叶面施铁对胡萝卜产量和品质的影响

路 强，王 艳，李梅兰，侯雷平，宋红霞

（山西农业大学园艺学院，山西 太谷 030801）

胡萝卜（Daucus carotaL.）又称甘荀或红萝卜，是伞形科的2年生草本植物。因其肉质根含丰富的胡萝卜素、可溶性糖、多种维生素及多种矿质元素，故又被称为“小人参”。现代医学认为胡萝卜具有利肝明目、降糖降脂等多种功效；因此，胡萝卜是一种极具开发前景的功能性食品[1]。功能农业是功能食品的一个重要新来源，这类功能食品因其取自天然材料而很受消费者的欢迎。功能农业具体包括对矿物质（如：硒、锌等）和植物化合物（如：花青素、类胡萝卜素等）等主要健康物质的标准化优化[2]。

铁是植物生长发育的必需微量元素，也是植物体内多种酶的组成成分和活化剂，参与多种代谢活动，如蛋白质合成以及电子传递等直接或间接影响植物光合、呼吸作用和物质能量的转换，并且在植物体内氮素代谢及碳水化合物代谢中发挥着重要作用[3]。徐娟等[4]的研究表明，无论是红胡萝卜还是黄胡萝卜，其Fe、Na、Mg等矿质元素的含量均较高，喷施适量的微量元素可提高作物对矿物质的吸收利用[5]，很多试验已经证实这一点，而到目前为止，有关叶面喷施铁肥对胡萝卜产量及品质的影响报道较少。本试验通过研究叶面喷施不同浓度的FeSO4·7H2O对胡萝卜产量、品质及肉质根内微量元素的影响，以期找到一个较适宜的喷施浓度范围，提高胡萝卜产量及品质，亦为施铁促进胡萝卜的营养功效提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试品种：“红参808”和“齐头黄”胡萝卜，其中“红参808”原产于日本，购买自福建超大现代种业有限公司；“齐头黄”种子购于山西省长城种子有限公司。

“红参808”韧皮部及木质部呈橘红色，生长势强，耐抽薹，根形均匀，生育期约100 d，根形长圆筒形；“齐头黄”表皮、根肉、芯部均为黄色，长势较强，生长期110 d左右，肉质根圆锥形。

供试铁源：硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），由天津市登峰化学试剂厂生产。

1.2 试验设计

铁、锌等元素容易被土壤固定而导致作物根部无法有效吸收利用[5]，因此采取叶面喷施硫酸亚铁的方法增施铁肥，设置3个水平，分别为0（清水处理）、0.1%、0.2%，每个小区3 m2，3次重复。

1.3 试验方法

试验于2018年7—10月在山西农业大学园艺站进行，7月25日播种，垄长7.5 m，垄宽40 cm，每垄2行，株距10 cm左右。播种后60 d开始喷施外源铁，每10 d喷施1次，共喷施3次，其他均为常规田间管理，待最后1次喷施铁肥处理10 d后进行收获。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 田间性状调查

10月29日收获时统计2个胡萝卜品种各处理下的根形指标，计算小区产量及667 m2产量，将各品种分别堆放，每品种将肉质根分为合格根、不合格根2类，不合格根又分为裂根、歧根、烂根、小根，计算各类根个数及其占总数的百分率。每个品种各随机采集10株合格根，收集地上完整的茎叶及地下肉质根带回试验室进行测定，清洗擦干后分别称量肉质根和茎叶的鲜质量。

1.4.2 叶绿素含量的测定

采用酒精浸提法测定叶绿素含量[6]，取新鲜胡萝卜叶片新叶用蒸馏水洗涤并干燥，剪碎后称取0.1 g，加入96%乙醇定容至10 mL，室温下置暗处浸提（期间摇动浸提物数次）至叶片完全变白，最后，将上述提取液用紫外可见分光光度计测定470、649、665 nm处的吸光光度值，设3次重复。

1.4.3 矿质元素含量的测定

每个处理选取2～3根胡萝卜，分根颈、韧皮部、木质部、根尾4部分切块后对其进行烘干，烘干时先100 ℃烘2 h，然后60 ℃烘干，将干燥后的样品磨粉后使用湿法消解-火焰原子吸收光谱法[7]进行矿物质元素含量的测定，消解时每个处理设2次重复。

1.5 数据处理

数据采用Excel软件结合SPSS软件进行统计分析，差异显著性检验用Duncan法。

2 结果与分析

2.1 施铁肥对胡萝卜肉质根合格根率的影响

由表1可知，喷施硫酸亚铁后“齐头黄”和“红参808”2个品种的胡萝卜合格根率均有提高，其中，当硫酸亚铁浓度为0.1%时，“齐头黄”合格根率较对照增加17.4个百分点，“红参808”合格根率较对照增加9.4个百分点；当硫酸亚铁浓度为0.2%时，“齐头黄”合格根率较对照增加6.7个百分点，较0.1%处理降低10.7个百分点，“红参808”合格根率较对照增加8.4个百分点，较0.1%处理降低1.0个百分点。2个品种的胡萝卜喷施硫酸亚铁后较对照的歧根率、裂根率、小根率、病害率均有所降低。这表明喷施硫酸亚铁可提高胡萝卜品质。

2.2 施铁肥对胡萝卜产量的影响

由表2可知，喷施适量浓度的铁肥能促进胡萝卜产量增加。其中，“齐头黄”以施铁浓度为0.1%的胡萝卜增产效果最好，单根质量较对照增加10.5%，每667 m2产量高出对照713.6 kg，而施铁量为0.2%时，其产量反而会降低；2种浓度铁肥均显著增加“红参808”胡萝卜产量，每667 m2分别增产378.0 kg和222.4 kg。

表1 喷施不同浓度铁肥对胡萝卜合格根率及病害率的影响 %

2.3 施铁肥对胡萝卜叶片叶绿素含量的影响

由表3可知，喷施硫酸亚铁后在一定程度上增加了胡萝卜叶片叶绿素总含量，其中，喷施0.1%硫酸亚铁时，“齐头黄”的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量显著高于对照，分别增加31.1%，49.4%，35.1%；喷施0.2%硫酸亚铁时，叶绿素a、叶绿素总含量与对照差距不明显；硫酸亚铁浓度为0.1%时叶绿素a/b值显著低于对照。“红参808”喷施硫酸亚铁后胡萝卜叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量较清水对照相比显著提高，喷施0.1%硫酸亚铁时，分别增加14.8%、31.0%、18.4%，喷施0.2%硫酸亚铁时，分别增加16.9%、17.5%、17.1%；同样，硫酸亚铁浓度为0.1%时，叶绿素a/b值显著低于对照。

2.4 施铁肥对胡萝卜锌、钙、镁、钾、铁含量的影响

由表4可知，与对照相比，喷施硫酸亚铁后会提高胡萝卜铁、锌、钾、镁等元素的含量，钙元素含量无显著变化。“齐头黄”喷施0.1%的硫酸亚铁后铁、锌、镁元素含量都显著高于对照；喷施0.2%的硫酸亚铁后钾、铁、镁元素含量与对照差异显著。“红参808”喷施0.1%硫酸亚铁后与对照和0.2%处理相比，铁、锌、钾元素含量差异均显著，与清水对照相比，镁元素含量差异显著。相同处理条件下，“齐头黄”钾、镁元素含量均高于“红参808”。

2.5 施铁肥对胡萝卜不同部位铁含量的影响

由图1可知，与对照相比，施铁肥处理可以显著提高“齐头黄”各部位铁含量。处理条件相同时，胡萝卜肉质根颈部铁含量最高；0.1% FeSO4·7H2O处理各部位铁含量均显著高于对照和0.2%处理，0.2% FeSO4·7H2O处理各部位铁含量均显著高于对照。

表2 喷施不同浓度铁肥对胡萝卜产量的影响

表3 喷施不同浓度铁肥对胡萝卜叶片叶绿素含量的影响

表4 喷施不同浓度铁肥对胡萝卜铁、锌、钾、镁、钙含量的影响

由图2可知，与对照相比，施铁肥处理可以显著提高“红参808”各部位铁含量。处理条件相同时，胡萝卜肉质根颈部铁含量最高；对于“红参808”各个部位铁含量来说，0.2% FeSO4·7H2O处理显著高于对照和0.1% FeSO4·7H2O处理，0.1% FeSO4·7H2O处理显著高于对照。

3 结论与讨论

研究证明，叶面施铁肥可以缓解缺铁症状[8-9]。陈士林等[10]、肖小河等[11]研究发现，附子品质与土壤中的铜、铁、锌等含量具有非常密切的关系；在马铃薯叶面喷施铁、锌等微量元素，可以促进植株的生长发育，提高马铃薯的产量和品质[12]；喷施铁肥对茉莉植株长势、产量及品质的影响试验结果表明，叶面喷施有机铁（螯合铁）、无机铁（硫酸亚铁）均能促进茉莉植株的生长、改善品质、增加产量等[8]。本研究中，叶面喷施适量铁肥也可以提高胡萝卜合格根率，对减少歧根、裂根等不合格根也有效果。此外，出现歧根、裂根等现象与土质及灌水情况也有很大关系，所以，试验还有待进一步验证效果。叶面喷施铁肥可以提高作物产量，适量喷施效果显著[13]，本试验也发现喷施适量铁肥能显著提高胡萝卜产量，以喷施浓度为0.1% FeSO4·7H2O效果最佳，施铁量超过这个浓度产量增幅出现下降，说明过量的铁肥不利于胡萝卜产量增加。

孙玉新[14]的研究发现，施用适量的铁能显著提高丹参叶片中叶绿素的含量，叶绿素可以将光能转变为化学能，在光合作用过程中必不可少，其含量高低与光合作用密切相关。本试验结果也表明叶面喷施适量FeSO4·7H2O能增加胡萝卜叶片中叶绿素含量，提高光合效率。

微量元素是作物生长所必需的营养元素，其可以通过蛋白质和其他有机基团结合形成新的蛋白质、多糖、维生素等生物大分子[15-17]，目前已广泛应用于生产中，微量元素供给不足或过多都会影响作物的正常生长及产量。本研究发现，喷施铁肥能促进胡萝卜对铁、锌、钾和镁的吸收，而对钙含量无明显影响。

同一植株中，不同部位的铁分布不均匀[18]，本试验也发现，胡萝卜肉质根颈部铁含量明显高于其他部位。叶面施适量铁肥有助于提高“齐头黄”各部位含铁量，而浓度过高又会抑制胡萝卜根部对铁的吸收，“红参808”肉质根各部位含铁量随铁肥浓度的升高而增加，且含铁量显著高于最适浓度下“齐头黄”根部含铁量；施铁处理对胡萝卜肉质根韧皮部和木质部效果尤为明显。由于本试验设置浓度梯度有限，“红参808”施铁肥最适浓度的确定还有待进一步研究。

综上所述，本研究结果表明，叶面喷施适量铁肥有助于提高胡萝卜肉质根合格根率、胡萝卜产量及叶绿素含量，其中，“齐头黄”和“红参808”均以叶面喷施0.1% FeSO4·7H2O改善品质及增加产量效果最为显著。“齐头黄”根部除钙以外其他矿质元素的含量以浓度为0.1% FeSO4·7H2O吸收能力最强；而“红参808”根部铁、锌、镁、钾含量随铁肥浓度升高而不断增加。综合得出，本试验条件下，“齐头黄”以叶面喷施0.1% FeSO4·7H2O最适，而“红参808”以0.2% FeSO4·7H2O较为适宜。