全 文 :土 壤 (Soils), 2014, 46(1): 188–192
* 通讯作者(yy6819184@126.com)
作者简介:马光恕(1969—),男,山东海阳人,硕士,副教授,主要研究方向为园艺植物栽培生理与生态。E-mail:mgs_lh@163.com
氮钾配施对麦瓶草(面条菜)生理指标、产量和品质的影响
马光恕,谢秀芳,夏世龙,郑 丹,杨振荣,张东雪,廉 华*
(黑龙江八一农垦大学农学院,黑龙江大庆 163319)
Effects of Combined Application of Nitrogen and Potassium on
Physiological Indexes, Yield and Quality of Silene conoidea L.
(Noodles Greens)
MA Guang-shu, XIE Xiu-fang, XIA Shi-long, ZHENG Dan, YANG Zhen-rong,
ZHANG Dong-xue, LIAN Hua*
(College of Agronomy, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing, Heilongjiang 163319, China)
摘 要:以麦瓶草(面条菜)为试验材料,采用基质培方法,研究了不同氮钾营养水平对面条菜生理指标、产量及
品质的影响。结果表明:处理 8(N3K2,N3:12 mmol/L,K2:5 mmol/L))、处理 6(N2K3,N2:8 mmol/L,K3:7.5 mmol/L)
的氮钾组合,面条菜单株产量较高,品质性状较好,叶面积和叶绿素含量较高,根系活力较强,确定其为最佳氮钾配
施比例。
关键词:面条菜;氮钾配施;生理指标;产量;品质
中图分类号:S132
面条菜(Silene conoidea L.)又名面条稞、米瓦罐,
是石竹科麦瓶草属一二年生草本植物麦瓶草幼苗的
俗称[1–2],主要生长在我国黄河以南、长江以北一些
地区的麦田、荒地,因叶片细长、形似面条而得名[3]。
长期以来,人们在春夏季挖掘其嫩茎叶作为菜用,其
营养丰富,气味清香、甘甜,很受城乡居民的欢迎。
面条菜的家常做法很多,如粉蒸、凉拌、热炒、做汤、
拌馅或配菜等[4]。
近几年,面条菜栽培面积不断扩大,但仍供不应
求,是亟待开发种植的叶菜新品种,市场发展前景极
为广阔。现阶段关于面条菜的研究仅限于其基本特性
和栽培技术的摸索[5–7],对面条菜栽培适宜的营养配
比及产量形成规律鲜有报道。
本试验通过基质营养液盆栽试验,研究不同氮
素、钾素营养供应水平对面条菜生理特性、产量及品
质性状的影响机理,探寻不同浓度氮钾配施与面条菜
生理指标、产量和品质调控的定量关系,寻求适合
基质营养液栽培面条菜生产的经济有效氮钾调控技
术,以期为生产高产、安全、高品质的面条菜提供
理论依据,对实现面条菜的高效生产具有重要的实
际指导意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验以面条菜为材料。
1.2 试验方法
营养液以华南农业大学叶菜 A(1990)的标准
营养液配方为基础。试验中氮素设置 3 个水平:N1
(4 mmol/L)、N2(8 mmol/L)、N3(12 mmol/L);钾素
设置 3 个水平:K1(2.5 mmol/L)、K2(5 mmol/L)、K3
(7.5 mmol/L)。磷浓度固定为 0.74 mmol/L。
试验采用塑料盆(上口外径×上口内径×高度为
19.3 cm × 16 cm × 24 cm)进行基质栽培(珍珠岩∶草
炭∶蛭石体积比为 1 2 1)∶ ∶ ,每盆栽植 12 株,每个
第 1期 马光恕等:氮钾配施对麦瓶草(面条菜)生理指标、产量和品质的影响 189
处理 10 盆,3 次重复。试验在黑龙江八一农垦大学
农学院日光温室内进行。试验用营养液大量元素的组
成配方见表 1(200 倍浓缩液),营养液微量元素的组
成配方见表 2(1 000 倍浓缩液)。
试验前将种子经 0.1% HgCl2 溶液消毒后进行催
芽处理,于 2011 年 5 月 16 日直播于塑料栽培盆内,
5 天后出苗。播种后 10 天内浇自来水,此后每 5 天
浇 1 次不同水平处理的营养液且每天浇水 1 ~ 2 次,
每次每盆浇 0.5 L 左右(以保持盆内湿润为宜)。苗后
40 天开始取样,每 5 天取样一次,每处理随机选取 5
株进行测定,连续取样 4 次。2011 年 7 月 11 日一
次集中采收,采收后进行各项生理指标和产量的测定。
表 1 大量元素营养液配方(mg/L)
A 液 B 液 处理 组合
Ca(NO3)2⋅4H2O KNO3 NH4NO3 Na2HPO4⋅2H2O K2SO4 MgSO4⋅7H2O
1 N1K1 118 152 60 105 87 264
2 N1K2 118 152 60 105 305 264
3 N1K3 118 152 60 105 523 264
4 N2K1 354 152 140 105 87 264
5 N2K2 354 152 140 105 305 264
6 N2K3 354 152 140 105 523 264
7 N3K1 472 152 260 105 87 264
8 N3K2 472 152 260 105 305 264
9 N3K3 472 152 260 105 523 264
表 2 微量元素营养液配方(mg/L)
化合物 浓度
Na2Fe-EDTA 20
H3BO3 2.86
MnSO4⋅4H2O 2.13
ZnSO4⋅7H2O 0.22
CuSO4⋅5H2O 0.08
(NH)6Mo7O24⋅4H2O 0.02
1.3 测定项目和方法
叶绿素含量的测定:采用无水乙醇和丙酮法[8];
根系活力的测定:采用 α-萘胺氧化法[9]。苗后 55 天
集中采收后,进行叶面积和地上部、地下部鲜重与干
重的测定。其中叶面积测定采用间接称重法测定[10];
单株地上部与地下部鲜重采用直接称重法,各处理随
机选取 10 株植株(为了消除因个体间差异而造成的
试验误差,选择大小相对均匀一致的植株),用蒸馏
水洗净,再用吸水纸吸干植株上的水分,利用电子天
平进行单株鲜重的测定;单株地上部与地下部干重采
用恒温干燥法[11]测定。
蔗糖含量测定:利用蒽酮比色法[12];Vc 含量的
测定:采用滴定法[13];还原糖含量测定:采用 3,5-
二硝基水杨酸法[14];可溶性蛋白质的测定:利用考
马斯亮蓝 G-250 染色法测定[15]。
1.4 数据统计分析
数据利用 Excel进行图表制作,用 DPS软件(data
processing system)进行数据显著性分析。
2 结果与分析
2.1 氮钾配施对面条菜叶绿素含量的影响
氮钾配施对面条菜叶绿素含量的影响如表 3 所
示。随生长发育时期变化,植物叶绿素的变化大致呈
现“V”形变化趋势。苗后 40 天第一次取样时,各处
理均达到相对比较高的叶绿素含量水平,处理 2水平
最高,处理 6 与处理 2 之间差异不显著;出苗后 55
天,叶片叶绿素含量达到第二次峰值,处理 2、处理
3、处理 6 含量最高,极显著高于其他处理。叶绿素
含量高低,决定着光合单位的多少、光合速率的快慢
和光合积累的丰缺,适量氮钾配施处理对叶片的叶绿
素含量有一定的促进作用。
2.2 氮钾配施对面条菜根系活力的影响
氮钾配施对面条菜根系活力的影响结果如表 4
所示。随生长发育时期变化,植物根系活力的变化大
致呈现“V”形变化趋势。苗后 40 天第一次取样时,
各处理均达到最高的根系活力水平,处理 3 水平最
高,处理 2与处理 8位居其后;出苗后 55天,除了
N3处理外,其他处理的根系活力均达到第二次峰值,
处理 3水平最高,处理 5、处理 6位居其后。根系活
力是指根系新陈代谢活动的强弱,是反映根系吸收功
能的一项综合指标。说明适量氮钾配施处理对根系活
力有一定的促进作用,从而增强吸收能力,增加地上
部养分和水分的供应量,有利于植株形态的建成,在
一定程度上能够提高光合产物的形成与转化,从而有
利于产量的提高。
190 土 壤 第 46卷
表 3 氮钾配施对面条菜叶绿素含量的影响(mg/g)
取样时间 处理 组合
出苗后 40天 出苗后 45天 出苗后 50天 出苗后 55天
1 N1K1 0.553 ± 0.028 ABCbc 0.484 ± 0.007 Bab 0.494 ± 0.008 Aa 0.387 ± 0.001 Dd
2 N1K2 0.687 ± 0.108 Aa 0.459 ± 0.010 Bb 0.396 ± 0.022 Ab 0.539 ± 0.010 Aa
3 N1K3 0.434 ± 0.024 Ce 0.453 ± 0.021 Bb 0.407 ± 0.003 Aab 0.519 ± 0.013 Aa
4 N2K1 0.437 ± 0.023 Cde 0.344 ± 0.006 Dcd 0.430 ± 0.004 Aab 0.429 ± 0.012 Cc
5 N2K2 0.510 ± 0.017 Cbcde 0.323 ± 0.018 Dd 0.461 ± 0.018 Aab 0.483 ± 0.008 Bb
6 N2K3 0.582 ± 0.013 ABab 0.453 ± 0.012 Bb 0.463 ± 0.077 Aab 0.522 ± 0.002 Aa
7 N3K1 0.438 ± 0.004 Cde 0.434 ± 0.009 BCb 0.477 ± 0.020 Aab 0.377 ± 0.007 Dd
8 N3K2 0.455 ± 0.001 BCcde 0.532 ± 0.041 Aa 0.450 ± 0.033 Aab 0.388 ± 0.007 Dd
9 N3K3 0.548 ± 0.004 BCbcd 0.382 ± 0.009 CDc 0.464 ± 0.011Aab 0.279 ± 0.006 Ee
注:同一列不同小、大写字母分别表示处理间差异在 P<0.05和 P<0.01水平显著,下同。
表 4 氮钾配施对面条菜根系活力的影响(μg/(g⋅h))
取样时间 处理 组合
出苗后 40天 出苗后 45天 出苗后 50天 出苗后 55天
1 N1K1 1 988.5 ± 66.6 F 244.9 ± 7.3 G 288.6 ± 2.7 Ff 521.2 ± 8.9 D
2 N1K2 3 854.8 ± 124.8 B 295.0 ± 5.3 F 384.7 ± 13.6 DEde 624.5 ± 9.0 C
3 N1K3 4 829.1 ± 105.2 A 367.7 ± 1.0 E 405.7 ± 13.0 Dd 945.2 ± 6.5 A
4 N2K1 3 218.3 ± 30.7 D 182.7 ± 3.8 H 95.9 ± 2.9 Hh 650.7 ± 12.7 C
5 N2K2 1 854.0 ± 25.1 F 836.6 ± 14.6 B 438.2 ± 8.2 Cc 853.4 ± 9.7 B
6 N2K3 1 231.1 ± 51.4 G 180.4 ± 4.5 H 515.0 ± 9.9 Bb 861.2 ± 7.2 B
7 N3K1 1 426.7 ± 28.0 G 723.8 ± 9.8 C 247.1 ± 2.2 Gg 133.7 ± 5.5 F
8 N3K2 3 478.8 ± 37.7 C 935.7 ± 11.9 A 363.4 ± 2.5 Ee 77.2 ± 2.8 G
9 N3K3 2 235.9 ± 62.6 E 617.7 ± 9.6 D 955.7 ± 7.4 Aa 340.0 ± 1.8 E
2.3 氮钾配施对面条菜叶面积、全株鲜重和干重
的影响
氮钾配施对面条菜叶面积、全株鲜重和干重的影
响如表 5所示。苗后 55天集中采收后,处理 6叶面
积极显著大于其他所有处理,其次是处理 9和处理 5;
各处理之间全株鲜重中以处理 8最大,处理 8极显著
大于所有处理,其次为处理 7和处理 6;各处理之间
全株干重中也以处理 8最大,其次为处理 7和处理 5,
与全株鲜重变化呈现一致性。
2.4 氮钾配施对面条菜营养品质的影响
苗后 55 天集中采收后进行面条菜营养品质测
定,结果如表 6所示。各处理之间 Vc含量以处理 9
最高,处理 6、处理 3、处理 8位居其后;各处理之
间蛋白质含量以处理 3最高,处理 9、处理 6、处理
8位居其后;各处理之间蔗糖含量以处理 8最高,处
理 9、处理 6、处理 3 位居其后;各处理之
表 5 氮钾配施对面条菜叶面积、全株鲜重和干重的影响
处理 组合 叶面积(cm2) 全株鲜重(g/株) 全株干重(g/株)
1 N1K1 12.747 ± 0.590 CDEcde 0.809 ± 0.012 EFfg 0.057 ± 0.008 DEde
2 N1K2 12.613 ± 0.324 CDEde 0.850 ± 0.004 DEef 0.052 ± 0.008 Ee
3 N1K3 12.050 ± 0.341 Ee 0.767 ± 0.036 Fg 0.055 ± 0.003 DEe
4 N2K1 12.113 ± 0.335 Ee 0.818 ± 0.025 EFfg 0.059 ± 0.007 DEde
5 N2K2 13.787 ± 0.421 BCbc 0.918 ± 0.014 Ccd 0.085 ± 0.007 BCbc
6 N2K3 17.227 ± 0.407 Aa 0.943 ± 0.010 Cc 0.076 ± 0.006 BCDcd
7 N3K1 12.333 ± 0.225 DEe 1.505 ± 0.023 Bb 0.099 ± 0.005 Bb
8 N3K2 13.523 ± 0.277 BCDbcd 1.636 ± 0.011 Aa 0.136 ± 0.008 Aa
9 N3K3 14.347 ± 0.205 Bb 0.883 ± 0.009 CDde 0.074 ± 0.005 CDEcd
第 1期 马光恕等:氮钾配施对麦瓶草(面条菜)生理指标、产量和品质的影响 191
表 6 氮钾配施对面条菜营养品质的影响
处理 组合 Vc含量
(mg/100g)
蛋白质含量
(mg/g)
蔗糖含量
(g/kg)
还原糖含量
(g/kg)
1 N1K1 37.76 ± 0.39 Gf 23.10 ± 0.23 Ef 26.91 ± 0.12 Dd 4.19 ± 0.74 Gf
2 N1K2 39.61 ± 0.43 EFe 25.68 ± 0.04 DEef 26.25 ± 5.00 Dd 9.55 ± 0.89 FGef
3 N1K3 42.78 ± 0.56 BCb 53.68 ± 2.63 Aa 32.93 ± 0.07 ABCabc 18.36 ± 0.46 DEd
4 N2K1 39.32 ± 0.78 FGe 40.26 ± 0.64 Cd 30.35 ± 0.75 BCDbcd 10.95 ± 0.72 Fe
5 N2K2 40.51 ± 0.58 DEFde 42.99 ± 1.72 Ccd 30.98 ± 0.19 BCDbcd 24.58 ± 2.52 CDc
6 N2K3 43.59 ± 0.56 Bb 48.21 ± 0.23 Bb 34.42 ± 0.24 ABCab 26.39 ± 3.23 Cc
7 N3K1 41.18 ± 0.01 CDEcd 27.98 ± 0.12 De 28.60 ± 0.21 CDcd 11.94 ± 0.89 EFe
8 N3K2 42.23 ± 0.11 BCDbc 43.90 ± 0.24 Cc 37.76 ± 0.24 Aa 54.48 ± 2.36 Aa
9 N3K3 45.92 ± 0.60 Aa 52.44 ± 0.32 Aa 35.04 ± 0.32 ABab 45.60 ± 2.54 Bb
间还原糖含量以处理 8最高,处理 9、处理 6、处理
5 位居其后。从各处理对面条菜的影响作用效果来
看,在钾素水平相对比较高的组合中各营养物质含量
较高,处理 8即 N3K2组合各营养物质含量都比较高。
3 讨论与结论
3.1 讨论
氮、钾是作物必需的二种元素。氮素对作物叶绿
素含量的影响直接制约着光合作用的强弱,使干物质
积累发生变化,从而影响到作物的产量;钾可增强作
物叶片的光合能力,有利于光合产物的形成,而且能
促进新的光合产物的运输。但对氮钾配施的效果报道
不一,有人认为在低氮条件下增施钾肥对提高花椰
菜花球产量效果更好[16];有人却认为在高氮条件下
施钾对菠菜增产作用更明显[17]。从氮钾配施对面条
菜产量影响效果来看,在处理 8即N3K2(N3:12 mmol/L,
K2:5 mmol/L)、处理 7即N3K1(N3:12 mmol/L,K3:
2.5 mmol/L)、处理6即N2K3(N2:8 mmol/L,K3:7.5 mmol/L)
条件下产量较高。
叶片中叶绿素含量是反映作物营养和生长状况
的重要指标。叶绿素含量的高低与光合速率密切相
关,特别是在同化物积累期间,叶片叶绿素含量与其
光合强度呈正相关[18]。同时,根系活力是一种较客
观地反映根系生命活动的生理指标[19],根系吸收活
力是根的重量、数量和根系吸水、输水性能等性状的
综合表现,其变化直接影响植株的抗逆性能及地上部
茎叶的生长和作物产量[20]。本试验中通过适当氮钾
营养配施,相应的叶绿素含量、根系活力显著增强,
对面条菜的产量形成具有促进作用。
众多研究表明,施用钾肥可以提高蔬菜中 Vc 的
含量,大白菜施用钾肥使 Vc 含量显著增加,但是硫
酸钾和氯化钾的效果随钾肥用量而不同[21]。Cometti
等[22]研究发现,在蔬菜生产中,施用氯化钾和硫酸
钾能明显增加蔬菜糖分的含量,对改善蔬菜品质有良
好作用,其原因在于钾在光合作用中起重要作用,能
促进 CO2 的同化,供应适量钾素,可以增加植株体
内碳水化合物的含量。施钾后番茄、洋葱、菠菜的总
糖含量有提高的趋势,番茄果实中总糖的增加幅度大
于总酸度从而改变糖酸比,糖酸比则与施钾量呈负
相关[23]。同时,氮肥对蔬菜 Vc 含量产生非常明显
影响,而且其程度和方向随氮肥用量、种类、形态
及配比等不同而有所变化。研究显示,适量施用氮
肥能提高蔬菜产品中的 Vc 含量,用量过高会导致
蔬菜中 Vc 的含量急剧下降[24–25]。谢建昌[26]报道了
氮肥用量对甘蓝、大白菜营养品质的影响,结果表
明氮肥用量对蔬菜糖分含量的影响存在一个最适当
的用量,在其试验条件下每公顷施氮 270 kg可以获
得较高的蔬菜糖分含量。本试验中通过适当氮钾营
养配施,相应的营养品质性状显著提高,对面条菜
的品质形成具有促进作用。从氮钾配施对面条菜营
养品质的影响效果来看,在钾素水平相对比较高的
组合中各营养物质含量较高,这与杨小锋[27]的研究
结果相一致。
3.2 结论
在本试验条件下,处理 8即N3K2(N3:12 mmol/L,
K2:5 mmol/L)、处理 6即 N2K3(N2:8 mmol/L,K3:
7.5 mmol/L)的氮钾配施,为相对适合面条菜生产的氮
钾配施比例,既增加了叶面积,又有利于叶绿素和根
系活力的改善,同时可以有效促进面条菜产量提高和
品质改善。
参考文献:
[1] 宝鸡市卫生局. 太白山本草志[M]. 西安: 陕西科学技术
出版社, 1993: 136–137
[2] 中国科学院植物研究所, 中国科学院西北植物研究所.
秦岭植物志第一卷 [M]. 北京 : 科学出版社 , 1974:
212–213
192 土 壤 第 46卷
[3] 马光恕, 刘涛, 廉华, 刘芳, 吴瑕. 氮素形态和配比对麦
瓶草 (面条菜 )产量和营养成分的影响 [J]. 中国蔬菜 ,
2011(10): 76–79
[4] 张小康, 熊秋芳, 张贵生, 张雪清, 蔡锡奇. 无公害野生
蔬菜—面条菜的引进与开发 [J]. 长江蔬菜 , 2011(21):
13–14
[5] 王志平 . 新型保健蔬菜品种面条菜 [J]. 北京农业 ,
2004(4): 4
[6] 苗锁成. 无公害面条菜温室高效栽培技术[J]. 现代农业
科技, 2009(5): 40
[7] 范仲先 . 奇特的面条菜及其栽培技术[J]. 技术与市场 ,
2009, 16(12): 151
[8] 郝建军, 康宗利, 于洋. 植物生理学实验技术[M]. 北京:
化学工业出版社, 2007: 107–109
[9] 张宪政. 作物生理研究法[M]. 北京: 北京农业出版社,
1992
[10] 王彦宏. 硫酸镁对马铃薯生长发育及淀粉合成积累作用
效应的研究[D]. 大庆: 黑龙江八一农垦大学, 2010
[11] 张永华 . 食品分析实验 [M]. 北京 : 化学工业出版社 ,
2006
[12] 张志良. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 高等教育出版
社, 2001, 35–36
[13] 邹琦. 植物生理生化实验指导(高校教材)[M]. 北京: 中
国农业出版社, 1995
[14] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等
教育出版社, 2000, 197–199
[15] 李振国. 现代植物生理学实验指南[M]. 北京: 科学出版
社, 1999, 302–303
[16] 杨暹,关佩聪,陈玉娣.氮钾营养与花椰菜氮素代谢和
产量的初步研究[J]. 华南农业大学学报, 1994(1): 85–90
[17] 张永清. 氮钾配施对菠菜产量和品质的影响[J]. 北方园
艺, 1998(2): 16–17
[18] 刘玲玲, 李军, 李长辉, 夏平. 马铃薯可溶性蛋白、叶绿
素及ATP含量变化与品种抗旱性关系的研究[J]. 中国马
铃薯, 2004, 18(4): 201–204
[19] 斯琴巴特尔, 吴红英. 不同逆境对玉米幼苗根系活力及
硝酸还原酶活性的影响[J]. 干旱地区农业研究 , 2001,
19(2): 67–71
[20] 陆晓民, 孙锦, 郭世荣, 何立中. 油菜素内酯对低氧胁
迫黄瓜幼苗根系线粒体抗氧化系统及其细胞超微结构的
影响[J]. 园艺学报, 2012, 39(5) : 888–896
[21] 倪吾钟, 何念祖, 林荣新.钾肥对大白菜产童形成和叶球
品质的影响 [J]. 植物营养与肥料学报 , 1996, 2(2):
162–168
[22] Cometti, N N, Matias, G C S, Zonta. Nitrogen compounds
and soluble sugars in tissues of organic, hydroponic, and
conventional lettuce[J]. Horticultura Brasileira, 2004, 22(4):
748–753
[23] 范德纯, 杨鉴肪, 符新昌, 梁东丽. 搂土施钾对蔬菜产
量及品质影响的研究[J]. 陕西农业科学, 1990(2): 20–21
[24] Drews M, Schonhof I, Krumbeln A. Nitrate, Vitamin C and
sugar content of Lactuca sativa depending on cultivar and
head development[J]. Gartenbauwis senschaft, 1996, 61(3):
122–129
[25] 胡承孝, 邓波儿. 氮肥对小白菜、番茄供食器官品质的影
响[J]. 植物营养与肥料学报, 1997, 3(1): 85–89
[26] 谢建昌. 菜园土壤与蔬菜合理施肥[M]. 南京: 河海大学
出版社, 1997: 211–216
[27] 杨小锋. 氮磷钾营养供应对生菜生长和品质的影响[D].
武汉: 华中农业大学, 2006