氮素形態(tài)及配比對(duì)水培油麥菜苗期生長(zhǎng)的影響

張春柳

(寧德市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，福建 寧德 352000)

氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一，施加適量氮素有利于葉綠素的合成，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。植物吸收的氮素主要來(lái)源于銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，銨態(tài)氮可直接被吸收，硝態(tài)氮部分還原為銨態(tài)氮被吸收利用，部分儲(chǔ)存在液泡中[2]。兩種氮素形態(tài)的吸收利用以及轉(zhuǎn)換為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的方式不同，導(dǎo)致其代謝產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累量存在差異。植物對(duì)氮素形態(tài)的吸收效果受其生長(zhǎng)發(fā)育及生理器官的影響[3]，適當(dāng)?shù)牡匦螒B(tài)及配比可以促進(jìn)根系的吸收，提高相關(guān)酶活性，從而提高作物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[4-5]。

油麥菜(LactucasativaL.)為菊科萵苣屬，富含維生素及礦質(zhì)元素，口感風(fēng)味極佳，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[6]。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，油麥菜水培技術(shù)受到廣泛關(guān)注。氮素是水培油麥菜的主要營(yíng)養(yǎng)液，其形態(tài)配比對(duì)油麥菜的品質(zhì)及產(chǎn)量影響較大。氮素施用過(guò)多易導(dǎo)致蔬菜亞硝酸過(guò)量，施用不足則使植株地上部生物量積累減少，葉面積減小，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制[7]。水培營(yíng)養(yǎng)液的氮素主要來(lái)源于銨態(tài)氮與硝態(tài)氮[8]。陳貴林等[9]研究發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮與硝態(tài)氮配比為1.0∶4.0可以降低植物中亞硝酸鹽的富集；胡海非等[10]研究表明，銨態(tài)氮與硝態(tài)氮配比為3.0∶7.0可提高油麥菜光合色素的積累以及光合效率；林俊芳等[11]研究發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮與硝態(tài)氮配比為3.0∶7.0時(shí)，油麥菜的栽培效果最好，但有關(guān)油麥菜地上部分與根系在不同氮素形態(tài)配比下的協(xié)調(diào)關(guān)系尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本文探討了不同氮素形態(tài)及配比對(duì)水培油麥菜苗期生長(zhǎng)的影響，以期篩選出適合的水培營(yíng)養(yǎng)液，為提高油麥菜產(chǎn)量提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料 供試油麥菜購(gòu)自青縣興運(yùn)種業(yè)有限公司，18 ℃下浸種催芽，等到80%露白后播種。

1.1.2 試劑 分析純乙酸乙酯，購(gòu)自太倉(cāng)滬試試劑有限公司；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、考馬斯亮藍(lán)G-250、95%乙醇、85%磷酸、濃硫酸、分析純蔗糖、分析純蒽酮、酚酞指示劑、0.1 mol·L-1氫氧化鈉、硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)品、1 mol·L-1鹽酸，均購(gòu)自上海沃凱生物技術(shù)有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表1 參試營(yíng)養(yǎng)液大量元素配方

育苗后約3 d發(fā)芽，待幼苗長(zhǎng)到兩葉一心時(shí)煉苗。煉苗1～2 d后將幼苗輕輕挖起并洗凈根部，用泡沫條移植到定植穴中。將幼苗分別置于不同營(yíng)養(yǎng)液中進(jìn)行緩苗，期間注意害蟲(chóng)防治。移栽后2、4、6、8、10 d進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo) 將幼苗帶根輕輕拔起，用濾紙吸干根系及葉片表面水分，用感量為0.1 mg的分析天平測(cè)量根及地上部分鮮重。

1.3.2 品質(zhì)指標(biāo) 采樣后將部分樣品置于-80 ℃冰箱，用于測(cè)定可溶性蛋白、可溶性糖、有機(jī)酸及硝酸鹽含量。其中，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法[13]測(cè)定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法[13]測(cè)定；有機(jī)酸含量采用氫氧化鈉標(biāo)定法[14]測(cè)定；硝酸鹽含量采用紫外分光光度法[13]測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并繪制柱形圖；采用DPS軟件進(jìn)行LSD顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期生長(zhǎng)的影響

2.1.1 地上部分鮮重 由圖1可知，不同氮素形態(tài)及配比對(duì)植株地上部鮮重的影響基本一致，總體上隨移栽天數(shù)的增加呈上升的趨勢(shì)，但移栽后2～6 d增長(zhǎng)緩慢，8～10 d除T5處理外，增長(zhǎng)速率均明顯提高。移栽后2～10 d，植株地上部鮮重依次為：T2>T3>T1>T4>T5，且各處理間差異顯著。綜合來(lái)看，T2處理最有利于油麥菜苗期地上部分鮮重的提升。

圖1 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期地上部分鮮重的影響

2.1.2 根鮮重 由圖2可知，各處理油麥菜根系鮮重整體上隨移栽天數(shù)的增加而升高，但前期增長(zhǎng)緩慢，后期增長(zhǎng)速率加快。移栽后2 d，T2、T3處理根系鮮重差異不顯著，但均顯著大于其他處理；移栽后4～10 d，根系鮮重依次為：T2>T3>T1>T4>T5，且各處理間差異達(dá)顯著水平?？梢?jiàn)，T2處理最有利于油麥菜苗期根系鮮重的增長(zhǎng)。

圖2 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期根系鮮重的影響

2.2 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期品質(zhì)指標(biāo)的影響

2.2.1 可溶性蛋白含量 由圖3可知，隨著移栽天數(shù)的增加，T1、T4和T5處理油麥菜地上部可溶性蛋白含量呈“M”型變化趨勢(shì)，移栽后2～4 d增長(zhǎng)較快，4～8 d變化緩慢，8～10 d又快速降低；T2和T3處理均先升高后降低。相同移栽天數(shù)下，各處理地上部可溶性蛋白含量差異均達(dá)顯著水平，其中移栽后2、4、8 d均為T4處理最大，移栽后8 d達(dá)11.249 mg·g-1，是T1處理(8.927 mg·g-1)的1.26倍；移栽后10 d，T5處理最大。綜合來(lái)看，T4處理最適合油麥菜苗期地上部分可溶性蛋白的積累，T5處理次之。

圖3 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期地上部分可溶性蛋白含量的影響

由圖4可知，各處理油麥菜根系可溶性蛋白含量總體上隨移栽天數(shù)的增加而增大，但増長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸減緩。移栽后2 d，T2、T3處理根系可溶性蛋白含量差異不顯著，但與其他處理差異達(dá)顯著水平；移栽后4～10 d，各處理間可溶性蛋白含量依次為：T1>T2>T3>T4>T5，且差異均達(dá)顯著水平。其中，T1處理移栽后10 d可溶性蛋白含量為3.110 mg·g-1，T5處理僅1.875 mg·g-1。可見(jiàn)，T1處理最適合油麥菜苗期根系可溶性蛋白的積累，T2處理次之。

圖4 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期根系可溶性蛋白含量的影響

2.2.2 可溶性糖含量 由圖5可知，各處理油麥菜地上部分可溶性糖含量總體上隨著移栽天數(shù)的增加而增大，且移栽后6～10 d增長(zhǎng)較快。移栽后2、6、8、10 d，可溶性糖含量大小依次為：T5>T4>T3>T2>T1，各處理間差異均達(dá)顯著水平?？梢?jiàn)，T5處理最有利于油麥菜苗期可溶性糖含量的積累。

圖5 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期地上部分可溶性糖含量的影響

由圖6可知，氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜根系可溶性糖含量影響不同。除T1處理外，其他處理根系可溶性糖含量均隨移栽時(shí)間的延長(zhǎng)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。移栽后2、8、10 d，T5處理可溶性糖含量均最高，且顯著大于其他處理，其中移栽后10 d可溶性糖含量約為T1的2倍。表明T5處理下油麥菜苗期根系可溶性糖含量最高。

圖6 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期根系可溶性糖含量的影響

2.2.3 有機(jī)酸含量 不同氮素形態(tài)及配比處理下，油麥菜地上部有機(jī)酸含量見(jiàn)圖7。除T2處理外，其他處理地上部有機(jī)酸含量均隨移栽天數(shù)的增加而增大。不同移栽天數(shù)下，各處理有機(jī)酸含量大小依次為：T5>T1>T4>T3>T2，且除移栽后2 d，T2、T3處理差異不顯著外，其他處理差異均達(dá)顯著水平。可見(jiàn)，T5處理對(duì)地上部分有機(jī)酸含量促進(jìn)效果最佳，其次是T1處理。

圖7 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期地上部分有機(jī)酸含量的影響

由圖8可知，移栽后2～6 d，各處理油麥菜根系有機(jī)酸含量變化不大，8～10 d上升明顯。移栽后2～6 d，T2處理有機(jī)酸含量顯著大于其他處理；移栽后8、10 d，T3處理含量最大，且與其他處理差異顯著。總體來(lái)看，T3處理對(duì)根系有機(jī)酸含量促進(jìn)作用明顯，T2次之。

圖8 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期根系有機(jī)酸含量的影響

2.2.4 硝酸鹽含量 苗期油麥菜地上部分與根系硝酸鹽含量變化趨勢(shì)一致(圖9、圖10)。不同移栽天數(shù)下，地上部分和根系硝酸鹽含量依次為：T1>T2>T3>T4>T5，且各處理間差異達(dá)顯著水平。隨著移栽天數(shù)的增加，各處理硝酸鹽含量不斷增大，并在第10天達(dá)到最大值?？梢?jiàn)，T5處理地上部分與根系的硝酸鹽積累量均最低。各處理地上部分硝酸鹽含量最高為310.01 μg·g-1，未超出無(wú)公害蔬菜硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)(<432.00 μg·g-1)[15]。

圖9 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期地上部分硝酸鹽含量的影響

圖10 氮素形態(tài)及配比對(duì)油麥菜苗期根系硝酸鹽含量的影響

3 討論

3.1 不同形態(tài)氮素水平對(duì)油麥菜苗期生長(zhǎng)的影響

3.2 不同形態(tài)氮素水平對(duì)油麥菜苗期品質(zhì)指標(biāo)的影響

可溶性蛋白對(duì)植物細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)起重要作用。蛋白質(zhì)的合成需要氮的參與形成，且因氮素形態(tài)不同而存在差異[17]。銨態(tài)氮直接參與可溶性蛋白的合成，而硝態(tài)氮?jiǎng)t是間接參與[18]。本研究表明，移栽后10 d，T5處理油麥菜地上部分積累的可溶性蛋白較多，T1處理根系含量最高，說(shuō)明銨態(tài)氮更有利于地上部分可溶性蛋白的積累?？扇苄蕴呛渴艿匦螒B(tài)配比的影響[19]，高氮可提高和光合作用相關(guān)的基因表達(dá)，從而增加可溶性糖含量[18]。對(duì)油麥菜[6]和韭菜[19]的研究認(rèn)為，部分銨態(tài)氮代替硝態(tài)氮可提高植物可溶性糖含量，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)。本研究表明，T5處理油麥菜苗期地上部分與根系的可溶性糖含量最高，說(shuō)明銨態(tài)氮更有利于糖類的合成，這與王健[20]對(duì)菠菜的研究結(jié)果一致。有機(jī)酸是衡量蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。本研究表明，T5處理油麥菜苗期地上部分有機(jī)酸的含量最高，說(shuō)明銨態(tài)氮更利于油麥菜地上部分有機(jī)酸的積累，這與侯迷紅等[21]的研究結(jié)果相一致。蔬菜吸收過(guò)多硝酸鹽極易造成硝酸鹽代謝不均衡，導(dǎo)致亞硝酸鹽積累過(guò)量[22]。本研究表明，T5處理油麥菜苗期地上部分及根系的硝酸鹽含量均最低，說(shuō)明增加銨態(tài)氮還可降低油麥菜幼苗的硝酸鹽含量。