腐植酸對(duì)食用型甘薯塊根硝酸鹽積累的影響

摘要：采用池栽方式，以北京553為試材，研究了腐植酸對(duì)甘薯塊根硝酸鹽積累的影響。結(jié)果表明，施用腐植酸降低了甘薯塊根中硝酸鹽含量，提高了前、中期功能葉片硝酸還原酶活性和塊根中全氮含量，降低了收獲期塊根全氮含量，提高了塊根和葉片中谷氨酰胺合成酶活性。

關(guān)鍵詞：腐植酸；甘薯；硝酸鹽；氮代謝；氮代謝酶

中圖分類號(hào)：S531.01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）04-0068-04

食用型甘薯由于口味好，營(yíng)養(yǎng)平衡，具有抗癌、防衰老等多種保健功能，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)廣受歡迎[1]。葉菜、根莖類蔬菜硝酸鹽含量超標(biāo)是目前飲食安全中的潛在危害源[2]。因此，食用型甘薯塊根中的硝酸鹽含量值得我們關(guān)注。前人研究表明，合理施用腐植酸能降低葉菜類蔬菜硝酸鹽含量[3]；李永勝等（2011）[4]研究表明，追施腐植酸液肥能顯著提高油麥菜的水溶性氨基酸、可溶性蛋白質(zhì)含量，顯著降低硝酸鹽的含量；還有研究表明，施用腐植酸尿素可降低生姜[5]、番茄[6]等作物的硝酸鹽含量。然而，有關(guān)施用腐植酸影響甘薯塊根硝酸鹽含量的報(bào)道尚少[7]，施用腐植酸能降低植物產(chǎn)品硝酸鹽含量的原因也不太清楚。本研究通過(guò)設(shè)置腐植酸施用量試驗(yàn)，探討腐植酸用量與食用甘薯塊根硝酸鹽含量的關(guān)系、以及施用適量腐植酸降低塊根硝酸鹽含量的生理原因，為有效控制根莖類作物的硝酸鹽含量提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1材料與方法

11試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2008～2009年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)站（山東泰安）進(jìn)行。

供試土壤質(zhì)地為砂壤土，含有機(jī)質(zhì)1370 g/kg、堿解氮7286 mg/kg、速效磷2162 mg/kg、速效鉀6579 mg/kg。

供試甘薯品種：北京553。供試腐植酸（HA）來(lái)自山西霍州產(chǎn)的風(fēng)化煤，經(jīng)實(shí)測(cè)，風(fēng)化煤含游離腐植酸3576%、全氮073%、全磷0025%、全鉀0058%。設(shè)3個(gè)處理：HA0、HA1、HA2，即腐植酸用量分別為0、45、90 g/m2，小區(qū)面積16 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。行距08 m，株距025 m，5月6日栽秧，10月26日收獲。

12取樣方法

取樣時(shí)間為栽秧后50、110、170 d，在每個(gè)小區(qū)選擇典型且生長(zhǎng)正常一致的5株，剪掉地上部，挖出所有的塊根。取功能葉（頂部第四和第五展開(kāi)葉）和典型塊根的中間部位，經(jīng)液氮速凍后，置-40℃低溫冰柜中保存，用于測(cè)定有關(guān)酶活性。將地上部分為葉片、葉柄和莖蔓，將塊根切成薄片，在60℃烘箱中烘干后粉碎用于氮含量的測(cè)定。

13測(cè)定方法

硝酸鹽含量的測(cè)定采用紫外分光光度法；游離氨基酸含量測(cè)定采用茚三酮法；可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法；硝酸還原酶（NR）活性采用李合生（2000）[8]的方法測(cè)定；谷氨酰胺合成酶（GS）的測(cè)定參照Oneal等（1974）[9]的方法。

14數(shù)據(jù)處理

圖表處理在Excel 2003下進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)分析中方差分析檢驗(yàn)采用DPS（Data Processing System）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2結(jié)果與分析

21施用腐植酸對(duì)收獲期塊根硝酸鹽含量的影響

由圖1可知，與對(duì)照（HA0）相比，HA1、HA2處理塊根中硝酸鹽含量均顯著降低（P<001），但是HA2降低幅度較HA1處理小。說(shuō)明，施用腐植酸肥料能有效降低甘薯塊根中的硝酸鹽含量，其中以HA1處理的最好，即每平方米用45 g效果最好。

22施用腐植酸對(duì)塊根中全氮、游離氨基酸以及可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由圖2可看出，在甘薯封壟期（栽秧后50 d）和莖葉生長(zhǎng)高峰期（栽秧后110 d），與對(duì)照相比，施用腐植酸處理塊根中的全氮含量顯著提高，而兩個(gè)腐植酸處理之間差異不顯著。在甘薯收獲期（栽秧后170 d），施用腐植酸處理的塊根中全氮含量則顯著降低，這可能與生長(zhǎng)后期腐植酸促進(jìn)氮素向葉片中分配有關(guān)。說(shuō)明腐植酸處理的塊根氮素積累量減少是其降低硝酸鹽含量的原因之一。

3結(jié)論與討論

植物中氮主要由有機(jī)氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮組成。有機(jī)氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的成分，包括游離氨基酸、可溶性蛋白等；硝態(tài)氮是一種儲(chǔ)藏形式的氮，而亞硝態(tài)氮很容易被氧化成硝態(tài)氮[10]。本研究結(jié)果表明，施用腐植酸后，塊根中硝酸鹽含量顯著降低；塊根可溶性蛋白含量沒(méi)有明顯變化，而游離氨基酸含量顯著提高。初步分析認(rèn)為，施用腐植酸具有促進(jìn)氨基酸合成的作用。本研究結(jié)果還表明，與對(duì)照相比，在甘薯封壟期和莖葉生長(zhǎng)高峰期，施用腐植酸處理提高了塊根中全氮含量，這與其具有活化土壤氮素以及提高甘薯根系吸收能力有關(guān)[7，11]；在甘薯收獲期，施用腐植酸處理降低了塊根中全氮含量，這可能與其影響氮素在各個(gè)器官中的分配有關(guān)，一般認(rèn)為腐植酸可以增加葉片含氮量和葉綠素含量、延緩作物生育后期葉片的衰老[5]。

硝酸還原酶（NR）是作物氮代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶，NR的活性水平與植株體內(nèi)多種代謝過(guò)程和生理指標(biāo)有關(guān)[12]。已有研究表明，腐植酸能顯著降低葉菜類蔬菜[3] 、洋蔥[13]、菜豆、黃瓜、番茄[14]的硝酸鹽含量，并認(rèn)為這主要是通過(guò)提高硝酸還原酶活性來(lái)達(dá)到降低硝酸鹽含量的目的。本研究也發(fā)現(xiàn)，施用腐植酸顯著提高了甘薯封壟期和莖葉生長(zhǎng)高峰期葉片的硝酸還原酶活性。谷氨酰胺合成酶（GS）是涉及氨同化的關(guān)鍵酶[15～17]。GS是處于氮代謝中心的多功能酶，參與多種氮代謝的調(diào)節(jié)[21]，Becker和González等[18，19]證實(shí)，GS活性的提高有利于植物氨同化和氮素轉(zhuǎn)化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在甘薯塊根膨大過(guò)程中，塊根的平均GS活性遠(yuǎn)高于葉片；與對(duì)照比較，施用腐植酸顯著提高了塊根GS活性，兩個(gè)腐植酸處理之間差異不顯著。塊根GS活性升高有利于塊根中銨態(tài)氮的同化反應(yīng)順利進(jìn)行，減少亞硝酸鹽與銨態(tài)氮在塊根中積累。總之，施用適量腐植酸肥料能有效降低甘薯塊根中的硝酸鹽含量，其主要原因是：施用腐植酸提高了前、中期功能葉片硝酸還原酶活性，降低了收獲期塊根全氮含量，提高了塊根和葉片中谷氨酰胺合成酶活性。

參考文獻(xiàn)：

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[4]李永勝，王浩，杜建軍，等 腐植酸液肥對(duì)油麥菜和生菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J] 北方園藝，2011，20：35-37