微生物富硒菌肥在葉用萵苣生產(chǎn)上的應(yīng)用

王浩然，張旸一，劉超杰，韓瑩琰，范雙喜

(農(nóng)業(yè)應(yīng)用新技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，植物生產(chǎn)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，北京農(nóng)學(xué)院，北京102206)

硒(selenium)作為微量元素對(duì)人體健康和植物生長(zhǎng)都起著重要的作用[1]。1998年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)將硒列為人們?nèi)粘Ｉ攀乘璧?5種營(yíng)養(yǎng)素之一[2-3]，1991年中國(guó)頒布的食品安全標(biāo)準(zhǔn)文件中規(guī)定蔬菜中硒含量不得高于0.1 mg/kg[4]。許多研究表明適宜濃度的硒處理蔬菜種子能促進(jìn)其萌發(fā)，濃度過(guò)高時(shí)則會(huì)產(chǎn)生毒害作用[5-8]。段曼莉[9]報(bào)道1.45 mg/kg的硒酸鈉態(tài)硒可促進(jìn)4種蔬菜根和莖的生長(zhǎng)；尚慶茂[10]研究表明，添加適量的硒能提高葉用萵苣莖葉中總糖、還原糖、維生素C、葉綠素的含量；王晉民等[11]報(bào)道在胡蘿卜葉面噴施硒肥后胡蘿卜素、粗纖維、總糖等含量增高。研究發(fā)現(xiàn)硒能提高蔬菜內(nèi)人體所需氨基酸的含量，從而增加蔬菜中優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的合成[12]，硒可以提高結(jié)球白菜的氨基酸總量和人體必需氨基酸含量[13]。

微生物菌肥是一種新型的復(fù)合肥料，可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶、苯甲氨酸解氨酶等參與植物防御反應(yīng)[14]。將傳統(tǒng)有機(jī)肥、微生物菌肥和化肥等按照一定比例混合施用后比傳統(tǒng)施肥增產(chǎn)超過(guò)10%[15]，不同微生物菌肥增產(chǎn)效果也不盡相同[16]。葉用萵苣，俗稱生菜，富含有維生素和胡蘿卜素及抗氧化物等，并且還含有多種微量元素及膳食纖維素、有機(jī)物等[17]。本文根據(jù)前人研究，使用葉用萵苣作為材料，通過(guò)葉面噴施微生物富硒菌肥，研究其對(duì)葉用萵苣的影響，并為微生物富硒菌肥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上實(shí)際應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 微生物富硒菌肥的配置

950 mL去離子水中加入胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、氯化鈉10 g，搖動(dòng)至溶解，定容至1 L，在15 psi高壓下蒸汽滅菌20 min后冷卻至室溫，取2 μL枯草芽孢桿菌菌液接入上述溶液，每升溶液中加入1 g亞硒酸鈉，混合均勻后180 r/min，在36 ℃搖床中培育8 h，最后得到的原液濃度為1 g/L。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取葉面噴施的方式施加微生物富硒菌肥，分春、秋兩茬進(jìn)行。春茬使用“安妮”生菜，在2015年12月28日播種，對(duì)照組噴水記為CK，H、F、T分別為稀釋倍數(shù)100、50、25的處理組；采收前僅14 d噴施1次、7 d和14 d各噴施1次和僅7 d噴施1次的3種處理分別記編號(hào)為1、2和3，于2016年3月16日采收；秋茬選用北紫生二號(hào)(E)和北紫生三號(hào)(S)作為試驗(yàn)材料，2016年8月13日播種，采收前7 d噴施稀釋濃度為80～30倍的菌肥，編號(hào)依次記為1～6，設(shè)置對(duì)照組噴水記為CK，11月8日采收。噴施時(shí)設(shè)置保護(hù)行，防止各處理間干擾。取樣時(shí)采用五點(diǎn)取樣法在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)采樣。

硒含量采用熒光分光光度法測(cè)定[18]，可溶性糖含量用蒽酮比色法測(cè)定[19]，蛋白質(zhì)含量使用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定[20]，維生素C使用2，6‐二氯酚靛酚滴定法測(cè)定[21]，重復(fù)3次。

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理采用EXCEL、SPSS等軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣產(chǎn)量指標(biāo)的影響

2.1.1 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣單株質(zhì)量的影響 根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可知，春茬試驗(yàn)中噴施稀釋25倍菌肥時(shí)單株質(zhì)量增加，以T1處理組增加量最多，平均達(dá)到了583.00 g，其余處理組無(wú)明顯增加；秋茬試驗(yàn)中，噴施稀釋30～70倍菌肥時(shí)單株質(zhì)量均增加，E2、S3處理組增重最多，分別達(dá)到268.67 g、342.33 g，相比對(duì)照組增重81.94%和41.85%。

表1 不同處理下春、秋茬葉用萵苣單株質(zhì)量

Tab.1 Single plant quality of spring and autumn lettuceleaves under different treatments

春茬單株質(zhì)量/g秋茬單株質(zhì)量/gCK1418.33±51.25aCKE147.67±29.14aCK2415.67±63.79aE1141.33±78.55abCK3490.67±44.97abE2268.67±56.41cdefH1405.67±48.34aE3213.67±42.39abcdeH2478.67±83.51abE4162.00±8.89abcH3372.33±64.94aE5163.00±51.12abcF1475.00±43.97abE6180.67±34.93abcF2395.67±95.34aCKS241.33±138.48bcdefF3471.33±26.5abS1195.00±61.99abcdT1583.00±175.78bS2330.33±72.23efT2507.00±68.99abS3342.33±80.64fT3516.67±41.67abS4303.33±37.87defS5304.00±38.20defS6315.67±61.58def

圖中不同字母表示顯著性差異(α=0.05)，表2-6同。

Note: Different letters in the figure indicate significant differences (α=0.05), the same as below.

2.1.2 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣其他產(chǎn)量指標(biāo)的影響 由表2可知，春茬試驗(yàn)中菌肥對(duì)葉用萵苣株高、展幅有較明顯的影響，其中T2處理組株高增加最多，達(dá)到了28.01 cm；F2處理組展幅增加最多，達(dá)到48.48 cm。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明稀釋100至25倍的微生物富硒菌肥均可以對(duì)葉用萵苣的株高、展幅產(chǎn)生一定影響。秋茬試驗(yàn)中，微生物富硒菌肥對(duì)2種生菜的株高、展幅都有較明顯的影響。北紫生二號(hào)在噴施稀釋70～30倍的菌肥時(shí)，株高、展幅均有不同程度的增加，株高與展幅增加最多的均為E4處理組，分別達(dá)到了20.25 cm、31.31 cm。北紫生三號(hào)在噴施稀釋80～40倍的菌肥時(shí)株高、展幅均有不同程度的增加，株高增加最多的為S3處理組，達(dá)到22.28 cm；展幅增加最多的為菌肥稀釋50倍的S4處理組，達(dá)到33.97 cm。

2.2 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣生理指標(biāo)的影響

2.2.1 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣硒含量的影響 從圖1中可以發(fā)現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，春茬試驗(yàn)中噴施稀釋50倍及25倍菌肥的葉用萵苣中硒的含量較對(duì)照組均有明顯增加，其中含量最高的為T3處理組，達(dá)到0.104 6 mg/kg，超過(guò)目前蔬菜中硒含量的標(biāo)準(zhǔn)；其次為F1處理組，硒含量為0.070 1 mg/kg。可以得出結(jié)論稀釋100倍的菌肥在實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用中濃度過(guò)小，不能起到作用，而稀釋25倍的菌肥會(huì)出現(xiàn)硒含量過(guò)高的情況。秋茬試驗(yàn)中，對(duì)照組中均沒(méi)有檢測(cè)出硒的存在，北紫生二號(hào)和北紫生三號(hào)均在采收前7d噴施稀釋30倍菌肥的處理組中硒含量達(dá)到最高，分別為E6：0.049 4 mg/kg和S6：0.030 4 mg/kg。

表2 不同處理下春、秋茬葉用萵苣其他產(chǎn)量指標(biāo)的變化Tab.2 Changes in other production indicators of spring and autumn lettuce leaves under different treatments

圖1 不同施肥處理下春、秋茬葉用萵苣的硒含量Fig.1 Selenium content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

2.2.2 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣維生素C含量的影響 對(duì)圖2分析可知，在春茬試驗(yàn)中，維生素C含量最高的為T3處理組，對(duì)同稀釋濃度、不同噴施時(shí)間進(jìn)行分析比對(duì)后可以發(fā)現(xiàn)，噴施2次和采收前7 d噴施時(shí)效果最好，推測(cè)成熟期噴施效果最好。秋茬試驗(yàn)中，北紫生二號(hào)在噴施稀釋60～30倍的菌肥時(shí)維生素C含量較對(duì)照組均有明顯的增長(zhǎng)，其中含量最高的為噴施稀釋50倍菌肥的處理組；北紫生三號(hào)除了噴施稀釋70倍的菌肥外，噴施其余濃度時(shí)維生素C含量均有所增長(zhǎng)，稀釋倍數(shù)為60倍時(shí)達(dá)到最高。

2.2.3 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣可溶性糖的影響 從圖3中可知，可溶性糖含量最高的是H2處理組，達(dá)到0.082 5 μg/L，其次是F3處理組，達(dá)到0.078 1 μg/L，相比對(duì)照組增高不明顯，甚至F1和T2處理組可溶性糖比對(duì)照組降低。秋茬試驗(yàn)中，北紫生二號(hào)可溶性糖含量最高的是E1處理組，可溶性糖含量為0.0448 μg/L；北紫生三號(hào)可溶性糖含量最高的是S5處理組，可溶性糖含量為0.052 2 μg/L。

2.2.4 微生物富硒菌肥對(duì)葉用萵苣蛋白質(zhì)的影響 由圖4可知，在春茬試驗(yàn)中，蛋白質(zhì)含量最高的是T3處理組，蛋白質(zhì)含量為0.037 4 mg/g，相較于對(duì)照組增加0.0235 mg/g。秋茬試驗(yàn)中，北紫生二號(hào)蛋白質(zhì)含量最高的是采收前7 d噴施稀釋40倍菌肥的E5處理組，蛋白質(zhì)含量為0.041 9 mg/g，相較于對(duì)照組增長(zhǎng)0.015 5 mg/g；北紫生三號(hào)蛋白質(zhì)含量最高的是S5處理組，蛋白質(zhì)含量為0.038 0 mg/g，相較于對(duì)照組增長(zhǎng)0.019 6 mg/g。

圖2 不同施肥處理下春、秋茬葉用萵苣維生素C含量Fig.2 Vitamin C content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

圖3 不同施肥處理下春、秋茬葉用萵苣可溶性糖含量Fig.3 Soluble sugar content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

圖4 不同施肥處理下春、秋茬葉用萵苣蛋白質(zhì)含量Fig.4 Protein content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

3 討 論

葉面噴施微生物富硒菌肥可以有效增加葉用萵苣的株高、展幅、單株質(zhì)量還能增加其中的硒、維生素C和蛋白質(zhì)含量，然而對(duì)球徑和可溶性糖的含量幾乎沒(méi)有影響。

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)葉用萵苣進(jìn)行葉面噴施富硒菌肥發(fā)現(xiàn)，這一舉措可有效提高單株質(zhì)量、株高和展幅，總的來(lái)說(shuō)最適稀釋范圍為25～50倍。這一現(xiàn)象在對(duì)玉米的富硒實(shí)驗(yàn)中得到了一定程度上的驗(yàn)證，羅連光[22]等發(fā)現(xiàn)在玉米灌漿前期，葉面噴施富硒植物營(yíng)養(yǎng)素后其鮮苞重、鮮穗重都有了顯著地增加，同時(shí)在對(duì)艾蒿及紅小豆的研究所得到的結(jié)論也證實(shí)了這一點(diǎn)[23-24]。

有研究表明外源硒的施用顯著提高了水稻中硒的積累，提高體內(nèi)硒含量[25]。本試驗(yàn)證實(shí)，微生物富硒菌肥的施用使得處理組硒含量較對(duì)照組有明顯增加，且最適的噴施濃度為稀釋30～50倍；外源施加硒確可促進(jìn)葉用萵苣可溶性糖的合成。有相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，在0～150 mg/L范圍內(nèi)隨著外源硒濃度的增大，甜柿果實(shí)中可溶性糖含量上升，品質(zhì)有所提高[26]。

維生素C又名抗壞血酸，是人體內(nèi)必須的營(yíng)養(yǎng)素。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，外源施加硒對(duì)葉用萵苣維生素C含量有一定的促進(jìn)作用，有相關(guān)試驗(yàn)證實(shí)對(duì)臍橙果樹(shù)施硒亞硒酸鈉也會(huì)增加維生素C的含量[27]；邵旭日研究表明，適宜濃度的外源硒肥可顯著提高番茄果實(shí)的可溶性固形物、維生素C含量等[28]。同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的是，不同硒濃度對(duì)葉用萵苣維生素C含量的促進(jìn)作用有所不同，不同品種的最適濃度也不盡相同，這就要求在實(shí)際生產(chǎn)中外源硒濃度的施用需要精確的標(biāo)準(zhǔn)。

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是植物主要的構(gòu)成者，是生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的物質(zhì)。張木[29]研究表明，鋁硒配施在一定程度上可以增加小白菜的產(chǎn)量，提高可溶性蛋白的含量。結(jié)合前文數(shù)據(jù)可以看出，春茬試驗(yàn)中，噴施稀釋25倍菌肥時(shí)蛋白質(zhì)含量明顯增多；秋茬試驗(yàn)中，所有噴施菌肥的處理組蛋白質(zhì)含量都有增加，大致與噴施菌肥的濃度呈正相關(guān)。由此可得出結(jié)論硒對(duì)葉用萵苣體內(nèi)蛋白含量有顯著促進(jìn)作用，在稀釋倍數(shù)25～40倍范圍內(nèi)促進(jìn)作用達(dá)到最優(yōu)。

綜上所述，采收前14 d與采收前7 d噴施相同濃度的菌肥對(duì)葉用萵苣中各項(xiàng)指標(biāo)沒(méi)有明顯影響，采收前噴施1次菌肥就可達(dá)到理想的富硒效果，安妮在噴施稀釋25倍菌肥時(shí)單株質(zhì)量與硒、維生素C和蛋白質(zhì)含量都達(dá)到最高，但存在硒含量超過(guò)安全標(biāo)準(zhǔn)的危險(xiǎn)，所以在生產(chǎn)中建議使用比25倍稀釋倍數(shù)略高的菌肥即可。北紫生二號(hào)在噴施稀釋70倍菌肥時(shí)單株質(zhì)量增加最多，噴施稀釋30、40倍菌肥時(shí)硒含量與蛋白質(zhì)含量都達(dá)到最高，噴施稀釋50、60倍菌肥時(shí)維生素C含量最高，建議在生產(chǎn)中使用稀釋30～60倍菌肥適宜。北紫生三號(hào)在噴施稀釋30～60倍菌肥時(shí)，硒、維生素C和蛋白質(zhì)含量有不同程度的增加。綜合不同品種間的試驗(yàn)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)在葉用萵苣的生產(chǎn)中使用稀釋30～60倍微生物富硒菌肥可使品質(zhì)得到最大的提升。