氮肥对紫苏营养品质和产量的影响

祝聪宇 ，叶景学 ，侯杰 ，张晓旭 ，王凯 ，张广臣

（1.吉林农业大学园艺学院，长春，130118；2.中国医学科学院，北京协和医学院药用植物研究所）

氮肥对紫苏营养品质和产量的影响

祝聪宇1，叶景学2，侯杰1，张晓旭1，王凯1，张广臣1

（1.吉林农业大学园艺学院，长春，130118；2.中国医学科学院，北京协和医学院药用植物研究所）

研究了施纯氮 0、2.5、7.5、12.5、17.5 kg/667 m2（分别用 CK、N1、N2、N3 和 N4 表示）对 3 个品种紫苏营养品质和产量的效应。结果表明，适宜的氮肥对紫苏的可溶性糖、可溶性蛋白质、VC含量的合成积累和对纤维素含量的降低有促进作用，但过量氮肥会起到抑制作用，对紫苏产量具有报酬递减现象。综合营养品质和产量的分析结果表明，南韩苏子和延边一号品种紫苏在N2～N3区间施氮肥量下，其营养品质达到最佳，而吉林3号在N3氮肥量下达到最佳，因此紫苏的最适氮肥量为7.5～12.5 kg/667 m2。

紫苏；氮肥；营养品质；产量

紫苏含有大量营养成分和微量元素，可当作蔬菜食材直接利用；其还有一定药用价值，可开发独特的具保健功能的保健品、化妆品[1]；其有独特的芳香味，可作为调味料或甜味剂；另外，又因部分特殊芳香物质具有抗氧化、抑菌等作用[2]，在食品工业中常被加工成食品的天然防腐剂、抗氧化剂和抑菌剂等应用广泛[3]。氮肥对蔬菜生长发育有重要作用，尤其对产品的营养品质有很大影响。本试验研究了施纯氮 0、2.5、7.5、12.5、17.5 kg/667 m2（分别用 CK、N1、N2、N3和N4表示）对3个品种紫苏营养品质和产量的影响，以期为紫苏的高产优质生产提供科学参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与条件

供试紫苏品种3个，延边一号和吉林3号由延吉市科技局提供，南韩苏子为长春市栽培品种。3个品种均为叶籽兼用的品种，籽可以榨油。

供试肥料为氮肥，以尿素（N≥46.2%）为氮源。

表1 设施棚内土壤基本理化性质调查

试验于2016年4～10月在吉林农业大学园艺学院试验基地的塑料大棚内进行，每个小区面积为3 m2。供试土壤为大棚壤土，其基本理化性质如表1，耕作层 0～40 cm，具备滴灌条件。

1.2 试验设计

以吉林农业大学的塑料大棚作为试验田。首先5月初在温室内对紫苏品种进行营养钵基质育苗，将紫苏种子均匀撒播在育苗盘，5月14日紫苏出苗，5月24日移植到营养钵内，直至6月13日，待紫苏长势整齐均匀时，于下午定植到塑料大棚内，在出苗后的40 d，即6月23日第一次追肥，7月13日第二次追肥。试验设4个氮素水平，氮素施用量分别为 2.5、7.5、12.5、17.5 kg/667 m2， 分别用 N1、N2、N3、N4 表示，以不施氮素为对照（CK），各处理 3次重复。

1.3 测定项目与方法

粗纤维含量：酸性洗涤剂法[4]；可溶性糖含量：蒽酮法[5]；VC含量：钼蓝比色法[4]；可溶性蛋白质含量：考马斯亮蓝G-250染色法[4]；紫苏籽产量：首先应用徒手法从供试样品区中12个不同点作为初步选取样品，然后用徒手混匀铺平减半法称取样品的质量，并计算出单株的产量，再根据3 700株/667 m2折算出紫苏产量；千粒质量：从选取的样品按照减半法，随机选取3组，每组中选取1 000粒种子，并测其质量，求平均值。

1.4 数据处理

用Excel 2003和DPS v7.05对数据进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥施用量对紫苏可溶性糖含量的影响

从图1可以看出，氮肥对紫苏可溶性糖含量的影响显著，南韩苏子可溶性糖含量随着氮肥的增加而增加，在N4水平处理下达到最大值，其增长率为CK的131.71%，而吉林3号和延边一号均表现随氮肥增加呈先增加后降低的趋势，并在N3达到最大值，分别是其CK的151.83%和40.1%。说明适宜的氮肥对紫苏可溶性糖的合成和积累有促进作用，但过量的氮会有抑制作用；不同品种对氮肥量的需求量不同。

2.2 不同氮肥施用量对紫苏可溶性蛋白质含量的影响

从图2可以看出，氮肥对紫苏可溶性蛋白质含量的影响显著，3个品种紫苏可溶性蛋白质的含量均表现出随着氮肥用量增加呈先增加后降低的趋势，但是氮肥达到一定程度时，其增长速率变小，其中延边一号在N2水平处理下达到最大值，其增长率为CK的81.94%，在N3水平处理下南韩苏子、吉林3号达到最大值，其增长率分别为CK的12.50%和35.45%。其中在N2水平下降低，需要做进一步研究。研究结果说明适宜的氮肥对紫苏可溶性蛋白质明显的合成和积累有促进作用，有利于提高可溶性蛋白质的含量，但过量的氮肥会出现抑制作用。

2.3 不同氮肥施用量对紫苏VC含量的影响

从图3可以看出，氮肥对紫苏VC含量的影响显著，南韩苏子VC含量随着氮肥的增加而增加，并在N4水平处理下达到最大值，其增长率为CK的58.67%，而延边一号和吉林3号却均出现随氮肥增加先增加后降低的趋势，并在N3达到最大值，分别是CK的21.81%和37.07%。说明适宜的氮肥对紫苏VC的合成和积累有促进作用，但过量氮肥会起到抑制作用；不同品种对氮肥的需求量不同。施氮量过多或过少都不利于VC含量的增加。

2.4 不同氮肥施用时期对紫苏粗纤维含量的影响

图1 不同氮肥施用量对不同品种紫苏可溶性糖含量影响

图2 不同氮肥施用量对不同品种的紫苏可溶性蛋白质含量的影响

图3 氮肥施用量对不同品种的紫苏VC含量的影响

从图4可以看出，在随着氮肥量的增加，与CK相比，各个处理粗纤维的含量均有相应的降低，虽然有变化但是差异均不显著。不同氮肥对粗纤维含量的影响趋势不同，其中南韩苏子的粗纤维含量呈N4＜N3＜N2＜N1＜CK 的趋势， 其粗纤维含量最大降低了21.82%，但是吉林3号和延边一号在N2水平处理下达到最小值，粗纤维的含量相较CK分别降低了13.36%和17.53%。说明适宜的氮肥能使紫苏的纤维素含量降低，鲜嫩多汁，但施氮量过多或过少都不利于粗纤维的降低。

图4 不同氮肥施用量对不同品种的紫苏粗纤维含量的影响

表2 不同氮肥量、品种对紫苏的营养品质的影响

方差分析结果表明，当对品种和施氮肥量单独进行分析时，氮肥对紫苏的可溶性糖、可溶性蛋白质、VC和粗纤维含量的影响差异不显著。但是当不同品种和施氮肥量结合分析时，却发现各个处理的可溶性糖、可溶性蛋白质、VC和粗纤维含量存在极显著的差异。

从表2可以看出，品种间，虽然在VC上无显著差异，但在可溶性糖、蛋白质含量和粗纤维含量上存在显著和极显著差异；从营养品质上综合分析，延边一号的可溶性糖、可溶性蛋白质和粗纤维显著高于南韩苏子、吉林3号。不同氮肥量条件下，紫苏的可溶性糖、可溶性蛋白质和VC的含量均随氮肥的增加，出现先增加后降低的变化，最高可溶性糖含量可增加81.38%，可溶性蛋白质含量最高可增加28.29%，VC含量最高可增加36.29%，粗纤维含量随着施肥量的增加，呈先降低后增加的变化，粗纤维最多可降低10.19%。

2.5 不同氮肥施用量对紫苏籽产量的影响

根据表3可看出，施氮肥处理显著提高了紫苏籽产量，与CK相比，延边一号平均产量提高35.41%，吉林3号和南韩苏子平均产量分别提高21.55%和20.61%。而随着施氮肥量的增加紫苏产量并不能持续增长，相反，对于南韩苏子和吉林3号，N4水平下的产量显著降低了，差异极显著，而延边一号在N4水平下与N3水平下相比产量差异显著。南韩苏子和吉林3号最高产量对应的处理为N2，与N3差异显著、与N4差异极显著；与N2相比，N4处理产量分别降低了22.21%和21.2%。延边一号最高产量对应是处理N3，与N2差异极显著、与N4差异显著，与N3相比，N2和N4产量分别降低9.58%和2.78%。

图5分析了施氮肥量对产量的影响，结果显示，氮肥量对产量出现报酬递减律的现象，产量与施氮肥量呈二次相关，且南韩苏子和延边一号的R2分别为0.987 4和0.99，3个品种均达到了极显著水平，即产量随氮水平提高呈抛物线变化，在达到最大之后又随着施氮量的增加而下降。南韩苏子千粒质量随着氮肥量的增加呈增加趋势，但是随着施肥量的增加增长趋势越来越缓。以上试验结果均表明产量不是随着施氮肥量的增加而持续增长，施用过量的氮肥反而会显著降低产量。

3 讨论与结论

氮肥的施用对蔬菜的品质影响显著，张文波[6]和丁文雅[7]的研究结果表明，随着施氮量提高，生菜的可溶性糖含量先上升后下降，增加到一定程度时甚至低于对照。菠菜[8]和甘蓝[9]等蔬菜VC含量随着氮肥量的增加而升高。赵凤艳等[10]研究发现，生菜、茼蒿、油菜等VC的含量随施氮量的增加而下降，这说明蔬菜VC含量的升高和降低可能与氮肥用量、蔬菜品种和栽培条件等因素有关系。当施入过多氮肥，姜纤维素含量明显升高，姜丝增多，挥发油含量显著降低，风味变差[11]。张文波[6]对生菜的研究发现，随着氮肥施用量增加，可溶蛋白质含量也增加，最多可增加到对照处理的2倍以上，但超过最适氮肥量后，可溶性蛋白变化不大。姜慧敏[12]的研究表明，过量施氮肥降低植物的糖分、VC及氨基酸含量。大量试验结果表明，过量氮肥会抑制产量的增加，罗涛等[13]和孙彭寿等[9]对蕹菜、甘蓝、大白菜和芹菜的研究发现，氮肥施用量与叶菜产量呈二次曲线关系，过量施用氮肥量使产量降低，本研究结果与之一致。

图5 不同施氮量下不同品种紫苏籽产量的变化趋势

表3 不同施氮肥量对不同品种紫苏籽产量的影响

本试验结果表明，南韩苏子和延边一号紫苏营养品质在施氮水平12.5～17.5 kg/667 m2处理下达到最佳，吉林3号营养品质在施氮水平12.5 kg/667 m2处理下达到最佳，且通过对品种、氮肥量、品种和氮肥量互作的多重比较，结合营养品质综合分析，说明延边一号的可溶性糖、可溶性蛋白质和粗纤维含量显著高于南韩苏子、吉林3号，3个品种中，延边一号的营养品质最佳。氮肥产量中南韩苏子和吉林3号的最适施氮量为7.5 kg/667 m2，延边一号最适施氮量为12.5 kg/667 m2。因此从营养品质和产量考虑适宜氮肥量为7.5～12.5 kg/667 m2。

[1]陆洁静，任文彬.紫苏的研究概况[J]．农产品加工学刊，2009，175（6）：32－34.

[2]杨军辉，樊蓉，刘训红，等.不同采收期紫苏叶挥发性成分HS－GC/MS 分析[J].南京中医药大学学报，2013，29（1）：66-70.

[3]胡彦.中国紫苏属植物种源评价及紫苏多倍体育种的初步研究[D].北京：北京林业大学，2010.

[4]李会珍.紫苏营养与活性成分研究[M].北京：化学工业出版社，2015.

[5]张治安，陈展宇.植物生理学实验技术[M].长春：吉林大学出版社，2008.

[6]张文波.氮肥对生菜产量、品质和土壤环境效应影响研究[D].郑州：河南农业大学，2004.

[7]丁文雅.氮肥对蔬菜品质影响的研究进展[J].北京农业，2015（12）：117-118.

[8]肖厚军，闫献芳.氮肥对菠菜产量和硝酸盐含量的影响[J].贵州农业科学，2001，29（1）：22-24.

[9]孙彭寿，李会合.氮钾肥对叶菜类产量和品质的效应[J].西南农业大学学报，2004，26（6）：710-714.

[10]赵凤艳，魏自民，陈翠玲.氮肥用量对蔬菜产量和品质的影响[J].农业系统科学与综合研究，2001（17）：43-44.

[11]Mozafar A.Nitrogen fertilizers and the amount of vitamins in plants:a review[J].Journal of Plant Nutrition,1993,16(12):2 479-2 506.

[12]姜慧敏.肥管理模式对设施菜地氮素残留与利用的影响[D].北京：中国农业科学院，2012.

[13]罗涛，王煌平，何盈，等.两种氮肥不同用量及添加双氰胺对蔬菜品质和土壤氮形态的影响[J].土壤通报，2010（2）：383-388.

Effect of Nitrogen Fertilizer on Nutritional Quality and Yield ofPerilla frutescens

ZHU Congyu1,YE Jingxue2,HOU Jie1,ZHANG Xiaoxu1,WANG Kai1,ZHANG Guangchen1
(1.College of Horticulture,Jilin Agricultural University,Changchun 130118;2.Institute of Medicinal Plant,Chinese Academy of Medical Sciences,Peking Union Medical College)

In this study,the effects of nitrogen fertilizer on the nutrient quality and yield of 3 cultivars ofPerilla frutescens were studied by using pure nitrogen 0,2.5,7.5,12.5,17.5 kg/667 m2(denoted by CK,N1,N2,N3 and N4,respectively).The results showed that suitable nitrogen fertilizer could promote the accumulation of soluble sugar,soluble protein and vitamin C and decrease cellulose content,but excess nitrogen fertilizer had inhibited effect and yield had the phenomenon of diminishing returns.The results of comprehensive nutrient quality and yield analysis showed that the quality and yield of Nanhansuzi and Yanbian No.1 were the best in the N2 and N3 treatments,while Jilin No.3 was the best in N3 nitrogen fertilizer,so the optimum nitrogen fertilizer forP.frutescenswas 7.5-12.5 kg/667 m2.

Perilla frutescens;Nitrogen fertilizer;Nutritional quality;Yield

S636.9

A

1001-3547（2017）22-0060-04

吉林省科技发展计划资助项目（20130411004XH）；长春市科技计划资助项目（2014187）

祝聪宇（1991-），女，硕士，现主要从事蔬菜栽培生理研究，电话：18843183461，E-mail：1316640749@qq.com

叶景学（1971-），男，通讯作者，副教授，硕导，现主要从事蔬菜栽培生理研究工作，电话：13381174395，E-mail：yejingxue2002@126.com

2017-07-07

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.22.021