含量分別增加23.0%與19.6%，與對(duì)照比達(dá)顯著性差異，Zn、Se、Mo、PGA 處理的增幅也在10%以上。在0.4氮水平上各處理按其效果依次為：Si＞Fe＞Mo＞Met＞Zn＞Se＞Gly＞Pro＞PGA＞CK＞B，其中 Si、Fe、Mo、Met、Zn、Se 處理的與對(duì)照比達(dá)顯著水平，增幅最高達(dá)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，各處理VC含量均增加，順序?yàn)?Pro＞Zn＞Gly＞Met＞Mo＞PGA＞Si＞Fe＞CK＞B，以 Pro、Zn、Gly、Met、Mo 效果較好，VC 含量增加10%以上，與對(duì)照比差異顯著。

②對(duì)小白菜可溶性糖含量的影響 各處理對(duì)3個(gè)氮水平的小白菜可溶性糖含量都有顯著影響（表4），但各氮水平間差別不大。在0.2氮水平上，各處理效果依次為 Zn＞B＞Met＞PGA＞Gly，與對(duì)照比未達(dá)顯著性差異，其中以Zn效果最好，增幅達(dá)36.6%。0.4氮水平上，可溶性糖含量的順序?yàn)镾i＞PGA＞Gly＞Pro＞Se＞CK＞Fe＞Mo＞Zn＞B＞Met，其中施 Si可溶性糖含量增加35.7%，與對(duì)照比達(dá)顯著性差異。0.6氮水平上，各處理小白菜可溶性糖含量均增加，以Fe和Met處理效果最佳，可溶性糖含量分別提高69.9%與52.4%，與對(duì)照比差異顯著。

表5 不同處理對(duì)小白菜可溶性蛋白含量的影響

③對(duì)小白菜可溶性蛋白含量的影響 表5表明，3個(gè)氮水平可溶性蛋白平均含量差別較小，但是同氮水平下不同處理間差別較大。在0.2氮水平上，各處理可溶性蛋白含量依次為：Pro＞Met＞Fe＞Mo＞PGA＞Se＞B＞Gly＞CK＞Zn＞Si， 其中以 Pro、Met、Fe、Mo、PGA、Se、B處理效果較好，與對(duì)照比均達(dá)顯著性差異。0.4 氮水平上，以 B、Pro、PGA、Gly噴施效果最好，可溶性蛋白含量增加10%以上，但與對(duì)照比差異不顯著，噴施 Se、Si、Zn 效果稍差，而 Mo、Fe 和Met處理后，可溶性蛋白含量則降低。在0.6氮水平上，以Pro、Mo、Zn噴施效果最好，可溶性蛋白增加20%以上，其中Pro和Mo處理的與對(duì)照比達(dá)顯著性差異，噴施Si與Fe后，可溶性蛋白含量增加16.8%以上，Met和B噴施后，可溶性蛋白增加幅度小于10%，而噴施Gly、Se和PGA的處理可溶性蛋白含量有所降低。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同氮水平上噴施微量元素及氨基酸對(duì)小白菜的增產(chǎn)作用

葉面噴施微量元素及氨基酸有較好的增產(chǎn)作用[4～5]，本試驗(yàn)表明，隨施氮量增加，產(chǎn)量先增加后降低，增幅也有先增后降的趨勢(shì)，0.4氮水平上產(chǎn)量最高，增幅最大，說明在合理的施氮量基礎(chǔ)上還可通過噴施微量元素及氨基酸來進(jìn)一步提高產(chǎn)量。試驗(yàn)中噴施 B、Zn、Mo、Gly和 Met的處理產(chǎn)量有所增加，與前人結(jié)論[6～9]相符。Fe施用后，3個(gè)氮水平下的小白菜產(chǎn)量均降低，可能與Fe濃度偏高有關(guān)。有報(bào)道稱，Si可以增強(qiáng)植物抗脅迫能力從而增加作物產(chǎn)量[10]，本試驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)施Si后，小白菜產(chǎn)量降低，但隨氮水平提高，減產(chǎn)幅度減小。尚慶茂等[11]認(rèn)為Se可以提高蔬菜產(chǎn)量，本試驗(yàn)中在0.6氮水平上施Se獲得增產(chǎn)，但在0.2與0.4氮水平上施Se則減產(chǎn)，猜測(cè)Se增產(chǎn)效果與其自身濃度以及施氮量有關(guān)。PGA和Pro在不同氮水平上增產(chǎn)效果不盡相同，前者在0.2與0.6氮水平上出現(xiàn)減產(chǎn)，后者在0.4與0.6氮水平出現(xiàn)減產(chǎn)，說明不同氨基酸在不同施氮量上效果不同。

3.2 不同氮水平上噴施微量元素及氨基酸對(duì)降低小白菜葉片硝酸鹽的作用

隨著氮水平的提高，硝酸鹽含量大幅增加，但噴施微量元素及氨基酸后，小白菜內(nèi)硝酸鹽含量均有所降低，0.2與0.4氮水平硝酸鹽含量均符合安全食用標(biāo)準(zhǔn)[12]。B、Zn、Mo、Se、PGA、Gly 和 Met施用后降低了3個(gè)氮水平小白菜硝酸鹽含量，這是因?yàn)锽有利于硝態(tài)氮還原所需碳水化合物的運(yùn)輸，Zn也有利于硝酸還原酶活性的提高，Mo是硝酸還原酶組分，Se能刺激生長(zhǎng)加速氮代謝[13]，而PGA、Gly和Met能替代部分硝態(tài)氮源[5]。李清芳等[14]認(rèn)為Si可以提高硝酸還原酶活性，本試驗(yàn)在0.6氮水平上噴施Si后，硝酸鹽含量有小幅降低，而在0.2與0.4兩個(gè)氮水平上硝酸鹽含量有所增加，說明其效果發(fā)揮受施氮量影響。噴施Fe增加了0.2氮水平硝酸鹽含量，但在0.4與0.6兩氮水平上則分別有18.0%與16.3%的降幅，可能是低氮水平下Fe刺激了小白菜對(duì)硝態(tài)氮的吸收所致。與Fe相似，Pro葉面噴施也增加了0.2氮水平下小白菜的硝酸鹽含量，可能是不同氮水平下轉(zhuǎn)運(yùn)子對(duì)氨基酸的運(yùn)載能力不同所致[15]。

3.3 不同氮水平上噴施微量元素及氨基酸對(duì)小白菜品質(zhì)的改善作用

Zn、Mo、Se、Si、Fe、PGA、Pro、Gly 和 Met在 3 個(gè)氮水平上均能不同程度的提高小白菜VC含量，是因?yàn)閆n是多種酶的激活劑，Mo能提高抗壞血酸的代謝水平[16]，Se和Fe可以增強(qiáng)其他酶系統(tǒng)和抗氧化酶系統(tǒng)的活性進(jìn)而減少依賴抗壞血酸清除氧自由基的途徑，PGA、Pro、Gly和Met則可以直接參與蛋白質(zhì)代謝，可能相對(duì)增加了向VC方向轉(zhuǎn)化的碳水化合物[17]；與王榮萍[8]在苦瓜上的研究結(jié)果不同，本試驗(yàn)中3個(gè)氮水平下噴施Si均增加了小白菜VC含量。

B、Zn和Mo在增加了0.2與0.6氮水平上小白菜的可溶性糖含量，但0.4氮水平上卻有所降低，可能因0.4氮水平較有利于小白菜的生長(zhǎng)代謝，糖類大量轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)所致。有報(bào)道稱，Se和Si能提高可溶性糖含量，本試驗(yàn)中Se和Si增加了0.4與0.6氮水平小白菜可溶性糖含量，但卻降低0.2氮水平的可溶性糖含量，說明二者對(duì)可溶性糖含量的影響受供氮水平制約[18～19]。試驗(yàn)中Fe在低氮水平似乎并不利于可溶性糖含量的提高，但隨著氮水平的提高，其效果從降低轉(zhuǎn)為大幅增加。PGA和Gly對(duì)小白菜糖類代謝作用較好，在3個(gè)氮水平上均表現(xiàn)出較好效果。在0.2與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時(shí)，要根據(jù)施氮量，來選擇氨基酸的種類。

B施用后提高了3個(gè)氮水平上小白菜的可溶性蛋白含量，而Zn與Si則降低了0.2氮水平上小白菜的可溶性蛋白含量，0.4與0.6氮水平則增加。Zn在0.2氮水平上的降低可能因代謝差異所致，而Si似乎在高氮水平更利于發(fā)揮效果。報(bào)道稱Mo和Fe能增加可溶性蛋白含量[20～21]，本試驗(yàn)在0.2與0.6氮水平上有增幅，但在0.4氮水平上出現(xiàn)小幅降低，可能其效果發(fā)揮受自身濃度與施氮量影響。本試驗(yàn)中Se增加了0.2與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，與前人結(jié)論不盡相同[22]。Gly和Pro增加了3個(gè)氮水平可溶性蛋白含量，PGA提高了0.2與0.4氮水平上可溶性蛋白含量，Met則增加0.2與0.6氮水平可溶性蛋白含量，不同種類氨基酸效果差別較大。

3.4 結(jié)論

隨施氮量增加產(chǎn)量先升高后降低，硝酸鹽含量則大幅增加。3個(gè)氮水平的VC、可溶性糖、可溶性蛋白平均含量差別不大，但各處理間差別較大。不同施氮水平影響微量元素及氨基酸的效果，應(yīng)結(jié)合施氮量來選擇微量元素及氨基酸的種類。綜合產(chǎn)量與品質(zhì)2個(gè)因素，0.4 g/kg為小白菜最佳施氮水平，在該氮水平上 B、Zn、Mo、PGA、Gly 和 Met增加了產(chǎn)量，除Si外各處理均降低了硝酸鹽含量，除B外各處理均提高了 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 則增加了可溶性蛋白含量。因此，在小白菜的生產(chǎn)中，除施用常規(guī)肥料外，還可考慮葉面噴施上述微量元素和有機(jī)物，以提高小白菜品質(zhì)和產(chǎn)量。

[1]趙長(zhǎng)盛，胡承孝，蘇欣，等.小白菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效施用氮肥的研究[J].長(zhǎng)江蔬菜，2009（14）：70-75.

[2]陳燦云，張志軍，梁高亮，等.連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定環(huán)境水樣中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮 [J].理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2004，40（10）：613-614.

[3]張憲政，陳鳳玉，王榮富.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994：150-151.

[4]葛彩霞，朱新民，周進(jìn)才.噴施不同微量元素對(duì)不同類型蔬菜硝酸鹽含量及產(chǎn)量的影響[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2007，17（28）：171-172.

[5]王華靜，吳良?xì)g，陶勤南.有機(jī)營(yíng)養(yǎng)肥料研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境，2003，12（1）：110-114.

[6]杜新民.鋅對(duì)小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（11）：271-274.

[7]朱鳳林.鉬、硼對(duì)花椰菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2005，32（2）：310-313.

[8]操君喜，彭智平，黃繼川，等.葉面施用氨基酸對(duì)菜心產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（4）：162-165.

[9]Kinnersley A M,Robert C D,Kinnersley CY,et al.Method for increasing fertilizer efficiency:USA,5840656[P].1998-11-24.

[10]王榮萍，李淑儀，藍(lán)佩玲，等.銅鉬硅營(yíng)養(yǎng)對(duì)苦瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J].土壤，2007，39（6）：928-931.

[11]尚慶茂，張志剛，陳淑芳.微量元素硒及其在蔬菜上的應(yīng)用[J].中國(guó)蔬菜，2004（1）：67-69.

[12]范榮輝，李巖，楊辰海.蔬菜硝酸鹽含量的安全標(biāo)準(zhǔn)及減控策略[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，12（11）：50-51.

[13]陸景陵.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)（上冊(cè)）.2版[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1994：77-104.

[14]李清芳，馬成倉(cāng)，李韓平，等.土壤有效硅對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育和生理功能的影響 [J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15（1）：73-76.

[15]Rentsch D,Schmidt S,Tegeder M.Transporters for uptake and allocation of organic nitrogen compounds in plants[J].FEBS Letters,2007,581:2 281-2 289.

[16]Nie Z J,Hu C X,Sun X C,et al.Effects of molybdenum on ascorbate-glutathione cycle metabolism in Chinese cabbage(Brassica campestrisL.ssp.pekinensis)[J].Plant Soil,2007,(295):13-21.

[17]Conklin P L.Recent advance in the role and biosynthesis of ascorbic acid in plants[J].Plant Cell and Environment,2001,24(4):383-394.

[18]楊蘭芳，丁瑞興.葉面施硒對(duì)烤煙生化品質(zhì)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（22）：51-53.

[19]王榮萍，李淑儀，張育燦，等.在2種蔬菜土壤上銅鉬硅對(duì)苦瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（1）：59-62.

[20]聶兆君，胡承孝，孫學(xué)成，等.鉬對(duì)小白菜葉色、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及硝酸鹽含量的影響[J].中國(guó)蔬菜，2008（8）：7-10.

[21]王雙明，陶詩(shī)順.缺鐵脅迫與外源VC對(duì)小白菜生理及品質(zhì)的影響[J].土壤肥料，2004（3）：26-27.

[22]尚慶茂，高麗紅，李式軍.硒素營(yíng)養(yǎng)對(duì)水培蔬菜品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，3（3）：67-71.