生物炭與氮肥配施對刺梨維生素C含量的影響

李玉婷，成 倩，劉 英，向仰州*

（1.貴州師范學院地理與資源學院，貴州貴陽 550008；2.貴州師范學院生物科學學院，貴州貴陽 550008）

刺梨（Rosa roxburghiiTratt.）又名繅絲花，屬薔薇科薔薇屬的多年叢生直立灌木[1]。刺梨株高1～2 m，多分枝，其果實、莖、總葉柄具刺，小葉7～9 枚；花呈粉紅色或淡紅色，稍微帶點芳香；是珍貴的野生果樹，多生長于海拔500～2 500 m 的向陽山坡、溝谷中。

刺梨有“維C 之王”的美譽，其維生素C 含量是橙子的50 倍、獼猴桃的12 倍[3]。許多學者對刺梨維生素C 開展了不同的研究，迄今為止關于刺梨的研究文章上千篇，其中大都是研究刺梨營養價值——維生素C 含量及變化規律[4-5]。由于刺梨維生素含量極高，其藥用價值和食用價值都很高，越來越多的企業積極探索刺梨產業化，現已開發出刺梨汁、刺梨果脯和刺梨茶等系列食品，不僅頗受國內廣大消費者的青睞，而且遠銷東亞、歐美和東南亞各國[6-7]。

刺梨是貴州省種植面積最廣且效益最顯著的經濟樹種，但過度施用氮肥明顯降低刺梨維生素C 含量成為制約刺梨產業可持續發展的一大瓶頸[8]。本項目擬研究生物炭與氮肥配施對刺梨維生素C 含量的影響，旨在選出有助于提升刺梨維生素C 含量的炭基肥，從而為優質刺梨的栽培提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

本項目田間試驗在貴州省黔南布依族苗族自治州龍里縣的刺梨研究基地實施（東經106.97°，北緯26.57°），基地所在區域土壤類型為黃壤，刺梨品種為“貴農5 號”，樹齡8 年，栽植密度1 665 株·hm-2。

1.2 試驗設計

試驗于2021 年3 月開始，采用二因素（生物炭×氮肥）隨機區組4×4 水平設計，即生物炭用量設4 個水 平（0 kg·hm-2、1 831.5 kg·hm-2、3 663.0 kg·hm-2和5 494.5 kg·hm-2，分別用C0、C1、C2 和C3 表示），氮肥用量設4 個水平（0 kg·hm-2、91.6 kg·hm-2、183.2 kg·hm-2和274.8 kg·hm-2，分 別用N0、N1、N2和N3 表示），以C0N0 作為空白對照（CK），詳見表1。

表1 田間試驗各處理生物炭和氮肥用量

每個處理設3 次重復，共48 個小區，每個小區面積100 m2（10 m×10 m），包含16 株刺梨。施肥方式：在樹冠下沿滴水線挖深約20 cm 的溝，于2021 年3 月一次性施入各用量生物炭和含氮量為46%的尿素，將生物炭、尿素與土混勻后覆土。

1.3 樣品采集與分析

于刺梨成熟期在各小區中選取長勢健康的刺梨樹作為目標樹，采摘成熟度和大小一致的果實120 個，裝入冰盒帶回實驗室，保存在5 ℃的冰箱內，用于測定刺梨維生素C 含量[9]。參照陳潔等的方法測定維生素C 含量[10]。

1.3.1 標準曲線的繪制

分別吸取0 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL、15.00 mL、20.00 mL、25.00 mL 維生素C 標準品于干燥清潔的50 mL 容量瓶中，用2%偏磷酸溶液稀釋定容，搖勻，分別得濃度為0 mg·mL-1、0.005 mg·mL-1、0.01 mg·mL-1、0.02 mg·mL-1、0.03 mg·mL-1、0.04 mg·mL-1、0.05 mg·mL-1的維生素C 標準溶液。以蒸餾水做參比，于波長246 nm 處以光程1 cm 的石英比色皿測其吸光度。以維生素C 濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制的標準曲線如圖1 所示。

圖1 維生素C 含量標準曲線

1.3.2 果實維生素C 含量測定

分別取各小區刺梨鮮果樣品去籽、去蒂，稱取10 g 果肉放入干燥潔凈的研缽研磨，將研磨后的刺梨研磨液過濾到50 mL 容量瓶中，用2%偏磷酸潤洗研缽及漏斗3～5 次，再用2%偏磷酸定容至刻度。從容量瓶中用移液管吸取0.5 mL 至50 mL 容量瓶中并定容，重復2 次（稀釋104倍）后測吸光度。

1.4 數據處理

利用Microsoft Excel 2019 軟件整理試驗數據，借助DPS 20.05 統計軟件進行方差分析和多重比較，并用LSD 法進行顯著性檢驗，顯著性水平設為p＜0.05。利用SigmaPlot 14.5 軟件作圖[11]。

2 結果與分析

由圖2 可知，對照組（即不施生物炭與氮肥）的刺梨維生素含量最低，每100 g 鮮果維生素含量為1 174.39 mg；處理C2N2（即生物炭用量為2 200 g·株-1，氮肥用量110 g·株-1）對刺梨維生素C 含量的提升最顯著，刺梨每100 g 鮮果維生素C 含量可達1 507.36 mg；處理C1N3、C2N0～N3、C3N0～N3 的各處理間均無顯著差異，處理C0N0～N3、C1N0～N2 的各處理間也無顯著差異。

圖2 生物炭與氮肥配施對刺梨維生素C 的影響

從圖2 可看出，處理C0N0～N3 均未施生物炭，各處理間的氮肥施加量不同，但刺梨維生素C 含量并無顯著差異，說明在不施加生物炭且氮肥施加量在165 g·株-1以內時對刺梨維生素C 含量無顯著影響。C0～C3N0 處理均未施氮肥，各處理間的生物炭施加量不同，其中處理C0N0 與處理C1N0 之間的刺梨維生素C 含量無顯著差異，處理C2N0 和處理C3N0 之間的刺梨維生素C 含量也無顯著差異，但處理C0N0、C1N0 與處理C2N0、C3N0 之間的刺梨維生素C 含量差異顯著，且處理C2N0 的刺梨維生素C 含量最高，說明在單獨施加生物炭時其用量為1 100 g·株-1對刺梨維生素C 含量的提升作用最佳。

3 結論

與對照（不施生物炭和氮肥）相比，2 200 g·株-1的生物炭和110 g·株-1氮肥配合施用對刺梨維生素C含量的提升效果最顯著。因此，可為貴州省刺梨產業的高質量發展提供一定的栽培參考。