不同灌水量对生菜品质和矿质元素含量的影响

裴芸 别之龙

摘要：以两个生菜品种（弘农和绿领）为材料，研究了4种单株灌水定额处理（100mL，75mL，50mL和25mL）对生菜品质和矿质元素含量的影响。结果表明：随着灌水量的减少，生菜可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量呈增加趋势。地上、地下部矿质元素含量呈降低趋势，其中N、K、Mg三种元素降低趋势明显，各处理之间差异显著。品种绿领地上部Ca元素含量在75mL灌水处理条件下显著降低，在50、25mL处理条件下又缓慢升高；品种弘农地下部Ca元素含量呈先增高后降低趋势。综合考虑，单株灌水量75mL可以保证生菜N、K、Ca、Mg元素的代谢受到较轻的影响而又能兼顾保证较高的品质的最适灌水量。

关键词：灌水量；品质；矿质元素

中图分类号：S625.58

文献标识码：A 文章编号：16749944（2014）06000404

[FL（2K2]

1 引言

水和土壤是植物生长发育和品质的物质基础[1，2]，其中，保持适宜的土壤水分对园艺植物生长和取得高品质具有重要意义。亏缺灌溉（Deficit Irrigation）可以通过适度控制土壤水分给植物一个适中的干旱逆境来提高园艺产品品质，但常伴随着产量的下降，这在番茄、甜瓜上已见报道[3，4]。所以，如何在保证园艺产品品质提高的同时，使产量达到种植者能够接受的范围内，是开展蔬菜节水灌溉的关键。

水分是矿质养分溶解的介质和矿质养分迁移的载体[5]。目前，国内外关于水分胁迫对植物造成的生理影响的研究主要集中在水分胁迫下光合生理、渗透调节、活性氧代谢等方面。果树和林木水分胁迫下无机营养生理影响的研究报道较多，蔬菜作物这方面的研究不多，生菜上的相关研究尚未见报道。

本文以两个散叶生菜品种（弘农、绿领）为材料，研究不同单株灌水量条件对生菜品质及地上、地下部N、K、Ca、Mg等元素吸收及分配的影响，以期进一步了解生菜水分胁迫条件下的无机营养生理，并对生菜合理灌溉提供一方面的依据。

2 材料与方法

2.1 材料

供试生菜（Lactvca sativa L.）品种为“弘农”（广州市伟兴利种业有限公司）和“绿领”（南京绿领种业有限公司）。试验于2006年8～11月在华中农业大学设施蔬菜基地的塑料大棚中进行。2006年8月15日浸种催芽后播种，待生菜苗长到六叶一心时，定植于单栋塑料大棚内。定植前棚内栽培畦（长4.5m，宽0.6m）每畦施入磷肥0.24kg、复合肥0.24kg和生物肥2kg，每两畦定植畦之间间隔一畦以防止水分相互渗透。

2.2 试验设计

水分处理采用灌水定额设计，生长期间每2～3d灌一次水，灌溉处理分别为处理Ⅰ100mL/次每株；处理Ⅱ75mL/次每株；处理Ⅲ50mL/次每株和处理Ⅳ25mL/次每株。每株根系有一个滴头，采用滴箭系统进行灌溉，精密水表控制水量，每次灌溉时间为早晨8点半。

2.3 测定项目和方法

于采收时（2006年11月10）测定植株各项指标，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝—G250染色法测定[6]；可溶性糖采用蒽酮比色法[6]；维生素C采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定[6]；植株叶片和根于105℃下杀青0.5h后于80℃条件下烘干，然后用浓硫酸-高氯酸统一消煮，消煮液分别采用凯氏定氮法测全氮[7]、火焰分光光度测K、Ca、Mg元素[7]。

方差分析采用SAS软件的ANOVA过程处理，显著性检验采用邓肯式新复极差法。

3 结果与分析

3.1 不同灌水量对生菜品质的影响

不同灌水量处理对生菜品质影响显著，随着灌水量的降低，两个生菜品种可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量均呈上升趋势（图1）。其中，两个生菜品种可溶性糖含量在单株灌水量为100mL和75mL处理条件下差异不显著，而50mL和25mL灌水量则分别比100mL灌水量处理条件下增加了33.0%、79.0%（弘农）和37.8%、80.9%（绿领）。

图1 不同灌水量对生菜可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量的影响

随着灌水量的降低，两个生菜品种可溶性蛋白含量均有较大幅度的增长，且差异显著。对于‘弘农，单株灌水量75、50、25mL的处理分别比100mL的处理增加38.3%、47.0%和59.4%；‘绿领则分别增加了27.3%、38.1%和58.4%。

与100mL的处理相比较，单株灌水量75mL和50mL的处理条件下两个生菜品种维生素C含量增加幅度较小，且差异不显著。而25mL处理条件下则分别增加了13.9%（弘农）和15.6%（绿领），差异达到显著（图1）。

3.2 不同灌水量对生菜根系矿质元素含量的影响

图2～5显示不同灌水处理对生菜地下部矿质元素含量的影响。随着灌水量的降低，生菜根系中N、K、Mg含量均呈降低趋势，且差异显著。品种弘农根系中Ca元素含量呈先上升后下降趋势，各处理间差异不显著，品种绿领在单株灌水量为75、50mL处理条件下无显著差异，说明Ca元素对水分胁迫的反应不及其它几个元素。

3.3 不同灌水量对生菜叶片矿质元素含量的影响

4 讨论

许多研究表明，水分是影响蔬菜产量和品质的重要因素[6～8]。本试验结果表明，随着灌水量的减少，生菜可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量均呈增加趋势。其中，单株灌水量75mL处理下两个生菜品种可溶性蛋白含量显著高于100mL灌水量处理，维生素C含量与50、25mL灌水处理之间无显著差异，而比灌水量100mL处理具有节水效应。

水分也是影响作物吸收矿质元素最活跃的因素[1]。其中，N是组成氨基酸、蛋白质和酶的必要成分[9]；K是影响作物品质的重要因素；Ca可提高光合强度，促进碳水化合物和蛋白质的合成；Mg是构成叶绿素的重要元素，在光能的吸收、传递、转换等过程中起重要作用[10]。本实验结果表明，随着灌水量的减少，生菜叶片中N、K、Ca、Mg元素，根系中N、K、Mg元素含量均呈降低趋势，可能是由于缺水使生菜根系对水分吸收速率降低有关。由于生菜根系对水分吸收速率降低后，矿质元素的吸收阻力增大，营养元素向根表移动缓慢所引起的[11]。此外，在水分胁迫严重的情况下，生菜生理代谢紊乱，物质同化受到抑制，也会导致营养元素含量减少。综合考虑，单株灌水量75mL可以保证生菜N、K、Ca、Mg元素的代谢受到较轻的影响而又能兼顾保证较高的品质的最适灌水量。

参考文献：

[1] 赵志全，高桐梅，宁慧峰，分蘖期土壤水分对旱稻矿质养分吸收的影响[J].水土保持学报，2005，19（6）：90～93.

[2]付秋实，李红岭，崔 健.水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响[J].中国农业科学，2009，42（5）：1859～1866.

[3]王 峰，杜太生，邱让建.基于品质主成分分析的温室番茄亏缺灌溉制度[J].农业工程学报，2011，27（1）：75～80.

[4]千晶晶，原保忠，别之龙.亏缺灌溉对大棚滴灌甜瓜果实发育及品质影响[J].核农学报，2013，27（9）：1401～1408.

[5]赵志全，高桐梅，殷春渊.水分对旱稻土壤及植株中主要营养元素含量的影响[J].干旱地区农业研究，2006，24（2）：61～65.

[6]李合生，陈翠莲，洪玉枝，等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社.

[7]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2005.

[8]刘明池，张慎好，刘向莉.亏缺灌溉时期对番茄果实品质和产量的影响[J].农业工程学报，2005，21（S）：92～95.

[9]cabello M J， Castellanos M T， Romojaro F，Matlnez-Madrid C，Ribas F.Yield and quality of melon grown under different irrigation and nitrogen rate [J].Agricultural Water Management，2009，96（5）：866～874.

[10] 齐红岩，李天来，张 洁.亏缺灌溉对番茄蔗糖代谢和干物质分配及果实品质的影响[J].中国农业科学，2004，37（7）：1045～1049.

[11]李毅杰，原保忠，别之龙.不同土壤水分下限对大棚滴灌甜瓜产量和品质的影响[J]. 农业工程学报，2012，28（6）：132～138.

Effects of Different Irrigation Quabtity on the Quality and

Mineral Element Content of Lettuce

Pei Yun1，2， Bie Zhilong1

（1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology， Ministry of Education， College of Horticulture

and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；

2. Agricultural College of Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China

）

Abstract： This article investigeate the effects of different irrigation quantity（100mL， 75mL， 50mL and 25mL per plant）on the quality and mineral element content of two lettuce cultivars （cv. Hongnong and Loling）. The results show that： soluble sugar， soluble protein and vitamin C contents of lettuce tend to increase with the decrease of irrigation amount； mineral element contents of upside part and underground part decrease， of which three kinds of elements N， K， Mg decrease significantly， and the differences are significant in each treatment； Ca content of cv. L·ling decreases significantly in the 75mL irrigation conditions and decreases slowly under the treatment of 25mL and 50mL； Ca content of cv. Hongnong underground firstly increases and then decreases. With a comprehensive consideration， the metabolism of N， K， Ca and Mg of the lettuce will get lighter effects and also can give consideration to ensure a high quality of optimum irrigation at 75mL Irrigation per plant.

Key words： irrigation quantity； quality； mineral elements

参考文献：

[1] 赵志全，高桐梅，宁慧峰，分蘖期土壤水分对旱稻矿质养分吸收的影响[J].水土保持学报，2005，19（6）：90～93.

[2]付秋实，李红岭，崔 健.水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响[J].中国农业科学，2009，42（5）：1859～1866.

[3]王 峰，杜太生，邱让建.基于品质主成分分析的温室番茄亏缺灌溉制度[J].农业工程学报，2011，27（1）：75～80.

[4]千晶晶，原保忠，别之龙.亏缺灌溉对大棚滴灌甜瓜果实发育及品质影响[J].核农学报，2013，27（9）：1401～1408.

[5]赵志全，高桐梅，殷春渊.水分对旱稻土壤及植株中主要营养元素含量的影响[J].干旱地区农业研究，2006，24（2）：61～65.

[6]李合生，陈翠莲，洪玉枝，等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社.

[7]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2005.

[8]刘明池，张慎好，刘向莉.亏缺灌溉时期对番茄果实品质和产量的影响[J].农业工程学报，2005，21（S）：92～95.

[9]cabello M J， Castellanos M T， Romojaro F，Matlnez-Madrid C，Ribas F.Yield and quality of melon grown under different irrigation and nitrogen rate [J].Agricultural Water Management，2009，96（5）：866～874.

[10] 齐红岩，李天来，张 洁.亏缺灌溉对番茄蔗糖代谢和干物质分配及果实品质的影响[J].中国农业科学，2004，37（7）：1045～1049.

[11]李毅杰，原保忠，别之龙.不同土壤水分下限对大棚滴灌甜瓜产量和品质的影响[J]. 农业工程学报，2012，28（6）：132～138.

Effects of Different Irrigation Quabtity on the Quality and

Mineral Element Content of Lettuce

Pei Yun1，2， Bie Zhilong1

（1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology， Ministry of Education， College of Horticulture

and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；

2. Agricultural College of Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China

）

Abstract： This article investigeate the effects of different irrigation quantity（100mL， 75mL， 50mL and 25mL per plant）on the quality and mineral element content of two lettuce cultivars （cv. Hongnong and Loling）. The results show that： soluble sugar， soluble protein and vitamin C contents of lettuce tend to increase with the decrease of irrigation amount； mineral element contents of upside part and underground part decrease， of which three kinds of elements N， K， Mg decrease significantly， and the differences are significant in each treatment； Ca content of cv. L·ling decreases significantly in the 75mL irrigation conditions and decreases slowly under the treatment of 25mL and 50mL； Ca content of cv. Hongnong underground firstly increases and then decreases. With a comprehensive consideration， the metabolism of N， K， Ca and Mg of the lettuce will get lighter effects and also can give consideration to ensure a high quality of optimum irrigation at 75mL Irrigation per plant.

Key words： irrigation quantity； quality； mineral elements

参考文献：

[1] 赵志全，高桐梅，宁慧峰，分蘖期土壤水分对旱稻矿质养分吸收的影响[J].水土保持学报，2005，19（6）：90～93.

[2]付秋实，李红岭，崔 健.水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响[J].中国农业科学，2009，42（5）：1859～1866.

[3]王 峰，杜太生，邱让建.基于品质主成分分析的温室番茄亏缺灌溉制度[J].农业工程学报，2011，27（1）：75～80.

[4]千晶晶，原保忠，别之龙.亏缺灌溉对大棚滴灌甜瓜果实发育及品质影响[J].核农学报，2013，27（9）：1401～1408.

[5]赵志全，高桐梅，殷春渊.水分对旱稻土壤及植株中主要营养元素含量的影响[J].干旱地区农业研究，2006，24（2）：61～65.

[6]李合生，陈翠莲，洪玉枝，等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社.

[7]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2005.

[8]刘明池，张慎好，刘向莉.亏缺灌溉时期对番茄果实品质和产量的影响[J].农业工程学报，2005，21（S）：92～95.

[9]cabello M J， Castellanos M T， Romojaro F，Matlnez-Madrid C，Ribas F.Yield and quality of melon grown under different irrigation and nitrogen rate [J].Agricultural Water Management，2009，96（5）：866～874.

[10] 齐红岩，李天来，张 洁.亏缺灌溉对番茄蔗糖代谢和干物质分配及果实品质的影响[J].中国农业科学，2004，37（7）：1045～1049.

[11]李毅杰，原保忠，别之龙.不同土壤水分下限对大棚滴灌甜瓜产量和品质的影响[J]. 农业工程学报，2012，28（6）：132～138.

Effects of Different Irrigation Quabtity on the Quality and

Mineral Element Content of Lettuce

Pei Yun1，2， Bie Zhilong1

（1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology， Ministry of Education， College of Horticulture

and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；

2. Agricultural College of Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China

）

Abstract： This article investigeate the effects of different irrigation quantity（100mL， 75mL， 50mL and 25mL per plant）on the quality and mineral element content of two lettuce cultivars （cv. Hongnong and Loling）. The results show that： soluble sugar， soluble protein and vitamin C contents of lettuce tend to increase with the decrease of irrigation amount； mineral element contents of upside part and underground part decrease， of which three kinds of elements N， K， Mg decrease significantly， and the differences are significant in each treatment； Ca content of cv. L·ling decreases significantly in the 75mL irrigation conditions and decreases slowly under the treatment of 25mL and 50mL； Ca content of cv. Hongnong underground firstly increases and then decreases. With a comprehensive consideration， the metabolism of N， K， Ca and Mg of the lettuce will get lighter effects and also can give consideration to ensure a high quality of optimum irrigation at 75mL Irrigation per plant.

Key words： irrigation quantity； quality； mineral elements