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黑霉菌源多肽对韭菜生长品质的影响

2022-03-25

乡村科技 2022年2期
关键词:多肽挥发性霉菌

许 真 张 洋

(鹤壁职业技术学院,河南 鹤壁 458030)

0 引言

韭菜(Allium tuberosumRott1.ex Spreng.)为典型的百合科葱属多年生草本宿根植物,主要食用部分是叶片和假茎,内含可溶性糖、蛋白质、维生素C和挥发性油等营养物质,具有增进食欲、增强肝脏解毒功能、预防癌症等多种保健功能[1]。在韭菜的种植过程中,常通过使用大量的化肥、农药等方式来达到高产和防治病虫害等目的,但过量使用化肥、农药往往会导致韭菜品质下降、抗药性增强等,成为当前制约优质韭菜生产的瓶颈。因此,开发安全、高效的新型植物生长剂成为当前韭菜种植产业发展中亟待解决的问题。

多肽(Active Peptide)一般由2个或2个以上氨基酸通过肽键相连而成,分子结构不同于氨基酸和蛋白质,复杂程度不尽相同[2]。多肽在促进作物生长、提高作物产量、改善作物品质及提高作物抗逆性等方面具有重要的调控作用,因此,被称为五大激素之外的又一种新型植物生长调节物质[3]。

黑霉菌源多肽是以4~8个氨基酸组成的小分子肽,分子质量主要在400~800 Da,具有培养条件简单、形成周期短、物质含量丰富、不易产生有毒物质等优点,在食品发酵、动物饲料及医药等行业已普遍应用[4]。因此,为充分利用黑霉菌源多肽,笔者以提升韭菜的品质为研究目标,通过在叶面喷施不同质量浓度的黑霉菌源多肽溶液,对收割期韭菜的生长指标、产量和物质含量进行测定与分析,为开发出经济高效、无毒的植物生长保护剂提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试韭菜品种为冬福雪韭,由河南豫艺种业科技发展有限公司提供,2020年10月至2021年3月于河南省鹤壁市浚县蔬菜试验田大棚栽培。

1.2 试验设计

韭菜在大棚内盆栽,正常施肥。培育壮苗后,选取长势一致(高10 cm左右)、健壮无损伤的韭菜移植于种植盆中,每盆定植1棵,采取如下5种处理:①清水处理(CK);②喷施0.001 mg/L的多肽溶液(T1);③喷施0.010 mg/L的多肽溶液(T2);③喷施0.100 mg/L的多肽溶液(T3);⑤喷施1.000 mg/L的多肽溶液(T4)。每个处理5棵,3次平均试验,每隔7 d喷施1次,喷施程度以叶面均匀布满雾状溶液为标准,直至收割。土肥水和病虫害防治为田间常规 管理。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长指标。用游标卡尺测定叶长、叶宽、叶厚、株高(鳞茎盘到叶子最顶端的长度)和假茎直径;用电子天平测定单株鲜质量、干质量,先测定鲜质量,然后105 ℃杀青15 min,80 ℃烘干至恒质量。为保证指标测定稳定准确,所有指标均在第二茬测定,下同。

1.3.2 物质含量测定方法。采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[5];采用考马斯亮兰G-250法测定可溶性蛋白含量[6];采用2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量[5];采用紫外分光光度法测定硝酸盐含量[6];采用燃烧称重法测定粗纤维含量[7];采用水蒸气蒸馏法[8],收集挥发油,测定挥发性物质含量,其计算公式为:挥发性物质含量=挥发性物质质量(μg)/原料质量(g)。

1.4 数据分析

采用SPSS 12.0软件进行数据分析,用Excel 2016绘制图表。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度多肽处理对韭菜生长的影响

黑霉菌源多肽是以黑霉菌为原料获取的生物活性肽,其活性高,往往很小的量就能起到很大的作用。由表1可知,不同质量浓度多肽处理对韭菜的生长具有较大影响。随着多肽质量浓度的增加,韭菜的各项生长指标值呈现先升高后降低的趋势。多肽质量浓度为0.100 mg/L时,叶长、叶宽、叶厚、株高、假茎直径、单株鲜质量和单株干质量均达最大值,分别比对照提高20.9%、32.3%、46.9%、23.9%、21.1%、34.9%和41.7%。但将质量浓度升高至1.000 mg/L时,各项生长指标值反而显著下降,说明多肽质量浓度不易过高,过高的浓度反而会由于过度作用而影响韭菜的生长。因此,适宜质量浓度的多肽对韭菜生长具有显著的促进作用。

表1 不同质量浓度多肽处理对韭菜生长的影响

2.2 不同浓度多肽处理对韭菜物质含量的影响

多肽的侧链周围有很多络合物,可与金属离子产生强烈的鳌合作用,可以更好地富集养分,提高肥料利用率,进而提升产品品质。由表2可知,添加黑霉菌源多肽后可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C和挥发性物质含量均有所提升,当多肽质量浓度为0.100 mg/L 时均为最高值,分别比对照提高30.9%、25.2%、29.7%和9.8%;而多肽质量浓度为1.000 mg/L时,其因质量浓度过高而降低了作用效果,这一结果变化趋势与韭菜的生长指标类似。硝酸盐和粗纤维含量随多肽质量浓度的增加而呈下降趋势,当多肽质量浓度为0.100 mg/L时下降最多,分别比对照降低14.5%和19.2%。这进一步表明在韭菜生长过程中喷施适量的多肽有助于提升韭菜品质。

表2 不同质量浓度多肽处理对韭菜物质含量的影响

3 结论与讨论

任洪雷等[9]研究发现低质量浓度大豆多肽能显著促进玉米种子萌发和幼苗生长,高质量浓度大豆多肽对玉米种子萌发和幼苗生长具有明显的抑制作用。陶亮等[10]研究发现多肽能显著增加巴西蕉幼苗的株高、根长、叶片长度与宽度。郭瑞等[11]对桃树叶面喷施多肽溶液,发现适宜质量浓度的多肽能有效提高桃果肉总糖含量,改善桃果肉品质,促进优质果生长。邓海燕等[12]研究表明,喷施800倍多肽液能提高果实蛋白质含量与可溶性固形物含量。黑霉菌源的小分子多肽中含有大量氨基酸,丰富的酶类(蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等),有机质和氮、磷、钙、镁等元素,这些物质能直接或间接为韭菜生长提供营养物质或与生长素信号调节因子相作用。该试验结果表明,适宜质量浓度范围内的多肽对韭菜叶长、叶宽、叶厚、株高、单株鲜质量和单株干质量等生长指标和可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、挥发性物质等物质含量的提高均有促进作用,还能有效降低硝酸盐和粗纤维含量,明显改善韭菜品质,这可能与该多肽的成分有关。在韭菜生长过程中喷施适量的多肽,可调节生长素水平,达到促生长效果,但其生长调控机制还有待更深入的研究。

笔者首次探究了黑霉菌源多肽小分子对韭菜生长指标和物质含量的影响,结果发现,适量的多肽能显著提高韭菜生长指标和营养物质含量(质量浓度为0.100 mg/L时效果最佳),由此说明多肽在提高韭菜产量、改善品质方面具有积极作用,将其开发成安全、高效的新型植物生长剂具有一定的发展前景和应用价值。

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