氮硫互作对越冬大葱生长及品质的影响

2013-10-16孔灵君张永征

植物营养与肥料学报 2013年5期

孔灵君，徐坤* , 王磊，2，何平，张永征

(1作物生物学国家重点实验室，农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安 271018； 2德州市农业科学研究院，山东德州253015)

氮硫互作对越冬大葱生长及品质的影响

孔灵君1，徐坤1*, 王磊1，2，何平1，张永征1

为探讨氮、硫对大葱生长及产量品质的影响，本文采用裂区试验设计，研究了盆栽砂培条件下越冬大葱对营养液氮、硫水平的响应特性。结果表明，随着氮水平的提高，大葱各器官生长量均显著增加，产量以N 16.00 mmol/L(N2)时较高，分别比N 4.00 mmol/L(N1/2)、 8.00 mmol/L(N1)时提高了50.09 %和22.46 %；而随硫水平的升高，大葱生长量亦呈增加趋势，但反应不如对氮敏感，产量以S 1.68 mmol/L(S1)、3.35 mmol/L(S2)时较高，继续增加硫浓度至6.69 mmol/L(S4)时则产量降低。尽管氮、硫对大葱主要内含物质的作用方向不尽相同，但大葱硫化物(以丙酮酸计)含量均随氮、硫供应水平的增加而显著增加，且合理增施氮、硫均可显著改善大葱的综合品质。氮、硫对大葱生长及产量品质存在显著的互作效应，综合分析表明，以营养液中N 16.00 mmol/L(N2)、S 3.35 mmol/L(S2)时最有利于大葱的生长及产量和品质的提高。

大葱；氮；硫；生长；产量；品质

前人研究表明，硫对植物蛋白质合成、叶绿体构成和功能维持、辅酶及小分子物质合成、抗逆、生长调节等均有重要作用[1]，同时硫素代谢关键酶乙酰丝氨酸水解酶(OASS)与氮素同化也有密切关系[2]。朱云集等[3]研究表明，高氮可诱导低硫水平下小麦OASS的活性，而硫则可调节不同氮水平下硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷丙转氨酶(GPT)等氮同化关键酶的活性，因此，氮硫配施可显著提高小麦籽粒产量。祝小捷等[4]研究也表明，不同氮水平下施硫均能促进小麦营养器官贮藏的碳、氮向籽粒的转运，提高籽粒产量；但在供氮充足的条件下增施硫，虽可延缓小麦叶片衰老，有利于植株生物量的增加，但收获指数降低[5]。氮硫配施可显著改善玉米植株营养状况，提高玉米产量及籽粒蛋白质、氨基酸、可溶性糖和粗脂肪含量[6]。张培艳等[7]研究发现，增施氮、硫均可提高油菜秸秆及籽粒的产量，但氮硫互作效应不显著；而氮、硫均可增加洋葱鳞茎生长量及丙酮酸含量，并影响矿质元素的吸收，且氮硫之间存在显著的互作效应[8]。

大葱(AlliumfistulosumL.var.giganteamMakino)为百合科葱属二、三年生草本植物，以叶片及叶鞘(假茎)为食用器官，是我国人民喜食的调味佳品。硫作为大葱风味物质有机硫化合物的重要组成元素之一，除维持大葱的正常生长发育外，对大葱硫化物的形成与积累有重要作用[9]。氮作为植物必需的大量元素，可显著提高大葱产量[10]，而合理施用氮和硫除了可增加大葱的生长量外，还可显著提高硫化物含量[11-13]。但关于氮硫互作对大葱产量及其综合品质的研究鲜见报道。为此，本文研究了氮硫配比对大葱产量及品质的影响，以期为大葱优质高产栽培提供合理的施肥依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.2 试验设计

1.3 测定项目及方法

2012年4月2号大葱收获时，按区组实有株数称重，计算单株产量；同时每个处理在区组中随机取10株，分别测定大葱株高、假茎长度、假茎直径以及根、假茎、叶片鲜重，以10株平均值为该区组各处理的实测值。之后，将大葱假茎按重量等分为2份，其中一份置鼓风干燥箱内105℃杀青15 min，并于70℃烘干至恒重，计算干物质含量，另一份用于测定相关品质指标。

大葱假茎Vc用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定[15]；硝酸盐用水杨酸法测定[16]；可溶性蛋白用考马斯亮蓝法测定[16]；丙酮酸用2,4-二硝基苯肼显色法测定[17]；可溶性糖用蒽酮法测定[16]。大葱综合品质评分参考宋春凤等[18]的相对比较法进行，即将各品质指标最大值确定为100分，某处理该指标测定值占最大值的百分数即为该指标的实际得分，各处理所有品质指标得分与其权重值乘积之和，即为该处理的综合品质得分。根据大葱食用特性，本研究确定各指标的权重值分别为干物质含量0.2，丙酮酸含量0.3，可溶性蛋白含量0.2，可溶性糖含量0.2，Vc含量0.2，硝酸盐含量-0.1。

试验数据用Excel和DPS软件进行处理和统计分析，Duncan新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 氮硫互作对大葱生长的影响

不同处理大葱单株生长量(原始数据略)统计分析结果见表1。可以看出，营养液氮素水平对大葱植株各生长指标均有显著或极显著影响，且均以N2处理较高，N1次之，N1/2较低。如N2和N1处理的大葱株高、假茎直径分别较N1/2高22.48 %、11.03 %和16.90 %、6.36 %，但假茎长度仅分别增加了6.36 %和5.49 %。硫水平除对大葱假茎长度无显著影响外，对其它生长指标均有极显著影响，多表现为以S1处理较好，营养液硫素不足或过高均不利于大葱的生长。表1还显示，氮硫互作除对大葱假茎长度无显著影响外，对其它生长指标均有显著或极显著影响。

表1 不同处理大葱生长量的方差分析与多重比较Table 1 Multiple comparison of Chinese spring onion growth among different treatments

注(Note)：同列数据后不同小、大写字母分别表示处理间差异达5%和1%显著水平 Values followed by different small and capital letters in same column mean significant at the 5% and 1% levels, respectively.

2.2 氮硫互作对大葱主要内含物含量的影响

统计分析结果(表2)表明，营养液氮素水平对大葱假茎主要内含物含量均有显著或极显著影响，但作用方向不同，其中干物质、可溶性糖及Vc含量随氮素的增加呈降低的趋势，如N2分别较N1/2处理降低了14.98 %、7.14 %和5.70 %，而丙酮酸、可溶性蛋白及硝酸盐含量则相反，其中N2较N1/2分别增加了38.55 %、97.37 %和45.45 %。硫素除对Vc含量无显著影响外，对其它主要内含物含量均有极显著或显著影响，但以对丙酮酸含量的影响为甚，如丙酮酸含量S2较S0处理增加了69.70 %，但S4与S2无显著差异，其它指标则仅在较低硫水平条件下，随硫水平的升高才表现出显著差异。表2还表明氮、硫对大葱干物质、可溶性蛋白、Vc及硝酸盐含量的互作效应不显著，但对丙酮酸、可溶性糖含量有极显著的互作效应。

2.3 氮硫互作对大葱产量和品质的影响

从表3和表4可以看出，氮处理、硫处理及氮硫互作(N×S)的P值均小于0.01，表明氮、硫处理及其互作效应对大葱单株产量和综合品质均有极显著影响。本试验条件下，大葱产量随营养液氮水平的升高逐渐增加，且以N2处理的大葱产量较高，达165.07g/plant，分别比N1/2、N1增加了50.09 %和22.46 %。虽然大葱产量随营养液硫水平的升高亦呈增加趋势，但反应不如氮素敏感，产量以S1较高，比S0增加16.28 %，继续升高硫水平至S2时，产量无显著变化，但硫水平达S4时，大葱产量有所降低，较S1减产8.96 %，但仍比S0增产5.86 %。大葱综合品质随着氮素水平的升高而提高，其综合品质分数N2、N1较N1/2分别增加了9.95%、7.52%。随硫水平的升高，大葱综合品质也显著提高，但至S2后继续增加至S4，则综合品质未发生显著变化。

表2 不同处理大葱假茎主要内含物的方差分析与多重比较Table 2 Multiple comparison of Chinese spring onion cauloid main inclusion among different treatments

表3 不同处理对大葱产量和综合品质的影响Table 3 Effects of interaction of nitrogen and sulfur on Chinese spring onion yield and integrated quality value

表4 不同处理间大葱产量和综合品质的方差分析与多重比较Table 4 Multiple comparison of Chinese spring onion yieldand integrated quality value among different treatments

3 讨论

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InfluenceofnitrogenandsulfurinteractionongrowthandqualityofChinesespringonion

KONG Ling-jun1, XU Kun1*, WANG Lei1,2， HE Ping1, ZHANG Yong-zheng1

(1StateKeyLaboratoryofCropBiology/MinistryofAgricultureKeyLaboratoryofHorticulturalCropBiologyandGermplasmCreationinHuang-HuaiRegion/CollegeofHorticultureScienceandEngineering,ShandongAgriculturalUniversity,Tai’an,Shandong271018,China； 2DezhouAcademyofAgriculturalSciences,Dezhou,Shandong253015,China)

In order to investigate effects of nitrogen and sulfur on growth, yield and quality of Chinese spring onion, the response characteristics of sand potted overwintering Chinese spring onion to N and S fertilization levels were studied by using the split plot design. The results show that the biomasses of onion organs are increased significantly with the solution N increasing, and the higher change of yield is under N 16.00 mmol/L(N2), which is increased by 50.09 % and 22.46 % under the N 4.00 mmol/L(N1/2) and N 8.00 mmol/L(N1) respectively. Meanwhile the biomasses of all organs are also increased with solution S increasing, but the response is less sensitive than the response to N. The yields are higher while sulfur concentration are 1.68 mmol/L(S1) and 3.35 mmol/L(S2) levels, but the yields begin to decrease when the sulfur concentration reaches to 6.69 mmol/L(S4). Although the main inclusion reacts differently in response to N and S levels, the organic-sulfur compounds (EPY) are increased significantly as the increases of N and S levels. Moreover, combined application of N and S could significantly improve the Chinese spring onion’s comprehensive quality. The interaction effect of nitrogen and sulfur is significant on growth, yield and quality of Chinese spring onion. The results of comprehensive analysis show that the nutrient solution containing N 16.00 mmol/L(N2) and S 3.35 mmol/L(S2) is optimal to improving the growth, yield and quality of Chinese spring onion.

Chinese spring onion; nitrogen; sulfur; growth; yield; quality

2012-11-12接受日期2013-05-15

山东省现代农业产业技术体系专项资金(201002-05)资助。

孔灵君(1987—)，女，山东东营人，硕士研究生，主要从事蔬菜栽培生理方面的研究。 Tel: 0538-8241783, E-mail: superus@sdau.edu.cn。 * 通信作者 E-mail: xukun@sdau.edu.cn

S633.1；S143

1008-505X(2013)05-1272-07