葉面噴施錳脅迫對農(nóng)田人參產(chǎn)量的影響

馬堯

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林132109）

人參（Panax ginseng C.A.Mey.）是五加科多年生宿根草本植物，性平、味甘，有大補元氣、復(fù)脈固脫、補脾益肺、生津止渴、安神益智等功效[1-3]。我國已有1600余年的栽培歷史，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%以上。

有研究表明患有紅皮病的人參全根的錳含量明顯高于正常生長的人參[4,5]，目前，對人參錳脅迫的研究多集中于對錳含量的測定，有關(guān)錳元素對人參生理特征影響的報道較少，且缺乏系統(tǒng)性的研究。因此，本文以2年生農(nóng)田栽培人參為研究對象，探討人參葉片對不同濃度錳元素的吸收規(guī)律，以及錳濃度對人參生長、產(chǎn)量和皂苷含量的影響，旨在篩選適宜農(nóng)田人參葉面噴施的Mn2+濃度范圍，為農(nóng)田栽培人參的施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗用人參為2年生農(nóng)田栽培人參（由奚廣生教授鑒定），吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院藥植園種植。選擇50m2試驗田，耕翻深度 25cm，做床，床寬 170cm，高 20cm。試驗區(qū)土層厚度 0～20 cm。選擇人參根質(zhì)量一致的參栽，每平方米種植人參140株，每平方米人參總質(zhì)量控制在（250.0±1.0）g，行距 20cm，株距 7cm。試驗分為 5個處理：CK(蒸餾水)，處理Ⅰ（Mn2+質(zhì)量濃度為 0.01 g/L，記 A1），處理Ⅱ（Mn2+質(zhì)量濃度為 0.06g/L，記 A2），處理Ⅲ（Mn2+質(zhì)量濃度為 0.11g/L，記 A3），處理Ⅳ（Mn2+質(zhì)量濃度為0.16g/L，記A4）；每個處理 3次重復(fù)，小區(qū)面積為 2m×1.7m。

在展葉末期對人參葉面噴施上述質(zhì)量濃度的 MnSO4，每平方米噴施200mL，在1h內(nèi)保持葉面濕潤。在噴施過程中，相鄰小區(qū)用擋板隔離，參床用塑料薄膜遮蓋，以防止?fàn)I養(yǎng)液污染相鄰小區(qū)或營養(yǎng)液滲入根際土壤被人參根系吸收。

1.2 指標(biāo)測定方法

分別在人參花前期、果實綠果期、果實紅熟后期采集葉片樣品，測定各項指標(biāo)[6]：丙二醛采用硫代巴比妥酸法測定、超氧陰離子自由基含量采用羥胺比色法測定、SOD活性采用核黃素比色法測定、POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測定、CAT活性采用高錳酸鉀滴定法測定及電導(dǎo)率采用傷害率測定。

表1 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中生理生化指標(biāo)的影響

秋季采收的人參測單根質(zhì)量。每個處理指標(biāo)測定設(shè)置3次重復(fù)，試驗數(shù)據(jù)采用軟件SPSS20.0統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中生理生化指標(biāo)的影響

2.1.1 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中丙二醛含量的影響

從表1可以看出，葉面噴施錳，不論對照還是不同的錳濃度處理，都是紅熟后期的丙二醛含量最高，花前期最低。

從表1又可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中丙二醛含量先上升后降低又上升。各處理之間差異不顯著。說明人參隨著錳濃度的增加與葉片中的丙二醛含量不顯著。

人參在果實綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的丙二醛含量先上升后降低又急劇上升。當(dāng)噴施錳濃度達(dá)A4（0.16 g·L-1）時，葉片中的丙二醛含量急劇上升，達(dá)到近一倍。A4與其他處理之間差異極顯著；A1與A2、A3、CK處理差異極顯著；A3與CK處理差異不顯著；A2與A3處理差異極顯著,與CK處理差異不顯著。A4處理丙二醛含量最高，A2處理丙二醛含量最低。葉片中的丙二醛含量先上升后降低又急劇上升的原因是，錳濃度低時，細(xì)胞過氧化作用小，丙二醛含量增加少，細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行生理生化反應(yīng)，產(chǎn)生保護作用，使產(chǎn)生的丙二醛含量減少；當(dāng)錳濃度增加到一定程度時，細(xì)胞受到錳濃度的脅迫，細(xì)胞受到一定程度的傷害，使丙二醛含量迅速上升。

人參在果實紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的丙二醛含量先上升后急劇降低又逐漸上升。A2與A4處理之間差異極顯著，二者與其他處理之間差異極顯著；CK、A1、A3處理之間差異不顯著。A2處理丙二醛含量最高，A3處理丙二醛含量最低。葉片中的丙二醛含量先上升后急劇降低又逐漸上升的原因是，錳濃度低時，細(xì)胞過氧化作用小丙二醛含量增加少，使產(chǎn)生的丙二醛含量平緩增加；當(dāng)錳濃度增加到一定程度時，細(xì)胞受到錳濃度的脅迫，細(xì)胞受到一定程度的傷害，使丙二醛含量迅速上升，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行各種生理生化反應(yīng)，產(chǎn)生保護作用，使丙二醛含量急劇降低；當(dāng)錳濃度再增大時，細(xì)胞受到傷害的程度加大，保護作用減少，丙二醛含量又逐漸上升。

通過在展葉末期噴施錳對人參三個生長時期的丙二醛含量的對比，在A3（0.11g·L-1）處理葉片丙二醛含量最低。

2.1.2 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中傷害率的影響

從表1可以看出，在噴施錳時，錳濃度0.01 g·L-1，傷害率由花前期到果實綠果期都升高，到果實紅熟后期傷害率下降。其他處理都是由花前期開始逐漸升高。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中傷害率先上升后降低又上升。各處理之間差異顯著和極顯著。A4處理傷害率最高，A3處理傷害率最低。

人參在綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的傷害率先上升后降低又上升。A2、A3處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著。A4處理傷害率最高，A2、A3處理之間傷害率最低。

人參在果實紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的傷害率先上升后降低又上升。各處理之間差異極顯著。A4處理傷害率最高，A3處理之間傷害率最低。

通過在展葉末期噴施錳對人參三個生長時期傷害率的對比，在A4即0.16 g·L-1時葉片中的傷害率最高，A3處理之間傷害率最低。

2.1.3 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中超氧陰離子含量的影響

從表1可以看出，處理錳濃度0.01g/L，葉片超氧陰離子含量由花前期到果實綠果期逐漸上升，果實紅熟后期又下降外；其他錳濃度和對照的處理，超氧陰離子含量是隨著不同生育期而逐漸上升的。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中超氧陰離子含量逐漸上升后下降又上升。A2與A4處理之間差異不顯著，二者分別與其他三個處理之間差異極顯著；A1與CK、A3差異極顯著；CK與A3差異顯著。A2或A4處理的超氧陰離子含量很高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

人參在果實綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中超氧陰離子含量逐漸上升后下降又急劇上升。各處理之間差異極顯著。A4處理的超氧陰離子含量最高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

人參在果實紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中超氧陰離子含量逐漸上升后下降又急劇上升。A4與其他4個處理之間差異極顯著；A2與CK、A1、A3處理之間差異極顯著；A1分別與CK、A3差異顯著；CK與A3差異不顯著。A4處理的超氧陰離子含量最高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

通過在展葉末期噴施錳對人參三個生長時期的超氧陰離子含量的對比，在A4即0.16g/L時葉片中的超氧陰離子含量最高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

2.1.4 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中SOD活性的影響

表1顯示了人參不同生育期的SOD活性及其變化趨勢。總體看來，隨著錳濃度的增加，人參花前期葉片SOD酶活性較小，且每個生育期的活性均呈現(xiàn)升高的趨勢。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中SOD活性逐漸下降后急劇上升又急劇下降。各處理之間差異極顯著。A3處理的SOD活性最高。

人參在綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中SOD活性逐漸下降后急劇上升又急劇下降。A1與A4處理之間差異不顯著，二者分別與其他處理之間差異極顯著。A3處理的SOD活性最高。

人參在果實紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中SOD活性逐漸下降后急劇上升又急劇下降。A1與A4處理之間差異不顯著，二者分別與其他處理之間差異極顯著。A3處理的SOD活性最高。

通過在展葉末期噴施錳對人參三個生長時期的SOD活性的對比，在A3即0.11 g·L-1時葉片中的SOD活性最高。

表2 葉面噴施錳對人參根單支鮮重和折干率的影響

2.1.5 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中POD活性的影響

從表1中可以看出，人參葉片中的POD活性隨著錳處理濃度和不同的生育期花前期、綠果期升高，在紅熟后期逐漸降低。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中POD活性逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時迅速下降。各處理之間差異極顯著。A3處理的POD活性最高。

人參在果實綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中POD活性逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時迅速下降。各處理之間差異顯著和極顯著。A3處理的POD活性最高。

人參在果實紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中POD活性逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時迅速下降。各處理之間差異極顯著。A3處理的POD活性最高。

通過在展葉末期噴施錳對人參三個生長時期的POD活性的對比，在A3即0.11 g·L-1時葉片中的POD活性最高。

2.1.6 葉面噴施錳對不同時期人參葉片中CAT活性的影響

在表1中，CK時，人參葉片中CAT活性紅熟后期＞綠果期＞花前期；在錳濃度0.01 g·L-1時，人參葉片中CAT活性綠果期＞紅熟后期＞花前期；在錳濃度0.06 g·L-1時，人參葉片中CAT活性綠果期＞花前期＞紅熟后期；在錳濃度0.11 g·L-1時，人參葉片中CAT活性紅熟后期＞花前期＞綠果期；在錳濃度0.16 g·L-1時，人參葉片中CAT活性花前期＞綠果期＞紅熟后期。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中CAT活性逐漸下降，當(dāng)噴施錳濃度為A3（0.11 g·L-1）時迅速上升而后又下降。CK與A1處理之間差異不顯著，CK與其他處理之間差異極顯著；A1與A4處理差異不顯著，與其他處理之間差異極顯著。A3處理的CAT活性最高。

人參在果實綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中CAT活性逐漸下降，當(dāng)噴施錳濃度為A3（0.11 g·L-1）時迅速上升而后又下降。A2與A4處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著；CK與A1處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著；A3與其他4個處理差異極顯著。A3處理的CAT活性最高。

人參在果實紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中CAT活性逐漸下降，當(dāng)噴施錳濃度為A3（0.11 g·L-1）時迅速上升而后又下降。A2與A4處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著。A3處理的CAT活性最高。

通過在展葉末期噴施錳對人參三個生長時期的CAT活性的對比，在A3即0.11 g·L-1時葉片中的CAT活性最高。

綜上所述，脯氨酸含量、丙二醛含量、傷害率、超氧陰離子以最低值有利于人參的生長；SOD活性、POD活性、CAT活性以最高值有利于植物的生長，因此，A2、A3處理對人參的生長有利。

2.2 葉面噴施錳對不同時期人參根中產(chǎn)量的影響

從表2還可以看出，人參隨著噴施錳濃度逐漸升高，根的折干率逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為 A4（0.16g·L-1）時急劇下降。CK、A1、A4處理之間差異不顯著；、A2、A3二者分別與其他三個處理之間差異極顯著；A2與A3處理之間差異顯著。A3處理的根折干率最高。

從表2還可以看出，人參隨著噴施錳濃度逐漸升高，根的單支鮮重逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時急劇下降。CK、A4處理之間差異不顯著；A1、A2、A3三個處理之間差異極顯著；A3處理的根單支鮮重最高。

通過在展葉末期噴施不同錳濃度的處理對人參根單支鮮重和折干率的對比，在A3即0.11 g·L-1時，人參根單支鮮重和折干率最高。

3 結(jié)論

在展葉末期噴施不同錳濃度處理對人參花前期、果實綠果期和紅果后期的光合性能、生理生化指標(biāo)和產(chǎn)量的測定研究，實驗表明，錳濃度A3即0.11 g·L-1時有利于人參的生長；錳濃度A4即0.16 g·L-1對人參的生長造成一定的傷害。