不同銨硝配比對芥藍產量和品質的影響

鐘麗華 宋世威 劉厚誠 孫光聞 陳日遠

（華南農業大學園藝學院，廣東廣州 510642）

硝態氮（NO3--N）和銨態氮（NH4+-N）是植物吸收利用的兩種主要氮源。植物可直接利用銨態氮合成氨基酸，而植物吸收的硝態氮則必須經過還原形成銨態氮后才能被利用（武維華，2003）。從生物能學的角度來看，銨態氮在同化前不需要被還原，應該是植物優先利用的氮源（Mengel & Viro，1978）。但許多植物在單獨供應銨態氮時，均會產生一定的銨毒害作用（Britto& Kronzucker，2002），表現為植株生長受到嚴重抑制（Raab & Terry，1994）。因此，營養液中添加銨態氮的比例必須適當。對許多作物來說，在營養液中添加適當比例銨態氮較單一硝態氮營養更具優勢，不僅具有較高生物量，而且具有良好的品質，這在黃瓜（Kotsiras et al.，2002）、生菜（楊成君和樸鳳植，2007）、普通白菜（小白菜）（陳巍 等，2004）、菠菜（汪建飛 等，2007）和萵苣（田霄鴻 等，1999；Redhaiman，2001）等作物上已得到證實。

芥藍（Brassica alboglabraL.H.Bailey）是中國華南地區的特產蔬菜，以花薹為食用器官，質脆嫩，營養豐富，別具風味，深受廣大消費者喜愛。近年發現其具有較好的抗癌保健功能（主要保健成分是硫代葡萄糖苷）（Verkerk et al.，2009）。陳日遠等（2005）已報道了氮素營養水平對芥藍產量和品質的影響，但芥藍對不同氮素形態配比的響應尚未見報道。本試驗在水培條件下，研究了不同銨硝配比對芥藍產量和品質的影響，以期為芥藍的高效、優質生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料培養

試驗在華南農業大學蔬菜基地的大棚進行。以尖葉夏芥藍為材料，2011年4月13日播種，以珍珠巖為基質進行穴盤育苗，芥藍苗二葉一心和三葉一心時分別澆1/4 和1/2 劑量的Hoagland營養液。于5月10日，芥藍苗三葉一心時移苗處理，所用水培箱長55 cm、寬35 cm、深10 cm，每箱裝營養液20 L。

1.2 試驗設計

廖國秀（2011）的研究結果表明，營養液增銨50%已經抑制芥藍的生長。因此本試驗在1/2劑量 Hoagland 營養液配方的基礎上設置4 個銨硝配比：CK，0/100；T1，15/85；T2，30/70；T3，45/55。微量元素采用通用配方，鐵源為FeSO4·7H2O，濃度為24.8 mg·L-1。每處理3 次重復，每重復10 株，隨機區組排列。營養液每小時通氣15 min，每2 d 調1 次pH，使培養液pH穩定在6.3 左右。每7 d 更換一次營養液。常規栽培管理，生長達到商品采收標準（齊口花）時采收。

表1 等氮水平下不同銨硝配比的營養液配方 mmol·L-1

1.3 項目測定

芥藍80%達采收標準時進行隨機取樣。稱取第4 片葉以上的菜薹質量，記為經濟產量，測定植株莖粗（菜薹5～6 節處），植株分地上部和地下部分別稱鮮質量和干質量（105 ℃下殺青15 min，然后75 ℃烘干至恒質量）。葉片的光合色素含量測定參照張憲政（1986）的方法。芥藍的菜薹分為薹葉和薹莖兩部分，分別測定營養品質和硝酸鹽含量。VC 含量測定采用2,6-二氯靛酚比色法，可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍比色法，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法，硝酸鹽含量測定采用紫外分光光度法（李合生，2000）。

1.4 統計分析

試驗數據采用Excel 2003 和SAS 9.0 軟件進行統計分析，處理間的多重比較分析采用Duncan 法。

2 結果與分析

2.1 不同銨硝配比對芥藍生長的影響

與CK 相比，T1 處理未顯著影響芥藍植株的生長狀況（表2），而T2 和T3 處理則顯著促進了芥藍的生長，表現為提高了植株的薹粗、菜薹鮮質量（產量）、地上部干質量和地下部干質量，但T2、T3 兩個處理間差異不顯著。不同銨硝配比對芥藍根冠比無顯著影響。表明營養液增銨30%和45%可顯著促進芥藍植株的生長。

表2 不同銨硝配比對芥藍生長的影響

2.2 不同銨硝配比對芥藍葉片葉綠素含量的影響

圖1 不同銨硝配比對芥藍葉片葉綠素含量的影響

營養液增銨處理顯著提高了芥藍葉片的葉綠素含量（圖1），處理間表現為T2＞T3＞T1＞CK，且處理間差異均達顯著水平。表明T2 處理提高芥藍葉片葉綠素含量的效果最好，T3 處理效果次之。

2.3 不同銨硝配比對芥藍品質的影響

不同銨硝配比對芥藍產品器官（薹葉和薹莖）VC 含量影響的規律相同（圖2）。與CK相比，T1 和T2 處理顯著提高了芥藍產品器官的VC 含量，而T3 處理則顯著降低了VC 含量，其中對于薹葉T2 處理又顯著高于T1 處理。

與CK 相比，3 個增銨處理均顯著提高了芥藍薹葉的可溶性蛋白含量；T1 和T2 處理顯著提高了薹莖的可溶性蛋白含量，而T3 處理則與CK 差異不顯著（圖3）。芥藍產品器官的可溶性蛋白含量以T2 處理最高。

圖2 不同銨硝配比對芥藍VC 含量的影響

圖3 不同銨硝配比對芥藍可溶性蛋白含量的影響

與CK 相比，T1 和T2 處理顯著提高了芥藍薹葉的可溶性糖含量；T2 處理顯著提高了芥藍薹莖的可溶性糖含量，而T3 處理薹葉和薹莖可溶性糖含量均與CK 差異不顯著（圖4）。芥藍產品器官的可溶性糖含量均以T2 處理最高，CK 最低。

營養液增銨處理顯著降低了芥藍產品器官的硝酸鹽含量，并且隨著銨態氮比例的增加而降低（圖5）。T2 和T3 處理薹葉的硝酸鹽含量顯著低于T1 處理，薹莖的硝酸鹽含量在3 個增銨處理間差異不顯著。

圖4 不同銨硝配比對芥藍可溶性糖含量的影響

圖5 不同銨硝配比對芥藍硝酸鹽含量的影響

3 結論與討論

研究表明，營養液適當增銨可以提高蔬菜產量。菠菜在銨硝配比為25∶75 的營養液中產量最高，銨硝配比超過50∶50 時產量下降（孫園園 等，2009）。楊成君和樸鳳植（2007）在生菜上的研究也得到類似結論。普通白菜在50∶50 的銨硝配比營養液中產量最高（陳魏 等，2004）。本試驗結果表明，與CK 相比，T2 和T3 處理顯著促進了芥藍的生長。另外有研究指出，單獨供應銨態氮降低作物地上部生長的原因是銨態氮抑制了葉片的生長，而葉片的生長受抑制不是銨毒害，而是硝態氮的供應不足（Walch-Liu et al.，2000）。本試驗中T3 處理含有55%的硝態氮（4.1 mmol·L-1），并且每7 d 更換一次營養液，這可能已經滿足了芥藍對硝態氮的需求，故T3 處理下芥藍產量并未顯著降低。營養液適當增銨也促進了地下部的生長，這可能是在硝態氮供應充足的情況下，根系多吸收了銨態氮，從而促進了根系的生長。另外，適當增銨促進了地上部的生長，光合作用增強，運輸到根系的同化物增加，從而促進了根系的生長。但廖國秀（2011）的研究表明，當銨態氮達到50%時，根系和地上部的生長都受到了限制。

研究表明，營養液適當增銨可提高蔬菜品質。營養液中銨態氮的供應提高了菠菜體內抗壞血酸的含量，同時降低了硝酸鹽含量（孫園園 等，2009）。本試驗結果表明，與CK 相比，營養液適量增銨改善了芥藍品質，其中T2 處理芥藍品質最佳，其VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量最高。芥藍硝酸鹽含量隨著營養液中銨態氮比例的增加而逐漸降低。T3 處理芥藍營養品質下降。這可能是因為T3 處理中45%的銨態氮水平已經對水培芥藍產生了銨毒害作用，雖然這種毒害作用還沒有表現在產量上。因此，綜合產量和品質指標，營養液增銨30%較適合芥藍的水培。

芥藍幼苗移栽后，CK 的新葉逐漸出現了脈間失綠黃化的缺鐵癥狀，T1 處理芥藍的新葉也出現了輕微的缺鐵癥狀，而T2 和T3 處理植株葉片顏色正常。與CK 相比，營養液增銨提高了芥藍葉片的葉綠素含量。鐵是葉綠素合成所必需的礦質元素（Miller & Pushnik，1983），葉片活性鐵含量與葉綠素含量呈顯著正相關（張攀偉 等，2006）。研究表明，增加銨態氮比例有利于提高鐵的活性，促進植物對鐵的吸收與運輸，從而改善植物鐵營養狀況（Alloush et al.，1990；汪李平和李式軍，1995；鄒春琴 等，1997），從而穩定了葉綠體結構，提高了葉綠素含量（張攀偉 等，2006）。本試驗測定了芥藍薹葉的全鐵含量，隨著銨態氮比例的增加而增加〔含量依次為：75.4，86.6，129.2，130.9 mg·kg-1（DW）〕。葉菜的水培容易出現缺鐵現象，通過營養液增加一定比例的銨態氮來提高鐵的有效性，進而提高葉綠素含量及改善品質，是一條可行的技術措施。但氮素形態對葉菜作物鐵有效性的影響機制還需要進一步研究。

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