幾丁寡糖葉面肥對花生品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

辛雪成，毛志強，王 芳，魏婷婷，樊金哲，李繼廣，周 繁

(沈陽化工研究院有限公司，遼寧 沈陽 110021)

花生作為我國重要的經(jīng)濟作物，產(chǎn)量居于油料作物之首。我國也是世界最大的花生生產(chǎn)國和出口國，每年種植面積達500 萬hm2，占世界花生種植面積20%以上。年產(chǎn)量1 500 萬t 以上，占世界花生總生產(chǎn)量42%以上，居世界第一。我國每年出口花生仁、花生制品達到70 萬t，占世界貿(mào)易總量47%左右，居世界第一位［1～2］。種植花生不僅可以提高農(nóng)民收入，還可以增強國家糧油食品安全和農(nóng)村的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有著非常重要作用。

幾丁質(zhì)和殼聚糖是甲殼動物和許多真菌的組成成分，幾丁質(zhì)也被稱為甲殼素，它由N-乙酰-β-D-葡糖胺的同聚物，其部分脫乙酰基后得到殼聚糖。幾丁質(zhì)和殼聚糖經(jīng)過降解后分別得到了幾丁寡糖和殼寡糖，殼寡糖在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用主要表現(xiàn)有調(diào)控植物生長發(fā)育、激活植物防御反應(yīng)、殺菌防病等功能，可以提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)，并提高作物的抗病性［3～5］。研究表明殼寡糖可以提高棉花、小麥、草莓等植物的體內(nèi)的防御酶活性，增強這些植物對病蟲害的抗性［6～8］。目前很多報道表明幾丁寡糖在醫(yī)學(xué)上具有抗感染的作用，其殺傷機理也陸續(xù)被報道［9～10］。Schultze 等研究發(fā)現(xiàn)豆科植物根瘤菌代謝物質(zhì)為脂幾丁質(zhì)寡糖能夠誘導(dǎo)豆科植物形成根瘤，從而誘導(dǎo)豆科植物細胞分化作用［11］。據(jù)報道幾丁寡糖和殼寡糖能夠調(diào)節(jié)植物基因的開放與關(guān)閉，促進植物細胞的活化，進而刺激植物生長［12～13］。本研究通過不同濃度的幾丁寡糖與水溶肥進行配比作為葉面肥噴施花生，來探究不同濃度的幾丁寡糖對花生生長發(fā)育和產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響。

1 材料方法

1.1 實驗材料

試驗于2017 年4 月在沈陽市鐵西區(qū)沈陽化工研究院內(nèi)溫室大棚進行，供試品種為小白沙。采用盆栽模式，花盆直徑22.5 cm，花盆高17.3 cm。供試葉面肥A(幾丁寡糖1 000 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);供試葉面肥B(幾丁寡糖100 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);供試葉面肥C(幾丁寡糖10 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);供試葉面肥D(幾丁寡糖1 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);CK(純凈水);HCK(含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%)，基肥為含N-P-K 為15-15-15 的肥料。供試土壤為黑壤，土壤礦化不高，含少量高嶺石。

1.2 實驗設(shè)計

供試為6 個處理，分別為:清水(CK)，葉面肥A、B、C、D 和水溶肥(HCK)，每個處理9 個重復(fù)，采用隨機排列方式。試驗于2017 年4 月25 日種植，施加15-15-15 的N-P-K 復(fù)合肥作為基肥，每個花盆添加0.75 g 基肥，播種后第40 d、第60 d、第70 d 噴施各種葉面肥，每次噴施以葉面全部濕潤不滴水為宜。待成熟后測量花生產(chǎn)量及品質(zhì)指標。

1.3 測定項目和方法

試驗期間，在噴施葉面肥之前采集花生植株的葉面，進行記錄花生的株高、葉面葉綠素SPAD等。待成熟期收獲，測量花生株高、分枝數(shù)、果珍數(shù)，花生莢果曬干后稱量計算花生的百仁重、百果重、單株果重等。花生葉面SPAD 值采用攜便式葉綠素儀(SPAD-502)測定。花生可溶性糖含量采用硫酸蒽酮顯色法［14］;蔗糖和果糖含量測定采用間苯二酚顯色法［14］;游離氨基酸含量采用酸性茚三酮顯色法［15］;蛋白質(zhì)測定采用凱氏定氮法［16］;粗脂肪含量測定采用索氏抽提法測定［17］;脂肪酸的組分采用氣相色譜法測定［18］。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

實驗采用的是Sigmaplot12 和DPS 軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對花生節(jié)莢期生育狀況的影響

在花生的不同生長期，噴施不同濃度的幾丁寡糖葉面肥對花生的株高、分枝數(shù)、莢果數(shù)、果針數(shù)以及莢果重都有很大的影響［19～20］。不同幾丁寡糖葉面肥對花生產(chǎn)生不同的影響見表1。表1的數(shù)據(jù)表明:在花生的莢果期，不同處理對花生生長發(fā)育產(chǎn)生了一定的影響，不同葉面肥處理的花生在分枝數(shù)、莢果數(shù)和果針數(shù)都比空白對照和水溶肥對照處理有所增加，其中D 處理更加顯著，說明1 mg·kg-1幾丁寡糖和水溶肥復(fù)配對花生節(jié)莢期影響更顯著。

表1 不同處理對花生結(jié)莢期生育狀況的影響

2.2 不同處理對花生葉面葉綠素含量的影響

花生不同的生長期，葉片中的葉綠素含量不同，而隨著花生至成熟期，葉綠素含量逐漸降低。花生的葉綠素SPAD 值的變化規(guī)律與葉綠素含量一致，能反應(yīng)花生葉面黃化程度［21～22］，不同處理花生葉綠素SPAD 值的變化見表2。從表2 可以看出，不同處理的花生在不同的生長期葉綠素含量呈現(xiàn)下降的趨勢，但是整體的變化是一致的:隨著到花生節(jié)莢期葉綠素含量不斷降低。其中B、C和D 處理的葉綠素含量相對于CK 和HCK 均提高。

表2 不同處理花生葉綠素SPAD 值的變化

2.3 不同處理對花生產(chǎn)量的影響

不同處理對花生產(chǎn)量的影響見表3。從表3可以看出，與空白對照和水溶肥對照相比，D 處理對花生的百果重、果仁重和單株莢果重都有顯著的提高，其余幾個處理并沒有表現(xiàn)出明顯的效果。相對于空白對照和水溶肥對照，D 處理百果重分別提高20.4%、9.1%，D 處理百仁重分別提高21%、4.4%，D 處理單株莢果重分別提高19.9%、9.3%。從總體上看D 處理相對于水溶肥對照產(chǎn)量上有增產(chǎn)趨勢，說明噴施D 花生專用葉面肥可以提高花生產(chǎn)量。

表3 不同處理對花生產(chǎn)量的影響

2.4 不同處理可溶性糖、蔗糖、果糖含量的影響

不同處理對花生的可溶性糖、蔗糖和果糖含量的影響見表4。表4 可以看出不同處理對花生籽仁中可溶性糖和果糖含量均有顯著差異，不同處理對花生籽仁蔗糖的含量變化沒有顯著地差異。D 處理對花生籽仁中可溶性糖含量比HCK對照處理降低了18.5%，相對于CK 對照增加了5.6%。

表4 不同處理對花生的可溶性糖、蔗糖和果糖含量的影響

2.5 不同處理對花生籽仁粗蛋白、脂肪和游離氨基酸的影響

不同處理對花生仁粗脂肪含量的影響見圖1。圖1 中可以看出，D 處理在花生仁粗脂肪含量相對于CK 和HCK 分別提高了2.5%和1%，其余不同葉面肥處理在花生仁粗脂肪含量上相對于CK 和HCK 并沒有明顯增效效果。

不同處理對花生游離氨基酸含量的影響見圖2。花生仁中不同處理游離氨基酸含量相對于CK均降低，B 處理對花生游離氨基酸含量相對HCK有增強效果。

圖1 不同處理花生粗脂肪含量的影響

圖2 不同處理花生仁氨基酸含量的影響

不同處理對花生仁蛋白質(zhì)的影響見圖3。圖3中可以看出A、B、C、D、HCK 處理花生仁蛋白質(zhì)含量相對于CK 均有顯著的提高。D 處理蛋白質(zhì)含量相對于CK 提高23.5%，相對于HCK 提高11.1%。A 處理蛋白質(zhì)含量相對于CK 提高25.4%，相對于HCK 提高18.8%。結(jié)果表明A 和D 處理對花生蛋白品質(zhì)提高有很大的作用效果。

圖3 不同處理花生仁蛋白質(zhì)的影響

2.6 不同處理對花生仔仁脂肪酸組分的影響

不同處理對花生仔仁脂肪酸組分的影響見表5。表5 可以看出，相對于CK 和HCK，B 處理可以提高油酸含量，A 處理可以提高棕櫚酸含量，C和D 處理均可以提高了花生籽仁中棕櫚酸、油酸、硬脂酸、花生酸和山崳酸的含量，A、B 和D 處理降低了亞油酸含量，B 和D 處理提高了油酸/亞油酸比值，增強了花生制品的耐儲性。

表5 不同處理對花生的仔仁脂肪酸組分的影響

3 結(jié)果與討論

不同濃度的幾丁寡糖和水溶肥復(fù)配對花生的干物質(zhì)積累、葉綠素含量以及產(chǎn)量都產(chǎn)生了很大的影響，尤其1 mg·L-1復(fù)配水溶肥在百果重上相對于空白對照和水溶肥對照分別提高了20.4%、9.1%;1 mg·L-1復(fù)配水溶肥在百仁重上分別提高了21%、4.4%;1 mg·L-1復(fù)配水溶肥在單株莢果上分別提高了19.9%、9.3%。同時1 mg·L-1復(fù)配水溶肥對花生的分枝數(shù)、莢果數(shù)和果針數(shù)也有明顯的提高，這表明1 mg·L-1的幾丁寡糖和水溶肥形成的葉面肥正向調(diào)控了植株的生殖生長和營養(yǎng)生長，建立了高產(chǎn)的理想花生株型，同時防止花生的早衰，促進了葉面的光合性能，從而提高了花生的莢果產(chǎn)量［23］。

花生品質(zhì)是衡量花生優(yōu)劣的重要指標，品質(zhì)優(yōu)劣相對于用途而言，花生脂肪含量和花生蛋白質(zhì)是生產(chǎn)的實質(zhì)部分。花生制品主要是實用蛋白為主，蛋白質(zhì)相對含量高的為優(yōu)質(zhì)品種。花生是具有高營養(yǎng)價值并且廉價的重要蛋白質(zhì)來源，但是進行蛋白質(zhì)改良可能會遇到花生產(chǎn)量和限制性氨基酸含量降低等問題［24］。噴施不同濃度的幾丁寡糖葉面肥后可溶性糖含量相對于空白對照降低，幾丁寡糖造成花生品質(zhì)影響的生理差異基礎(chǔ)可能是幾丁寡糖降低了碳代謝酶的活性，并顯著提高了其氮代謝酶活性。1 000 mg·L-1復(fù)配水溶肥在花生仁蛋白質(zhì)含量上相對于CK 提高了25.4%，相對于HCK 提高了18.8%，但是對花生的產(chǎn)量并沒有明顯提高效果;1 mg·L-1復(fù)配水溶肥配方在不影響花生脂肪的含量下，對花生的蛋白含量有顯著的提高，相對于空白對照蛋白質(zhì)含量提高了23.5%，當(dāng)對于水溶肥對照蛋白質(zhì)含量提高了11.1%。花生油脂的脂肪酸含量超過總量1%的有八種，其中僅油酸、亞油酸、棕櫚酸即占90%以上，油酸與亞油酸比值(O/L)的高低又是評價花生籽仁優(yōu)劣的一項重要指標，O/L 比值越高，油脂越穩(wěn)定，1 mg·L-1復(fù)配水溶肥配方和10 mg·L-1復(fù)配水溶肥配方均可以提高(O/L)比值，油脂更加的穩(wěn)定。總體1 mg·kg-1幾丁寡糖和水溶肥復(fù)配的花生專用葉面肥可以促進花生營養(yǎng)生長，提高花生產(chǎn)量和品質(zhì)，具有推廣應(yīng)用價值。