全 文 ：N 、P对旋扭山绿豆产量和质量的影响
杨庆霞
(海南省万宁市华侨中学)
摘要　实验采用正交表 L 9(32),利用不同水平的 N、P 搭配处理旋扭山绿豆 , 结果表明 N 、P
对旋扭山绿豆的结瘤。固氮和生长都有一定的影响。含 P者 , 结瘤多 ,根瘤发育正常 ,固氮活
性高 ,植株生长良好;缺 P 者 ,植株矮小 , 结瘤少;低 P 无 N 和高 P 无 N 者均结瘤较多 ,但高 P
低 N 者植株的根瘤的固氮活性最强;高 N 对旋扭山绿豆的固氮有抑制作用。植株的含 N 量
随着施 N 水平的提高而提高。
　　旋扭山绿豆 [ Desmodium intortum
(Mill)urb]是山蚂蟥属中的一种多年生优
良豆科牧草。从澳大利亚引种 。孙醒东
(1965)对该植物作绿肥有简单记载。它具
有生长快 ,产量高 ,固氮活性高 ,喜湿耐阴 ,
适应温度范围广等特点 ,是很有价值的一种
牧草 。黄文芳 、莫熙穆[ 1]作过 N 、P 、K 对异
果山绿豆结瘤固氮特性的影响。他们认为
在磷水平一致时 ,低水平化合氮对异果山绿
豆结瘤 、固氮和生长都有益;高水平化合氮
有抑制作用。Kapoor等人[ 2]以大豆为材料
用 3种磷水平进行盆栽试验 ,结果发现在苗
期蛋白质和非蛋白氮的含量随磷水平的降
低而减少 。陈因 、方大维认为在氨和尿素等
结合氮影响下 ,对蓝藻固氮活性有抑制作
用[ 3] 。目前 , 有些人认为少量氮有利于豆
科植物与根瘤的共生固氮作用。本实验是
在室内盆栽条件下 ,观察 N 、P 对旋扭山绿
豆的生长 、结瘤以及固氮活性的影响 ,为推
广种植提供参考 。
1　材料和方法
1.1　材料
旋扭山绿豆种子和根瘤菌都来源于华
南师范大学固氮中心 。
1.2　组合处理
本实验采用正交表 L9(32)进行安排实
验(表 1),N 、P 2个因素 3个水平进行组合
处理 ,以 Jensen无 N 培养液为基础 ,配制不
同 N 、P 水平的培养液 ,对旋扭山绿豆进行
处理(表 2)。
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杨庆霞　N 、P 对旋扭山绿豆产量和质量的影响
收稿日期:1998-12-10。　　编辑/梁艳华。
表 1　正交表 L9(32)
处理 组　　合
1 0 0
2 0 1
3 0 2
4 1 0
5 1 1
6 1 2
7 2 0
8 2 1
9 2 2
表 2　不同水平的 N、P处理
处理 P N(g)
1 0+A 0
2 0+A 0.2
3 0+A 0.4
4 B1+A 0
5 B1+A 0.2
6 B1+A 0.4
7 2B2+A 0
8 2B2+A 0.2
9 2B2+A 0.4
　　说明:表 2 中的 N 来源于 NH4Cl(每升培养液
中的含量);B1、B2和 A 分别是 Jensen 和 N 培养液
配方中的 B1 、B2 和 A 所代表的药品含量。
Jensen无 N培养液的基本配方:
MgSO4.7H2O 0.2 g
NaCl 0.2 g
FeCl3 0.1 g
微量元素 1 mL
A
加水到 1 000 mL
注:Jenson 无 N 培养中没有 KH2PO4 , 为了保
证在高 P 水平组中 K 元素含量一样 , 用 KH2PO4
代替 K2HPO4·3H2O。在无 P组中 ,为了保证 K 、Ca
等元素含量差不多 , 用 0.13 g KCl 和 1.26 g Ca-
SO4.2H2O 代替 Jensen 无 N 培养液中的 K2HP4.
3H2O和 CaHPO4.2H2O。
1.3　培养方法
把旋扭山绿豆的种子磨损种皮 ,然后用
0.1%升汞进行表面消毒后进行催芽 ,待其
胚根长到 1 cm 左右时 ,用根瘤悬液浸泡 40
min后种植于灭菌的沙基中 ,用盆栽培 ,以
Jensen无氮培养液为基础 , 利用不同 N 、P
水平进行培养 ,各设 3个重复 ,共培养 76 d ,
生长期间交替施加培养液和无菌水 ,以补充
水分和营养 。
1.4　测定项目和方法
1.4.1　测株高　每隔 7 d测 1次 ,每次每
盒固定测 8株。
1.4.2　测植株干重 、根瘤鲜重 、有效瘤数目
和含水量。
1.4.3　测根活力　用α-荼胺氧化法[ 4] 。
1.4.4　测植株的总含氮量和计算绝对吸 N
量 。
1.4.5　测定根瘤固 N 活性 。
在测定之前 ,让植株光照 3 ～ 4 h ,采样
把整株洗干净 、吸干 ,剪下带根瘤的根系 ,立
即放进 7 ～ 12 mL 血清瓶中 ,用反血清瓶塞
密封 ,在 25 ℃下保温反应 1 h ,抽取 100 μL
气样测放氢量。然后打开瓶塞放气 ,重新封
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1999年 6月　　　　　　　　　　热带农业科学　　　　　　　　　　第 3期
瓶 ,先抽出 1 mL 气体 ,再打进 1 mL 乙炔 ,
25 ℃中反应 30 min后 ,抽取一定量的气体
测乙炔还原活力 ,然后再打开瓶塞放气 ,又
重新封瓶 ,注入 0.13 ml H2 ,立即摇匀后抽
取 100μL气体测定其最初浓度 ,在 25 ℃下
反应 1 h后 ,又测定其最终浓度。
测定放 H2 、吸 H2 所用的仪器是上海产
的 102型气相层析仪 ,测乙炔还原活性所用
的仪器是上海产的 100型气相层析仪 ,所测
的结果按下列公式[ 5]计算:
放H2:H2 n mol/mg·瘤鲜重·h=H%×V瓶×K×1h ×1W×109
吸H2:H2 n mol/mg·瘤鲜重·h=H2浓度差×V瓶×K×1h ×1W ×109
乙烯生成:C2H4 n mol/mg·瘤鲜重·h= 乙烯峰乙炔峰×衰减倍数×注入乙炔量×1h ×1W ×k
×109
K=750
760
× 273
273+25× 122 400=3.97×10-5
h为时间 ,W 为瘤鲜重 ,衰减倍数为 64.8。
2　结果
2.1　N 、P 对旋扭山绿豆植株生长的影响
从图 1中 ,我们可以看出P 对植株的生
长有较好的促进作用 。高 P 组植株生长速
度最快 ,无 P 组最差 。在无 P组中 ,低 N 对
植株生长最好 ,无 N次之 ,高 N 对植株有抑
制作用 。低 P组和高 P 组出现的情况和无
P组一样 。从整个生长曲线来看 ,在幼苗期
植株的生长速度差不多一致 ,可能是因为根
瘤还没有形成或者根瘤的固 N 活性低 ,主
要靠直接供给的 N 和 P 等元素来维持 ,还
有当时温度低对它的生长也有影响 ,到后期
植株生长速度快 ,主要靠根瘤的固 N 作用 ,
高 N 抑制根瘤的生长发育 ,因此植株生长
速度慢 。
2.2　N 、P 对植株生物量的影响
表 3　N、P对植株干重积累 、有效根瘤数目和重量 、含水量的影响
项　　目 无 P 低 P 高 P无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高 N
地上干重(g/株) 0.051 0.255 0.099 0.600 0.326 0.240 0.397 0.332 0.254
地下干重(g/株) 0.018 0.052 0.022 0.087 0.052 0.035 0.054 0.044 0.039
根瘤鲜重(mg/株) 14.8 50.1 0 126.6 61.4 51.7 68.7 62.0 53.2
有效根瘤数目(个/株) 22 36 0 88 29 18 38 35 19
含水量(%) 83.2 83.4 80.7 81.9 84.2 82.9 80.8 82.9 83.4
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杨庆霞　N 、P 对旋扭山绿豆产量和质量的影响
图 1　不同处理水平的旋扭山绿豆生长曲线
说明:Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ分别表示无 P、低 P和高 P组 , 1 、2 、3 分别表示无 N 、低 N 和高 N。
　　从表 3中可以看出 ,低 P 和高 P 水平
对植株干重的积累和根瘤有益。高 N 对植
株的干重和结瘤有抑制作用 。无 P 组中 ,
低N 植株干重最多 ,而且根瘤多 、重 ,无 N
处理的植株干重最少 ,高 N 处理的植株含
水量最少 ,但没有根瘤 ,因为高 N 对结瘤 、
固 N有抑制作用 。在低 P 组中 ,无 N 处理
的植株干重最多 ,瘤也最重 ,且含水量最少 ,
高 N 处理的植株干重 、根瘤重 、有效根瘤数
目最少。在高 P 组中 ,情况和低 P 组差不
多 。从整个表来看 ,在低 P 和高 P 组中 ,无
N 处理的植株同样生长得好 ,干重多 ,这是
由于根瘤的固 N作用。
2.3　不同 N 、P 水平对植株根系活力的影
响
表 4　N、P对根活力的影响　　　(单位:μg/ g·鲜重·h)
项　　目
无 P 低 P 高 P
无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高N 无 N 低 N 高 N
根系被氧化的α-萘胺量 389.58 327.08 522.29 383.34 362.50 666.67 295.83 372.92 281.25
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1999年 6月　　　　　　　　　　热带农业科学　　　　　　　　　　第 3期
　　从表 4可以看出 ,在无 P 组和低 P 组
中都是高 N 的植株根的活力强 ,高 P 组中
植株的根活力都差不多。根活力强说明它
们的根吸收能力强 ,因此吸收的 N 量就多 ,
所以对根瘤的活性的抑制就大。在无 P 和
低P 组中都是低 N 处理的植株根活力最
低 。在高 P 组中 ,根的活力较无 P 、低 P 组
中的低 ,可能是它的固 N 活性较强 ,不需要
吸收那么多 N 素就可以满足植株生长需
要 。
2.4　不同 N 、P 水平对植株总含N 量 、绝对
吸 N 量的影响
表 5　植株总含 N量 、绝对吸 N量
项　　目 无 P 低 P 高 P无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高 N
总含 N 量(%) 2.00 1.85 2.10 2.35 2.30 2.95 2.40 2.15 2.45
绝对吸 N 量(mg/株) 1.38 5.68 2.54 16.11 8.69 8.11 10.87 8.08 7.18
　　从表 5 可以看出 ,无 P 组中植株含 N
量最低 ,而高 P 组中和低 P 组中的植株总
含 N量都较高。在同一 P水平 ,高 N处理
的植株总含 N 量高 ,低 N 处理的植株总含
N 量最低 。从绝对吸 N 量来看 ,低 P 和高
P处理的植株绝对吸 N 量比无 P 处理的高
得多 。N 是构成蛋白质的主要成分 ,是植物
生长不可少的。从表 4 还可以看出 ,高 N
组合的植株根系活力强 ,因此 N 素的吸收
可能主要是通过根系吸收 ,而低 N 组合的
植株可能主要是由自身的固 N 作用而引起
的 。
2.5　不同 N 、P 水平对根瘤的固 N 活性的
影响
表 6　根瘤的固 N活性　　　　　　(单位:nmol/ mg·瘤鲜重·h·株)
项　　目 无 P 低 P 高 P无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高 N 无 N 低 N 高 N
放 H 活性 0.014 0.017 0 0 0.009 0 0.019 0.016 0
吸 H 活性 0.424 0.008 0 0.078 0.098 0.393 0.256 0.244 0.047
乙炔还原活性 0.783 0.870 0 0.108 0.523 0.679 0.693 1.466 0.692
　　　　　说明:0表示无根瘤。
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杨庆霞　N 、P 对旋扭山绿豆产量和质量的影响
　　从表 6和图 2中我们可以看出 ,P 对旋
扭山绿豆的结瘤 、固 N 起一定的作用 ,而高
N 对旋钮山绿豆的结瘤 、固 N 有抑制作用。
含P 者根瘤多且重 , 高 P 的固 N 活性高。
在无 P 组中 ,高 N 对根瘤生长发育和固 N
活性有完全的抑制作用 ,没有长根瘤。在低
P组中 ,高 N处理的植株根瘤最少 ,固 N 活
性最高 ,但没有放 H ,反而无 N 处理的固 N
活性最低 ,且没有放 H 吸 H 也低 。在高 P
组中 ,根瘤无 N 处理的最多 ,低 N 处理次
之 ,高 N 处理的最少;从固 N 活性来看 ,无
N 组的吸 H 和放 H 比较高 ,低 N 乙炔还原
活性最强 ,高 N 组的没有放 H 乙炔还原活
性最低。从整体来看 ,固 N 活性最强的是
高 P 低 N组 。
3　讨论
3.1　豆科植物形成根瘤需要磷[ 6] 。从实
验结果来看 ,凡是有 P 处理的植株生长快 ,
结瘤多 ,固 N 活性高 ,而缺 P 的植株矮小
(图 1),结瘤少(图 2),这和异果山绿豆所做
的结果一致 。我们所看到的以上现象 ,可能
是磷和光合作用 , ADP 合成 ATP 有关[ 6] 。
植物光合作用产物 ATP 多 ,有足够的能量
和碳源提供根瘤生长和固 N ,因此种植旋扭
山绿豆时要施足 P 肥 。从旋钮山绿豆的绝
对吸 N量来看 ,高 P 组和低 P 组的植株的
绝对吸 N 量都比无 P 组高得多 ,说明了 P
对固 N 有好处。这和 Kapoor 等人[ 2] 以大
豆为材料用 3种磷水平进行盆栽试验发现
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在苗期蛋白质和非蛋白氮的含量都随 P 素
供应水平的降低而减少是一致的。
3.2　高 N对旋扭山绿豆的结瘤 、固 N 起抑
制作用
当根瘤菌与寄主植物还未建立共生关
系之时 ,提供少量 N 素对豆科植物的生长
是有益的 ,在根瘤还不能固 N 时可克服根
瘤组织发育时 N 素的不足[ 7] ,本实验也可
看到这样的现象 。从图 1 、图 2 、表 3和表 6
可以看出 ,高水平的化合 N 抑制植物生长
和根瘤形成发育 ,根瘤的固 N 活性降低 ,同
一P 水平 ,根瘤重随着 N 水平的升高而减
少。宋鸿遇等人[ 8]发现氨对固 N 活性非常
敏感 ,氨浓度为 0.05 mmol/L 时活性高 ,
0.1 mmol/L 开始受抑制作用 ,这种结果和
本实验的结果是一致的 。高 N 对根瘤的抑
制作用机理有不同的看法 ,因此旋扭山绿豆
受 N抑制作用的机理有待研究。
根瘤的固 N 活性从表 6 来看 ,全部处
理都有吸 H(除无 P 高 N 处理),高 N 水平
受抑制 ,而且无放 H ,特别是无 P 高 N处理
的完全受抑制 ,没有长根瘤。根瘤测不到放
H ,可能是含有吸 H 能力强的吸 H 酶。在
缺乏氢酶或氢酶活性不强的固 N 系统中 ,
放H 与固 N 酶活性之间存在着正相关 ,而
当固 N系统存在着氢酶时 ,测放 H 的多少
取决于固 N 酶活性和氢酶的吸 H 能力 ,前
者催化放 H 后者使H2 再循环(吸 H),两者
共同作用[ 9] 。
从植株的生物量干重和瘤鲜重来看 ,低
P无 N 处理植株的干重积累和根瘤重在所
有处理中最好 ,按理它的根瘤固 N 活性也
应该高 ,但它不符合这个规律 ,固 N 活性最
低。还有从图 2中可以看出无 P 处理组中
的根瘤的乙炔还原活性相对来说略高一点;
在低 P 处理组中的高 N 处理的根瘤乙炔还
原活性高 ,出现这些情况的原因未明 ,有待
研讨。
从干重 、结瘤等实验来看 ,无 N 低 P 和
无 N 高 P 之间的搭配为好 ,但从图 1 中可
以看出 ,在同一 P 水平时 ,不施 N 肥的植株
都比低N 的生长慢 ,如低 P 组中 ,无 N的植
株生长速度为 211 cm/7 d ,低 N 的植株生
长速度为 239.2 cm/7 d ,而且从表 6中还可
看出高P 低 N的根瘤的固 N活性最强。这
可能是跟低 N 有关 。根据资料介绍 ,在哥
伦比亚种菜豆的地方估计其固 N 量只有植
株生长所需要的 50%,旋扭山绿豆也是豆
科植物 ,虽然固 N 活性强 ,而它的固 N量也
可能不足提供植株生长需要 ,因此 ,施少量
N 肥 ,对其生长会有好处。
4　参考文献
1　黄文芳 ,莫熙穆.N、P、K 对异果山绿豆结瘤固
氮活性的影响.华南师范大学学报(自然科学
版), 1986(1)
2　Kapoo r A C , Gupata Y P.J Sci Fel.Agric , 1977 ,
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3　陈因 ,方大惟.分子氢支持蓝藻 Anabaena 7120
固氮的生理基础研究.植物学报 , 1983 , 9(4):
412
4　华东师范大学生物系植物研究组主编.植物生
理实验指导.北京:人民教育出版社 , 1981.68
5　上海植物研究所固 N 研究室 .植物学报
.1974 , 16(4):382～ 384
6　Bergersen F J A.T reatise on dinitro gen fix ation
(Ⅲ).R W F Hardy , 1977 , 519～ 555
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8　宋鸿遇 ,等.光合细菌 Rhodop seudomonas cap-
sulata 固 N 活性的调节.植物生理学报 , 1979 ,
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5(2)
9　许良树.氢酶及固 N 生物的氢代谢生物固 N.
北京:科学出版社 , 1987.130 ～ 131
益智酒发酵试验分析
利美莲　叶　英
(华南热带农业大学工学院)
摘要　论述了将益智果酿造成益智酒的发酵工艺条件。参试因子 5 个 , 观察了 4 项指标。采
用混合型正交表 L 18(2×37)安排多变元正交试验 , 并用国际通用统计软件 SAS 分析出最佳
发酵工艺条件:菌种用四菌或双菌 , 糖度取 20%, 浓度取 1∶15 , 灭菌方法用 100 μg/m L SO2 ,
时间为 20 d。
　　益智(Alpinia Oxphyl la)系姜科耐荫
性多年生草本植物。原产热带地区 ,分布较
广 ,粗生易长 ,我国海南 、广东 、广西等地均
有生产 ,是我国四大南药之一 。历来我国民
间视为食 、药兼用珍品。经药物试验结果表
明 ,益智内含物的营养价值和食疗作用 ,完
全符合医学药典标准要求[ 1] 。除用于中药
外 ,已有一部分用于食品 。对益智的毒理学
分析 ,证明益智无毒 ,是一种安全性较高的
食用植物资源 ,具有广阔的开发前景[ 2] 。
为进一步扩大益智资源的综合利用 ,我们将
益智果酿造成为益智酒 ,这是一种新型保健
酒 ,可大大提高益智种植业的经济效益和社
会效益。
对益智化学组成及含量进行测定 ,发现
不同地区生产的益智 ,均含有可溶性总糖 、
粗脂肪 、脂肪酸 、多种维生素及胡萝卜素
等[ 1] 。此外 ,还含有 18种氨基酸 。
1　材料与方法[ 3 , 4]
1.1　菌种:华南热带农业大学工学院食品
系提供:
As2.1190　　As2.399　　As2.374　
　As2.346　　2.05　　2.07
1.2　原料:益智果(中国热带农业科学院 、
华南热带农业大学试验农场购得)。
1.3　分析方法
(1)酒精含量———用蒸馏比重法
(2)总酸含量 ———用酸碱中和法(以柠
檬酸计)
(3)残糖 、总糖———用 Bx 计法
(4)总酯———用皂化法(以乙酸乙酯计)
(5)总醛———用碘量法(以乙醛计)
(6)甲醇———用分光光度计法
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1999年 6月　　　　　　　　　　热带农业科学　　　　　　　　　　第 3期
收稿日期:1999-03-08。　　编辑/梁艳华。