不同灌水量對生菜品質和礦質元素含量的影響

裴蕓 別之龍

摘要：以兩個生菜品種（弘農和綠領）為材料，研究了4種單株灌水定額處理（100mL，75mL，50mL和25mL）對生菜品質和礦質元素含量的影響。結果表明：隨著灌水量的減少，生菜可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C含量呈增加趨勢。地上、地下部礦質元素含量呈降低趨勢，其中N、K、Mg三種元素降低趨勢明顯，各處理之間差異顯著。品種綠領地上部Ca元素含量在75mL灌水處理條件下顯著降低，在50、25mL處理條件下又緩慢升高；品種弘農地下部Ca元素含量呈先增高后降低趨勢。綜合考慮，單株灌水量75mL可以保證生菜N、K、Ca、Mg元素的代謝受到較輕的影響而又能兼顧保證較高的品質的最適灌水量。

關鍵詞：灌水量；品質；礦質元素

中圖分類號：S625.58

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2014）06000404

[FL（2K2]

1 引言

水和土壤是植物生長發育和品質的物質基礎[1，2]，其中，保持適宜的土壤水分對園藝植物生長和取得高品質具有重要意義。虧缺灌溉（Deficit Irrigation）可以通過適度控制土壤水分給植物一個適中的干旱逆境來提高園藝產品品質，但常伴隨著產量的下降，這在番茄、甜瓜上已見報道[3，4]。所以，如何在保證園藝產品品質提高的同時，使產量達到種植者能夠接受的范圍內，是開展蔬菜節水灌溉的關鍵。

水分是礦質養分溶解的介質和礦質養分遷移的載體[5]。目前，國內外關于水分脅迫對植物造成的生理影響的研究主要集中在水分脅迫下光合生理、滲透調節、活性氧代謝等方面。果樹和林木水分脅迫下無機營養生理影響的研究報道較多，蔬菜作物這方面的研究不多，生菜上的相關研究尚未見報道。

本文以兩個散葉生菜品種（弘農、綠領）為材料，研究不同單株灌水量條件對生菜品質及地上、地下部N、K、Ca、Mg等元素吸收及分配的影響，以期進一步了解生菜水分脅迫條件下的無機營養生理，并對生菜合理灌溉提供一方面的依據。

2 材料與方法

2.1 材料

供試生菜（Lactvca sativa L.）品種為“弘農”（廣州市偉興利種業有限公司）和“綠領”（南京綠領種業有限公司）。試驗于2006年8～11月在華中農業大學設施蔬菜基地的塑料大棚中進行。2006年8月15日浸種催芽后播種，待生菜苗長到六葉一心時，定植于單棟塑料大棚內。定植前棚內栽培畦（長4.5m，寬0.6m）每畦施入磷肥0.24kg、復合肥0.24kg和生物肥2kg，每兩畦定植畦之間間隔一畦以防止水分相互滲透。

2.2 試驗設計

水分處理采用灌水定額設計，生長期間每2～3d灌一次水，灌溉處理分別為處理Ⅰ100mL/次每株；處理Ⅱ75mL/次每株；處理Ⅲ50mL/次每株和處理Ⅳ25mL/次每株。每株根系有一個滴頭，采用滴箭系統進行灌溉，精密水表控制水量，每次灌溉時間為早晨8點半。

2.3 測定項目和方法

于采收時（2006年11月10）測定植株各項指標，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍—G250染色法測定[6]；可溶性糖采用蒽酮比色法[6]；維生素C采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定[6]；植株葉片和根于105℃下殺青0.5h后于80℃條件下烘干，然后用濃硫酸-高氯酸統一消煮，消煮液分別采用凱氏定氮法測全氮[7]、火焰分光光度測K、Ca、Mg元素[7]。

方差分析采用SAS軟件的ANOVA過程處理，顯著性檢驗采用鄧肯式新復極差法。

3 結果與分析

3.1 不同灌水量對生菜品質的影響

不同灌水量處理對生菜品質影響顯著，隨著灌水量的降低，兩個生菜品種可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量均呈上升趨勢（圖1）。其中，兩個生菜品種可溶性糖含量在單株灌水量為100mL和75mL處理條件下差異不顯著，而50mL和25mL灌水量則分別比100mL灌水量處理條件下增加了33.0%、79.0%（弘農）和37.8%、80.9%（綠領）。

圖1 不同灌水量對生菜可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量的影響

隨著灌水量的降低，兩個生菜品種可溶性蛋白含量均有較大幅度的增長，且差異顯著。對于‘弘農，單株灌水量75、50、25mL的處理分別比100mL的處理增加38.3%、47.0%和59.4%；‘綠領則分別增加了27.3%、38.1%和58.4%。

與100mL的處理相比較，單株灌水量75mL和50mL的處理條件下兩個生菜品種維生素C含量增加幅度較小，且差異不顯著。而25mL處理條件下則分別增加了13.9%（弘農）和15.6%（綠領），差異達到顯著（圖1）。

3.2 不同灌水量對生菜根系礦質元素含量的影響

圖2～5顯示不同灌水處理對生菜地下部礦質元素含量的影響。隨著灌水量的降低，生菜根系中N、K、Mg含量均呈降低趨勢，且差異顯著。品種弘農根系中Ca元素含量呈先上升后下降趨勢，各處理間差異不顯著，品種綠領在單株灌水量為75、50mL處理條件下無顯著差異，說明Ca元素對水分脅迫的反應不及其它幾個元素。

3.3 不同灌水量對生菜葉片礦質元素含量的影響

4 討論

許多研究表明，水分是影響蔬菜產量和品質的重要因素[6～8]。本試驗結果表明，隨著灌水量的減少，生菜可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量均呈增加趨勢。其中，單株灌水量75mL處理下兩個生菜品種可溶性蛋白含量顯著高于100mL灌水量處理，維生素C含量與50、25mL灌水處理之間無顯著差異，而比灌水量100mL處理具有節水效應。

水分也是影響作物吸收礦質元素最活躍的因素[1]。其中，N是組成氨基酸、蛋白質和酶的必要成分[9]；K是影響作物品質的重要因素；Ca可提高光合強度，促進碳水化合物和蛋白質的合成；Mg是構成葉綠素的重要元素，在光能的吸收、傳遞、轉換等過程中起重要作用[10]。本實驗結果表明，隨著灌水量的減少，生菜葉片中N、K、Ca、Mg元素，根系中N、K、Mg元素含量均呈降低趨勢，可能是由于缺水使生菜根系對水分吸收速率降低有關。由于生菜根系對水分吸收速率降低后，礦質元素的吸收阻力增大，營養元素向根表移動緩慢所引起的[11]。此外，在水分脅迫嚴重的情況下，生菜生理代謝紊亂，物質同化受到抑制，也會導致營養元素含量減少。綜合考慮，單株灌水量75mL可以保證生菜N、K、Ca、Mg元素的代謝受到較輕的影響而又能兼顧保證較高的品質的最適灌水量。

參考文獻：

[1] 趙志全，高桐梅，寧慧峰，分蘗期土壤水分對旱稻礦質養分吸收的影響[J].水土保持學報，2005，19（6）：90～93.

[2]付秋實，李紅嶺，崔 健.水分脅迫對辣椒光合作用及相關生理特性的影響[J].中國農業科學，2009，42（5）：1859～1866.

[3]王 峰，杜太生，邱讓建.基于品質主成分分析的溫室番茄虧缺灌溉制度[J].農業工程學報，2011，27（1）：75～80.

[4]千晶晶，原保忠，別之龍.虧缺灌溉對大棚滴灌甜瓜果實發育及品質影響[J].核農學報，2013，27（9）：1401～1408.

[5]趙志全，高桐梅，殷春淵.水分對旱稻土壤及植株中主要營養元素含量的影響[J].干旱地區農業研究，2006，24（2）：61～65.

[6]李合生，陳翠蓮，洪玉枝，等.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社.

[7]鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2005.

[8]劉明池，張慎好，劉向莉.虧缺灌溉時期對番茄果實品質和產量的影響[J].農業工程學報，2005，21（S）：92～95.

[9]cabello M J， Castellanos M T， Romojaro F，Matlnez-Madrid C，Ribas F.Yield and quality of melon grown under different irrigation and nitrogen rate [J].Agricultural Water Management，2009，96（5）：866～874.

[10] 齊紅巖，李天來，張 潔.虧缺灌溉對番茄蔗糖代謝和干物質分配及果實品質的影響[J].中國農業科學，2004，37（7）：1045～1049.

[11]李毅杰，原保忠，別之龍.不同土壤水分下限對大棚滴灌甜瓜產量和品質的影響[J]. 農業工程學報，2012，28（6）：132～138.

Effects of Different Irrigation Quabtity on the Quality and

Mineral Element Content of Lettuce

Pei Yun1，2， Bie Zhilong1

（1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology， Ministry of Education， College of Horticulture

and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；

2. Agricultural College of Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China

）

Abstract： This article investigeate the effects of different irrigation quantity（100mL， 75mL， 50mL and 25mL per plant）on the quality and mineral element content of two lettuce cultivars （cv. Hongnong and Loling）. The results show that： soluble sugar， soluble protein and vitamin C contents of lettuce tend to increase with the decrease of irrigation amount； mineral element contents of upside part and underground part decrease， of which three kinds of elements N， K， Mg decrease significantly， and the differences are significant in each treatment； Ca content of cv. L·ling decreases significantly in the 75mL irrigation conditions and decreases slowly under the treatment of 25mL and 50mL； Ca content of cv. Hongnong underground firstly increases and then decreases. With a comprehensive consideration， the metabolism of N， K， Ca and Mg of the lettuce will get lighter effects and also can give consideration to ensure a high quality of optimum irrigation at 75mL Irrigation per plant.

Key words： irrigation quantity； quality； mineral elements

參考文獻：

[1] 趙志全，高桐梅，寧慧峰，分蘗期土壤水分對旱稻礦質養分吸收的影響[J].水土保持學報，2005，19（6）：90～93.

[2]付秋實，李紅嶺，崔 健.水分脅迫對辣椒光合作用及相關生理特性的影響[J].中國農業科學，2009，42（5）：1859～1866.

[3]王 峰，杜太生，邱讓建.基于品質主成分分析的溫室番茄虧缺灌溉制度[J].農業工程學報，2011，27（1）：75～80.

[4]千晶晶，原保忠，別之龍.虧缺灌溉對大棚滴灌甜瓜果實發育及品質影響[J].核農學報，2013，27（9）：1401～1408.

[5]趙志全，高桐梅，殷春淵.水分對旱稻土壤及植株中主要營養元素含量的影響[J].干旱地區農業研究，2006，24（2）：61～65.

[6]李合生，陳翠蓮，洪玉枝，等.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社.

[7]鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2005.

[8]劉明池，張慎好，劉向莉.虧缺灌溉時期對番茄果實品質和產量的影響[J].農業工程學報，2005，21（S）：92～95.

[9]cabello M J， Castellanos M T， Romojaro F，Matlnez-Madrid C，Ribas F.Yield and quality of melon grown under different irrigation and nitrogen rate [J].Agricultural Water Management，2009，96（5）：866～874.

[10] 齊紅巖，李天來，張 潔.虧缺灌溉對番茄蔗糖代謝和干物質分配及果實品質的影響[J].中國農業科學，2004，37（7）：1045～1049.

[11]李毅杰，原保忠，別之龍.不同土壤水分下限對大棚滴灌甜瓜產量和品質的影響[J]. 農業工程學報，2012，28（6）：132～138.

Effects of Different Irrigation Quabtity on the Quality and

Mineral Element Content of Lettuce

Pei Yun1，2， Bie Zhilong1

（1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology， Ministry of Education， College of Horticulture

and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；

2. Agricultural College of Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China

）

Abstract： This article investigeate the effects of different irrigation quantity（100mL， 75mL， 50mL and 25mL per plant）on the quality and mineral element content of two lettuce cultivars （cv. Hongnong and Loling）. The results show that： soluble sugar， soluble protein and vitamin C contents of lettuce tend to increase with the decrease of irrigation amount； mineral element contents of upside part and underground part decrease， of which three kinds of elements N， K， Mg decrease significantly， and the differences are significant in each treatment； Ca content of cv. L·ling decreases significantly in the 75mL irrigation conditions and decreases slowly under the treatment of 25mL and 50mL； Ca content of cv. Hongnong underground firstly increases and then decreases. With a comprehensive consideration， the metabolism of N， K， Ca and Mg of the lettuce will get lighter effects and also can give consideration to ensure a high quality of optimum irrigation at 75mL Irrigation per plant.

Key words： irrigation quantity； quality； mineral elements

參考文獻：

[1] 趙志全，高桐梅，寧慧峰，分蘗期土壤水分對旱稻礦質養分吸收的影響[J].水土保持學報，2005，19（6）：90～93.

[2]付秋實，李紅嶺，崔 健.水分脅迫對辣椒光合作用及相關生理特性的影響[J].中國農業科學，2009，42（5）：1859～1866.

[3]王 峰，杜太生，邱讓建.基于品質主成分分析的溫室番茄虧缺灌溉制度[J].農業工程學報，2011，27（1）：75～80.

[4]千晶晶，原保忠，別之龍.虧缺灌溉對大棚滴灌甜瓜果實發育及品質影響[J].核農學報，2013，27（9）：1401～1408.

[5]趙志全，高桐梅，殷春淵.水分對旱稻土壤及植株中主要營養元素含量的影響[J].干旱地區農業研究，2006，24（2）：61～65.

[6]李合生，陳翠蓮，洪玉枝，等.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社.

[7]鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2005.

[8]劉明池，張慎好，劉向莉.虧缺灌溉時期對番茄果實品質和產量的影響[J].農業工程學報，2005，21（S）：92～95.

[9]cabello M J， Castellanos M T， Romojaro F，Matlnez-Madrid C，Ribas F.Yield and quality of melon grown under different irrigation and nitrogen rate [J].Agricultural Water Management，2009，96（5）：866～874.

[10] 齊紅巖，李天來，張 潔.虧缺灌溉對番茄蔗糖代謝和干物質分配及果實品質的影響[J].中國農業科學，2004，37（7）：1045～1049.

[11]李毅杰，原保忠，別之龍.不同土壤水分下限對大棚滴灌甜瓜產量和品質的影響[J]. 農業工程學報，2012，28（6）：132～138.

Effects of Different Irrigation Quabtity on the Quality and

Mineral Element Content of Lettuce

Pei Yun1，2， Bie Zhilong1

（1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology， Ministry of Education， College of Horticulture

and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；

2. Agricultural College of Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China

）

Abstract： This article investigeate the effects of different irrigation quantity（100mL， 75mL， 50mL and 25mL per plant）on the quality and mineral element content of two lettuce cultivars （cv. Hongnong and Loling）. The results show that： soluble sugar， soluble protein and vitamin C contents of lettuce tend to increase with the decrease of irrigation amount； mineral element contents of upside part and underground part decrease， of which three kinds of elements N， K， Mg decrease significantly， and the differences are significant in each treatment； Ca content of cv. L·ling decreases significantly in the 75mL irrigation conditions and decreases slowly under the treatment of 25mL and 50mL； Ca content of cv. Hongnong underground firstly increases and then decreases. With a comprehensive consideration， the metabolism of N， K， Ca and Mg of the lettuce will get lighter effects and also can give consideration to ensure a high quality of optimum irrigation at 75mL Irrigation per plant.

Key words： irrigation quantity； quality； mineral elements