海藻寡糖與復(fù)合肥配合施用對菜心產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

代中旭，艾新帥，楊正華，袁樂斌，盧波斯，沈 宏

（1. 湖北鄂中生態(tài)工程股份有限公司，湖北 鐘祥 431915；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣東 廣州 510642）

菜心是十字花科蕓薹屬白菜亞種的一個(gè)變種，以花薹為主要產(chǎn)品［1］；喜溫和氣候，適合播種在南方溫暖地區(qū)，是我國華南地區(qū)特產(chǎn)蔬菜之一［2］。菜心味辛、性涼，含有豐富的碳水化合物、維生素C，還含有鈣、鐵、維生素A 等各種營養(yǎng)成分，具有清熱解毒、降低膽固醇、預(yù)防貧血等功效［3-4］。生長周期短，一年四季都可以栽培與供應(yīng)，經(jīng)濟(jì)效益較高，在華南蔬菜中占有及其重要的地位［5］。

隨著人民生活水平的提高，人們對蔬菜的口感品質(zhì)有了更高要求。海藻肥料不僅能提高農(nóng)作物抗逆能力，而且對提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)具有作用。海藻寡糖是海藻多糖分解后產(chǎn)生的一類分子量較小的低聚糖［6］。海藻寡糖水溶性好、分子量小，與海藻多糖相比，更易被農(nóng)作物吸收利用。此外，海藻寡糖還能夠調(diào)節(jié)植物生長，誘導(dǎo)作物抗逆抗病，如促進(jìn)根毛區(qū)維管束增粗，增強(qiáng)與吲哚類物質(zhì)合成的基因表達(dá)，提高農(nóng)作物的抗旱性，抗細(xì)菌病害等。然而，有關(guān)海藻寡糖與復(fù)合肥配合施用對菜心產(chǎn)量和品質(zhì)的研究還少有報(bào)道。筆者以寧夏菜心品種為材料，探究不同施用方式下，海藻寡糖與復(fù)合肥配施對菜心生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為海藻寡糖增效劑的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)肥料仟金方復(fù)合肥（18-10-14）、海藻寡糖（質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%），均由湖北鄂中生態(tài)工程股份有限公司提供。供試菜心品種為寧夏菜心，生育期49 d。供試土壤基本理化性質(zhì)如下：土壤為水稻土，土壤w（有機(jī)質(zhì)）15.7 g/kg，w（全氮）1.23 g/kg，w（堿解氮）115.5 mg/kg，w（速效磷）21.8 mg/kg，w（速效鉀）98.2 mg/kg，土壤pH 6.40。試驗(yàn)地點(diǎn)，廣東省廣州市天河區(qū)五山鎮(zhèn)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)東區(qū)試驗(yàn)基地。

1.2 試驗(yàn)方法

按常規(guī)方法，將水稻田土壤翻耕、耙松散、平整、起垅，然后按667m250 kg的用量，將仟金方復(fù)合肥（18-10-14）均勻撒施在垅表面，用耙子將肥料與土混合均勻，表土覆蓋。由于菜心是淺根系作物，扎根淺，肥料施入土壤深度為5 ～ 10 cm。放置1 d 后，將生長至四葉一心的菜心幼苗，移栽至垅面土壤中，移栽幼苗行距、株距分別為25 cm和15 cm。移栽后澆活根水。對于葉面噴施試驗(yàn)：分別在菜心移栽后第7 天、第14 天、第21 天，葉面噴施不同濃度海藻寡糖溶液各1次，海藻寡糖溶液質(zhì)量濃度分別為0、50、100、200、300 mg/L，分別記作處理1、2、3、4、5，每667m2每次噴施海藻寡糖溶液30 kg。對于淋根沖施試驗(yàn)：在菜心移栽后第15 天，分別淋根沖施質(zhì)量濃度0、100、200、400、600 mg/L的海藻寡糖溶液分別記作處理6、7、8、9、10，667m2淋根施用海藻寡糖溶液的質(zhì)量為1 000 kg。

1.3 栽培管理

視土壤水分狀況，每天下午或早上進(jìn)行澆水，保持土壤水含量為田間持水量的60%～80%。由于菜心生育期內(nèi)主要害蟲為根蛆、蠐螬、金針蟲等，在播種前，土壤表面噴施5%敵百蟲粉劑，667 m2劑量為2 kg，噴施后，耕作土壤，將其翻入土壤內(nèi)。菜心蚜蟲防治選擇10%吡蟲啉1 000 倍稀釋溶液噴施防治。其他管理同常規(guī)管理方法。

1.4 測定指標(biāo)

試驗(yàn)分析測定指標(biāo)包括菜心生長的形態(tài)指標(biāo)（株高、葉長、葉寬、地上部鮮質(zhì)量）、品質(zhì)指標(biāo)（可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白、可溶固形物含量）。其中，菜心可溶性糖含量采用銅還原碘量法測定，具體見標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1278—2007；維生素C含量采用2，6—二氯靛酚滴定法測定，具體見標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6195—1986；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定；可溶性固形物含量采用近紅外光譜法測定，具體見標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1841—2010。土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、pH 值均采用史瑞的分析方法測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用Excel和SPSS軟件處理，然后進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施海藻寡糖對菜心生長及產(chǎn)量的影響

復(fù)合肥基施與海藻寡糖噴施對菜心生長和產(chǎn)量的影響見表1。由表1可知，少量及過量的海藻寡糖均能提高菜心的長勢及產(chǎn)量，但并不能使菜心的產(chǎn)量最大化。與不施肥對照相比，復(fù)合肥基施與海藻寡糖噴施處理的菜心產(chǎn)量分別增加28.40%、45.13%、52.89%、65.36%、57.88%。與單施復(fù)合肥處理相比，復(fù)合肥配施海藻寡糖處理的菜心產(chǎn)量分別增加13.02%、19.07%、28.79%和22.96%。當(dāng)噴施海藻寡糖溶液的質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí)，菜心的形態(tài)指標(biāo)優(yōu)于其他處理且數(shù)據(jù)具有顯著差異性，并且單株鮮質(zhì)量較僅施基肥處理提高了18.5%，每667 m2產(chǎn)量提高了28.7%。

表1 復(fù)合肥基施與海藻寡糖噴施對菜心生長和產(chǎn)量的影響

2.2 噴施海藻寡糖對菜心品質(zhì)的影響

復(fù)合肥基施與海藻寡糖噴施對菜心品質(zhì)的影響見表2。由表2 可知，不施肥處理顯著降低了菜心品質(zhì)。就不同菜心品質(zhì)指標(biāo)而言，復(fù)合肥配施200、300 mg/L 海藻寡糖處理的維生素C、可溶性蛋白和可溶固形物含量明顯高于復(fù)合肥配施0、50 、100 mg/L 海藻寡糖處理。與未施海藻寡糖處理相比，葉面噴施海藻寡糖溶液能不同程度提高菜心可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白和可溶固形物含量。綜合菜心產(chǎn)量和多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)可得，復(fù)合肥基施+200 mg/L海藻寡糖溶液噴施處理的效果較好。

表2 復(fù)合肥基施與海藻寡糖噴施對菜心品質(zhì)的影響

2.3 淋施海藻寡糖對菜心生長及產(chǎn)量的影響

復(fù)合肥基施與海藻寡糖淋施對菜心生長和產(chǎn)量的影響見表3。由表3 可知，施肥處理顯著增加菜心產(chǎn)量。與不施肥對照相比，復(fù)合肥基施與海藻寡糖淋施處理的菜心產(chǎn)量分別增加22.17%、29.71%、37.05%、53.04%、49.79%。不同處理組合中，以復(fù)合肥基施與400 mg/L或600 mg/L海藻寡糖淋根處理的菜心產(chǎn)量最高。

表3 復(fù)合肥基施與海藻寡糖淋施對菜心生長及產(chǎn)量的影響

2.4 淋施海藻寡糖對菜心品質(zhì)的影響

復(fù)合肥基施與海藻寡糖淋施對菜心品質(zhì)的影響見表4。由表4 可知，菜心品質(zhì)指標(biāo)如可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白和可溶固形物含量在處理8、9、10 之間差異不顯著，但明顯高于不施肥處理。綜合產(chǎn)量、品質(zhì)以及施用成本，以復(fù)合肥基施+400 mg/L海藻寡糖淋施處理效果最好。

表4 復(fù)合肥基施與海藻寡糖淋施對菜心品質(zhì)的影響

3 討論

海藻寡糖是一類生物活性非常高的生物刺激素，是由β-D-甘露糖醛酸與α-L-古羅糖醛酸依靠1,4-糖苷鍵連接而成的共聚物，聚合度一般在2～10［7］。小分子寡糖具有特殊的生理功能，不僅促生長作用明顯，而且還能增強(qiáng)農(nóng)作物對逆境脅迫的抗性，兼有肥效和藥效雙重生物效果。郭衛(wèi)華等［8］發(fā)現(xiàn)，葉面噴施500 mg/kg 海藻酸鈉寡糖能提高煙草葉片葉綠素含量、凈光合速率，并降低其氣孔限制值。張賡等［9］在營養(yǎng)液條件下研究海藻寡糖對菜薹生長的影響，發(fā)現(xiàn)30 mg/L的海藻寡糖處理可不同程度提高菜薹光合速率、水分利用效率以及蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性，促進(jìn)蔗糖以及碳代謝產(chǎn)物積累。筆者的研究表明，在中等肥力的水稻土土壤上，在667 m2施復(fù)合肥（18-10-14）50 kg 作基肥的基礎(chǔ)上，葉面噴施200 mg/kg或300 mg/kg海藻寡糖溶液3次，能顯著提高菜心經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，并且提高葉片可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白和可溶固形物含量。由于作物種類、葉片結(jié)構(gòu)、施用方式及土壤肥力等不同，海藻寡糖的有效作用濃度可能存在差異，因此，上述3個(gè)研究中的最佳處理海藻寡糖溶液濃度不同。黃文佳等［10］在水稻分蘗盛期和齊穗期分別噴施70、140、210 mg/m2的海藻寡糖時(shí)，發(fā)現(xiàn)70 mg/m2海藻寡糖處理的水稻產(chǎn)量最高，這表明，在增加水稻產(chǎn)量方面，海藻寡糖濃度不是越高越好。

除葉面噴施海藻寡糖外，筆者還研究了海藻寡糖淋施對菜心生長的影響。結(jié)果表明，不同濃度海藻寡糖溶液淋根施用1 次能提高菜心產(chǎn)量22.17%～53.04%。張運(yùn)紅等［11-12］研究了不同濃度海藻酸鈉寡糖（2 000 ～ 6 000 mg/L）灌根處理對小麥產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)4 000 mg/L海藻寡糖處理的小麥產(chǎn)量最高，其主要增產(chǎn)原因歸結(jié)于小麥穗數(shù)和千粒質(zhì)量的增加。然而，該研究并沒說明海藻酸鈉寡糖溶液的用量。

比較海藻寡糖溶液噴施和淋施可以發(fā)現(xiàn)，在海藻寡糖溶液噴施處理中，667 m23 次噴施的海藻寡糖溶液用量為90 kg，而淋施1次海藻寡糖溶液用量為1 000 kg，淋施海藻寡糖溶液的用量是葉面噴施的10倍以上，然而，淋根施用海藻寡糖濃度1次對菜心產(chǎn)量和品質(zhì)的提升效果不如葉面噴施3次海藻寡糖溶液處理，其原因可能與以下因素有關(guān)：葉面噴施時(shí)，菜心對海藻寡糖溶液吸收效果遠(yuǎn)高于淋根施用；淋根施用時(shí)，海藻寡糖進(jìn)入根際土壤，很大部分被土壤固定或微生物吸收，沒有被根系吸收利用；海藻寡糖噴施3次，在不同生育時(shí)期，誘導(dǎo)了信號傳遞，提高植物細(xì)胞的抗氧化能力，起到了少量多次的效果，而1 次性淋根施用，即便用量大，但持續(xù)性不強(qiáng)。因此，選用仟金復(fù)合肥處理+200 mg/L海藻寡糖溶液噴施3次效果較好。