微生物富硒菌肥在叶用莴苣生产上的应用

王浩然，张旸一，刘超杰，韩莹琰，范双喜

(农业应用新技术北京市重点实验室，植物生产国家级实验教学示范中心，北京农学院，北京102206)

硒(selenium)作为微量元素对人体健康和植物生长都起着重要的作用[1]。1998年中国营养学会将硒列为人们日常膳食所需的15种营养素之一[2-3]，1991年中国颁布的食品安全标准文件中规定蔬菜中硒含量不得高于0.1 mg/kg[4]。许多研究表明适宜浓度的硒处理蔬菜种子能促进其萌发，浓度过高时则会产生毒害作用[5-8]。段曼莉[9]报道1.45 mg/kg的硒酸钠态硒可促进4种蔬菜根和茎的生长；尚庆茂[10]研究表明，添加适量的硒能提高叶用莴苣茎叶中总糖、还原糖、维生素C、叶绿素的含量；王晋民等[11]报道在胡萝卜叶面喷施硒肥后胡萝卜素、粗纤维、总糖等含量增高。研究发现硒能提高蔬菜内人体所需氨基酸的含量，从而增加蔬菜中优质蛋白质的合成[12]，硒可以提高结球白菜的氨基酸总量和人体必需氨基酸含量[13]。

微生物菌肥是一种新型的复合肥料，可以诱导植物产生过氧化物酶、多酚氧化酶、苯甲氨酸解氨酶等参与植物防御反应[14]。将传统有机肥、微生物菌肥和化肥等按照一定比例混合施用后比传统施肥增产超过10%[15]，不同微生物菌肥增产效果也不尽相同[16]。叶用莴苣，俗称生菜，富含有维生素和胡萝卜素及抗氧化物等，并且还含有多种微量元素及膳食纤维素、有机物等[17]。本文根据前人研究，使用叶用莴苣作为材料，通过叶面喷施微生物富硒菌肥，研究其对叶用莴苣的影响，并为微生物富硒菌肥农业生产上实际应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 微生物富硒菌肥的配置

950 mL去离子水中加入胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、氯化钠10 g，摇动至溶解，定容至1 L，在15 psi高压下蒸汽灭菌20 min后冷却至室温，取2 μL枯草芽孢杆菌菌液接入上述溶液，每升溶液中加入1 g亚硒酸钠，混合均匀后180 r/min，在36 ℃摇床中培育8 h，最后得到的原液浓度为1 g/L。

1.2 试验设计

采取叶面喷施的方式施加微生物富硒菌肥，分春、秋两茬进行。春茬使用“安妮”生菜，在2015年12月28日播种，对照组喷水记为CK，H、F、T分别为稀释倍数100、50、25的处理组；采收前仅14 d喷施1次、7 d和14 d各喷施1次和仅7 d喷施1次的3种处理分别记编号为1、2和3，于2016年3月16日采收；秋茬选用北紫生二号(E)和北紫生三号(S)作为试验材料，2016年8月13日播种，采收前7 d喷施稀释浓度为80～30倍的菌肥，编号依次记为1～6，设置对照组喷水记为CK，11月8日采收。喷施时设置保护行，防止各处理间干扰。取样时采用五点取样法在试验小区内随机采样。

硒含量采用荧光分光光度法测定[18]，可溶性糖含量用蒽酮比色法测定[19]，蛋白质含量使用考马斯亮蓝法测定[20]，维生素C使用2，6‐二氯酚靛酚滴定法测定[21]，重复3次。

本试验数据处理采用EXCEL、SPSS等软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 微生物富硒菌肥对叶用莴苣产量指标的影响

2.1.1 微生物富硒菌肥对叶用莴苣单株质量的影响 根据表1中的数据可知，春茬试验中喷施稀释25倍菌肥时单株质量增加，以T1处理组增加量最多，平均达到了583.00 g，其余处理组无明显增加；秋茬试验中，喷施稀释30～70倍菌肥时单株质量均增加，E2、S3处理组增重最多，分别达到268.67 g、342.33 g，相比对照组增重81.94%和41.85%。

表1 不同处理下春、秋茬叶用莴苣单株质量

Tab.1 Single plant quality of spring and autumn lettuceleaves under different treatments

春茬单株质量/g秋茬单株质量/gCK1418.33±51.25aCKE147.67±29.14aCK2415.67±63.79aE1141.33±78.55abCK3490.67±44.97abE2268.67±56.41cdefH1405.67±48.34aE3213.67±42.39abcdeH2478.67±83.51abE4162.00±8.89abcH3372.33±64.94aE5163.00±51.12abcF1475.00±43.97abE6180.67±34.93abcF2395.67±95.34aCKS241.33±138.48bcdefF3471.33±26.5abS1195.00±61.99abcdT1583.00±175.78bS2330.33±72.23efT2507.00±68.99abS3342.33±80.64fT3516.67±41.67abS4303.33±37.87defS5304.00±38.20defS6315.67±61.58def

图中不同字母表示显著性差异(α=0.05)，表2-6同。

Note: Different letters in the figure indicate significant differences (α=0.05), the same as below.

2.1.2 微生物富硒菌肥对叶用莴苣其他产量指标的影响 由表2可知，春茬试验中菌肥对叶用莴苣株高、展幅有较明显的影响，其中T2处理组株高增加最多，达到了28.01 cm；F2处理组展幅增加最多，达到48.48 cm。试验结果说明稀释100至25倍的微生物富硒菌肥均可以对叶用莴苣的株高、展幅产生一定影响。秋茬试验中，微生物富硒菌肥对2种生菜的株高、展幅都有较明显的影响。北紫生二号在喷施稀释70～30倍的菌肥时，株高、展幅均有不同程度的增加，株高与展幅增加最多的均为E4处理组，分别达到了20.25 cm、31.31 cm。北紫生三号在喷施稀释80～40倍的菌肥时株高、展幅均有不同程度的增加，株高增加最多的为S3处理组，达到22.28 cm；展幅增加最多的为菌肥稀释50倍的S4处理组，达到33.97 cm。

2.2 微生物富硒菌肥对叶用莴苣生理指标的影响

2.2.1 微生物富硒菌肥对叶用莴苣硒含量的影响 从图1中可以发现可以发现，春茬试验中喷施稀释50倍及25倍菌肥的叶用莴苣中硒的含量较对照组均有明显增加，其中含量最高的为T3处理组，达到0.104 6 mg/kg，超过目前蔬菜中硒含量的标准；其次为F1处理组，硒含量为0.070 1 mg/kg。可以得出结论稀释100倍的菌肥在实际生产的应用中浓度过小，不能起到作用，而稀释25倍的菌肥会出现硒含量过高的情况。秋茬试验中，对照组中均没有检测出硒的存在，北紫生二号和北紫生三号均在采收前7d喷施稀释30倍菌肥的处理组中硒含量达到最高，分别为E6：0.049 4 mg/kg和S6：0.030 4 mg/kg。

表2 不同处理下春、秋茬叶用莴苣其他产量指标的变化Tab.2 Changes in other production indicators of spring and autumn lettuce leaves under different treatments

图1 不同施肥处理下春、秋茬叶用莴苣的硒含量Fig.1 Selenium content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

2.2.2 微生物富硒菌肥对叶用莴苣维生素C含量的影响 对图2分析可知，在春茬试验中，维生素C含量最高的为T3处理组，对同稀释浓度、不同喷施时间进行分析比对后可以发现，喷施2次和采收前7 d喷施时效果最好，推测成熟期喷施效果最好。秋茬试验中，北紫生二号在喷施稀释60～30倍的菌肥时维生素C含量较对照组均有明显的增长，其中含量最高的为喷施稀释50倍菌肥的处理组；北紫生三号除了喷施稀释70倍的菌肥外，喷施其余浓度时维生素C含量均有所增长，稀释倍数为60倍时达到最高。

2.2.3 微生物富硒菌肥对叶用莴苣可溶性糖的影响 从图3中可知，可溶性糖含量最高的是H2处理组，达到0.082 5 μg/L，其次是F3处理组，达到0.078 1 μg/L，相比对照组增高不明显，甚至F1和T2处理组可溶性糖比对照组降低。秋茬试验中，北紫生二号可溶性糖含量最高的是E1处理组，可溶性糖含量为0.0448 μg/L；北紫生三号可溶性糖含量最高的是S5处理组，可溶性糖含量为0.052 2 μg/L。

2.2.4 微生物富硒菌肥对叶用莴苣蛋白质的影响 由图4可知，在春茬试验中，蛋白质含量最高的是T3处理组，蛋白质含量为0.037 4 mg/g，相较于对照组增加0.0235 mg/g。秋茬试验中，北紫生二号蛋白质含量最高的是采收前7 d喷施稀释40倍菌肥的E5处理组，蛋白质含量为0.041 9 mg/g，相较于对照组增长0.015 5 mg/g；北紫生三号蛋白质含量最高的是S5处理组，蛋白质含量为0.038 0 mg/g，相较于对照组增长0.019 6 mg/g。

图2 不同施肥处理下春、秋茬叶用莴苣维生素C含量Fig.2 Vitamin C content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

图3 不同施肥处理下春、秋茬叶用莴苣可溶性糖含量Fig.3 Soluble sugar content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

图4 不同施肥处理下春、秋茬叶用莴苣蛋白质含量Fig.4 Protein content of leaf lettuce in spring and autumn under different fertilization treatments

3 讨 论

叶面喷施微生物富硒菌肥可以有效增加叶用莴苣的株高、展幅、单株质量还能增加其中的硒、维生素C和蛋白质含量，然而对球径和可溶性糖的含量几乎没有影响。

本试验通过对叶用莴苣进行叶面喷施富硒菌肥发现，这一举措可有效提高单株质量、株高和展幅，总的来说最适稀释范围为25～50倍。这一现象在对玉米的富硒实验中得到了一定程度上的验证，罗连光[22]等发现在玉米灌浆前期，叶面喷施富硒植物营养素后其鲜苞重、鲜穗重都有了显著地增加，同时在对艾蒿及红小豆的研究所得到的结论也证实了这一点[23-24]。

有研究表明外源硒的施用显着提高了水稻中硒的积累，提高体内硒含量[25]。本试验证实，微生物富硒菌肥的施用使得处理组硒含量较对照组有明显增加，且最适的喷施浓度为稀释30～50倍；外源施加硒确可促进叶用莴苣可溶性糖的合成。有相关实验证明，在0～150 mg/L范围内随着外源硒浓度的增大，甜柿果实中可溶性糖含量上升，品质有所提高[26]。

维生素C又名抗坏血酸，是人体内必须的营养素。对试验数据进行分析可知，外源施加硒对叶用莴苣维生素C含量有一定的促进作用，有相关试验证实对脐橙果树施硒亚硒酸钠也会增加维生素C的含量[27]；邵旭日研究表明，适宜浓度的外源硒肥可显著提高番茄果实的可溶性固形物、维生素C含量等[28]。同时应当注意的是，不同硒浓度对叶用莴苣维生素C含量的促进作用有所不同，不同品种的最适浓度也不尽相同，这就要求在实际生产中外源硒浓度的施用需要精确的标准。

蛋白质是生命的物质基础，是植物主要的构成者，是生长过程中不可缺少的物质。张木[29]研究表明，铝硒配施在一定程度上可以增加小白菜的产量，提高可溶性蛋白的含量。结合前文数据可以看出，春茬试验中，喷施稀释25倍菌肥时蛋白质含量明显增多；秋茬试验中，所有喷施菌肥的处理组蛋白质含量都有增加，大致与喷施菌肥的浓度呈正相关。由此可得出结论硒对叶用莴苣体内蛋白含量有显著促进作用，在稀释倍数25～40倍范围内促进作用达到最优。

综上所述，采收前14 d与采收前7 d喷施相同浓度的菌肥对叶用莴苣中各项指标没有明显影响，采收前喷施1次菌肥就可达到理想的富硒效果，安妮在喷施稀释25倍菌肥时单株质量与硒、维生素C和蛋白质含量都达到最高，但存在硒含量超过安全标准的危险，所以在生产中建议使用比25倍稀释倍数略高的菌肥即可。北紫生二号在喷施稀释70倍菌肥时单株质量增加最多，喷施稀释30、40倍菌肥时硒含量与蛋白质含量都达到最高，喷施稀释50、60倍菌肥时维生素C含量最高，建议在生产中使用稀释30～60倍菌肥适宜。北紫生三号在喷施稀释30～60倍菌肥时，硒、维生素C和蛋白质含量有不同程度的增加。综合不同品种间的试验结果，我们发现在叶用莴苣的生产中使用稀释30～60倍微生物富硒菌肥可使品质得到最大的提升。