“金村秋”叶面肥对菜心生长及品质的影响
2024-09-22胡芳梁柏可刘建国王东蔚朱云娜
摘要:为探究“金村秋”叶面肥在菜心上的应用效果,本试验以‘油绿501’菜心为试材,采用室内恒温水培栽培方式,研究喷施不同浓度“金村秋”叶面肥对菜心生长和品质指标的影响。结果表明,与喷清水对照相比,喷施不同浓度“金村秋”叶面肥均可增加菜心植株的生物量和叶绿素、蛋白质、总氨基酸含量,同时增加矿质元素积累量,降低菜心植株抽薹数,且增幅大多达到显著水平。其中,T2处理(“金村秋”叶面肥2 000倍液)菜心生长指标、营养品质和叶片矿质元素积累量均达到最佳水平,适宜生产出高产优质菜心,而T3处理即溶液浓度达到1 000倍时则对株高、茎粗、经济产量、地上部干重和叶绿素含量有所抑制。因此,在设施水培条件下,喷施2 000倍“金村秋”叶面肥对菜心的生长发育、品质提升和矿质元素积累效果最佳。
关键词:菜心:叶面肥:生长发育:品质
中图分类号:S643.5 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2024) 08-0117-06
菜心(Brassica campestrisL.ssp. chinensis var.utilis Tsen et Lee)又名菜薹,属于十字花科芸薹属一年生或二年生草本植物。菜心质地柔嫩、香脆甜爽、风味独特、营养丰富,具有除烦解渴、利尿通便、清热解毒等诸多功效,深受消费者喜爱。菜心是我国华南地区种植面积和产量最大的特色蔬菜,目前已销到中国港澳地区,出口到日本、美国、欧洲、东南亚等国家和地区。近年来,为满足市场需求,菜心种植过程中长期大量投入化肥,反而导致其产量和营养品质下降,同时加剧了病虫害的发生。
大量实践证明,作物高产和优质的关键在于养分的平衡供应,而叶面施肥是平衡养分的一种高效辅助措施,可调节、改善作物的生长状况,提高肥效,减少环境污染。“金村秋”是由南京农业大学汪良驹教授研发的一种水溶性叶面肥,它以微生物发酵生产出的可自然降解的5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)为核心活力成分,同时配以蛋白质、氨基酸以及多种植物生长发育所必需的微量元素,经螯合而形成的新型高效无害、无污染的天然绿色环保型肥料。该肥料可以有效提高作物的光合作用、抗病能力、生长力和品质,被誉为“植物抗逆先锋”“提质增产能手”。
目前,“金村秋”叶面肥在园艺作物和园林作物上得到广泛应用。比如,喷施“金村秋”叶面肥可有效改善‘突尼斯软籽’石榴的果实品质,增加蓝莓、葡萄果实的维生素C含量,提高茶树叶游离氨基酸、儿茶素类物质、茶氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等生理活性物质的积累。但不同作物需肥特性和需肥量并不一致,结合作物的营养特性进行科学施肥,对提高作物产量和品质至关重要。因此,本研究以‘油绿501’菜心为试验材料,通过对菜心叶片喷施不同浓度的“金村秋”叶面肥,从形态生长指标、品质指标和矿质元素积累量等方面加以分析,探讨其对菜心生长和品质的影响,以期为“金村秋”叶面肥在菜心生产上的合理应用提供理论依据和技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验以‘油绿501’菜心(广州市农业科学研究院选育)为供试材料。该品种具有早熟、生长势强和质地爽脆、味甜等优点,且对霜霉病、软腐病、炭疽病等具有较强的抗性,同时耐涝性和耐热性较强,耐寒性中等。
“金村秋”叶面肥由南京禾稼春生物科技有限公司生产,游离氨基酸≥100 g/L,微量元素≥20 g/L。
1.2 试验设计与管理
本试验于2022年6-7月在韶关学院生物与农业学院培养室内进行。其温度设置为(25±1)℃,光照强度为100 μmol/(m2·s),16 h光/8 h暗。‘油绿501’菜心种子于6月1日采用珍珠岩穴盘方式进行育苗,待植株长至三叶一心时选取生长一致的菜心苗移至水培盆(长×宽×高=48 cm×38cmxlo cm)中进行水培,每盆栽植9株。采用改良霍格兰配方作为营养液(主要营养成分:4 mmol/L NaNdO3、0.5mmol/L CaCl2、1.0 mmol/LKH2PO4、1.0 mmol/L MgS04和2.0 mmol/L KCl)。
试验共分成4组,每组12株菜心,共设置3个生物学重复。将“金村秋”叶面肥配制成浓度为0、4 000、2 000倍和1 000倍稀释液,分别记为CK和T1、T2、T3。于移苗后4d(缓苗后)各处理组菜心叶片正反面分别喷施相应处理浓度的叶面肥,避光12 h后提供光照,每3d喷施一次,共喷施4次。处理完后15 d采收样品测定各生长和生理指标。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 生长指标测定
观察并记录各组菜心的单株叶片数,同时利用直尺和游标卡尺测量并记录每株菜心的株高(基部以上)、茎粗(基部)、根长(基部以下)等生长指标。每组样品随机选取6株,取样后用纯水清洗干净,脱脂棉擦干后测其地上部和地下部鲜重以及经济产量,再分别将其分隔置于烘箱中105℃杀青15 min后75℃烘干至恒重,用万分之一天平称干重。
1.3.2 叶绿素含量测定
叶片叶绿素含量采用95%乙醇浸提法测定。
1.3.3 蛋白质及总氨基酸含量测定
菜心蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定,总氨基酸含量测定采用南京建成公司的氨基酸试剂盒完成。
1.3.4 矿质元素积累量测定
将1.3.1中75℃下烘干至恒重的各处理组菜心叶片分别粉碎过筛备用,各样品用H2SO4 -H2O2消煮后,参照鲍士旦的方法进行各矿质元素含量测定。矿质元素积累量=植株干重×矿质元素含量。
1.4 数据处理与分析
利用Microsoft Excel、SPSS软件进行试验数据的图表制作和方差分析,采取LSD多重比较法进行差异显著性检验(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同浓度“金村秋”叶面肥对菜心生长和生物量的影响
2.1.1 对菜心生长的影响
由表1可知,与对照(CK)相比,喷施“金村秋”叶面肥后T1、T2、T3处理菜心株高分别增加6. 59%、11.52%和10. 27%,其中T2、T3达到显著差异水平,T1与其他处理间无显著性差异。各处理叶片数与对照相比均无显著性差异。与对照相比,T1、T2、T3处理菜心茎粗分别增加12.42%、21 .94%和19.84%,其中T2、T3达到显著差异水平,T1与其他各处理均无显著性差异。T3处理根长最长,与对照相比差异显著,T1和T2与其他处理无显著性差异。T1、T2、T3处理菜心经济产量较对照分别增加2. 32%、11 .78%和2.78%,仅T2差异显著。随着“金村秋”叶面肥浓度增加,菜心抽薹数呈减少趋势,与对照相比,T1、T2、T3处理抽薹数均减少,T2和T3间抽薹数相同。
2.1.2 对菜心生物量的影响
从表2中可以看出,与对照(CK)相比,T2和T3处理地上部鲜重、干重显著增加,T1地上部干重与各处理均无显著性差异。各处理根鲜重、干重较对照均有增加,其中T3均达显著水平,T2仅干重达显著水平,T1根鲜重与T3差异显著,根干重与T2、T3差异显著。地上部及根的含水量各处理均无显著性差异。
2.2 不同浓度“金村秋”叶面肥对菜心叶片光合色素含量的影响
由表3可以看出,喷施不同浓度的“金村秋”叶面肥均可提高菜心叶片的叶绿素a(Chl.a)、叶绿素b(Chl.b)和类胡萝卜素含量。与对照(CK)相比,T1、T2、T3处理叶片叶绿素a含量均显著增加,而叶绿素b含量均未达到显著差异水平,T2和T3处理叶片类胡萝卜素含量较对照显著增加。各处理叶片Chl.a/Chl.b值接近3:1,但均无显著差异。
2.3 不同浓度“金村秋”叶面肥对菜心蛋白质及总氨基酸含量的影响
由表4可知,与对照(CK)相比,T1、T2、T3处理菜心蛋白质含量分别增加4.55%、9.09%和4.55%,总氨基酸含量分别增加42.86%、57. 14%和66.67%,且均达显著水平。
2.4 不同浓度“金村秋”叶面肥对菜心矿质元素含量的影响
由表5可知,与对照(CK)相比,T1、T2、T3处理菜心全氮积累量分别增加7. 24%、31. 07%和22.580-/0,各处理间均差异显著。T1、T2、T3处理菜心全磷积累量较对照分别增加28.78%、67.76%和40.00%,各处理间均差异显著。
T1、T2、T3处理菜心全钾积累量较对照分别增加7.89%、24.67%和19. 99%,T2、T3处理较对照和T1增幅达显著水平,T2和T3间无显著差异。T1、T2、T3处理菜心全钙积累量较对照分别增加11 .51%、39.22%和32.57%,各处理间均差异显著。T1、T2、T3处理菜心全镁积累量较对照分别增加12.81%、37.44%和14.90%,且均达显著水平,T1和T3间无显著差异。T1、T2、T3处理菜f767b19f785db7b11ab3933ff26b10ff8666cddbdb238c0f083551014e517ce2心全铁积累量较对照分别增加12.50%、50. 00%和25 .00%,其中T2和T3处理增幅达显著水平。T1、T2、T3处理菜心全锌积累量较对照分别增加66.67%、100.00%和133.33%,各处理间均差异显著。
综上所述,随着“金村秋”叶面肥喷施浓度增加,菜心叶片矿质元素积累量除全锌含量逐渐增加外,全氮、全磷、全钾、全钙、全镁、全铁的积累量均呈先增加后减少趋势,且在T2处理时达到最高。
2.5 “金村秋”叶面肥与菜心各指标的相关性分析
由表6可知,“金村秋”叶面肥对菜心株高、茎粗、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、地下部干重、蛋白质含量、总氨基酸含量和全氮、全磷、全钾、全钙、全锌、全铁积累量等指标的影响具有线性关系。其中,“金村秋”叶面肥与株高、茎粗、地上部鲜重、地下部鲜重、地下部干重、蛋白质含量、总氨基酸含量和全氮、全磷、全钾、全钙、全锌积累量均呈极显著正相关,与全铁积累量呈显著正相关,与根长呈显著负相关,与地上部干重、全镁积累量有一定相关性,但没有达到显著水平。因此,在生产中,选取适宜的“金村秋”叶面肥喷施浓度有利于菜心生长和矿质元素积累,改善品质。
3 讨论
“金村秋”是一种新型高效无害、无污染的天然绿色环保型肥料,具有提高光合效率、促进组织分化、调节叶绿素合成、影响呼吸速率等作用。本研究结果表明,喷施不同浓度“金村秋”叶面肥不仅影响菜心植株的生长发育,而且影响其营养品质和矿质元素积累。从菜心生长指标可看出,喷施“金村秋”叶面肥对菜心的株高、茎粗和根长均具有较好的促进效果,T2处理(2 000倍液)表现最佳。同时,“金村秋”叶面肥还明显抑制菜心植株抽薹数,延长“齐口花”时间,且高浓度时抑制效果更大。但是,在使用“金村秋”叶面肥时,并不是浓度越高越好,当浓度从T2(2 000倍液)增加到T3(1 000倍液)时,菜心的株高、茎粗、经济产量、地上部干重均有所下降。本研究结果与陈梦微等在杨梅幼苗上施用较高浓度叶面肥的研究结果一致。
叶绿素含量高低可以反映植物的生长状况。本研究结果显示,相比对照(CK),三组不同浓度“金村秋”叶面肥处理菜心的叶绿素含量大多显著提高,叶绿素a与叶绿素b之比接近3:1,这与宋培植的研究结果一致。当浓度从T2(2 000倍液)增加到T3(1 000倍液)时,叶绿素a和叶绿素b含量开始下降,究其原因可能是高浓度的叶面肥抑制菜心生长,对叶片造成轻微烧伤,从而降低了叶绿素含量。因此,在使用“金村秋”叶面肥时,要合理配制浓度,使其对菜心植株生长发育起到最佳效果。
喷施不同浓度“金村秋”叶面肥后,菜心叶片和菜薹的总氨基酸和蛋白质含量均大幅度增加。这表明,该叶面肥能很好地促进菜心中的蛋白质合成,该结果与段文军在油茶容器苗上的研究结果一致。
蔬菜可为人体提供所需矿质元素,并参与遗传物质代谢,有助于人们保持健康状态。本试验结果表明,喷施“金村秋”叶面肥后,菜心叶片全氮、全磷、全钾、全钙、全镁、全铁和全锌的积累量均有增加,除全锌积累量之外,喷施浓度为2 000倍液时叶片中其余矿质元素积累量均达到最高。由此可知,喷施“金村秋”叶面肥可促进菜心叶片中矿质元素的积累。
4 结论
本试验采用室内恒温水培法,研究喷施不同浓度“金村秋”叶面肥对菜心生长及品质的影响,结果表明:喷施该叶面肥可促进菜心植株生长,对株高、茎粗、经济产量和生物量等生长指标具有良好的增效作用,对植株抽薹具有抑制作用:喷施该叶面肥可增加菜心的叶绿素含量,提升叶片的光合作用,增加蛋白质等营养物质含量,还可增加菜心叶片中矿质元素的积累量。综合“金村秋”叶面肥对菜心植株生长、营养品质和矿质元素积累量指标的影响认为,T2处理即“金村秋”叶面肥2 000倍液对菜心生长发育、品质提升以及矿质元素积累的效果最佳。
基金项目:国家自然科学基金项目(32202465,32302562);广东省自然科学基金项目(2023A1515012687,2024A1515013247);韶关 学院博士科研启动项目(99000613,9900064506)