几丁寡糖叶面肥对花生品质和产量的影响

辛雪成，毛志强，王 芳，魏婷婷，樊金哲，李继广，周 繁

(沈阳化工研究院有限公司，辽宁 沈阳 110021)

花生作为我国重要的经济作物，产量居于油料作物之首。我国也是世界最大的花生生产国和出口国，每年种植面积达500 万hm2，占世界花生种植面积20%以上。年产量1 500 万t 以上，占世界花生总生产量42%以上，居世界第一。我国每年出口花生仁、花生制品达到70 万t，占世界贸易总量47%左右，居世界第一位［1～2］。种植花生不仅可以提高农民收入，还可以增强国家粮油食品安全和农村的产业结构有着非常重要作用。

几丁质和壳聚糖是甲壳动物和许多真菌的组成成分，几丁质也被称为甲壳素，它由N-乙酰-β-D-葡糖胺的同聚物，其部分脱乙酰基后得到壳聚糖。几丁质和壳聚糖经过降解后分别得到了几丁寡糖和壳寡糖，壳寡糖在农业上应用主要表现有调控植物生长发育、激活植物防御反应、杀菌防病等功能，可以提高作物产量、品质，并提高作物的抗病性［3～5］。研究表明壳寡糖可以提高棉花、小麦、草莓等植物的体内的防御酶活性，增强这些植物对病虫害的抗性［6～8］。目前很多报道表明几丁寡糖在医学上具有抗感染的作用，其杀伤机理也陆续被报道［9～10］。Schultze 等研究发现豆科植物根瘤菌代谢物质为脂几丁质寡糖能够诱导豆科植物形成根瘤，从而诱导豆科植物细胞分化作用［11］。据报道几丁寡糖和壳寡糖能够调节植物基因的开放与关闭，促进植物细胞的活化，进而刺激植物生长［12～13］。本研究通过不同浓度的几丁寡糖与水溶肥进行配比作为叶面肥喷施花生，来探究不同浓度的几丁寡糖对花生生长发育和产量以及品质的影响。

1 材料方法

1.1 实验材料

试验于2017 年4 月在沈阳市铁西区沈阳化工研究院内温室大棚进行，供试品种为小白沙。采用盆栽模式，花盆直径22.5 cm，花盆高17.3 cm。供试叶面肥A(几丁寡糖1 000 mg·L-1;含N-P-K 为20-20-20 的水溶肥，含锌0.2%，含硼0.3%);供试叶面肥B(几丁寡糖100 mg·L-1;含N-P-K 为20-20-20 的水溶肥，含锌0.2%，含硼0.3%);供试叶面肥C(几丁寡糖10 mg·L-1;含N-P-K 为20-20-20 的水溶肥，含锌0.2%，含硼0.3%);供试叶面肥D(几丁寡糖1 mg·L-1;含N-P-K 为20-20-20 的水溶肥，含锌0.2%，含硼0.3%);CK(纯净水);HCK(含N-P-K 为20-20-20 的水溶肥，含锌0.2%，含硼0.3%)，基肥为含N-P-K 为15-15-15 的肥料。供试土壤为黑壤，土壤矿化不高，含少量高岭石。

1.2 实验设计

供试为6 个处理，分别为:清水(CK)，叶面肥A、B、C、D 和水溶肥(HCK)，每个处理9 个重复，采用随机排列方式。试验于2017 年4 月25 日种植，施加15-15-15 的N-P-K 复合肥作为基肥，每个花盆添加0.75 g 基肥，播种后第40 d、第60 d、第70 d 喷施各种叶面肥，每次喷施以叶面全部湿润不滴水为宜。待成熟后测量花生产量及品质指标。

1.3 测定项目和方法

试验期间，在喷施叶面肥之前采集花生植株的叶面，进行记录花生的株高、叶面叶绿素SPAD等。待成熟期收获，测量花生株高、分枝数、果珍数，花生荚果晒干后称量计算花生的百仁重、百果重、单株果重等。花生叶面SPAD 值采用携便式叶绿素仪(SPAD-502)测定。花生可溶性糖含量采用硫酸蒽酮显色法［14］;蔗糖和果糖含量测定采用间苯二酚显色法［14］;游离氨基酸含量采用酸性茚三酮显色法［15］;蛋白质测定采用凯氏定氮法［16］;粗脂肪含量测定采用索氏抽提法测定［17］;脂肪酸的组分采用气相色谱法测定［18］。

1.4 数据统计

实验采用的是Sigmaplot12 和DPS 软件进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对花生节荚期生育状况的影响

在花生的不同生长期，喷施不同浓度的几丁寡糖叶面肥对花生的株高、分枝数、荚果数、果针数以及荚果重都有很大的影响［19～20］。不同几丁寡糖叶面肥对花生产生不同的影响见表1。表1的数据表明:在花生的荚果期，不同处理对花生生长发育产生了一定的影响，不同叶面肥处理的花生在分枝数、荚果数和果针数都比空白对照和水溶肥对照处理有所增加，其中D 处理更加显著，说明1 mg·kg-1几丁寡糖和水溶肥复配对花生节荚期影响更显著。

表1 不同处理对花生结荚期生育状况的影响

2.2 不同处理对花生叶面叶绿素含量的影响

花生不同的生长期，叶片中的叶绿素含量不同，而随着花生至成熟期，叶绿素含量逐渐降低。花生的叶绿素SPAD 值的变化规律与叶绿素含量一致，能反应花生叶面黄化程度［21～22］，不同处理花生叶绿素SPAD 值的变化见表2。从表2 可以看出，不同处理的花生在不同的生长期叶绿素含量呈现下降的趋势，但是整体的变化是一致的:随着到花生节荚期叶绿素含量不断降低。其中B、C和D 处理的叶绿素含量相对于CK 和HCK 均提高。

表2 不同处理花生叶绿素SPAD 值的变化

2.3 不同处理对花生产量的影响

不同处理对花生产量的影响见表3。从表3可以看出，与空白对照和水溶肥对照相比，D 处理对花生的百果重、果仁重和单株荚果重都有显著的提高，其余几个处理并没有表现出明显的效果。相对于空白对照和水溶肥对照，D 处理百果重分别提高20.4%、9.1%，D 处理百仁重分别提高21%、4.4%，D 处理单株荚果重分别提高19.9%、9.3%。从总体上看D 处理相对于水溶肥对照产量上有增产趋势，说明喷施D 花生专用叶面肥可以提高花生产量。

表3 不同处理对花生产量的影响

2.4 不同处理可溶性糖、蔗糖、果糖含量的影响

不同处理对花生的可溶性糖、蔗糖和果糖含量的影响见表4。表4 可以看出不同处理对花生籽仁中可溶性糖和果糖含量均有显著差异，不同处理对花生籽仁蔗糖的含量变化没有显著地差异。D 处理对花生籽仁中可溶性糖含量比HCK对照处理降低了18.5%，相对于CK 对照增加了5.6%。

表4 不同处理对花生的可溶性糖、蔗糖和果糖含量的影响

2.5 不同处理对花生籽仁粗蛋白、脂肪和游离氨基酸的影响

不同处理对花生仁粗脂肪含量的影响见图1。图1 中可以看出，D 处理在花生仁粗脂肪含量相对于CK 和HCK 分别提高了2.5%和1%，其余不同叶面肥处理在花生仁粗脂肪含量上相对于CK 和HCK 并没有明显增效效果。

不同处理对花生游离氨基酸含量的影响见图2。花生仁中不同处理游离氨基酸含量相对于CK均降低，B 处理对花生游离氨基酸含量相对HCK有增强效果。

图1 不同处理花生粗脂肪含量的影响

图2 不同处理花生仁氨基酸含量的影响

不同处理对花生仁蛋白质的影响见图3。图3中可以看出A、B、C、D、HCK 处理花生仁蛋白质含量相对于CK 均有显著的提高。D 处理蛋白质含量相对于CK 提高23.5%，相对于HCK 提高11.1%。A 处理蛋白质含量相对于CK 提高25.4%，相对于HCK 提高18.8%。结果表明A 和D 处理对花生蛋白品质提高有很大的作用效果。

图3 不同处理花生仁蛋白质的影响

2.6 不同处理对花生仔仁脂肪酸组分的影响

不同处理对花生仔仁脂肪酸组分的影响见表5。表5 可以看出，相对于CK 和HCK，B 处理可以提高油酸含量，A 处理可以提高棕榈酸含量，C和D 处理均可以提高了花生籽仁中棕榈酸、油酸、硬脂酸、花生酸和山嵛酸的含量，A、B 和D 处理降低了亚油酸含量，B 和D 处理提高了油酸/亚油酸比值，增强了花生制品的耐储性。

表5 不同处理对花生的仔仁脂肪酸组分的影响

3 结果与讨论

不同浓度的几丁寡糖和水溶肥复配对花生的干物质积累、叶绿素含量以及产量都产生了很大的影响，尤其1 mg·L-1复配水溶肥在百果重上相对于空白对照和水溶肥对照分别提高了20.4%、9.1%;1 mg·L-1复配水溶肥在百仁重上分别提高了21%、4.4%;1 mg·L-1复配水溶肥在单株荚果上分别提高了19.9%、9.3%。同时1 mg·L-1复配水溶肥对花生的分枝数、荚果数和果针数也有明显的提高，这表明1 mg·L-1的几丁寡糖和水溶肥形成的叶面肥正向调控了植株的生殖生长和营养生长，建立了高产的理想花生株型，同时防止花生的早衰，促进了叶面的光合性能，从而提高了花生的荚果产量［23］。

花生品质是衡量花生优劣的重要指标，品质优劣相对于用途而言，花生脂肪含量和花生蛋白质是生产的实质部分。花生制品主要是实用蛋白为主，蛋白质相对含量高的为优质品种。花生是具有高营养价值并且廉价的重要蛋白质来源，但是进行蛋白质改良可能会遇到花生产量和限制性氨基酸含量降低等问题［24］。喷施不同浓度的几丁寡糖叶面肥后可溶性糖含量相对于空白对照降低，几丁寡糖造成花生品质影响的生理差异基础可能是几丁寡糖降低了碳代谢酶的活性，并显著提高了其氮代谢酶活性。1 000 mg·L-1复配水溶肥在花生仁蛋白质含量上相对于CK 提高了25.4%，相对于HCK 提高了18.8%，但是对花生的产量并没有明显提高效果;1 mg·L-1复配水溶肥配方在不影响花生脂肪的含量下，对花生的蛋白含量有显著的提高，相对于空白对照蛋白质含量提高了23.5%，当对于水溶肥对照蛋白质含量提高了11.1%。花生油脂的脂肪酸含量超过总量1%的有八种，其中仅油酸、亚油酸、棕榈酸即占90%以上，油酸与亚油酸比值(O/L)的高低又是评价花生籽仁优劣的一项重要指标，O/L 比值越高，油脂越稳定，1 mg·L-1复配水溶肥配方和10 mg·L-1复配水溶肥配方均可以提高(O/L)比值，油脂更加的稳定。总体1 mg·kg-1几丁寡糖和水溶肥复配的花生专用叶面肥可以促进花生营养生长，提高花生产量和品质，具有推广应用价值。