氮素形态及配比对水培油麦菜苗期生长的影响

张春柳

(宁德市农业农村局，福建 宁德 352000)

氮素是植物生长发育的重要营养元素之一，施加适量氮素有利于叶绿素的合成，从而提高作物的产量和品质[1]。植物吸收的氮素主要来源于铵态氮和硝态氮，铵态氮可直接被吸收，硝态氮部分还原为铵态氮被吸收利用，部分储存在液泡中[2]。两种氮素形态的吸收利用以及转换为营养物质的方式不同，导致其代谢产生的营养物质积累量存在差异。植物对氮素形态的吸收效果受其生长发育及生理器官的影响[3]，适当的氮素形态及配比可以促进根系的吸收，提高相关酶活性，从而提高作物的经济价值和营养品质[4-5]。

油麦菜(LactucasativaL.)为菊科莴苣属，富含维生素及矿质元素，口感风味极佳，营养价值高[6]。随着设施农业的发展，油麦菜水培技术受到广泛关注。氮素是水培油麦菜的主要营养液，其形态配比对油麦菜的品质及产量影响较大。氮素施用过多易导致蔬菜亚硝酸过量，施用不足则使植株地上部生物量积累减少，叶面积减小，生长发育受到抑制[7]。水培营养液的氮素主要来源于铵态氮与硝态氮[8]。陈贵林等[9]研究发现，铵态氮与硝态氮配比为1.0∶4.0可以降低植物中亚硝酸盐的富集；胡海非等[10]研究表明，铵态氮与硝态氮配比为3.0∶7.0可提高油麦菜光合色素的积累以及光合效率；林俊芳等[11]研究发现，铵态氮与硝态氮配比为3.0∶7.0时，油麦菜的栽培效果最好，但有关油麦菜地上部分与根系在不同氮素形态配比下的协调关系尚未见报道。因此，本文探讨了不同氮素形态及配比对水培油麦菜苗期生长的影响，以期筛选出适合的水培营养液，为提高油麦菜产量提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料 供试油麦菜购自青县兴运种业有限公司，18 ℃下浸种催芽，等到80%露白后播种。

1.1.2 试剂 分析纯乙酸乙酯，购自太仓沪试试剂有限公司；磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、考马斯亮蓝G-250、95%乙醇、85%磷酸、浓硫酸、分析纯蔗糖、分析纯蒽酮、酚酞指示剂、0.1 mol·L-1氢氧化钠、硝酸盐氮标准品、1 mol·L-1盐酸，均购自上海沃凯生物技术有限公司。

1.2 试验设计

表1 参试营养液大量元素配方

育苗后约3 d发芽，待幼苗长到两叶一心时炼苗。炼苗1～2 d后将幼苗轻轻挖起并洗净根部，用泡沫条移植到定植穴中。将幼苗分别置于不同营养液中进行缓苗，期间注意害虫防治。移栽后2、4、6、8、10 d进行各项指标的测定。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 生长指标 将幼苗带根轻轻拔起，用滤纸吸干根系及叶片表面水分，用感量为0.1 mg的分析天平测量根及地上部分鲜重。

1.3.2 品质指标 采样后将部分样品置于-80 ℃冰箱，用于测定可溶性蛋白、可溶性糖、有机酸及硝酸盐含量。其中，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法[13]测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法[13]测定；有机酸含量采用氢氧化钠标定法[14]测定；硝酸盐含量采用紫外分光光度法[13]测定。

1.4 统计与分析

采用Excel软件进行数据处理，并绘制柱形图；采用DPS软件进行LSD显著性分析。

2 结果与分析

2.1 氮素形态及配比对油麦菜苗期生长的影响

2.1.1 地上部分鲜重 由图1可知，不同氮素形态及配比对植株地上部鲜重的影响基本一致，总体上随移栽天数的增加呈上升的趋势，但移栽后2～6 d增长缓慢，8～10 d除T5处理外，增长速率均明显提高。移栽后2～10 d，植株地上部鲜重依次为：T2>T3>T1>T4>T5，且各处理间差异显著。综合来看，T2处理最有利于油麦菜苗期地上部分鲜重的提升。

图1 氮素形态及配比对油麦菜苗期地上部分鲜重的影响

2.1.2 根鲜重 由图2可知，各处理油麦菜根系鲜重整体上随移栽天数的增加而升高，但前期增长缓慢，后期增长速率加快。移栽后2 d，T2、T3处理根系鲜重差异不显著，但均显著大于其他处理；移栽后4～10 d，根系鲜重依次为：T2>T3>T1>T4>T5，且各处理间差异达显著水平。可见，T2处理最有利于油麦菜苗期根系鲜重的增长。

图2 氮素形态及配比对油麦菜苗期根系鲜重的影响

2.2 氮素形态及配比对油麦菜苗期品质指标的影响

2.2.1 可溶性蛋白含量 由图3可知，随着移栽天数的增加，T1、T4和T5处理油麦菜地上部可溶性蛋白含量呈“M”型变化趋势，移栽后2～4 d增长较快，4～8 d变化缓慢，8～10 d又快速降低；T2和T3处理均先升高后降低。相同移栽天数下，各处理地上部可溶性蛋白含量差异均达显著水平，其中移栽后2、4、8 d均为T4处理最大，移栽后8 d达11.249 mg·g-1，是T1处理(8.927 mg·g-1)的1.26倍；移栽后10 d，T5处理最大。综合来看，T4处理最适合油麦菜苗期地上部分可溶性蛋白的积累，T5处理次之。

图3 氮素形态及配比对油麦菜苗期地上部分可溶性蛋白含量的影响

由图4可知，各处理油麦菜根系可溶性蛋白含量总体上随移栽天数的增加而增大，但増长趋势逐渐减缓。移栽后2 d，T2、T3处理根系可溶性蛋白含量差异不显著，但与其他处理差异达显著水平；移栽后4～10 d，各处理间可溶性蛋白含量依次为：T1>T2>T3>T4>T5，且差异均达显著水平。其中，T1处理移栽后10 d可溶性蛋白含量为3.110 mg·g-1，T5处理仅1.875 mg·g-1。可见，T1处理最适合油麦菜苗期根系可溶性蛋白的积累，T2处理次之。

图4 氮素形态及配比对油麦菜苗期根系可溶性蛋白含量的影响

2.2.2 可溶性糖含量 由图5可知，各处理油麦菜地上部分可溶性糖含量总体上随着移栽天数的增加而增大，且移栽后6～10 d增长较快。移栽后2、6、8、10 d，可溶性糖含量大小依次为：T5>T4>T3>T2>T1，各处理间差异均达显著水平。可见，T5处理最有利于油麦菜苗期可溶性糖含量的积累。

图5 氮素形态及配比对油麦菜苗期地上部分可溶性糖含量的影响

由图6可知，氮素形态及配比对油麦菜根系可溶性糖含量影响不同。除T1处理外，其他处理根系可溶性糖含量均随移栽时间的延长呈增长趋势。移栽后2、8、10 d，T5处理可溶性糖含量均最高，且显著大于其他处理，其中移栽后10 d可溶性糖含量约为T1的2倍。表明T5处理下油麦菜苗期根系可溶性糖含量最高。

图6 氮素形态及配比对油麦菜苗期根系可溶性糖含量的影响

2.2.3 有机酸含量 不同氮素形态及配比处理下，油麦菜地上部有机酸含量见图7。除T2处理外，其他处理地上部有机酸含量均随移栽天数的增加而增大。不同移栽天数下，各处理有机酸含量大小依次为：T5>T1>T4>T3>T2，且除移栽后2 d，T2、T3处理差异不显著外，其他处理差异均达显著水平。可见，T5处理对地上部分有机酸含量促进效果最佳，其次是T1处理。

图7 氮素形态及配比对油麦菜苗期地上部分有机酸含量的影响

由图8可知，移栽后2～6 d，各处理油麦菜根系有机酸含量变化不大，8～10 d上升明显。移栽后2～6 d，T2处理有机酸含量显著大于其他处理；移栽后8、10 d，T3处理含量最大，且与其他处理差异显著。总体来看，T3处理对根系有机酸含量促进作用明显，T2次之。

图8 氮素形态及配比对油麦菜苗期根系有机酸含量的影响

2.2.4 硝酸盐含量 苗期油麦菜地上部分与根系硝酸盐含量变化趋势一致(图9、图10)。不同移栽天数下，地上部分和根系硝酸盐含量依次为：T1>T2>T3>T4>T5，且各处理间差异达显著水平。随着移栽天数的增加，各处理硝酸盐含量不断增大，并在第10天达到最大值。可见，T5处理地上部分与根系的硝酸盐积累量均最低。各处理地上部分硝酸盐含量最高为310.01 μg·g-1，未超出无公害蔬菜硝酸盐含量标准(<432.00 μg·g-1)[15]。

图9 氮素形态及配比对油麦菜苗期地上部分硝酸盐含量的影响

图10 氮素形态及配比对油麦菜苗期根系硝酸盐含量的影响

3 讨论

3.1 不同形态氮素水平对油麦菜苗期生长的影响

3.2 不同形态氮素水平对油麦菜苗期品质指标的影响

可溶性蛋白对植物细胞的渗透调节起重要作用。蛋白质的合成需要氮的参与形成，且因氮素形态不同而存在差异[17]。铵态氮直接参与可溶性蛋白的合成，而硝态氮则是间接参与[18]。本研究表明，移栽后10 d，T5处理油麦菜地上部分积累的可溶性蛋白较多，T1处理根系含量最高，说明铵态氮更有利于地上部分可溶性蛋白的积累。可溶性糖含量受氮素形态配比的影响[19]，高氮可提高和光合作用相关的基因表达，从而增加可溶性糖含量[18]。对油麦菜[6]和韭菜[19]的研究认为，部分铵态氮代替硝态氮可提高植物可溶性糖含量，从而提升产品品质。本研究表明，T5处理油麦菜苗期地上部分与根系的可溶性糖含量最高，说明铵态氮更有利于糖类的合成，这与王健[20]对菠菜的研究结果一致。有机酸是衡量蔬菜品质的重要指标之一。本研究表明，T5处理油麦菜苗期地上部分有机酸的含量最高，说明铵态氮更利于油麦菜地上部分有机酸的积累，这与侯迷红等[21]的研究结果相一致。蔬菜吸收过多硝酸盐极易造成硝酸盐代谢不均衡，导致亚硝酸盐积累过量[22]。本研究表明，T5处理油麦菜苗期地上部分及根系的硝酸盐含量均最低，说明增加铵态氮还可降低油麦菜幼苗的硝酸盐含量。