叶面施硅对独头蒜生长性状、产量和品质的影响

赵永强，樊继德，陆信娟，刘灿玉，张碧薇，杨 峰

（江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏徐州 221121）

独头蒜是指在农业生产过程中不能分化形成鳞腋芽（侧芽）[1]，营养集中于顶芽而形成的单瓣蒜[2]。在以往的大蒜生产中，独头蒜个头小、产量低、种植收益差，因此，种植户都会采取措施尽量避免独头蒜的产生。但是近年来，独头蒜以其剥皮简单、外形美观以及在加工腌制蒜和黑蒜中的特殊需求而备受青睐，成为提高大蒜种植收益的有效途径。

硅元素是地壳中含量最丰富的元素之一，近年来，关于硅作为有益元素在提高作物产量、改善农产品品质方面的研究有较多报道[3-6]。对于硅元素在大蒜生产中应用的研究方面，刘景凯等[7]研究发现，营养液中加入一定浓度的硅，水培青苗蒜植株鲜重、株高、假茎长和假茎粗等生长指标均有明显增加，加硅还可增加大蒜叶片内色素含量，提高光合速率，显著增加青蒜苗内可溶性糖、可溶性蛋白、VC 和游离氨基酸的含量，提高其营养品质；张明祥等[8]也研究发现，在黄淮海平原地区大蒜抽薹前后追施硅肥可以显著提高鳞茎产量，显著或极显著提高大蒜鳞茎VC、可溶性糖、游离氨基酸和大蒜素含量。然而，目前关于硅元素在独头蒜中的应用前景尚未有相关的研究报道。本试验通过叶面喷施硅酸钠溶液，研究了硅对大蒜植株生长性状、独头鳞茎产量和品质的影响，旨在为硅肥在独头蒜生产中的推广应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试大蒜品种为“苍山四六瓣”。硅为九水硅酸钠（Na2SiO3·9H2O），分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 硅酸钠溶液的制备 鉴于前人研究经验[9]，硅酸钠溶液浓度采用5 mmol/L，配制方法参照王世华等[10]的研究。

1.2.2 试验设计 试验于2019年3—5月在徐州市现代农业试验示范基地进行。试验地块土壤理化性状为有机质18.21 g/kg、全氮0.69 g/kg、速效磷36.66 mg/kg、速效钾93.13 mg/kg、有效硅66.29 mg/kg，pH 值为6.31。

大蒜播种日期为2019年3月1日，栽培模式及日常管理参照陆信娟等[11]的方法。试验设置两个处理：叶面喷施5 mmol/L 硅酸钠溶液（Si）和叶面喷清水（CK）。采用随机区组设计，每处理小区面积为6 m2（2 m×3 m），小区间隔0.5 m，3 次重复。分别于2019年4月2日、4月14日和4月26日间隔12 d连续喷施3 次。5月20日，每处理随机选取10 株调查大蒜植株地上部生长性状，调查指标包括株高、叶长、叶宽、假茎高、假茎粗和功能叶片数，调查方法参照《大蒜种质资源描述规范和数据标准》[12]。收获时（5月29日），取每小区中心1 m2大蒜鳞茎，自然晒干，然后调查鳞茎独头率、横茎和单重等产量性状。最后，每处理选取横茎3.0～3.5 cm、均匀、无伤的独头鳞茎6 头，切碎混匀后取样测定大蒜素含量[13]；剩余样品称重，经105 ℃杀青1 h 后75 ℃烘干，室内回潮1 h，称量并计算鳞茎干率。

1.2.3 数据处理与分析 采用Excel 2007 和SPSS 19.0进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 叶面施硅对独头蒜植株地上部生长性状的影响

参试大蒜品种“苍山四六瓣”虽然耐贮性较强，越冬贮藏后种瓣仍能保持饱满，但春播独头蒜植株与秋播植株相比，植株长势仍明显减弱，表现为植株矮小细弱、功能叶片数少、叶面窄细短小。本试验中，叶面连续喷施5 mmol/L 硅酸钠溶液的春播独头蒜植株，长势虽然仍远远弱于秋播独头蒜，但与CK 相比，其株高、叶长、叶宽、假茎高、假茎粗和功能叶片数分别提高了17.24%、14.47%、5.41%、10.58%、9.66%和9.35%（表1）。因此，叶面施硅可以提高春播独头蒜植株的地上部长势。

表1 叶面施硅对大蒜植株地上部生长性状的影响

2.2 叶面施硅对独头蒜产量和商品性的影响

由表2 可以看出，叶面连续喷施5 mmol/L 的硅酸钠溶液会降低大蒜的独头率，但也可以提高独头鳞茎的产量和商品性。与CK 相比，施硅处理的大蒜鳞茎独头率降低1.97%，鳞茎单重提高8.01%。另外，高品级独头鳞茎（鳞茎横茎≥3.0 cm）产量和数量占比分别提高21.85%和29.99%，低品级独头鳞茎（鳞茎横茎＜3.0 cm）产量和数量占比分别降低14.93%和11.31%。因此，叶面施硅虽然会降低大蒜鳞茎独头率，但独头鳞茎产量提高，并且可以提升独头鳞茎的商品性，进而提高分级销售收益。

表2 叶面施硅对独头蒜产量和商品性的影响

2.3 叶面施硅对独头蒜品质的影响

由表3 可以看出，施硅处理的独头鳞茎单头干物质含量和鳞茎干率均高于CK 处理，增幅分别为9.72%和2.10%，且差异均达到显著性水平。另外，施硅处理也可以显著（P＜0.05）提高独头鳞茎中大蒜素含量，增幅为5.25%，但其大蒜素浓度却降低了2.14%。因此，叶面施硅可以促进独头鳞茎中干物质和大蒜素的积累，但是大蒜素积累的速率却低于干物质积累和鳞茎重量增长的速率，因此造成独头鳞茎中大蒜素浓度相对降低。

表3 叶面施硅对独头蒜干物质和大蒜素含量的影响

3 讨论与结论

关于独头蒜的形成，于新会等[14]研究认为，独头蒜形成的原因主要是由于播种的蒜瓣没有经过低温阶段完成春化作用，导致花芽不分化，且鳞芽在分化时缺乏足够的光照和营养物质；韩曙等[15]研究认为，大蒜植株瘦弱、叶片窄小、假茎较细、花芽分化不良，易形成独头蒜；刘世琦[16]研究认为，春播大蒜播种过晚时，幼苗尚未完成春化过程就处于长日照和温暖条件下，加之植株没有足够的营养，易形成独头蒜。因此，限制营养物质供应，控制植株长势是促进独头蒜形成的栽培措施之一。然而，大蒜鳞茎产量却与植株生长性状呈现不同程度的正相关性，是影响鳞茎产量的主要因素[17-19]。本研究结果表明，叶面施硅改善了徐州市春播独头蒜植株的地上部长势，虽然会导致鳞茎独头率的小幅下降，但仍然能够提高独头蒜产量和商品性，从而提高独头蒜种植收益。

另外，硅是品质元素，有改善农产品品质的作用[20]。本研究发现，叶面施硅不仅促进大蒜鳞茎的膨大，而且提高了鳞茎中干物质的积累速率，表现为单头鳞茎干物质含量和鳞茎干率均显著高于CK 处理。然而大蒜素含量测定结果也表明，叶面施硅虽然也可以促进鳞茎中大蒜素的积累，但是大蒜素积累的速率却低于鳞茎干物质含量提升的速率，因此，造成独头蒜鳞茎中大蒜素浓度低于CK 处理。由于大蒜素含量高低是评价大蒜品质的重要指标，因此叶面施硅也会对独头蒜品质产生负面影响。

综上所述，在徐州市独头蒜生产中，叶面施硅可以改善植株长势、提高独头蒜产量和经济价值，具有一定的应用推广价值。但是由于施硅也会轻微降低独头蒜中大蒜素浓度，因此，可能需要与硫[21-23]、钾[24-26]和锌[27]等元素配合施用，才能在独头蒜生产增产增效的同时，确保或者提高产品的品质。