不同浓度海藻肥对叶用莴苣抗逆性的影响

张美玲，刘 爽，王姗姗，崔 赛，葛振宇，王春男，田英豪，程东娟，王建霄*

（1.河北工程大学，河北 邯郸 056038；2.河北省农业生物技术创新中心，河北 秦皇岛 066004；3.河北省农业农村厅植物营养与海洋功能肥料重点实验室，河北 秦皇岛 066004；4.河北省企业技术中心，河北 秦皇岛 066004；5.领先生物农业股份有限公司，河北 秦皇岛 066004；6.中国农业大学资源与环境学院，北京 100083）

叶用莴苣（L.），俗称生菜，为菊科莴苣属莴苣种1～2年生草本植物，原产于地中海沿岸，是世界上最重要的叶菜之一。因其口感好、热量低，受到众多消费者的喜爱，因此种植面积逐年增加。叶用莴苣喜冷凉环境，一年四季均可栽培，生产过程中多采用育苗移栽的栽培方法，但常会受到高温、盐渍、干旱等胁迫而降低产量以及品质，因此提高叶用莴苣的抗逆性迫在眉睫。

海藻肥是用天然海藻再配上一定量的氮、磷、钾以及微量元素加工而成的一种肥料，含有海藻所特有的海藻酸钠、矿物质、氨基酸和生长调节物质。段永华等研究表明，施用海藻肥有利于作物根系的生长，增大茎秆维管束细胞，加快水分、养分与光合有机产物的运输，同时具有延缓土壤盐渍化等作用。添加3/8倍霍格兰营养液＋1 000倍液海藻肥和1/4倍霍格兰营养液＋1 000倍液海藻肥能够显著提高叶用莴苣可溶性糖含量和光合色素含量。殷颖等研究表明，1 200和1 600倍液海藻肥有利于紫油菜生长，且叶绿素以及VC含量较高。Yusuf等研究表明，海藻提取物可促进辣椒对营养元素的吸收，每盆100 mL海藻提取物有利于辣椒生长，在芥菜上也有同样效果。马德源等研究表明，与传统肥料相比，海藻肥具有安全无毒、全面高效、环境友好等优势。为了减少传统肥料对环境造成的污染，提高叶用莴苣的抗逆性，本研究通过盆栽试验探究海藻肥对叶用莴苣抗逆性的影响，以期为海藻肥在叶用莴苣生产中的应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验以意大利生菜“绿珊”为材料。供试肥料有“冲动”海藻腐植酸平衡营养液（市场购买）：无机盐含量约56.9%，总糖含量约50.6%，酸性多糖含量约50%，酚类化合物含量0.7%；桂湖复合肥（15-15-15），由眉山市新都化工复合肥有限公司生产，硫含量大于10%，总养分大于45%。

1.2 试验方法

试验于2021年4—8月在中国农业大学曲周试验站日光培养室进行。设置7个施肥处理，具体见表1。4月初将未施肥的土壤晾晒、过筛、装盆，每盆施入桂湖复合肥3 g。4月中旬在温室内采用穴盘育苗，待苗长到一定大小时移栽到花盆中，每盆1株，每个处理3盆，重复3次，随机区组排列。缓苗1周后，冲施1次海藻肥。

表1 不同试验处理肥料用量设计

1.3 测定指标及方法

在定植后10、20、30 d分别进行取样，每次每处理随机选取3株测定株高、地上部鲜质量、地上部干质量、抗氧化系统（超氧化物歧化酶SOD活性、维生素C含量）、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖含量）、丙二醛（MDA）、叶绿素以及氮、磷、钾含量。

用直尺测量株高，用电子天平称量地上部鲜质量，然后将植株置于105 ℃杀青2 h后在75 ℃下烘干至恒重，称量干质量。维生素C含量采用比色法测定；SOD含量采用氮蓝四唑法测定；脯氨酸含量采用茚三酮比色法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定；叶绿素含量采用分光光度法测定。

1.4 数据处理

采用WPS 2019进行数据统计和图表绘制，采用SPSS 20进行单因素方差分析，采用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同浓度海藻肥对叶用莴苣生长的影响

添加不同浓度的海藻肥对叶用莴苣生长均具有促进作用。T—T处理叶用莴苣的株高、地上部鲜质量、地上部干质量均高于CK（图1—3）。株高在定植后10、20 d均以T处理最高，定植后30 d以T处理最高；T处理在定植后10、20、30 d分别比CK极显著提高14.24%、22.42%、17.21%；T处理在定植后10 d比CK显著提高11.02%，定植后20、30 d分别比CK极显著提高21.83%、17.44%（图1）。地上部鲜质量在定植后10、20 d以T处理最大，在定植后10 d比CK增加11.88%，定植后20 d显著增加19.90%；定植后30 d以T处理最大，较CK显著增加12.71%（图2）。地上部干质量在定植后10、20、30 d均以T处理最大，分别比CK显著提高29.18%、22.02%和22.02%（图3）。

图1 不同浓度海藻肥对叶用莴苣株高的影响

图2 不同浓度海藻肥对叶用莴苣地上部鲜质量的影响

图3 不同浓度海藻肥对叶用莴苣地上部干质量的影响

2.2 不同浓度海藻肥对叶用莴苣抗氧化物质的影响

SOD可以清除对机体有害的超氧阴离子自由基，维持机体内代谢平衡。维生素C可以清除体内的活性氧基团及一些自由基，以保护细胞免遭氧化损害。添加不同浓度海藻肥提高了叶用莴苣抗氧化物质的含量，T—T处理叶用莴苣的SOD、维生素C含量均高于CK，且均以T处理最高，其中SOD含量在定植后10、20、30 d分别比CK极显著高出18.49%、36.96%、52.69%（图4），维生素C含量分别比CK极显著高出28.27%、46.55%、40.22%（图5）。由此说明T处理对提高抗氧化物质含量有明显作用。

图4 不同浓度海藻肥对叶用莴苣SOD含量的影响

图5 不同浓度海藻肥对叶用莴苣维生素C含量的影响

2.3 不同浓度海藻肥对叶用莴苣渗透调节物质的影响

脯氨酸是一种相容性渗透调节物质，在胁迫条件下不仅是植物生长调节剂还是大分子物质的保护剂。可溶性糖能够提高细胞液的浓度，降低其渗透势。不同浓度海藻肥处理的叶用莴苣脯氨酸、可溶性糖含量比CK均有所升高，且均以T处理最高，其中脯氨酸含量在定植后10、20、30 d分别比CK极显著高出48.58%、56.25%、47.62%（图6），可溶性糖含量分别极显著高出32.06%、50.64%、34.30%（图7）。由此说明T处理对叶用莴苣的渗透调节物质有显著影响。

图6 不同浓度海藻肥对叶用莴苣脯氨酸含量的影响

图7 不同浓度海藻肥对叶用莴苣可溶性糖含量的影响

2.4 不同浓度海藻肥对叶用莴苣MDA含量的影响

MDA含量一般作为考查细胞受胁迫程度的指标之一。T—T处理的叶用莴苣MDA含量均显著低于CK，T处理在定植后10、20、30 d分别比CK极显著降低18.18%、43.32%、74.6%，其中在定植后10、30 d均达到最低（图8）。说明适宜浓度的海藻肥对叶用莴苣丙二醛含量有显著降低作用。

图8 不同浓度海藻肥对叶用莴苣MDA含量的影响

2.5 不同浓度海藻肥对叶用莴苣叶绿素含量的影响

叶片光合色素含量与植物光能吸收和转化相关，直接影响着叶片光合产物的积累。不同浓度海藻肥处理的叶用莴苣叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b的含量均有所提高，其中叶绿素a平均含量在定植后10、20、30 d比CK分别提高37.65%～56.20%、19.15%～39.20%、17.65%～33.30%（图9），叶绿素b平均含量分别提高13.64%～20.83%、3.85%～19.35%、3.70%～27.80%（图10），叶绿素a＋b的平均含量分别提高33.3%～50.00%、16.53%～35.26%、23.48%～37.27%（图11）。7个处理中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b含量均以T最高，表明适宜浓度海藻肥有利于叶用莴苣叶片叶绿素的合成。

图9 不同浓度海藻肥对叶用莴苣叶绿素a含量的影响

图10 不同浓度海藻肥对叶用莴苣叶绿素b含量的影响

图11 不同浓度海藻肥对叶用莴苣叶绿素a+b含量的影响

2.6 不同浓度海藻肥对叶用莴苣养分含量的影响

在定植后10、20、30 d，T—T处理的叶用莴苣全氮、全磷、全钾含量均较CK提高，且始终以T处理最高。全氮含量在定植后10、20 d各处理间均无显著差异，在定植后30 d T—T处理均较CK极显著提高，其中T提高了28.7%（图12）；全钾含量在定植后10、20 d各处理间均无显著差异，在定植后30 d T较CK显著提高15.8%（图13）；全磷含量在试验期间无显著变化（图14）。由此得出，添加海藻肥对叶用莴苣全氮、全磷的积累具有影响，T处理养分吸收效果最好。

图12 不同浓度海藻肥对叶用莴苣全氮含量的影响

图13 不同浓度海藻肥对叶用莴苣全钾含量的影响

图14 不同浓度海藻肥对叶用莴苣全磷含量的影响

3 讨论与结论

3.1 讨论

海藻肥能够促进作物的生长，但适宜浓度的海藻肥才能发挥促增长的作用。本研究发现，6种浓度的海藻肥均能增加叶用莴苣的株高、地上部鲜质量等，T（喷施1.50 g/L海藻肥）处理地上部干质量始终最大；而株高和地上部鲜质量在定植后10 d和20 d；达到最大，30 d时T（喷施2.00 g/L海藻肥）达到最大。这与宋修超等用不同浓度海藻肥浇灌菜椒幼苗的结果相似。原因是适宜浓度的海藻肥可以促进植物茎部维管束细胞的增长，增加养分运输能力，进而促进植物的生长。

海藻肥能够提高叶用莴苣抗氧化物质的含量。颜佳雯等研究表明，海藻肥对食用菌子实体内多种酶都有促进作用。本研究中喷施2.00 g/L海藻肥可以显著提高叶用莴苣抗氧化物质的活性，这与崔丹丹等用海藻肥处理菜心的研究结果也一致。

当海藻肥浓度为2.00 g/L时，渗透调节物质含量较CK显著提高，表明适宜浓度的海藻肥可提高叶用莴苣渗透调节物质的含量，这与管宇翔等、耿银银的研究结果相似。

当海藻肥浓度为2.00 g/L时，叶用莴苣中的丙二醛含量最低，可在一定程度上减少细胞受到的胁迫。杨锦等在研究海藻功能物质对菜心抗旱胁迫的影响中表明，海藻肥处理能够抑制丙二醛的产生，但差异不显著，而添加外源海藻酸后能够显著抑制丙二醛产生，并以1倍的添加量为最佳，这与本研究结果一致。

海藻肥中拥有丰富的甜菜碱，可以促进植物的光合作用。本研究中6个添加海藻肥处理均能提高叶用莴苣中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a＋b的含量，其中喷施1.50 g/L海藻肥的增长效果最显著。在番茄幼苗上喷施海藻肥，叶绿素含量比NaCl胁迫处理明显提高；在小麦叶面喷施海藻有机生物肥也同样有利于叶绿素的合成和分解，这与本研究结果相似。因此，适宜浓度的海藻肥能够促进叶绿素的合成。

矿质元素是植物生长所必须的营养元素，随着施肥浓度的增加，叶用莴苣中的全氮、全磷、全钾含量也在增加，当海藻肥浓度为2.00 g/L时，全氮、全磷、全钾的含量比CK显著增加。这与车琴琴等在苹果上施加5 g/L海藻肥时氮、磷、钾含量分别比CK增加2.24%、2.70%、10.40%，当海藻肥施用量为10 g/L时，氮、磷、钾含量分别增加8.52%、21.62%、15.20%的结果相似。说明施用适宜浓度的海藻肥可以增加叶用莴苣中的矿质元素含量。

3.2 结论

在喷施不同浓度海藻肥的条件下，叶用莴苣的株高较对照增加。叶用莴苣的地上部干质量从T到T处理呈上升的趋势，从T到T处理呈下降的趋势。叶用莴苣叶片中的抗氧化系统（SOD、维生素C）被激活，渗透调节物质（可溶性糖和脯氨酸）含量从T到T处理呈上升的趋势，从T到T处理呈下降的趋势，以T处理最高，但MDA含量以T处理最低。由此得出，施用适宜浓度的海藻肥能够提高叶用莴苣的抗逆性，以喷施1.50 g/L和2.00 g/L海藻肥效果较好。