氮钼配施对大蒜生长发育、产量及品质的影响
2016-03-02刘红耀
刘红耀
(邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001)
氮钼配施对大蒜生长发育、产量及品质的影响
刘红耀
(邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001)
摘要:通过盆栽试验,研究了N、Mo肥对大蒜生长发育、品质和产量的影响,结果表明,当氮肥0.4 g·kg-1和0.6 g·kg-1时株高明显降低了3.85%、20.16%,叶面积缩小9.68%、34.74%;N在0.4 g·kg-1范围内增施能提高苗蒜中Vc、蛋白质、氨基酸含量,但肥量过高出现负效应,随着N肥施用量增加可溶性糖含量呈减少趋势,硝态氮含量、硝酸还原酶活性提高,但还原速度远不及硝态氮的积累速度,导致大蒜硝酸盐积累。配施Mo肥有增加蛋白质、氨基酸的趋势,能提高硝酸还原酶活性,有利于降低硝态氮含量;氮肥过量产量反而下降8.40%~32.95%,配钼肥能显著提高苗蒜的产量。建议种植大蒜在施肥过程中应控制氮肥的施用量,并配施钼肥来改善品质和提高产量。
关键词:氮肥;钼肥;大蒜;品质
大蒜是人们生活中的重要蔬菜之一,在我国农业生产中占重要地位,氮作为农作物生长的必需元素,在大蒜生长发育期更需要大量氮素,大蒜经济合理施氮量范围为每亩12.88~21.91 kg,此时大蒜亩产量在1182.68 kg以上,一般蒜头增产16.4%~30.2%,蒜薹增产8.3%~28.4%[1,2],这主要是因为氮是蛋白质的重要组成成分,大蒜硝酸盐含量主要由氮水平决定,氮肥施用量过高会造成产量下降、品质降低、硝酸盐含量大量累积。钼肥也是农作物生长所必需的微量元素之一,但钼肥对大蒜品质和产量影响的研究很少,只在其他农作物中有所涉及,一定范围内增施钼肥可降低烤烟烟叶中硝酸盐和亚硝酸盐的含量[3,4];在高氮和低氮水平下施钼均可以显著提高小麦的硝酸还原酶活性,降低硝酸盐含量[5,6];钼肥对蔬菜类作物蛋白质含量有显著影响,随着钼水平的升高,小白菜中还原型抗坏血酸、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸的含量均在逐渐增加,硝酸盐的含量逐渐降低[7,8];喷施钼肥还可以显著增加洋葱Vc含量,促进洋葱对磷、钾的吸收,提高洋葱的抗性,改善洋葱品质[9]。
虽然国内外对氮、钼与作物产量之间的营养关系己有大量研究,但关于氮、钼肥配施对大蒜产量和品质的研究报道较少,缺钼不仅会减少农作物产量、降低品质,如果人体每日摄入钼不够,还会引起恶性肿瘤、肾结石、龋齿病等疾病[10~15]。此外,大蒜种植区长期盲目增加氮、磷、钾等大量元素肥料投入量,尤其是增加氮肥的施用量而忽视了配施微肥,造成硝酸盐积累、品质变劣、产量下降[16~18]。因此找到一种高产、优质的施肥栽培技术将对指导大蒜生产具有重要意义。
本研究旨在通过盆栽试验揭示氮、钼配合施用对大蒜氮代谢的作用及大蒜生长发育、品质和产量的影响,探讨了氮、钼肥对大蒜株高、叶面积、叶绿素、硝酸盐、硝酸还原酶、Vc、可溶性糖、蛋白质、氨基酸及产量的效应,以期寻找揭示氮、钼组合对苗蒜大蒜的作用规律和机理,进一步提高大蒜品质和产量,并使之达到无公害蔬菜的要求,为大蒜的栽培施肥技术提供理论依据。
1材料与方法
2010年10月12日—2011年3月10日在华中农业大学盆栽试验场进行,供试土壤为灰潮土,pH 值8.0,基础肥力状况为有机质29.9 g·kg-1、碱解氮113.7 g·kg-1、有效磷19.1 mg·kg-1、有效钾271.9 mg·kg-1、有效钼0.40 mg·kg-1。供试肥料为:尿素、KH2PO4、KCl、Na2MoO4·2H2O,品种为四川二水早。尿素(N含量46.00%) 、磷酸二氢钾KH2PO4(K2O34.60%,P2O552.15%)、氯化钾(K2O63.18%)、钼酸钠Na2MoO4·2H2O(Mo 39.65%),均为化学纯试剂。采用两因素6水平随机区组设计共6个处理(表1),每个处理8次重复。试验采用20 cm×20 cm米氏盆,每盆装土5.5 kg,每盆施加底肥P2O50.2 g·kg-1土,K2O 0.3 g·kg-1土。Mo肥配成溶液拌土,所有肥料与土混匀后一次性施入土壤,经常浇水保持土壤湿润并除草松土,10月12日每盆播种大蒜13株,11月15日定株每盆10株。
测定项目和方法:2010年11月8日—2011年3月10日随机取4次重复分别分析测定大蒜苗期株高、叶面积,大蒜蒜苗的产量。叶片中的叶绿素、硝酸盐、硝酸还原酶,整株的Vc、可溶性糖、蛋白质、氨基酸。叶面积用叶面积测定仪测定苗蒜顶端以下第三片功能叶的面积,叶绿素用叶绿素仪测定顶端下第三个叶片用SPAD值表示,有机质采用K2CrO7容量法,氮采用碱解扩散法,磷采用钼锑抗比色法,钾采用l mol·L-1中性NH4Ac浸提火焰光度法,叶绿素用叶绿素仪测定,维生素C采用2,6-二氯靛酚滴定法,硝酸还原酶、硝酸盐含量采用磺胺比色法,Mo采用硫氰酸铵比色法,蛋白质采用考马斯亮蓝G-250染色法,可溶性糖采用蒽酮比色法,氨基酸用茚三酮显色法[19,20],2011年2月28日每盆取5株苗蒜计算产量换算成单株重。数据处理及作图用Excel2003和SPSS软件完成。
2结果与分析
2.1 氮、钼肥配施对大蒜生物学性状的影响
由表1可以看出,在正常施氮的基础上,随着施氮量的增加,株高有降低趋势,高氮处理大蒜苗期生长相对较细弱,处理N0.2>处理N0.4>处理N0.6、处理N0.2Mo>处理N0.4Mo>处理N0.6Mo,差异达到显著水平,处理N0.6比处理N0.2降低了20.16%,处理N0.6Mo比处理N0.2Mo降低了11.00%。表明大蒜施用氮肥过量不仅不能促进增长,反而使其生长受阻、植株矮小。同氮水平下增施钼处理相比较,处理N0.4Mo>处理N0.4、处理N0.6Mo>处理N0.6,表明在过量施氮时,配合施用钼肥有提高大蒜株高趋势,但差异不显著,说明无论正常施氮或是过量施氮条件下,施用钼肥对大蒜苗期株高影响不大;同一氮水平下,施用钼肥对叶面积影响不明显,处理N0.2和处理N0.4显著大于处理N0.6、处理N0.2Mo和处理N0.4Mo显著大于处理N0.6Mo,处理N0.6比处理N0.2减小了34.74%,处理N0.6Mo比处理N0.2Mo减小了18.10%,表明大蒜过量施氮导致叶面积显著减小;各处理随着施氮量增加,叶绿素含量差异不明显,施钼与不施处理差异不大。
2.2 氮、钼肥配施对大蒜品质的影响
由表2可以看出,大蒜维生素C含量变化趋势处理N0.2高于处理N0.4、N0.6,处理N0.2Mo高于处理N0.4Mo,表明过量施用氮肥导致大蒜的维生素C含量下降,处理N0.6Mo却高于其它处理可能钼对大蒜高氮处理Vc含量影响较大。
表1 氮、钼肥对大蒜生物学性状的影响
注:1.同一列数据后不同字母表示差异达到P<0. 05 显著水平。下同
Note:Different letters in the same column means significant differences at 0.05 level. the same as below
表2 氮、钼肥对苗蒜品质指标的影响
可溶性糖含量处理N0.4、N0.6与处理N0.2差异不明显,处理N0.6Mo显著低于处理N0.2Mo和N0.4Mo,说明提高氮肥用量,大蒜中可溶性糖含量呈明显下降,是因为氮的增加促进了蛋白质的合成,减少了可溶性糖的累积,同氮水平下配施钼肥对潮土上大蒜的可溶性糖含量影响不大。
大蒜中蛋白质含量随施氮量的增加而呈增加趋势,处理N0.4>处理N0.2>处理N0.6,处理N0.4Mo>处理N0.6Mo>处理N0.2Mo。但到了一定程度反而有下降趋势。施钼处理与不施处理比较,大蒜可溶性蛋白质含量差异不大。
氨基酸含量随施氮量增加而增加且差异显著,处理N0.4比处理N0.2增加了37.96%,处理N0.4Mo比处理N0.2Mo增加了21.70%。但到氮增施到一定程度后氨基酸含量有下降趋势,在同氮水平下增施钼肥也有增加氨基酸含量的趋势。
硝态氮含量随着氮施肥用量的提高而增大,处理N0.6>处理N0.4>处理N0.2,处理N0.6Mo、N0.4Mo>处理N0.2Mo。处理N0.4和处理N0.6分别比处理N0.2硝态氮含量增加了95.63%、120.13%,且差异达到极显著水平,处理N0.4Mo、处理N0.6Mo分别比处理N0.2Mo硝态氮含量增加了76.43%、73.26%,差异也达到显著水平。表明施用氮肥过量会造成硝态氮的大量积累。在同氮处理情况下,施钼处理有降低大蒜硝态氮含量的趋势,但差异未达到显著水平。
随着N肥施用量增加,硝酸还原酶活性逐渐升高,但硝态氮含量不仅没有减少反而还增加,可能是由于硝态氮的积累速度大于被还原的速度所致。同氮水平下配施钼肥,硝酸还原酶活性也相对提高,表明配施一定量的Mo肥可提高苗蒜的硝酸还原酶活性,促进苗蒜中硝态氮的还原,降低了大蒜硝态氮的含量。
2.3 氮、钼肥配施对大蒜产量的影响
由表3表明,大蒜产量,处理N0.2>处理N0.4>处理N0.6,处理N0.2Mo>处理N0.4Mo>处理N0.6Mo,处理N0.6比处理N0.2降低了28.21%,处理N0.6Mo比处理N0.2Mo降低了32.95%,说明大蒜蒜苗单株重受氮供应的影响较大,随着氮水平的提高单株重降低且均达到显著水平。在同氮水平下配施钼肥,处理N0.2Mo比处理N0.2单株重提高了25.36%,处理N0.4Mo比处理N0.4单株重提高了17.00%,处理N0.6Mo比处理N0.6单株重提高了17.06%。施钼处理单株重量明显高于不施钼肥的的处理且达到显著水平,表明配施一定量的钼肥能在很大程度上提高大蒜的单株重量。
表3 氮、钼对苗蒜产量的影响
3结论与讨论
本次试验结果说明,大蒜的形态指标主要与供氮水平有很大关系,在一定范围增加施氮量株高、叶面积、叶绿素均有所提高,但施氮量并不是越多越好,过量施用氮肥盆栽结果出现了负效应,植株生长明显受到抑制,生长缓慢,叶面积减小,整体弱小、细化明显,不利于地上部分的物质贮存,最终导致大蒜品质下降和产量降低。配合施用钼肥有利于叶面积的扩大,株高的生长,对于大蒜生产中施肥具有一定指导意义。
氮、钼配施对苗蒜品质的影响规律比较明显。在一定范围内,抗坏血酸(Vc)含量随施氮量提高而增加、这与氮是Vc的结构成分有关,配施钼肥也能增加大蒜蒜苗Vc的含量;大蒜中可溶性糖含量随着施氮量增加呈明显下降趋势;氮、钼配施均能提高蛋白质的含量,这主要因为氮是蛋白质的重要组成成分;氨基酸含量随施氮量增加而增加,但到一定程度后氨基酸含量有下降趋势,增施钼肥可以增加氨基酸的含量。这与黄启为[16]、陈明华[17]、柯德森[18]等的研究结果相一致。
大蒜硝酸盐含量随着氮肥用量的增加而迅速大量积累,达到了显著水平;硝酸还原酶活性的影响随着N肥施用量增加而增加,N肥用量越多,硝酸还原酶活性越强,但还原速度远不及硝酸盐的积累速度,导致大蒜硝酸盐积累。适量增施Mo肥可提高大蒜硝酸还原酶活性,有利于氮素代谢,有利于降低硝酸盐含量;氮肥施用量过高会造成产量下降8.40%~32.95%,配施一定量的钼肥会提高大蒜的品质和产量,产量提高了17.00%~25.36%。
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(编辑:武英耀)
Effect of N and Mo fertilizer of different combination on the growth and development, yield and quality of garlic
Liu Hongyao
(HandanInstituteofAgriculturalScience,Handan056005,China)
Abstract:Through pot experiment N and Mo fertilizer of different combination effect on the growth, quality and yield of garlic was studied. The results showed that when the nitrogen fertilizer was 0.4 g·kg-1and 0.6 g·kg-1nitrogen fertilizer, plant height significantly decreased by 3.85%, 20.16%, leaf area decreased 9.68% and 34.74%.Within the scope of N0.4 g·kg-1increasing nitrogen could raise seedling garlic, Vc, protein, amino acid content, but excessive fertilizer would be negative, with applying N fertilizer content increased gradually, which the soluble sugar content showed a trend of decrease, and nitrate content, NR activity of garlic sprout increased, but far less than the accumulation of nitrate reduction speed, caused garlic nitrate accumulation. Applying Mo fertilizer had a tendency to increase garlic sprout in protein, amino acid, improved the activity of NR, which was helpful to reduce the nitrate content; excessive nitrogen fertilizer production fell by 8.40%~32.95%, and applying Mo fertilizer could significantly increase the seedling production of garlic. Suggests should be controlled in the process of fertilization and applying N content and Mo fertilizer to improve the quality and increase production.
Key words:N fertilizer; Mo fertilizer; Garlic; Quality
中图分类号:S633.4
文献标识码:A
文章编号:1671-8151(2016)02-0116-04
基金项目:湖北省重点科技攻关项目(2006AA201B06);湖北省公益性科技研究项目(2012DCA24001)
作者简介:刘红耀(1979-),男(汉),河北邢台人,助理研究员,硕士,研究方向:植物营养
收稿日期:2015-10-23修回日期:2015-12-04