供氮水平对富贵菜产量和品质的影响

杨 毅，彭克勤，梁 雄，杨 丽，彭春霞，彭 琼

(湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128)

富贵菜(Gynura divaricata D(L.)C.)[1]为菊科三七草属多年生宿根草本植物， 主要分布于广东、广西等省，为半野生蔬菜。20世纪90年代中后期，富贵菜逐渐从自然野生发展成为人工栽培生产，其人工繁殖一般以扦插为主。目前，国内对富贵菜的研究主要集中在栽培技术方面，如黄兰芬等[2]采用叠层管道水培技术栽培富贵菜，但尚未见有关富贵菜氮素营养吸收及需氮规律的报道。本研究采用水培方法，探讨了不同氮素营养水平对富贵菜产量、硝酸盐含量及营养品质的影响，以期为富贵菜合理施肥及无土栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试富贵菜幼苗于2009年4月采摘自长沙浩博农庄。

1.2 试验设计

试验地点为湖南农业大学植物激素与生长发育重点实验室网室。以华南农业大学叶菜B配方为基础，于2009年5月15日选取大小均一、10 cm左右的富贵菜幼苗，将每根枝条的基部剪成45°斜面进行水培。插条基部置于700 mg/L的NAA溶液中30 s( 预备试验表明700 mg/L浓度的NAA最适于富贵菜生根)，定植于含1/2营养液的塑料桶中进行预培养，塑料桶外壁涂1层黑色油漆，每桶3株，重复3次。植株生根成活，并长出4～6片新叶后，于6月1日换成处理营养液进行不同氮处理，设6个氮浓度梯度：4，8，10，14，16，20 mmol/L，(根据预备试验，4～6，10～12，16～18 mmol/L的处理之间无明显差异)。每周更换1次营养液，pH值调至6.2，温度控制在20～35℃，湿度在45%～65%，每天白天连续通气10 h。分别于2009年6月15日、6月30日、7月14进行3次收获取样(摘取顶部5片叶)。

1.3 测定方法

紫外分光光度法测硝酸盐含量；活体分光光度法测硝酸还原酶活性；总黄酮的测定参照蔡建秀[3]的方法，以芦丁作标准曲线；湿法消化后，采用美国热电公司产 IRIS Interpid II XPS 型全谱直读电感耦合等离子体院子发射光谱分析仪(ICP)测Ca，Fe，K，Mg，P，Zn；考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白质含量。

1.4 数据处理

全部试验数据用Excel软件初步计算处理，再用DPS数据分析软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮素水平对富贵菜产量的影响

三次测产结果表明(图1)，氮素水平为4 mmol/L时，产量最低；14 mmol/L时，产量最高；10，14，16 mmol/L的氮素水平处理间，富贵菜产量差异不显著。因此，从产量看，适宜富贵菜的氮素水平为10～16 mmol/L。

图1 不同氮素水平下的富贵菜产量Fig. 1 Effects of different nitrogen concentrations on the yield ofGynura divancata

2.2 不同氮素水平对富贵菜硝酸盐含量和硝酸还原酶活性的影响

从图2可知，随营养液氮素水平的提高，富贵菜叶片硝酸盐含量呈逐渐上升趋势。氮素浓度在4～8 mmol/L范围内，富贵菜叶片硝酸盐含量上升缓慢；当氮素浓度超过10 mmol/L时，富贵菜叶片硝酸盐含量急速升高。8～20 mmol/L氮素水平范围内，各处理叶片硝酸盐含量分别比4 mmol/L氮素处理提高了11.1%，41.62%，60.25%，77.16%和97.66%。

图2 不同氮素水平下的富贵菜硝酸盐含量Fig 2 Effect of different nitrogen concentrations on the nitrate content

由图3可知，随营养液供氮水平提高，富贵菜叶片硝酸还原酶活性迅速升高，在8～20 mmol/L氮素水平范围内，各处理叶片硝酸还原酶活性分别比4 mmol/L氮素水平处理提高了13.9%、38.7%、91.4%、126.2%和126.3%。这表明营养液氮素水平对富贵菜叶片硝酸还原酶活性有重要影响。

图3 不同氮素水平下的富贵菜硝酸还原酶活性Fig 3 Effect of different nitrogen concentrations on activity of nitrate reductase

2.3 氮素水平对富贵菜营养品质的影响

2.3.1 氮素水平对富贵菜总黄酮含量的影响

黄酮含量是评定富贵菜营养品质的重要指标之一[4,5]。从图4可知，氮浓度与富贵菜内总黄酮含量呈负相关。在4～10 mmol/L氮素水平范围内，各处理叶片总黄酮含量变化差异不显著。但当氮素水平升高到14 mmol/L后，富贵菜总黄酮含量迅速下降。这与臧小云[6]等在荞麦叶上的研究一致，荞麦叶片中芦丁和黄酮含量及茎中黄酮含量皆随供氮水平上升而下降。然而吴家胜[7]等人在银杏叶中的研究则不同，其分析表明，适宜的施氮能够提高银杏苗木叶片的黄酮总量，缺氮或施氮过量均不利于叶片黄酮的积累。

图4 不同氮素水平下的富贵菜黄酮含量Fig 4 Effect of different nitrogen concentrations on the flavone content

2.3.2 氮素水平对富贵菜可溶性蛋白质含量的影响

图5 不同氮素水平下的富贵菜可溶性蛋白质含量Fig 5 Effect of different nitrogen concentrations on the Soluble protein content

由图5可知，随着硝态氮水平的提高，富贵菜可溶性蛋白质含量呈逐渐升高的变化趋势。但在4～20 mmol/L氮素水平范围内，变化不显著。这与烟草方面研究的结果不同[8,9]，研究认为单施硝态氮处理下，叶片可溶性蛋白质含量随氮素浓度的增大而减小。

2.3.3 氮素水平对富贵菜游离氨基酸含量的影响

由图6可知，施氮量与游离氨基酸含量呈正相关关系，即高氮>中氮>低氮，随着硝态氮水平的上升氨基酸含量呈现上升的变化趋势。4～8 mmol/L处理差异不明显，10 mmol/L时有明显增幅。但总的来说，游离氨基酸含量在富贵菜生长发育过程中变化幅度较小。这与闻择[10]在幼龄茶树上的研究结果相同。

图6 不同氮素水平下的富贵菜游离氨基酸总量Fig 6 Effect of different nitrogen concentrations on the total free amino acids

2.4 氮素水平对富贵菜矿物质含量的影响

由表1可知，氮素水平对富贵菜叶片中矿质元素含量有显著影响。随氮素水平的升高，富贵菜叶片中P，K，Fe，Zn含量呈先上升后下降的变化趋势，而Ca，Mg，Cu的含量则逐渐减少。这与申莲英[11]在枣树方面的研究结果一致，N与Ca，Mg，Cu表现为明显拮抗作用。

表1 不同氮素水平下富贵菜矿质元素的含量(mg/kg·FW)Table1 Mineral elements in different nitrogen concentrations

3 结论与讨论

本试验研究结果表明，不同氮素水平显著影响富贵菜的生长。富贵菜产量、硝酸盐含量和硝酸还原酶活性，均随氮素水平升高而上升，这与白菜和菠菜的研究结果一致。一般认为，硝酸还原酶活性受底物诱导。孙兴祥等[12]的研究结果显示，不同菠菜品种地上部硝酸盐含量与硝酸还原酶活性呈负相关，而袁丽红等[13]对水培小白菜的研究认为，随硝酸盐积累增多，小白菜的硝酸盐含量和硝酸还原酶活性随着氮水平的增加而增加。两报道截然相反，因此叶菜植株硝酸盐含量与其对应的硝酸还原酶活性之间的关系还有待进一步研究，而叶片硝酸盐含量与硝酸还原酶活性存在相关性。

蔬菜营养品质指标包括矿质营养元素、蛋白质、维生素、碳水化合物等，富贵菜富含黄酮和氨基酸，幼叶中黄酮含量高达3.338%。因此判断是否适合富贵菜生长发育应从以上方面综合考虑。本研究结果表明，当氮素水平为10～14 mmol/L时，富贵菜产量、维生素C、游离氨基酸含量均处于较高水平，总黄酮含量以及矿质元素均处于中等偏上水平。本研究在氮素水平为10～14 mmol/L时硝酸盐含量和硝酸还原酶活性处于较低水平，这与郑军[14]等研究结果恰恰相反，这可能是由于物种间的差异而引起的，不同物种所需的氮素营养水平不同。因此，以产量和品质作为衡量指标，水培富贵菜的最佳氮素水平为10～14 mmol/L。

[1]陈德春，刘红吕，杨文钮.四川地区富贵菜栽培技术[J].长江蔬菜，2005，(1)：19-20.

[2]黄兰芬，陈中华，陈泽煌，等.几种常见野菜及其叠层管道水培技术[J].广东农业科学，2007，(3)：76-77.

[3]蔡建秀，吴文珊，吴凌云，等.22种药用蕨类植物的总黄酮含量研究[J].福建师范大学学报：自然科学版，2000，16(4)：63-66.

[4]李 娈，蒋道松，刘 硕.富贵菜茎及不同发育时期叶总黄酮含量的比较[J].湖南林业科技，2007，34(3)：13-14.

[5]汤丽玲，张晓晟，陈 清，等.蔬菜氮肥营养与品质[J].北方园艺，2002，(3)：6-7.

[6]臧小云，刘丽萍，蔡庆生.不同供氮水平对荞麦茎叶中黄酮含量的影响[J].南京农业大学学报，2006，29(3)：28-32.

[7]吴家胜，应叶青，曹福亮，等.施氮对银杏叶产量及黄酮含量的影响[J].浙江林学院学报，2002，19(4)：372-375.

[8]史宏志，韩锦峰，刘卫群，等.氮素营养对烤烟类脂物含量和脂肪氧化酶活性的影响[J].中国烟草学报，1997，(2)：6.

[9]介晓磊，黄向东，刘世亮，等.不同氮素供应对烟草品质指标的影响[J].土壤通报，2007，(6)：23.

[10]闻 择.多氮栽培对幼龄茶树生长氮素吸收及游离氨基酸积累的影响[J].中国茶叶，1997，(1)：27.

[11]申莲英，毛永民，王永蕙，等.枣树盆栽试验IV.氮供应水平对叶片矿质元素含量的影响[J].河北农业大学学报，1995，18(1)：108-110.

[12]孙兴祥，王健，周 毅，等.不同氮素水平对菠菜生长和品质的影响[J].南京农业大学学报, 2005, 28(3):126-128.

[13]朱建雯，袁丽红，冯翠梅.不同氮水平对水培小白菜生长及其体内硝酸盐含量的影响[J].安徽农业科学，2008，36 (1)：16-17，73.

[14]郑 军，曹福亮，郁万文.不同氮素形态及配比对生育后期银杏叶品质的影响[J].浙江林学院学报，2007，24(5)：564-568.