不同割苗期对大麦苗产量、再生性及伽马氨基丁酸含量的影响

张 扬，廖长见，肖卫洪，蓝新隆，张秋英，陈剑锋

(1.福建省农业科学院作物研究所，福建福州 350013; 2.福建省周宁县农业局土肥站，福建周宁 355400)

不同割苗期对大麦苗产量、再生性及伽马氨基丁酸含量的影响

张 扬1，廖长见1，肖卫洪2，蓝新隆1，张秋英1，陈剑锋1

(1.福建省农业科学院作物研究所，福建福州 350013; 2.福建省周宁县农业局土肥站，福建周宁 355400)

为获得麦苗生产的最佳割苗期，对大麦品种福大麦1号和11凡8设置五个割苗期、割苗两次，并对麦苗产量、伽马氨基丁酸(GABA)含量和生长速率进行统计分析。结果发现，各割苗期大麦苗干重和生长速率呈显著正相关，生长期越长麦苗干重越大，生长期与GABA含量不相关。响应面分析结果表明，福大麦1号第一次割苗在第5期，干重和GABA含量最大，分别为20.31 g·m-2和1.83 mg·g-1，第二次割苗在第4期，干重和GABA含量最大，分别为18.44 g·m-2和1.43 mg·g-1；11凡8第一次割苗在第5 期，干重和GABA含量最大，分别为25.15 g·m-2和1.51 mg·g-1，第二次割苗在第4期，干重和GABA含量最大，分别为20.78 g·m-2和1.25 mg·g-1。比较产量、再生性和GABA含量发现，福大麦1号比11凡8更适合生产麦苗。

大麦；割苗期；麦苗生物产量；γ-氨基丁酸含量；响应面分析

麦苗有较高的营养保健功能，是当前绿色保健功能食品研究的重点[1]。以大麦幼苗为原料的大麦茶和麦苗粉等营养保健品的研究和开发已成为国际绿色营养保健领域研究的热点[2]。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)是一种非蛋白质氨基酸，卫生部2009年第12号公告，根据《食品安全法》和《新资源食品管理办法》的规定，批准γ-氨基丁酸为新资源食品。人体随着年龄的增长和精神压力的增加，需要从外界摄入一定量的GABA以满足机体的需要。高等植物组织中GABA含量通常在0.3～32.5 μmol·g-1之间。麦苗中含有丰富的GABA，通过食用麦苗摄入GABA，不仅绿色、健康，而且无副作用，具有很好的市场前景。

本试验利用高产麦苗的大麦品种福大麦1号和11凡8为试验材料，研究麦苗生长过程中，不同时期割苗对麦苗产量、GABA含量的影响，为后期选育GABA含量高的苗粒兼用型品种和制定麦苗高产优质栽培技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为大麦品种福大麦1号和11凡8，均是福建省农业科学院作物研究所麦类课题组自主选育的大麦新品种。

1.2 试验方法

1.2.1 麦苗栽培

试验设在福建省农业科学院作物研究所试验农场，土质为沙壤土，2015年11月1日统一播种。随机排列，畦宽1.2 m，畦间距0.3 m，行距0.25 m，每行播种量为80粒。共设5个割苗期，主茎两叶一心期为第1期(B1)，三叶一心期为第2期(B2)，四叶一心期为第3期(B3)，五叶一心期为第4期(B4)，六叶一心期为第5期(B5)，每个割苗期分别割麦苗两次，第一次割苗后及时追肥，待麦苗再生到相应时期进行第二次割苗。割苗高度为离地面2 cm左右，去杂后称鲜重，烘至恒重后称干重。每次割苗后每公顷施复合肥300 kg和镁肥105 kg[3]。每个处理重复3次。

1.2.2 麦苗叶片GABA检测

GABA标准曲线绘制和麦苗叶片GABA检测，采用张 扬等[4]的酶标仪检测法。

1.3 数据分析

用Excel 2013和SPSS 20.0对数据进行统计分析，用DPS软件进行方差分析及多重比较，响应面分析所用软件为Design-expert 8.0。

2 结果与分析

2.1 不同割苗期对麦苗干重和GABA含量的影响

由表1可知，第一次割苗时，两个品种的B1、B2、B3、B4、B5处理的生长天数分别为20、23、27、30、35 d，生长天数越长，每平米麦苗干重越重。两个品种的生长速率均随生长时间的推移先增后减，以B4处理最大，与B5处理差异不显著，但二者均显著高于B1、B2、B3处理。B5处理的麦苗干重显著高于其他处理，但叶片绿色逐渐变浅，纤维含量增加，茎干变粗。两个品种的GABA含量均以B4处理最高，但各处理间无显著性差异。

表1 第一次割苗的麦苗干重、GABA含量和生长速率Table 1 Dry weight,GABA content and growth rate of barley seedling at the first cutting

A1:11凡8;A2:福大麦1号； B1～B5：五个不同的割苗时期。同一列数据后不同字母表示处理间差异在0.05水平显著。下同。

A1:11 fan 8; A2:Fudamai 1; B1-B5:Five different cutting periods. Different letters following data within the same column indicate significant difference among treatments at 0.05 level. The same below.

由表2可知，两个品种第二次割苗时前3个割苗期的生长天数均为29 d，但干重表现为B3>B2>B1，可能与后期温度较高生长速率加快，导致光合物质累积加快有关。两个品种各处理的生长速率从大到小依次为B5>B4>B3>B2>B1，且各处理间差异显著。两个品种五个割苗期处理的干重从大到小依次为B5>B4>B3>B2>B1，B4、B5处理间差异不显著，二者均显著高于其他处理。两个品种的GABA含量无显著差异，同一品种不同处理间差异不显著，二者均以B3处理最高。第二次割苗每期的GABA含量都比对应的第一次割苗的更低。

表2 第二次割苗的麦苗干重、GABA含量和生长速率Table 2 Dry weight，GABA content and growth rate of barley seedling at the second cutting

表3 两个品种第一次割苗的干重、GABA含量与生长速率的相关性(n=15)Table 3 Correlation between barley seedling dry weight,GABA content and growth rate of Fudamai 1 and 11 fan 8 at the first cutting(n=15)

**：P<0.01.

表4 两个品种第二次割苗的干重、GABA含量与生长速率的相关性(n=15)Table 4 Correlation between barley seedling dry weight,GABA content and growth rate of Fudamai 1 and 11 fan 8 at the second cutting

**:P<0.01.

2.2 不同割苗期的干重、GABA含量和生长速率的相关性

从表3看出，第一次割苗时，两个品种的干重与生长速率均呈极显著正相关，相关系数分别为0.909和0.778。但干重与GABA含量相关性不显著，生长速率与GABA含量相关性不显著。

从表4看出，两个品种第二次割苗的干重与生长速率均呈极显著正相关，相关系数分别为0.873和0.883。但干重与GABA含量相关性不显著，生长速率与GABA含量相关性不显著。

2.3 最佳割苗期响应面分析

2.3.1 福大麦1号最佳割苗期响应面分析

根据第一次割苗5个割苗期麦苗产量和GABA含量的统计，利用响应面分析软件Design-expert 8.0得出回归方程:割苗期 =-17.98+0.22×干重+7.61×GABA含量，响应面分析得出割苗期为5.03，即第5期割苗时可以使干重和GABA含量综合达到最大值，对应的干重为20.31 g·m-2,GAGB含量为1.83 mg·g-1。

同理得出第二次割苗回归方程:割苗期=-12.37+0.21×干重+6.55× GABA含量，响应面分析得出割苗期为4.55，以优先考虑GABA含量为原则，第二次割苗以第4期最佳，对应的干重为18.44 g·m-2,GAGB含量为1.43 mg·g-1。

图1 福大麦1号第一次割苗的响应面分析

图2 福大麦1号第二次割苗的响应面分析

图3 11凡8第一次割苗的响应面分析

图4 11凡8第二次割苗的响应面分析

2.3.2 11凡8最佳割苗期响应面分析

根据第一次割苗5个割苗期麦苗产量和GABA含量的统计，利用响应面分析软件Design-expert 8.0得出回归方程:割苗期=-18.82+0.12×干重+12.14× GABA含量，响应面分析得出割苗期为5.44，即第5期割苗时可以使干重和GABA含量综合达到最大值，对应的干重为25.15 g·m-2,GAGB含量为1.51 mg·g-1。

同理得出第二次割苗回归方程:割苗期 =-7.05+0.15×干重+3.85×GABA含量，响应面分析得出割苗期为4.08，即第4期割苗时可以使干重和GABA含量综合达到最大值，对应的干重为20.78 g·m-2,GAGB含量为1.25 mg·g-1。

3 讨 论

本试验中，相邻割期间隔天数都在5 d以内，两次割苗历经时间以第5期的总生长天数最长，为60 d，比第1期总生长天数(49 d)多11 d，而麦苗干重是第1期的两倍，这是因为麦苗生长后期生物量增长较快；第4、5期总天数相差2 d，但麦苗干重的差异显著，说明割苗期对麦苗的产量有重要影响。试验发现，麦苗割苗后生长速率、再生性和GABA含量在品种间存在一定的差异，除第5期外，第一次生长速率均高于再生后的生长速率，具体原因有待进一步的研究。不同大麦品种的生长特性、再生能力存在差异，福大麦1号的叶片形状更卷曲，叶片浓密，在播种量和生长环境相同的条件下，麦苗干重均高于11凡8，且GABA含量也更高，这说明在同等栽培技术和种植条件下，福大麦1号的麦苗丰产性、再生性较好，更适合作为生产麦绿素的品种。

冀宪领等[5]研究发现，桑叶新叶中GABA的含量比老叶高；大麦一天不同时段叶片中的GABA含量也不同[6]。叶片受外界刺激后GABA含量也会发生一定的变化，GABA含量可作为衡量叶片营养的重要指标[7]。栽培方式会对麦苗叶片的GABA含量产生影响[8]。更多相关生理、生化特点，还需要深入的研究，为在何时何种气候条件下割苗提供更加科学的依据。

麦苗是麦苗保健产品生产的原材料，选择何时割苗也直接影响麦苗产量和营养价值[9]，本试验在准备第三次割苗时，积温累积较高，麦苗生长出现叶片淡绿色，茎秆增粗，纤维增多，进入生殖期开始拔节，已不适宜做麦苗产品，所以，南方大田种植麦苗受自然光照和温度的影响，11月初播种只能收割两茬，要增加割苗茬数，除了科学的栽培技术外，还需提早播种。

[1] 曾亚文,杨 涛,普晓英,等.大麦籽粒中γ-氨基丁酸、总黄酮和生物碱含量在发芽过程中的变化[J].麦类作物学报,2012,32(1):135.

ZENY W,YANG T,PU X Y,etal.Transformation of γ-aminobutyric acid and toal flavones and alkaloids content in barley grains during germination process [J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(1):135.

[2] 张秋英,陈剑锋,金美玉,等.麦苗营养对生命机体健康影响的探索[J].大麦科学,2005(2):31.

ZHANG Q Y,CHEN J F,JIN M Y,etal.Influence of nutrition of barley seedling on health of life economy [J].BarleyScience,2005(2):31.

[3] 张秋英,陈剑锋,叶月华.不同施肥方法对大麦苗产量和品质的影响[J].大麦与谷类科学,2010(1):31.

ZHANG Q Y,CHEN J F,YE Y H.Effect of different fertilizer methods on the yield and quality of barley seedling [J].BarleyandCerealScience,2010(1):31.

[4] 张 扬,张秋英,陈剑锋,等.酶标仪法测定麦苗中γ-氨基丁酸的探讨[J].麦类作物学报,2015,35(10),1462.

ZHANG Y,ZHANG Q Y,CHEN J F,etal.Study on the polytechnic of determining γ-aminobutyric acid in barley seeding by microplate [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(10):1462.

[5] 冀宪领,盖英萍,陈恒文.桑叶中氨基丁酸含量的测定及其影响因素的研究[J].蚕业科学,2007,33(2):176.

JI X L,GAI Y P,CHEN H W,etal.Study on the determination of γ-aminobutyric acid in mulberry leaf and the influence factors [J].ActaSericologicaSinica,2007,33(2):176.

[6] 武红霞,刘 莉,陈锦新,等.不同播期对麦绿素用大麦产量和品质的影响[J].麦类作物学报,2004,24(1):59.

WU H X,LI L,CHEN J X,etal.Effect of sowing date on yield and quality of barley leaves for processing barley green [J].JournalofTriticeaeCrops,2004,24(1):59.

[7] 蒋振晖,顾振新.高等植物体内γ-氨基丁酸合成、代谢及其生理作用[J].植物生理学通讯,2003,39(3):249.

JIANG Z H,GU Z X.Biosynthesis catabolism and physiological roles of γ-aminobutyric acid in higher plants [J].PlantPhysiologyCommunications,2003,39(3):249.

[8] 陈剑锋,张 扬,张秋英.不同播种量对大麦苗产量和品质的影响[J].福建农业学报,2014,29(2):436.

CHEN J F,ZHANG Y,ZHANG Q Y.Effect of sowing amount on yield and quality of barley seedling [J].JournalofFujianAgriculturalSciences,2014,29(2):436.

[9] 杨树明,李国强,曾亚文,等.不同时间割苗对再生大麦生物产量和籽粒功能成分的影响[J].麦类作物学报,2012,32(2):303.

YANG S M,LI G Q,LI B S,etal.Effect of cutting grass at different time on biomass yield and functional components of ratooning barley [J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(2):303.

Impact of Different Cutting Period on Barley Seedling Production,Ratooning and γ-Aminobutyric Acid Content

ZHANG Yang1,LIAO Changjian1,XIAO Weihong2,LAN Xinlong1,ZHANG Qiuying1,CHEN Jianfeng1

(1.Institute of Crops,Academy of Fujian Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350013,China; 2.Soil and Fertilizer Station,Agriculture Breau of Fujian Zhouning,Zhouning,Fujian 35400,China)

In order to get the optimum cutting period,five different cutting periods with twice cutting were set up to analyze barley seedling production,content of γ-aminobutyric acid(GABA) and growth rate of two barley varieties Fudamai 1 and 11 fan 8. Results showed that in each cutting dry weight of seedling were positively related to growth rate of seedling.The longer was growing duration,the higher was dry weight,but the content of GABA was not related. Optimum cutting obtained by response surface analysis indicated that first cutting at fifth period for Fudamai 1 and 11 fan 8 can make maximum dry weight(20.31 and 25.15 g·m-2) and GABA(1.83 mg·g-1and 1.51 mg·g-1). From the comparison of production,ratooning and GABA content,Fudamai 1 is more suitable for barley seedling production than 11 fan 8.

Barley;Cutting time; Barley seedling production; GABA content; Surface response analysis

时间：2017-01-16

2016-05-31

2016-06-10

福建省科技厅公益类项目(2015R1026-5,2016R1026-7,2014R1026-3); 农业部公益性行业(农业)项目(201303094-09)； 福建省农科院导师制基金项目(2013DQA-6)

Email:zywheat@163.com(张 扬); E-mail:(廖长见，与第一作者同等贡献)

陈剑锋(E-mail:zywheat@163.com)

S512.3；S311

A

1009-1041(2017)02-0253-05

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170116.1833.020.html