施硫?qū)η{菜生長及品質(zhì)的影響

張國芹 牟建梅 徐瑤 李軍 何玲莉 佘旭東 蔣明敏

摘要[目的]確定降低莧菜硝酸鹽累積效果最佳的施硫濃度，為完善莧菜科學(xué)施硫技術(shù)提供指導(dǎo)。 [方法] 采用盆栽方法，設(shè)置4個施硫肥水平，測定其對植株生長及硝酸鹽、Vc含量的影響。 [結(jié)果] 施硫提高了莧菜的株高、單株重、最大葉長及最大葉寬。當(dāng)硫濃度為20 mg/kg（S2）時，株高最高，較不施硫處理（S0）增加了14.3%。3個硫處理（S1～S3）硝酸鹽含量降幅為20.6%～64.7%。施硫濃度為10 mg/kg時植株可食部分硝酸鹽含量降低了64.7%。施硫處理莧菜VC含量增加了19.7%～28.3%。[結(jié)論] 大田莧菜適宜的施硫濃度為10～20 mg/kg。

關(guān)鍵詞莧菜；硫肥；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號S636.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）35-0048-02

Abstract[Objective]The optimal sulfur concentration for reducing nitrate accumulation content in edible amaranth was assured to provide guide for sulfur application.[Method] 4 sulfur level was set， pot test was carried out to determine plants′s growth，nitrate，Vc content.[Result]Plant height，weight per plant，maximum leaf length and maximum leaf width were increased by applying sulfur fertilizer.The plant height was the highest when sulfur concentration was 20 mg/kg（S2），incerased by 14.3% compared with no sulfur fertilizer treatment （S0）.S1～S3 of nitrate content was decreased by 20.6%-64.7%.Nitrate content of plant in edible part was decreased by 64.7% when sulfur concentration was 10 mg/kg.VC content of sulfur treatment were increased by 19.7%-28.3%.[Conclusion]Suitable sulfur concentration was 10-20 mg/kg for edible amaranth in field.

Key wordsEdible amaranth；Sulfur fertilizer；Yield；Quality

莧菜（Amaranthus tricolor L.）是我國南方地區(qū)主要葉菜類蔬菜之一，是一種天然的無公害蔬菜。同時它是一種難得的糧、菜、藥兼用之品。富含人體所需的維生素、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)。隨著人們食用營養(yǎng)水平的提高，莧菜這種優(yōu)質(zhì)多用途蔬菜越來越引起人們的關(guān)注。但莧菜亦是一種易于積累硝酸鹽的蔬菜品種，安全品質(zhì)堪憂。我國規(guī)定葉菜類蔬菜硝酸鹽含量≤3 000 mg/kg，但大部分地區(qū)莧菜硝酸鹽含量超標(biāo)。硝酸鹽本身對人體并無危害，但它是亞硝胺的合成前體，過量攝入易引發(fā)消化系統(tǒng)的癌變[1]。因此，開展降低莧菜硝酸鹽含量的研究，對保障綠色食品供應(yīng)、改善人民健康狀況意義重大。

硫是植物生長發(fā)育必需營養(yǎng)元素，作為蛋白質(zhì)的組成成分，對植物體的結(jié)構(gòu)、光合碳氮代謝具有重要的影響[2-3]。同時植物體內(nèi)含硫氨基酸占總硫的90%以上，所以硫素營養(yǎng)對植物生理生化功能影響很大。關(guān)于硫素在蔬菜上的研究大多集中在蔥蒜類蔬菜上[4-7]。季延海等[8]在水培韭菜試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)施硫素促進(jìn)了韭菜植株的生長，同時提高了Vc含量，并降低了韭菜硝酸鹽含量。同時，葉菜項(xiàng)目組前期研究發(fā)現(xiàn)適宜濃度硫素能顯著降低不結(jié)球白菜硝酸鹽含量，并從基因水平闡明硫影響氮同化的調(diào)控機(jī)理[9]。長期以來，硫肥的使用未受重視，而隨著作物產(chǎn)量的不斷提高，土壤中的硫越來越少，勢必導(dǎo)致土壤中硫素的缺乏。植物吸收利用硫元素主要是通過根系主動吸收SO2-4，并還原為有機(jī)硫化合物。為此，研究不同施硫濃度對莧菜生長、營養(yǎng)品質(zhì)及硝酸鹽累積的影響，為莧菜科學(xué)施硫技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在2017年預(yù)備試驗(yàn)的基礎(chǔ)上在蘇州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行。供試土壤為黃泥土，基本理化性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)34.26 g/kg，堿解氮98.4 mg/kg，硝態(tài)氮116.8 mg/kg，速效磷60.8 mg/kg，速效鉀152.8 mg/kg。

1.2試驗(yàn)材料

供試莧菜品種為蘇莧2號，該品種由蘇州市農(nóng)科院自主選育而成。

1.3試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)設(shè)4個硫處理，濃度分別為0 mg/kg（S0）、10 mg/kg（S1）、20 mg/kg（S2）、30 mg/kg（S3），3次重復(fù)。盆栽試驗(yàn)于8—9月在蘇州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。塑料盆規(guī)格為43 cm×20 cm×14 cm，每盆裝土4.5 kg。以分析純尿素、磷酸氫二氨、氯化鉀為基肥，施肥量為N 180 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2。每盆播種莧菜種子02 g，全生育期嚴(yán)格控制水分，保持絕對含水量34%。其他均為常規(guī)管理。

硫肥于植株長至二葉期施入土中，至八葉期選取整株洗凈稱重，并測定植株株高及每株葉片最大葉長及葉寬，同時取可食部分測定其VC及硝酸鹽含量。

1.4測定項(xiàng)目與方法

取莧菜整株洗凈稱重，每個重復(fù)均取10株，植株重為其平均值，測定植株可食部分硝酸鹽含量，測定方法參照李合生[10]的紫外分光光度法。

1.5數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用DPS 7.05軟件，作圖采用Microsoft Excel 2007。

2結(jié)果與分析

2.1莧菜植株生長及單株重的影響

由圖1可以看出，施硫增加了莧菜的株高、單株重、最大葉長及最大葉寬。當(dāng)硫濃度為20 mg/kg（S2）時，株高最高，較不施硫處理（S0）增加了14.3%。莧菜最大葉長施硫比不施硫增幅為1.5%～156%。但當(dāng)硫的濃度達(dá)30 mg/kg時，上述各項(xiàng)指標(biāo)均降低。可見，過高的硫濃度不利于莧菜的生長。

2.2硫?qū)η{菜品質(zhì)的影響

由圖2a可以看出，施硫處理對莧菜可食部分硝酸鹽含量有顯著影響，3個硫處理降幅為20.6%～64.7%。施硫濃度為10 mg/kg時植株可食部分硝酸鹽含量降低了64.7%，但當(dāng)濃度提高到20 mg/kg時，降幅卻僅為20.6%，這可能與硫促進(jìn)植株體內(nèi)氮代謝及生長有關(guān)。

由圖2b可見，施硫處理莧菜VC含量均高于不施硫處理S0，植株中VC含量增加19.7%～28.3%。當(dāng)硫濃度達(dá)到30 mg/kg時，植株VC含量增幅降低。說明在一定硫濃度范圍內(nèi)硫可以提高莧菜VC含量。

3結(jié)論與討論

硫?yàn)橹参锷L的重要中量元素，是生物合成半胱氨酸與蛋氨酸的主要原料[11]。莧菜對硫吸收利用機(jī)制尚不明晰，調(diào)控硝酸鹽代謝的原因尚無定論。通過不同濃度施硫處理，研究硫?qū)η{菜生長及硝酸鹽代謝的影響，對莧菜生產(chǎn)具有重要意義。施硫能夠顯著提高作物的生物量，試驗(yàn)中20 mg/kg的Na2SO4處理使莧菜單株重提高了38.8%。同樣的結(jié)果在油菜、大麥、玉米等作物中得到證實(shí)[12-14]。

硫?qū)τ谇{菜植株生長有著顯著作用，該研究發(fā)現(xiàn)施硫顯著提高了莧菜最大葉片長和寬，主要原因被認(rèn)為是其加速植株內(nèi)源氮、硫的同化速率，同時硫在作物光合作用、蛋白質(zhì)合成、激素代謝等方面有顯著作用[15-17]。

硫肥改善蔬菜品質(zhì)方面一個重要表現(xiàn)是降低植株硝酸鹽水平，改善蔬菜品質(zhì)。該研究表明，施硫處理莧菜體內(nèi)硝酸鹽含量顯著降低，降幅達(dá)20.6%～64.7%。說明硫肥的施用改善了莧菜衛(wèi)生品質(zhì)。同時，施硫處理提高了莧菜VC含量，說明施硫?qū)χ仓晗跛猁}的改變有顯著作用，在該研究中施硫最高降低莧菜可食部分硝酸鹽含量64.7%。提高VC 含量28.3%，其原因需要進(jìn)一步驗(yàn)證。通過對比4種硫濃度處理莧菜生長及品質(zhì)的變化，確定莧菜大田生產(chǎn)下用量為10～20 mg/kg。

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