葉面施鐵對胡蘿卜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

路 強，王 艷，李梅蘭，侯雷平，宋紅霞

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太谷 030801）

胡蘿卜（Daucus carotaL.）又稱甘荀或紅蘿卜，是傘形科的2年生草本植物。因其肉質(zhì)根含豐富的胡蘿卜素、可溶性糖、多種維生素及多種礦質(zhì)元素，故又被稱為“小人參”?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為胡蘿卜具有利肝明目、降糖降脂等多種功效；因此，胡蘿卜是一種極具開發(fā)前景的功能性食品[1]。功能農(nóng)業(yè)是功能食品的一個重要新來源，這類功能食品因其取自天然材料而很受消費者的歡迎。功能農(nóng)業(yè)具體包括對礦物質(zhì)（如：硒、鋅等）和植物化合物（如：花青素、類胡蘿卜素等）等主要健康物質(zhì)的標準化優(yōu)化[2]。

鐵是植物生長發(fā)育的必需微量元素，也是植物體內(nèi)多種酶的組成成分和活化劑，參與多種代謝活動，如蛋白質(zhì)合成以及電子傳遞等直接或間接影響植物光合、呼吸作用和物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換，并且在植物體內(nèi)氮素代謝及碳水化合物代謝中發(fā)揮著重要作用[3]。徐娟等[4]的研究表明，無論是紅胡蘿卜還是黃胡蘿卜，其Fe、Na、Mg等礦質(zhì)元素的含量均較高，噴施適量的微量元素可提高作物對礦物質(zhì)的吸收利用[5]，很多試驗已經(jīng)證實這一點，而到目前為止，有關(guān)葉面噴施鐵肥對胡蘿卜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響報道較少。本試驗通過研究葉面噴施不同濃度的FeSO4·7H2O對胡蘿卜產(chǎn)量、品質(zhì)及肉質(zhì)根內(nèi)微量元素的影響，以期找到一個較適宜的噴施濃度范圍，提高胡蘿卜產(chǎn)量及品質(zhì)，亦為施鐵促進胡蘿卜的營養(yǎng)功效提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試品種：“紅參808”和“齊頭黃”胡蘿卜，其中“紅參808”原產(chǎn)于日本，購買自福建超大現(xiàn)代種業(yè)有限公司；“齊頭黃”種子購于山西省長城種子有限公司。

“紅參808”韌皮部及木質(zhì)部呈橘紅色，生長勢強，耐抽薹，根形均勻，生育期約100 d，根形長圓筒形；“齊頭黃”表皮、根肉、芯部均為黃色，長勢較強，生長期110 d左右，肉質(zhì)根圓錐形。

供試鐵源：硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），由天津市登峰化學(xué)試劑廠生產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計

鐵、鋅等元素容易被土壤固定而導(dǎo)致作物根部無法有效吸收利用[5]，因此采取葉面噴施硫酸亞鐵的方法增施鐵肥，設(shè)置3個水平，分別為0（清水處理）、0.1%、0.2%，每個小區(qū)3 m2，3次重復(fù)。

1.3 試驗方法

試驗于2018年7—10月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站進行，7月25日播種，壟長7.5 m，壟寬40 cm，每壟2行，株距10 cm左右。播種后60 d開始噴施外源鐵，每10 d噴施1次，共噴施3次，其他均為常規(guī)田間管理，待最后1次噴施鐵肥處理10 d后進行收獲。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 田間性狀調(diào)查

10月29日收獲時統(tǒng)計2個胡蘿卜品種各處理下的根形指標，計算小區(qū)產(chǎn)量及667 m2產(chǎn)量，將各品種分別堆放，每品種將肉質(zhì)根分為合格根、不合格根2類，不合格根又分為裂根、歧根、爛根、小根，計算各類根個數(shù)及其占總數(shù)的百分率。每個品種各隨機采集10株合格根，收集地上完整的莖葉及地下肉質(zhì)根帶回試驗室進行測定，清洗擦干后分別稱量肉質(zhì)根和莖葉的鮮質(zhì)量。

1.4.2 葉綠素含量的測定

采用酒精浸提法測定葉綠素含量[6]，取新鮮胡蘿卜葉片新葉用蒸餾水洗滌并干燥，剪碎后稱取0.1 g，加入96%乙醇定容至10 mL，室溫下置暗處浸提（期間搖動浸提物數(shù)次）至葉片完全變白，最后，將上述提取液用紫外可見分光光度計測定470、649、665 nm處的吸光光度值，設(shè)3次重復(fù)。

1.4.3 礦質(zhì)元素含量的測定

每個處理選取2～3根胡蘿卜，分根頸、韌皮部、木質(zhì)部、根尾4部分切塊后對其進行烘干，烘干時先100 ℃烘2 h，然后60 ℃烘干，將干燥后的樣品磨粉后使用濕法消解-火焰原子吸收光譜法[7]進行礦物質(zhì)元素含量的測定，消解時每個處理設(shè)2次重復(fù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel軟件結(jié)合SPSS軟件進行統(tǒng)計分析，差異顯著性檢驗用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 施鐵肥對胡蘿卜肉質(zhì)根合格根率的影響

由表1可知，噴施硫酸亞鐵后“齊頭黃”和“紅參808”2個品種的胡蘿卜合格根率均有提高，其中，當硫酸亞鐵濃度為0.1%時，“齊頭黃”合格根率較對照增加17.4個百分點，“紅參808”合格根率較對照增加9.4個百分點；當硫酸亞鐵濃度為0.2%時，“齊頭黃”合格根率較對照增加6.7個百分點，較0.1%處理降低10.7個百分點，“紅參808”合格根率較對照增加8.4個百分點，較0.1%處理降低1.0個百分點。2個品種的胡蘿卜噴施硫酸亞鐵后較對照的歧根率、裂根率、小根率、病害率均有所降低。這表明噴施硫酸亞鐵可提高胡蘿卜品質(zhì)。

2.2 施鐵肥對胡蘿卜產(chǎn)量的影響

由表2可知，噴施適量濃度的鐵肥能促進胡蘿卜產(chǎn)量增加。其中，“齊頭黃”以施鐵濃度為0.1%的胡蘿卜增產(chǎn)效果最好，單根質(zhì)量較對照增加10.5%，每667 m2產(chǎn)量高出對照713.6 kg，而施鐵量為0.2%時，其產(chǎn)量反而會降低；2種濃度鐵肥均顯著增加“紅參808”胡蘿卜產(chǎn)量，每667 m2分別增產(chǎn)378.0 kg和222.4 kg。

表1 噴施不同濃度鐵肥對胡蘿卜合格根率及病害率的影響 %

2.3 施鐵肥對胡蘿卜葉片葉綠素含量的影響

由表3可知，噴施硫酸亞鐵后在一定程度上增加了胡蘿卜葉片葉綠素總含量，其中，噴施0.1%硫酸亞鐵時，“齊頭黃”的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量顯著高于對照，分別增加31.1%，49.4%，35.1%；噴施0.2%硫酸亞鐵時，葉綠素a、葉綠素總含量與對照差距不明顯；硫酸亞鐵濃度為0.1%時葉綠素a/b值顯著低于對照?！凹t參808”噴施硫酸亞鐵后胡蘿卜葉片中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總含量較清水對照相比顯著提高，噴施0.1%硫酸亞鐵時，分別增加14.8%、31.0%、18.4%，噴施0.2%硫酸亞鐵時，分別增加16.9%、17.5%、17.1%；同樣，硫酸亞鐵濃度為0.1%時，葉綠素a/b值顯著低于對照。

2.4 施鐵肥對胡蘿卜鋅、鈣、鎂、鉀、鐵含量的影響

由表4可知，與對照相比，噴施硫酸亞鐵后會提高胡蘿卜鐵、鋅、鉀、鎂等元素的含量，鈣元素含量無顯著變化?！褒R頭黃”噴施0.1%的硫酸亞鐵后鐵、鋅、鎂元素含量都顯著高于對照；噴施0.2%的硫酸亞鐵后鉀、鐵、鎂元素含量與對照差異顯著?！凹t參808”噴施0.1%硫酸亞鐵后與對照和0.2%處理相比，鐵、鋅、鉀元素含量差異均顯著，與清水對照相比，鎂元素含量差異顯著。相同處理條件下，“齊頭黃”鉀、鎂元素含量均高于“紅參808”。

2.5 施鐵肥對胡蘿卜不同部位鐵含量的影響

由圖1可知，與對照相比，施鐵肥處理可以顯著提高“齊頭黃”各部位鐵含量。處理條件相同時，胡蘿卜肉質(zhì)根頸部鐵含量最高；0.1% FeSO4·7H2O處理各部位鐵含量均顯著高于對照和0.2%處理，0.2% FeSO4·7H2O處理各部位鐵含量均顯著高于對照。

表2 噴施不同濃度鐵肥對胡蘿卜產(chǎn)量的影響

表3 噴施不同濃度鐵肥對胡蘿卜葉片葉綠素含量的影響

表4 噴施不同濃度鐵肥對胡蘿卜鐵、鋅、鉀、鎂、鈣含量的影響

由圖2可知，與對照相比，施鐵肥處理可以顯著提高“紅參808”各部位鐵含量。處理條件相同時，胡蘿卜肉質(zhì)根頸部鐵含量最高；對于“紅參808”各個部位鐵含量來說，0.2% FeSO4·7H2O處理顯著高于對照和0.1% FeSO4·7H2O處理，0.1% FeSO4·7H2O處理顯著高于對照。

3 結(jié)論與討論

研究證明，葉面施鐵肥可以緩解缺鐵癥狀[8-9]。陳士林等[10]、肖小河等[11]研究發(fā)現(xiàn)，附子品質(zhì)與土壤中的銅、鐵、鋅等含量具有非常密切的關(guān)系；在馬鈴薯葉面噴施鐵、鋅等微量元素，可以促進植株的生長發(fā)育，提高馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)[12]；噴施鐵肥對茉莉植株長勢、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響試驗結(jié)果表明，葉面噴施有機鐵（螯合鐵）、無機鐵（硫酸亞鐵）均能促進茉莉植株的生長、改善品質(zhì)、增加產(chǎn)量等[8]。本研究中，葉面噴施適量鐵肥也可以提高胡蘿卜合格根率，對減少歧根、裂根等不合格根也有效果。此外，出現(xiàn)歧根、裂根等現(xiàn)象與土質(zhì)及灌水情況也有很大關(guān)系，所以，試驗還有待進一步驗證效果。葉面噴施鐵肥可以提高作物產(chǎn)量，適量噴施效果顯著[13]，本試驗也發(fā)現(xiàn)噴施適量鐵肥能顯著提高胡蘿卜產(chǎn)量，以噴施濃度為0.1% FeSO4·7H2O效果最佳，施鐵量超過這個濃度產(chǎn)量增幅出現(xiàn)下降，說明過量的鐵肥不利于胡蘿卜產(chǎn)量增加。

孫玉新[14]的研究發(fā)現(xiàn)，施用適量的鐵能顯著提高丹參葉片中葉綠素的含量，葉綠素可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，在光合作用過程中必不可少，其含量高低與光合作用密切相關(guān)。本試驗結(jié)果也表明葉面噴施適量FeSO4·7H2O能增加胡蘿卜葉片中葉綠素含量，提高光合效率。

微量元素是作物生長所必需的營養(yǎng)元素，其可以通過蛋白質(zhì)和其他有機基團結(jié)合形成新的蛋白質(zhì)、多糖、維生素等生物大分子[15-17]，目前已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中，微量元素供給不足或過多都會影響作物的正常生長及產(chǎn)量。本研究發(fā)現(xiàn)，噴施鐵肥能促進胡蘿卜對鐵、鋅、鉀和鎂的吸收，而對鈣含量無明顯影響。

同一植株中，不同部位的鐵分布不均勻[18]，本試驗也發(fā)現(xiàn)，胡蘿卜肉質(zhì)根頸部鐵含量明顯高于其他部位。葉面施適量鐵肥有助于提高“齊頭黃”各部位含鐵量，而濃度過高又會抑制胡蘿卜根部對鐵的吸收，“紅參808”肉質(zhì)根各部位含鐵量隨鐵肥濃度的升高而增加，且含鐵量顯著高于最適濃度下“齊頭黃”根部含鐵量；施鐵處理對胡蘿卜肉質(zhì)根韌皮部和木質(zhì)部效果尤為明顯。由于本試驗設(shè)置濃度梯度有限，“紅參808”施鐵肥最適濃度的確定還有待進一步研究。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，葉面噴施適量鐵肥有助于提高胡蘿卜肉質(zhì)根合格根率、胡蘿卜產(chǎn)量及葉綠素含量，其中，“齊頭黃”和“紅參808”均以葉面噴施0.1% FeSO4·7H2O改善品質(zhì)及增加產(chǎn)量效果最為顯著?！褒R頭黃”根部除鈣以外其他礦質(zhì)元素的含量以濃度為0.1% FeSO4·7H2O吸收能力最強；而“紅參808”根部鐵、鋅、鎂、鉀含量隨鐵肥濃度升高而不斷增加。綜合得出，本試驗條件下，“齊頭黃”以葉面噴施0.1% FeSO4·7H2O最適，而“紅參808”以0.2% FeSO4·7H2O較為適宜。