鐵源對(duì)水培芥藍(lán)生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響范文

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《河南農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志》2015年第十二期

摘要:

在微量元素通用配方的基礎(chǔ)上設(shè)置EDTA－Fe、FeC6H5O7、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)35種不同鐵源處理，進(jìn)行芥藍(lán)水培試驗(yàn)，研究不同鐵源對(duì)水培芥藍(lán)生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，為選擇水培芥藍(lán)最適鐵源提供依據(jù)。結(jié)果表明，不同鐵源供鐵顯著影響芥藍(lán)的生長(zhǎng)和品質(zhì)。有機(jī)鐵源(EDTA－Fe、FeC6H5O7)處理的芥藍(lán)全株干質(zhì)量、葉綠素含量、可溶性糖含量、薹葉維生素C含量顯著高于無(wú)機(jī)鐵源［FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3］。EDTA－Fe處理的芥藍(lán)生長(zhǎng)與品質(zhì)指標(biāo)及全鐵總吸收量均高于其他處理，而硝酸鹽含量顯著低于其他處理。因此，有機(jī)鐵源對(duì)水培芥藍(lán)生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響優(yōu)于無(wú)機(jī)鐵源，EDTA－Fe作為水培鐵源能夠顯著促進(jìn)植株生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，是水培芥藍(lán)的優(yōu)質(zhì)鐵源。

關(guān)鍵詞:

芥藍(lán);鐵源;水培;生長(zhǎng);品質(zhì)

植物水培營(yíng)養(yǎng)液中常選用硝態(tài)氮源，植物吸收NO－3會(huì)大量釋放OH－，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)液pH值上升較快。營(yíng)養(yǎng)液中的鐵離子隨pH值升高易形成FePO4、Fe(OH)3等沉淀，植物對(duì)其吸收效率大幅下降，易導(dǎo)致缺鐵失綠。蔬菜是最重要的水培植物，對(duì)不同鐵源的吸收效率有很大差異。因此，篩選適合特定蔬菜高效吸收利用的鐵源，具有重要的生產(chǎn)實(shí)際意義。很多研究認(rèn)為，螯合態(tài)鐵的穩(wěn)定性高于普通的無(wú)機(jī)鐵源，更容易被植物吸收利用［1-2］。楊生華等［3］研究表明，EDTA－Fe作為水培生菜的鐵源效果好，但腐殖酸鐵(FA－Fe)更經(jīng)濟(jì)，而劉慧超等［4］則認(rèn)為DTPA－Fe處理比EDTA－Fe、FeSO4、檸檬酸鐵(FeC6H5O7)處理水培生菜效果更好。劉衛(wèi)星等［5］認(rèn)為pH值為5．5—6．5時(shí)，EDTA－Fe與FeC6H5O7作為水培油菜鐵源效果比無(wú)機(jī)鐵源好，F(xiàn)eC6H5O7處理油菜產(chǎn)量最高，且比EDTA－Fe經(jīng)濟(jì)。但也有研究認(rèn)為，當(dāng)溶液pH值增加時(shí)，游離出來(lái)的EDTA與其他金屬離子如鋅、銅和錳螯合，從而影響這些離子的吸收［6］。關(guān)于2種基因型豌豆對(duì)不同鐵源利用的研究結(jié)果表明，無(wú)機(jī)的FeCl3也可作為一種有效鐵源［7］。不同蔬菜種類吸收鐵元素的機(jī)制不同，因此其對(duì)不同鐵源有明顯的吸收偏好。芥藍(lán)(BrassicaalboglatraBailey)是十字花科蕓薹屬一二年生草本植物，以脆嫩的菜薹為食用器官，是華南地區(qū)主要秋冬蔬菜之一［8-9］，現(xiàn)在全國(guó)各地均有栽培。蔬菜水培作為一種現(xiàn)代化的設(shè)施高效生產(chǎn)技術(shù)，應(yīng)用越來(lái)越普遍。芥藍(lán)在水培中易缺鐵，造成葉片黃化和產(chǎn)量下降。目前尚未見(jiàn)關(guān)于不同鐵源對(duì)芥藍(lán)生長(zhǎng)影響的研究報(bào)道。鑒于此，研究2種有機(jī)鐵源和3種無(wú)機(jī)鐵源處理對(duì)水培芥藍(lán)生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，旨在篩選最適宜芥藍(lán)水培的優(yōu)質(zhì)鐵源。

1材料和方法

1．1材料培養(yǎng)本試驗(yàn)以尖葉夏芥藍(lán)為試材，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜試驗(yàn)基地大棚內(nèi)進(jìn)行。于2011年4月12日播種，以珍珠巖為基質(zhì)，穴盤(pán)育苗，5月10日90%苗長(zhǎng)至3葉1心時(shí)移栽，定植于塑料箱(8cm×42cm×61cm)，6月22日采收。

1．2試驗(yàn)處理本試驗(yàn)大量元素采用1/2劑量Hoagland營(yíng)養(yǎng)液配方，在通用配方的基礎(chǔ)上設(shè)置5種不同鐵源處理:EDTA－Fe、FeC6H5O7、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3，各處理的鐵濃度與原配方中鐵濃度相同。每箱栽植11株芥藍(lán)幼苗為1個(gè)重復(fù)，共設(shè)置4個(gè)重復(fù)，完全隨機(jī)排列。每2d測(cè)1次pH值，并用1mol/LNaOH或HCl調(diào)節(jié)pH值為6．3—6．5，每隔45min通氣1次，每次通氣15min，6～7d換1次營(yíng)養(yǎng)液。

1．3指標(biāo)測(cè)定芥藍(lán)80%達(dá)商品采收標(biāo)準(zhǔn)“齊口花”時(shí)每箱隨機(jī)取3—4株為樣品。測(cè)定株高、莖粗(菜薹5—6節(jié)處)，將植株分成根、薹莖、薹葉三部分，分別稱鮮質(zhì)量和干質(zhì)量(105℃下殺青15min，然后75℃烘干至恒定質(zhì)量)。全鐵含量測(cè)定參照《土壤農(nóng)化分析》［10］，采用原子吸收分光光度法。葉片的光合色素含量測(cè)定參照張憲政［11］的方法。將芥藍(lán)的菜薹分為葉片和薹莖兩部分，分別測(cè)定營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和硝酸鹽含量。維生素C(Vc)含量的測(cè)定采用2，6－二氯靛酚比色法，可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)比色法，可溶性糖測(cè)定采用蒽酮比色法，硝酸鹽含量測(cè)定采用水楊酸比色法［12］。

1．4統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2003和SPSS13．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，處理間的多重比較分析采用Duncan法。

2結(jié)果與分析

2．1不同鐵源對(duì)芥藍(lán)株高和莖粗的影響有機(jī)鐵源處理(EDTA－Fe、FeC6H5O7)芥藍(lán)的株高顯著高于無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］(圖1)，其中，EDTA－Fe處理最高，但與FeC6H5O7處理差異不顯著，F(xiàn)eSO4處理最低。EDTA－Fe處理芥藍(lán)的莖粗最大，與其他4種鐵源處理差異顯著。

2．2不同鐵源對(duì)芥藍(lán)生物量的影響EDTA－Fe處理芥藍(lán)的地上部鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量和全株干、鮮質(zhì)量均最高(表1)，并與無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］差異顯著，但與FeC6H5O7處理差異不顯著。FeC6H5O7處理的芥藍(lán)全株干質(zhì)量顯著高于無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］，但其余3個(gè)生物量指標(biāo)與FeCl3處理差異不顯著。無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］之間各生物量指標(biāo)均無(wú)顯著差異。

2．3不同鐵源對(duì)芥藍(lán)葉綠素含量的影響EDTA－Fe處理芥藍(lán)的葉綠素a及總?cè)~綠素含量均顯著高于其他4種鐵源處理(表2)，F(xiàn)eC6H5O7處理葉綠素b及類胡蘿卜素含量與EDTA－Fe處理無(wú)顯著差異，但顯著高于無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］;有機(jī)鐵源處理(EDTA－Fe和FeC6H5O7)的總?cè)~綠素含量高于無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］，表明使用有機(jī)鐵源(EDTA－Fe和FeC6H5O7)能夠顯著提高芥藍(lán)葉綠素含量，其中以EDTA－Fe效果最優(yōu)。

2．4不同鐵源對(duì)芥藍(lán)菜薹營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響EDTA－Fe處理芥藍(lán)的薹葉可溶性蛋白含量顯著高于其他4個(gè)鐵源處理(圖2)，其他鐵源處理［FeC6H5O7、FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］之間除FeC6H5O7與FeSO4、Fe2(SO4)3處理差異顯著外，其他處理間無(wú)顯著差異，各處理薹莖可溶性蛋白含量間均無(wú)顯著差異。EDTA－Fe處理芥藍(lán)的薹葉可溶性糖含量顯著高于其他4個(gè)處理(圖3)，其中，F(xiàn)eCl3處理最低，有機(jī)鐵源處理(EDTA－Fe、FeC6H5O7)薹莖可溶性糖含量顯著高于無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］，而無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］間無(wú)顯著差異。有機(jī)鐵源處理(EDTA－Fe、FeC6H5O7)芥藍(lán)的薹葉Vc含量顯著高于無(wú)機(jī)鐵源處理［FeCl3、FeSO4和Fe2(SO4)3］(圖4)，其中，EDTA－Fe處理顯著高于FeC6H5O7處理，而FeSO4處理最低;薹莖Vc含量各處理間均無(wú)顯著差異。

2．5不同鐵源對(duì)芥藍(lán)菜薹硝酸鹽含量的影響EDTA－Fe處理芥藍(lán)的薹莖和薹葉硝酸鹽含量均顯著低于其他4種鐵源處理(圖5)，其中，F(xiàn)eSO4處理薹葉硝酸鹽含量最高，F(xiàn)e2(SO4)3處理薹莖酸鹽含量最高。

2．6不同鐵源對(duì)芥藍(lán)全鐵含量和吸收量的影響各處理間芥藍(lán)薹葉的全鐵含量差異顯著(圖6)，其中，EDTA－Fe處理最高，F(xiàn)eCl3處理最低。薹莖中除FeCl3和Fe2(SO4)3處理差異不顯著外其余各處理間差異顯著，其中FeSO4處理全鐵含量最高，EDTA－Fe處理最低。EDTA－Fe、FeCl3處理根系全鐵含量最低并與其余處理差異顯著，而Fe2(SO4)3處理顯著高于其他處理。EDTA－Fe處理芥藍(lán)的全鐵總吸收量最高，F(xiàn)eCl3處理最低;從各部分吸收量占比來(lái)看，EDTA－Fe處理薹葉吸收量占比最高，F(xiàn)eC6H5O7、FeSO4處理薹莖占比最高，而Fe2(SO4)3根系吸收量占比最高。

3結(jié)論與討論

鐵是植物必須的營(yíng)養(yǎng)元素，適宜的鐵濃度對(duì)植物的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用［13-17］。本研究中EDTA－Fe處理的芥藍(lán)地上部鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、全株干鮮質(zhì)量、株高、莖粗、葉綠素含量、薹葉可溶性蛋白、可溶性糖、薹葉Vc含量都顯著高于無(wú)機(jī)鐵源，F(xiàn)eC6H5O7處理次之。同時(shí)EDTA－Fe處理芥藍(lán)器官的硝酸鹽含量顯著低于其他鐵源處理。對(duì)芥藍(lán)來(lái)說(shuō)，有機(jī)鐵源比無(wú)機(jī)鐵源的處理效果好，這與前人的研究結(jié)果一致［3，5，18］。EDTA－Fe處理芥藍(lán)對(duì)鐵的吸收量最高，F(xiàn)eC6H5O7次之，F(xiàn)eSO4、Fe2(SO4)3較少，F(xiàn)eCl3在植株中積累最少。因此芥藍(lán)對(duì)EDTA－Fe較高的吸收量可能是其促進(jìn)生長(zhǎng)、改善品質(zhì)的原因。一般認(rèn)為，二價(jià)鐵是植物吸收的鐵素的主要形態(tài)，而三價(jià)鐵必須在輸入細(xì)胞質(zhì)之前在根表還原成二價(jià)鐵［19］。不同鐵源的吸收差異與鐵源的形態(tài)有關(guān)，無(wú)機(jī)鐵主要是三價(jià)鐵，F(xiàn)eSO4在營(yíng)養(yǎng)液中也很容易被氧化為三價(jià)形態(tài)，而EDTA－Fe由于受到螯合劑的保護(hù)，能保持為易于吸收的二價(jià)形態(tài)。EDTA－Fe處理鐵在薹葉中含量最高，在根系和薹莖中最低;其他鐵源在根中和薹莖中含量高，在葉中含量卻很低。有研究表明，玉米莖節(jié)中常有大量的鐵沉積，而葉片中鐵含量卻很低［20］。這可能與鐵在木質(zhì)部中運(yùn)轉(zhuǎn)的形態(tài)有關(guān)，用EDTA－Fe作為鐵源可能更有利于結(jié)合態(tài)鐵吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)至功能葉中，避免根系吸收的鐵在根中和薹莖中沉淀。植物吸收的鐵大部分存在于葉綠體中，參與光合作用，葉片中鐵含量增加，有利于葉綠素、維生素C、可溶性蛋白等的合成。本研究中FeC6H5O7處理芥藍(lán)葉片中鐵含量并不高，但也顯著提高了葉綠素含量，原因是葉綠素的含量主要是與活性鐵而不是全鐵的含量相關(guān)［19-20］。本試驗(yàn)研究條件下認(rèn)為，有機(jī)鐵源對(duì)水培芥藍(lán)生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響優(yōu)于無(wú)機(jī)鐵源，其中EDTA－Fe鐵源表現(xiàn)最好，是芥藍(lán)水培的最佳鐵源。

參考文獻(xiàn):

［1］lvarez-FernándezA，García-MarcoS，LucenaJJ．Evalu-ationofsyntheticiron(Ⅲ)-chelates(EDDHA/Fe3+，ED-DHMA/Fe3+andthenovelEDDHSA/Fe3+)tocorrectironchlorosis［J］．EuropJAgronomy，2005，22:119-130．

［2］SonneveldC，VoogtW．Studiesontheapplicationofirontosomeglasshousevegetablesgrowninsoillessculture［J］．PlantandSoil，1985，85:55-64．

［3］楊生華，洪堅(jiān)平，孟會(huì)生，等．不同鐵源對(duì)水培生菜產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究［J］．山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35(10):22-25．

［4］劉慧超，盧欽燦，肖衛(wèi)強(qiáng)．不同形態(tài)鐵肥對(duì)水培生菜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響［J］．長(zhǎng)江蔬菜，2009(22):66-68．

［5］劉衛(wèi)星，謝英荷，張耀鴻，等．不同鐵源對(duì)水培油菜產(chǎn)量品質(zhì)影響的研究［J］．山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，23(2):112-116．

［6］CullDC．Nutrientfilmtechnique:Ironnutritionofsweetpepperinrelationtoroottemperature［J］．ActaHort，1982，126:397-407．

［7］崔驍勇，吳靜，曹一平，等．兩種豌豆基因型對(duì)不同鐵源利用的研究［J］．土壤，1999(3):155-160．

［8］關(guān)佩聰．芥蘭個(gè)體發(fā)育與菜薹形成的研究［J］．中國(guó)蔬菜，1989(1):3-6．

［9］秦耀國(guó)，楊翠芹，曹必好，等．芥藍(lán)栽培與生理研究進(jìn)展［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(24):11496-11498，11522．

［10］鮑士旦．土壤農(nóng)化分析［M］．3版．北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999．

［11］張憲政．植物葉綠素含量測(cè)定———丙酮乙醇混合液法［J］．遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986(3):26-27．

［12］李合生．植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)［M］．北京:高等教育出版社，2000．

［13］鄒春琴，李春儉，張福鎖，等．鐵和不同形態(tài)氮素對(duì)玉米植株吸收礦質(zhì)元素及其在體內(nèi)分布的影響———Ⅰ．對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)元素的影響［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1996，2(1):68-73．

［14］彭春霞．鐵營(yíng)養(yǎng)對(duì)蕹菜生長(zhǎng)和品質(zhì)影響研究［D］．長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012．

［15］劉澤軍，趙越，殷文娟，等．庫(kù)爾勒香梨葉片中鐵的含量表征及鐵空間分布［J］．天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，20(8):13-17．

［16］李成，趙輝，王懷勤，等．蔬菜中鐵元素的含量及分布研究［J］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007(5):18．

［17］楊生華，洪堅(jiān)平，孟會(huì)生，等．不同鐵源對(duì)水培生菜產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究［J］．山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35(10):22-25．

［18］孟會(huì)生．蔬菜液培營(yíng)養(yǎng)液研制與應(yīng)用的研究［D］．太原:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005．

［19］金亞波，韋建玉，王軍．植物鐵營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展Ⅰ:生理生化［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35(32):10215-10219．

［20］鄒春琴，陳新平，張福鎖，等．活性鐵作為植物鐵營(yíng)養(yǎng)狀況診斷指標(biāo)的相關(guān)研究［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1998，4(4):399-406．

作者：蘇蔚 王堅(jiān) 宋世威 劉厚誠(chéng) 孫光聞 陳日遠(yuǎn) 單位：華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院