顏廷帥 樊兆博 李新柱 時(shí)立波
摘要:以茄子(Solanum melongena L.)為材料,研究了復(fù)合氨基酸肥料不同施用方式(噴施、沖施、噴施+沖施)對(duì)植株凈光合速率、農(nóng)藝性狀和礦質(zhì)元素含量(總氮、總磷、總鉀、總鎂、總硫)的影響。結(jié)果表明,復(fù)合氨基酸肥料的施用對(duì)茄子凈光合速率無(wú)正向影響;施用復(fù)合氨基酸肥料各處理地上部鮮重和單果重明顯增加,但各施用復(fù)合氨基酸肥料處理間無(wú)顯著差異;復(fù)合氨基酸肥料的不同施用方式影響了茄子植株總氮、總磷、總鉀和總硫的含量和分布。各不同施用方式間肥效比較表明,噴施+沖施氨基酸肥料的肥效最好。
關(guān)鍵詞:復(fù)合氨基酸肥料;茄子(Solarium melongena L.);生長(zhǎng);凈光合速率;礦質(zhì)元素含量
中圖分類(lèi)號(hào):S641:1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):0439-8114(2020)09-0028-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.006
氨基酸作為一種有機(jī)氮源可以被作物直接吸收利用[1,2],植物吸收的氨基酸態(tài)氮可占植物總氮量的10%~82%[3]。施用氨基酸肥料可以提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等[4]。因此,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氨基酸肥料的應(yīng)用較廣。
茄子(Solanum melongena L.)是茄科茄屬植物,在中國(guó)廣泛栽培,是人們較常食用的蔬菜之一。本試驗(yàn)以茄子為對(duì)象,研究復(fù)合氨基酸肥料不同施用方式(噴施、沖施、噴施+沖施)對(duì)作物葉面積、凈光合速率、農(nóng)藝性狀和礦質(zhì)元素含量(總氮、總磷、總鉀、總鎂、總硫)的影響,以確定復(fù)合氨基酸肥料的肥效及最佳施用方式。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試作物為茄子;供試肥料為西班牙Bioiberica公司生產(chǎn)的復(fù)合氨基酸肥料,應(yīng)用日立835-50氨基酸分析儀測(cè)定此復(fù)合氨基酸肥料的氨基酸種類(lèi)及含量(表1)。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)采用土培盆栽,供試土壤來(lái)自山東省臨沂市臨沐縣臨沐街道東朱車(chē)村,土壤堿解氮含量為87.41mg/kg,有效磷含量為23.11mg/kg,速效鉀含量為50.64mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量為0.49%,pH6.57。每盆裝土5kg,每盆移栽一棵長(zhǎng)勢(shì)一致的四葉期茄子幼苗,栽種深度統(tǒng)一為剛剛沒(méi)過(guò)茄子子葉。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理,每處理4次重復(fù),因此共栽植16棵茄子幼苗。待茄子幼苗緩苗后進(jìn)行處理:對(duì)照(CK,噴施清水10mL十沖施清水300mL)、噴施復(fù)合氨基酸肥料處理(噴施氨基酸肥料10mL+沖施清水300mL)、沖施復(fù)合氨基酸肥料處理(噴施清水10mL+沖施氨基酸肥料300mL)和噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料處理(噴施氨基酸肥料10mL+沖施氨基酸肥料300mL),復(fù)合氨基酸肥料均稀釋1500倍后施用。每隔10d處理1次,共處理4次。噴施時(shí)用小噴壺皇霧狀噴施茄子葉片正面和反面,至剛好有液滴滴下;沖施時(shí)液體均勻澆灌在盆栽土表面。
1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法
凈光合速率:用英國(guó)PP systems公司生產(chǎn)的C1-RAS-2便攜式光合作用測(cè)定儀,9:00-11:00以固定光合有效輻射800μmol/(m2·s)測(cè)定每棵茄子功能葉片相同葉位凈光合速率(Pn)[5]。
礦質(zhì)元素含量:以子葉部分為界,將茄子分為地上部和根系兩部分,放于信封中置于干燥箱中105℃殺青30min,75℃烘干至恒重,將烘干的茄子干樣磨碎后,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.200g用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮法煮至澄清,總氮、總磷、總鉀含量分別采用凱氏法、釩鉬黃比色法、火焰光度法測(cè)定[6],總鎂含量用ICP-AES法測(cè)定[7]。將烘干的茄子干樣磨碎后,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.200g用H2SO4-HClO4聯(lián)合消煮法煮至澄清,用ICP-AES法測(cè)定總硫含量[8]。
2 結(jié)果與分析
2.1 復(fù)合氨基酸肥料不同施用方式對(duì)茄子葉片凈光合速率和農(nóng)藝性狀的影響
茄子生長(zhǎng)51d時(shí),選取相同葉位茄子葉片測(cè)定各處理茄子植株凈光合速率;收獲后測(cè)定茄子株高、莖粗(根、莖結(jié)合部位直徑)和地上部鮮重和單果重。由表2可知,凈光合速率方面,沖施復(fù)合氨基酸肥料處理顯著低于對(duì)照,噴施復(fù)合氨基酸肥料處理和噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料處理與對(duì)照無(wú)顯著差異,說(shuō)明施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)茄子凈光合速率無(wú)正向影響。農(nóng)藝性狀方面,各處理茄子植株莖粗無(wú)顯著差異,施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)茄子的莖粗無(wú)顯著影響;沖施復(fù)合氨基酸肥料處理茄子株高顯著高于對(duì)照;施用復(fù)合氨基酸肥料各處理茄子地上部鮮重和單果重均高于對(duì)照,但施用復(fù)合氨基酸肥各處理間無(wú)顯著差異。
2.2 復(fù)合氨基酸肥料不同施用方式對(duì)茄子地上部和根系礦質(zhì)元素含量的影響
2.2.1 各處理茄子葉片和根系中大量元素含量各處理地上部和根系總氮、總磷和總鉀的含量如表3所示。
葉片中,噴施復(fù)合氨基酸肥料處理和噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料處理總氮含量顯著高于對(duì)照和沖施復(fù)合氨基酸肥料處理,表明噴施復(fù)合氨基酸提高了葉片中總氮含量水平。根系中,沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總氮含量顯著低于對(duì)照和噴施復(fù)合氨基酸肥料處理,沖施復(fù)合氨基酸肥料處理總氮含量也低于對(duì)照和噴施復(fù)合氨基酸肥料處理,雖未達(dá)顯著水平,但這表明沖施復(fù)合氨基酸降低了根系中總氮含量水平。結(jié)合根系和葉片中總氮含量可知,噴施復(fù)合氨基酸肥料提高了葉片中總氮含量,沖施復(fù)合氨基酸肥料對(duì)葉片和根系中總氮含量無(wú)顯著影響,噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料提高了葉片中總氮含量,但降低了根系中總氮含量。
葉片中,沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總磷含量顯著高于其他3個(gè)處理,表明噴施+沖施復(fù)合氨基酸提高了葉片中總磷含量。根系中,沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總磷含量顯著低于對(duì)照、噴施復(fù)合氨基酸肥料處理和沖施復(fù)合氨基酸肥料處理,而噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總磷含量顯著高于對(duì)照,表明噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料降低了根系中總磷含量,而噴施復(fù)合氨基酸肥料則提高了根系中總磷含量。結(jié)合根系和葉片中總磷含量可知,噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料提高了葉片中總磷含量,降低了根系中總磷含量,而噴施復(fù)合氨基酸肥料則對(duì)葉片總磷含量無(wú)影響,提高了根系中總磷含量,沖施復(fù)合氨基酸肥料對(duì)葉片和根系總磷含量無(wú)顯著影響。
各處理根系中總鉀含量無(wú)顯著性差異;葉片中總鉀含量對(duì)照顯著高于其他3個(gè)施用復(fù)合氨基酸肥料處理。這表明無(wú)論噴施、沖施或噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料對(duì)根系中總鉀含量均無(wú)顯著影響,但降低了葉片中總鉀含量。
2.2.2 各處理茄子葉片和根系中中量元素含量各處理地上部和根系總鎂和總硫含量如表4所示。
葉片中,沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總鎂含量顯著高于其他3個(gè)處理,而其他3個(gè)處理間總鎂含量無(wú)顯著差異;根系中沖施復(fù)合氨基酸肥料處理和沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總鎂含量顯著高于對(duì)照,而噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總鎂含量與對(duì)照無(wú)顯著差異。
葉片中,噴施復(fù)合氨基酸肥料處理和沖施復(fù)合氨基酸肥料處理總硫含量顯著低于對(duì)照和沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理,而對(duì)照和沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總硫含量無(wú)顯著差異;根系中,沖施+噴施復(fù)合氨基酸肥料處理總硫含量顯著高于噴施復(fù)合氨基酸肥料處理。
噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料提高了葉片和根系中總鎂含量,沖施復(fù)合氨基酸肥料提高了根系中總鎂含量,而噴施復(fù)合氨基酸肥料對(duì)葉片和根系中總鎂含量均無(wú)顯著影響。噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料對(duì)茄子葉片和根系中總硫含量無(wú)顯著影響,而噴施或沖施復(fù)合氨基酸肥料顯著降低了茄子葉片總硫含量,對(duì)根系中總硫含量無(wú)顯著影響,同時(shí)值得注意的是噴施+沖施復(fù)合氨基酸肥料較噴施氨基酸肥料能夠顯著提高茄子根系中的總硫含量。
3 小結(jié)與討論
3.1 復(fù)合氨基酸肥料的施用促進(jìn)了茄子的生長(zhǎng),對(duì)茄子凈光合速率無(wú)正向影響
復(fù)合氨基酸肥料的不同施用方式相比,由葉面積的動(dòng)態(tài)測(cè)量指標(biāo)可知,噴施+沖施組合方式對(duì)茄子生長(zhǎng)的促進(jìn)效果最好,沖施方式次之。復(fù)合氨基酸肥料的施用增加了茄子植株地上部生物量和產(chǎn)量,而對(duì)凈光合速率無(wú)正向影響。
3.2 復(fù)合氨基酸肥料的施用影響了茄子葉片和根系中礦質(zhì)元素的含量和分布
氮是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組分,例如蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、酶、維生素、生物堿和一些生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子等都含有氮素[9]。氨基酸含有氨基,其不同施用方式對(duì)茄子總氮含量的影響不同。葉片或根系施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)根系中總氮含量無(wú)顯著影響,而同時(shí)施用復(fù)合氨基酸肥料降低了根系中總氮含量??梢?jiàn),各施用方式對(duì)根系中總氮含量無(wú)正向影響。
磷是核酸和核蛋白、磷脂、植素和三磷酸腺苷(ATP)等重要大分子的重要組成成分,在植物體內(nèi)參與碳水化合物、氮素和脂肪代謝[10]。磷素能夠提高作物抗逆性和適應(yīng)能力。葉面或根系施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)葉片中總磷含量無(wú)影響,同時(shí)施用復(fù)合氨基酸肥料提高了葉片中總磷含量。葉面施用復(fù)合氨基酸肥料提高了根系中總磷含量,根系施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)根系中總磷含量無(wú)影響,而葉面和根系同時(shí)施用復(fù)合氨基酸肥料降低了根系中總磷含量。
鉀能高速透過(guò)生物膜,具有植物體同化產(chǎn)物運(yùn)輸和能量轉(zhuǎn)變的作用,可促進(jìn)光合作用,提高CO2的同化率,促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸及蛋白質(zhì)的合成,參與細(xì)胞滲透調(diào)節(jié),調(diào)控氣孔運(yùn)動(dòng),激活酶的活性等[11]。各復(fù)合氨基酸肥料施用方式對(duì)茄子根系中總鉀含量無(wú)影響,降低了茄子葉片中總鉀含量。
鎂是葉綠素a和葉綠素b卟啉環(huán)的中心原子,在葉綠素合成和光合作用過(guò)程中起重要作用;同時(shí),鎂作為核糖體亞單位聯(lián)結(jié)的橋接元素,能保證核糖體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),為蛋白質(zhì)的合成提供場(chǎng)所;鎂也參與多種酶的活化,植物體內(nèi)一系列的酶促反應(yīng)都需要鎂或依賴(lài)于鎂進(jìn)行調(diào)節(jié)[12-14]。葉片或根系施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)葉片中鎂含量無(wú)影響,而同時(shí)施用復(fù)合氨基酸肥料提高了葉片中鎂含量。根系施用或根系和葉片同時(shí)施用復(fù)合氨基酸肥料提高了根系中鎂含量。
硫是半胱氨酸和甲硫氨酸的組分,也是蛋白質(zhì)的組分。蛋白質(zhì)分子中含琉基的氨基酸形成二硫鍵可以起到穩(wěn)定蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用,巰基也是多種酶的反應(yīng)功能團(tuán),而其中的硫在電子傳遞中具有重要作用[15,16]。葉面或根系施用復(fù)合氨基酸肥料降低了葉片中總硫含量,而同時(shí)施用復(fù)合氨基酸肥料對(duì)葉片中總硫含量無(wú)影響。各施用方式對(duì)根系中總硫含量均無(wú)影響。
綜上可知,復(fù)合氨基酸肥料的施用促進(jìn)了茄子的生長(zhǎng),同時(shí)也影響了茄子植株內(nèi)部元素含量和分布,但對(duì)茄子凈光合速率無(wú)影響。各不同施用方式間肥效比較,根系和葉面同時(shí)施用的肥效最好。
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收稿日期:2019-07-20
基金項(xiàng)目:功能性水溶肥產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與規(guī)?;瘧?yīng)用國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0222405-7)
作者簡(jiǎn)介:顏廷帥(1989-),男,山東臨沂人,中級(jí)農(nóng)藝師,碩士,主要從事植物營(yíng)養(yǎng)與新型肥料研究,(電話)0531-82377877(電子信箱yanaiyanzhi@163.com;通信作者,時(shí)立波(1982-),高級(jí)農(nóng)藝師,碩士,主要從事植物病理與植物營(yíng)養(yǎng)研究,(電子信箱)shilibo@163.com。