氮肥對(duì)紫蘇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

祝聰宇 ，葉景學(xué) ，侯杰 ，張曉旭 ，王凱 ，張廣臣

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，長(zhǎng)春，130118；2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所）

氮肥對(duì)紫蘇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

祝聰宇1，葉景學(xué)2，侯杰1，張曉旭1，王凱1，張廣臣1

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，長(zhǎng)春，130118；2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所）

研究了施純氮 0、2.5、7.5、12.5、17.5 kg/667 m2（分別用 CK、N1、N2、N3 和 N4 表示）對(duì) 3 個(gè)品種紫蘇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量的效應(yīng)。結(jié)果表明，適宜的氮肥對(duì)紫蘇的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、VC含量的合成積累和對(duì)纖維素含量的降低有促進(jìn)作用，但過量氮肥會(huì)起到抑制作用，對(duì)紫蘇產(chǎn)量具有報(bào)酬遞減現(xiàn)象。綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量的分析結(jié)果表明，南韓蘇子和延邊一號(hào)品種紫蘇在N2～N3區(qū)間施氮肥量下，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)達(dá)到最佳，而吉林3號(hào)在N3氮肥量下達(dá)到最佳，因此紫蘇的最適氮肥量為7.5～12.5 kg/667 m2。

紫蘇；氮肥；營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；產(chǎn)量

紫蘇含有大量營(yíng)養(yǎng)成分和微量元素，可當(dāng)作蔬菜食材直接利用；其還有一定藥用價(jià)值，可開發(fā)獨(dú)特的具保健功能的保健品、化妝品[1]；其有獨(dú)特的芳香味，可作為調(diào)味料或甜味劑；另外，又因部分特殊芳香物質(zhì)具有抗氧化、抑菌等作用[2]，在食品工業(yè)中常被加工成食品的天然防腐劑、抗氧化劑和抑菌劑等應(yīng)用廣泛[3]。氮肥對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用，尤其對(duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有很大影響。本試驗(yàn)研究了施純氮 0、2.5、7.5、12.5、17.5 kg/667 m2（分別用 CK、N1、N2、N3和N4表示）對(duì)3個(gè)品種紫蘇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，以期為紫蘇的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供科學(xué)參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與條件

供試紫蘇品種3個(gè)，延邊一號(hào)和吉林3號(hào)由延吉市科技局提供，南韓蘇子為長(zhǎng)春市栽培品種。3個(gè)品種均為葉籽兼用的品種，籽可以榨油。

供試肥料為氮肥，以尿素（N≥46.2%）為氮源。

表1 設(shè)施棚內(nèi)土壤基本理化性質(zhì)調(diào)查

試驗(yàn)于2016年4～10月在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院試驗(yàn)基地的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，每個(gè)小區(qū)面積為3 m2。供試土壤為大棚壤土，其基本理化性質(zhì)如表1，耕作層 0～40 cm，具備滴灌條件。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)的塑料大棚作為試驗(yàn)田。首先5月初在溫室內(nèi)對(duì)紫蘇品種進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)缽基質(zhì)育苗，將紫蘇種子均勻撒播在育苗盤，5月14日紫蘇出苗，5月24日移植到營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)，直至6月13日，待紫蘇長(zhǎng)勢(shì)整齊均勻時(shí)，于下午定植到塑料大棚內(nèi)，在出苗后的40 d，即6月23日第一次追肥，7月13日第二次追肥。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)氮素水平，氮素施用量分別為 2.5、7.5、12.5、17.5 kg/667 m2， 分別用 N1、N2、N3、N4 表示，以不施氮素為對(duì)照（CK），各處理 3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

粗纖維含量：酸性洗滌劑法[4]；可溶性糖含量：蒽酮法[5]；VC含量：鉬藍(lán)比色法[4]；可溶性蛋白質(zhì)含量：考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[4]；紫蘇籽產(chǎn)量：首先應(yīng)用徒手法從供試樣品區(qū)中12個(gè)不同點(diǎn)作為初步選取樣品，然后用徒手混勻鋪平減半法稱取樣品的質(zhì)量，并計(jì)算出單株的產(chǎn)量，再根據(jù)3 700株/667 m2折算出紫蘇產(chǎn)量；千粒質(zhì)量：從選取的樣品按照減半法，隨機(jī)選取3組，每組中選取1 000粒種子，并測(cè)其質(zhì)量，求平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003和DPS v7.05對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮肥施用量對(duì)紫蘇可溶性糖含量的影響

從圖1可以看出，氮肥對(duì)紫蘇可溶性糖含量的影響顯著，南韓蘇子可溶性糖含量隨著氮肥的增加而增加，在N4水平處理下達(dá)到最大值，其增長(zhǎng)率為CK的131.71%，而吉林3號(hào)和延邊一號(hào)均表現(xiàn)隨氮肥增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，并在N3達(dá)到最大值，分別是其CK的151.83%和40.1%。說明適宜的氮肥對(duì)紫蘇可溶性糖的合成和積累有促進(jìn)作用，但過量的氮會(huì)有抑制作用；不同品種對(duì)氮肥量的需求量不同。

2.2 不同氮肥施用量對(duì)紫蘇可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

從圖2可以看出，氮肥對(duì)紫蘇可溶性蛋白質(zhì)含量的影響顯著，3個(gè)品種紫蘇可溶性蛋白質(zhì)的含量均表現(xiàn)出隨著氮肥用量增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，但是氮肥達(dá)到一定程度時(shí)，其增長(zhǎng)速率變小，其中延邊一號(hào)在N2水平處理下達(dá)到最大值，其增長(zhǎng)率為CK的81.94%，在N3水平處理下南韓蘇子、吉林3號(hào)達(dá)到最大值，其增長(zhǎng)率分別為CK的12.50%和35.45%。其中在N2水平下降低，需要做進(jìn)一步研究。研究結(jié)果說明適宜的氮肥對(duì)紫蘇可溶性蛋白質(zhì)明顯的合成和積累有促進(jìn)作用，有利于提高可溶性蛋白質(zhì)的含量，但過量的氮肥會(huì)出現(xiàn)抑制作用。

2.3 不同氮肥施用量對(duì)紫蘇VC含量的影響

從圖3可以看出，氮肥對(duì)紫蘇VC含量的影響顯著，南韓蘇子VC含量隨著氮肥的增加而增加，并在N4水平處理下達(dá)到最大值，其增長(zhǎng)率為CK的58.67%，而延邊一號(hào)和吉林3號(hào)卻均出現(xiàn)隨氮肥增加先增加后降低的趨勢(shì)，并在N3達(dá)到最大值，分別是CK的21.81%和37.07%。說明適宜的氮肥對(duì)紫蘇VC的合成和積累有促進(jìn)作用，但過量氮肥會(huì)起到抑制作用；不同品種對(duì)氮肥的需求量不同。施氮量過多或過少都不利于VC含量的增加。

2.4 不同氮肥施用時(shí)期對(duì)紫蘇粗纖維含量的影響

圖1 不同氮肥施用量對(duì)不同品種紫蘇可溶性糖含量影響

圖2 不同氮肥施用量對(duì)不同品種的紫蘇可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

圖3 氮肥施用量對(duì)不同品種的紫蘇VC含量的影響

從圖4可以看出，在隨著氮肥量的增加，與CK相比，各個(gè)處理粗纖維的含量均有相應(yīng)的降低，雖然有變化但是差異均不顯著。不同氮肥對(duì)粗纖維含量的影響趨勢(shì)不同，其中南韓蘇子的粗纖維含量呈N4＜N3＜N2＜N1＜CK 的趨勢(shì)， 其粗纖維含量最大降低了21.82%，但是吉林3號(hào)和延邊一號(hào)在N2水平處理下達(dá)到最小值，粗纖維的含量相較CK分別降低了13.36%和17.53%。說明適宜的氮肥能使紫蘇的纖維素含量降低，鮮嫩多汁，但施氮量過多或過少都不利于粗纖維的降低。

圖4 不同氮肥施用量對(duì)不同品種的紫蘇粗纖維含量的影響

表2 不同氮肥量、品種對(duì)紫蘇的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

方差分析結(jié)果表明，當(dāng)對(duì)品種和施氮肥量單獨(dú)進(jìn)行分析時(shí)，氮肥對(duì)紫蘇的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、VC和粗纖維含量的影響差異不顯著。但是當(dāng)不同品種和施氮肥量結(jié)合分析時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)各個(gè)處理的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、VC和粗纖維含量存在極顯著的差異。

從表2可以看出，品種間，雖然在VC上無顯著差異，但在可溶性糖、蛋白質(zhì)含量和粗纖維含量上存在顯著和極顯著差異；從營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)上綜合分析，延邊一號(hào)的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和粗纖維顯著高于南韓蘇子、吉林3號(hào)。不同氮肥量條件下，紫蘇的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和VC的含量均隨氮肥的增加，出現(xiàn)先增加后降低的變化，最高可溶性糖含量可增加81.38%，可溶性蛋白質(zhì)含量最高可增加28.29%，VC含量最高可增加36.29%，粗纖維含量隨著施肥量的增加，呈先降低后增加的變化，粗纖維最多可降低10.19%。

2.5 不同氮肥施用量對(duì)紫蘇籽產(chǎn)量的影響

根據(jù)表3可看出，施氮肥處理顯著提高了紫蘇籽產(chǎn)量，與CK相比，延邊一號(hào)平均產(chǎn)量提高35.41%，吉林3號(hào)和南韓蘇子平均產(chǎn)量分別提高21.55%和20.61%。而隨著施氮肥量的增加紫蘇產(chǎn)量并不能持續(xù)增長(zhǎng)，相反，對(duì)于南韓蘇子和吉林3號(hào)，N4水平下的產(chǎn)量顯著降低了，差異極顯著，而延邊一號(hào)在N4水平下與N3水平下相比產(chǎn)量差異顯著。南韓蘇子和吉林3號(hào)最高產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的處理為N2，與N3差異顯著、與N4差異極顯著；與N2相比，N4處理產(chǎn)量分別降低了22.21%和21.2%。延邊一號(hào)最高產(chǎn)量對(duì)應(yīng)是處理N3，與N2差異極顯著、與N4差異顯著，與N3相比，N2和N4產(chǎn)量分別降低9.58%和2.78%。

圖5分析了施氮肥量對(duì)產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示，氮肥量對(duì)產(chǎn)量出現(xiàn)報(bào)酬遞減律的現(xiàn)象，產(chǎn)量與施氮肥量呈二次相關(guān)，且南韓蘇子和延邊一號(hào)的R2分別為0.987 4和0.99，3個(gè)品種均達(dá)到了極顯著水平，即產(chǎn)量隨氮水平提高呈拋物線變化，在達(dá)到最大之后又隨著施氮量的增加而下降。南韓蘇子千粒質(zhì)量隨著氮肥量的增加呈增加趨勢(shì)，但是隨著施肥量的增加增長(zhǎng)趨勢(shì)越來越緩。以上試驗(yàn)結(jié)果均表明產(chǎn)量不是隨著施氮肥量的增加而持續(xù)增長(zhǎng)，施用過量的氮肥反而會(huì)顯著降低產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

氮肥的施用對(duì)蔬菜的品質(zhì)影響顯著，張文波[6]和丁文雅[7]的研究結(jié)果表明，隨著施氮量提高，生菜的可溶性糖含量先上升后下降，增加到一定程度時(shí)甚至低于對(duì)照。菠菜[8]和甘藍(lán)[9]等蔬菜VC含量隨著氮肥量的增加而升高。趙鳳艷等[10]研究發(fā)現(xiàn)，生菜、茼蒿、油菜等VC的含量隨施氮量的增加而下降，這說明蔬菜VC含量的升高和降低可能與氮肥用量、蔬菜品種和栽培條件等因素有關(guān)系。當(dāng)施入過多氮肥，姜纖維素含量明顯升高，姜絲增多，揮發(fā)油含量顯著降低，風(fēng)味變差[11]。張文波[6]對(duì)生菜的研究發(fā)現(xiàn)，隨著氮肥施用量增加，可溶蛋白質(zhì)含量也增加，最多可增加到對(duì)照處理的2倍以上，但超過最適氮肥量后，可溶性蛋白變化不大。姜慧敏[12]的研究表明，過量施氮肥降低植物的糖分、VC及氨基酸含量。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，過量氮肥會(huì)抑制產(chǎn)量的增加，羅濤等[13]和孫彭壽等[9]對(duì)蕹菜、甘藍(lán)、大白菜和芹菜的研究發(fā)現(xiàn)，氮肥施用量與葉菜產(chǎn)量呈二次曲線關(guān)系，過量施用氮肥量使產(chǎn)量降低，本研究結(jié)果與之一致。

圖5 不同施氮量下不同品種紫蘇籽產(chǎn)量的變化趨勢(shì)

表3 不同施氮肥量對(duì)不同品種紫蘇籽產(chǎn)量的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，南韓蘇子和延邊一號(hào)紫蘇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)在施氮水平12.5～17.5 kg/667 m2處理下達(dá)到最佳，吉林3號(hào)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)在施氮水平12.5 kg/667 m2處理下達(dá)到最佳，且通過對(duì)品種、氮肥量、品種和氮肥量互作的多重比較，結(jié)合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)綜合分析，說明延邊一號(hào)的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和粗纖維含量顯著高于南韓蘇子、吉林3號(hào)，3個(gè)品種中，延邊一號(hào)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最佳。氮肥產(chǎn)量中南韓蘇子和吉林3號(hào)的最適施氮量為7.5 kg/667 m2，延邊一號(hào)最適施氮量為12.5 kg/667 m2。因此從營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量考慮適宜氮肥量為7.5～12.5 kg/667 m2。

[1]陸潔靜，任文彬.紫蘇的研究概況[J]．農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊，2009，175（6）：32－34.

[2]楊軍輝，樊蓉，劉訓(xùn)紅，等.不同采收期紫蘇葉揮發(fā)性成分HS－GC/MS 分析[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，29（1）：66-70.

[3]胡彥.中國(guó)紫蘇屬植物種源評(píng)價(jià)及紫蘇多倍體育種的初步研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2010.

[4]李會(huì)珍.紫蘇營(yíng)養(yǎng)與活性成分研究[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[5]張治安，陳展宇.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)出版社，2008.

[6]張文波.氮肥對(duì)生菜產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤環(huán)境效應(yīng)影響研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[7]丁文雅.氮肥對(duì)蔬菜品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（12）：117-118.

[8]肖厚軍，閆獻(xiàn)芳.氮肥對(duì)菠菜產(chǎn)量和硝酸鹽含量的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，29（1）：22-24.

[9]孫彭壽，李會(huì)合.氮鉀肥對(duì)葉菜類產(chǎn)量和品質(zhì)的效應(yīng)[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，26（6）：710-714.

[10]趙鳳艷，魏自民，陳翠玲.氮肥用量對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2001（17）：43-44.

[11]Mozafar A.Nitrogen fertilizers and the amount of vitamins in plants:a review[J].Journal of Plant Nutrition,1993,16(12):2 479-2 506.

[12]姜慧敏.肥管理模式對(duì)設(shè)施菜地氮素殘留與利用的影響[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2012.

[13]羅濤，王煌平，何盈，等.兩種氮肥不同用量及添加雙氰胺對(duì)蔬菜品質(zhì)和土壤氮形態(tài)的影響[J].土壤通報(bào)，2010（2）：383-388.

Effect of Nitrogen Fertilizer on Nutritional Quality and Yield ofPerilla frutescens

ZHU Congyu1,YE Jingxue2,HOU Jie1,ZHANG Xiaoxu1,WANG Kai1,ZHANG Guangchen1
(1.College of Horticulture,Jilin Agricultural University,Changchun 130118;2.Institute of Medicinal Plant,Chinese Academy of Medical Sciences,Peking Union Medical College)

In this study,the effects of nitrogen fertilizer on the nutrient quality and yield of 3 cultivars ofPerilla frutescens were studied by using pure nitrogen 0,2.5,7.5,12.5,17.5 kg/667 m2(denoted by CK,N1,N2,N3 and N4,respectively).The results showed that suitable nitrogen fertilizer could promote the accumulation of soluble sugar,soluble protein and vitamin C and decrease cellulose content,but excess nitrogen fertilizer had inhibited effect and yield had the phenomenon of diminishing returns.The results of comprehensive nutrient quality and yield analysis showed that the quality and yield of Nanhansuzi and Yanbian No.1 were the best in the N2 and N3 treatments,while Jilin No.3 was the best in N3 nitrogen fertilizer,so the optimum nitrogen fertilizer forP.frutescenswas 7.5-12.5 kg/667 m2.

Perilla frutescens;Nitrogen fertilizer;Nutritional quality;Yield

S636.9

A

1001-3547（2017）22-0060-04

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目（20130411004XH）；長(zhǎng)春市科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（2014187）

祝聰宇（1991-），女，碩士，現(xiàn)主要從事蔬菜栽培生理研究，電話：18843183461，E-mail：1316640749@qq.com

葉景學(xué)（1971-），男，通訊作者，副教授，碩導(dǎo)，現(xiàn)主要從事蔬菜栽培生理研究工作，電話：13381174395，E-mail：yejingxue2002@126.com

2017-07-07

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.22.021