海绿素对荇菜特征品质及产量的影响

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本文作者：王廷芹作者单位：广东海洋大学农学院

苋菜是苋科苋属1a生植物，又名米苋、赤苋、雁来红等，苋菜按其颜色分红苋、绿苋和红绿杂色3种。其营养价值丰富，并具有较好的医用价值［1］。我国医学认为，苋菜还是一种保健蔬菜［2］。另外，苋菜抗病虫能力强，是一种天然的无公害绿色食品［3］。海绿素原材料是来自大西洋海域中的天然海藻，呈现独特的海洋绿色，含天然海藻酸大于40g／L，富含螯合态微量元素以及氮、磷、钾等多种养分，是目前中国唯一的采用保护性工艺生产的无公害海藻类营养剂，对作物安全无毒，可迅速植物吸收，具有促根保苗、增强抗病、改善品质、增加产量等多重作用。在黄瓜、番茄、小麦、大豆、花生、葡萄等作物所做的试验表明，使用海藻肥可提高种子发芽率，促进根系发育和主茎的粗大，刺激根茎对土壤养分的吸收，对作物的产量、品质、保鲜以及抗病虫害方面均具有极大的作用［4－7］。在国外，海藻肥作为苗木、花卉、果树、农作物及草坪等的肥料广泛使用，南非、英国、新西兰是生产海藻肥最为成功的国家，每年都生产上千吨的海藻液体肥［8］。我国对海藻肥的研究比较晚，孙盈萍等［9］在棉花生产上试验表明，海绿素对棉花的生长发育具有促进作用，对棉花黄萎病有一定的抑制作用。该试验研究海绿素在苋菜上的应用价值，以期为苋菜生产提供一定理论基础。

1材料与方法

1．1试验材料

供试材料为湛江伟坤牌尖叶白骨苋菜。海绿素由北京新禾丰农化资料有限公司提供，主要成分为天然海藻酸。天然海藻酸≥40g／L，富含纯天然植物源生长素、细胞分裂素、赤霉素等调节剂和海藻酸、维生素、低聚糖等植物活性因子。N＋P2O5＋K2O≥440g／L；Cu＋Fe＋Mn＋Zn＋B≥20g／L。

1．2试验方法

试验于广东海洋大学主校区后山基地进行。2009年7月1日播种，每个小区面积为2m2。采用条播方式，10cm×10cm的密度进行间苗。常规管理，选择1．20mL／L（处理1）、1．70mL／L（处理2）、2．20mL／L（处理3）3种浓度的海绿素分别在7月25日（播后25d）、7月30日（播后30d）、8月4日（播后35d）对苋菜进行叶面喷施，清水作为对照（CK）。分别在7月27日（播后27d）、8月1日（播后32d）、8月6日（播后37d）、8月9日（播后40d）取样测定指标，3次重复。

1．3项目测定

分别于播后27、32、37和40d取对照和其它处理的苋菜样品10株，利用游标卡尺在每株苋菜的真叶上面1cm处进行样品2个对立方向的植株茎的粗度测定。利用直尺从每株苋菜下端生根处开始到上端生长点处为止测量植株的株高。利用直尺测量每株苋菜叶片的最大长度（a）和最大宽度（b），并统计叶数（n）［10］，计算叶面积。于播后40d，从各处理中各取有代表性的苋菜样品10株，利用电子天平称量样品的单株鲜重、地上部鲜重和地下部鲜重。烘干后称量单株干重、地上部干重和地下部干重。播后27、32、37和40d取功能叶，测定叶绿素含量［11］、可溶性蛋白含量［12］、可溶性糖含量［12］、维生素C含量［12］、氨基酸含量［12］、游离脯氨酸含量［12］和丙二醛含量［12］。

2结果与分析

2．1对植株茎粗的影响

由表1可知，播后27d，除处理1低于对照外，其它处理均高于对照，只有处理2与处理1及对照达到显著差异，其它无显著差异；播后32d，除处理3低于对照外，其它处理均高于对照，除处理2和处理3及对照存在显著性差异，其它处理与对照差异不显著；播后37d，各处理的茎粗均高于对照，处理间差异情况与播后27d类似。播后40d，各处理的茎粗均高于对照，只有处理1、处理2与对照达到显著性差异，处理中，只有处理2与处理3存在显著性差异。可见适宜浓度海绿素处理可增加苋菜的茎粗，并且在苋菜的不同生长发育期，其作用效应是有所不同的。

2．2对植株株高的影响

由表2可知，播后27d，除处理3与对照的株高相同外，其它处理的株高均高于对照，除处理2与对照、处理3间存在显著性差异外，其它处理间无显著性差异；播后32d，各处理的株高均高于对照，处理2的株高最大，达到9．40cm，处理间差异情况与播后27d类似；播后37d，处理的株高均大于对照，处理2的株高最大，达到16．74cm，处理间差异情况与播后27d类似；播后40d，除处理3的株高低于对照外，其它处理均高于对照，只有处理2与对照间存在显著性差异，其它处理间无显著性差异。可见海绿素处理可增加苋菜的株高，并且在苋菜的不同生长发育期，其作用效应是有所不同的。

2．3对植株叶面积的影响

由表3可知，播后27d，各处理间无显著性差异，其中处理3的叶面积最大，对照次之，最小的是处理1；播后32d，各处理间无显著性差异，处理1的叶面积最大，对照最小；播后37d，各处理的叶面积均高于对照，除处理2与其它处理均存在显著性差异外，其它处理间无显著性差异；播后40d，各处理间均无显著性差异，处理2的叶面积最大。可见海绿素处理可增加苋菜的叶面积，以1．70mL／L增大效果最好。并且在苋菜的不同生长发育期，其作用效应是有所不同的。

2．4对植株叶片数的影响

由表4可知，播后27d，处理3的叶片数最高，处理2次之，处理1和对照相同，各处理间均无显著性差异；播后32d，处理2的叶片数最高，各处理的叶片数均高于对照，处理1、2与对照达到显著性差异，其它处理间无显著性差异；播后37d，处理2的叶片数最高，除处理1、处理2与对照间和处理1、2与处理3间存在显著性差异外，其它无显著性差异；播后40d，处理2与其它处理均达到显著性差异，处理1与处理3间存在显著性差异，其它处理间无差异。可见海绿素处理可增加苋菜的叶片数，并且在苋菜的不同生长发育期，其作用效应是有所不同的。

2．5对苋菜单株鲜重和地上部鲜重／地下部鲜重的影响

由表5可知，各处理的单株鲜重均高于对照，其中处理2的单株鲜重最重，达到5．02g，处理1次之，处理3与对照相差不大，只有处理2与对照、处理3间达到显著性差异，其它处理间无显著性差异，说明1．70mL／L浓度的海绿素增产效果最好。地上部鲜重／地下部鲜重的值只有处理2高于对照，处理2的地上部鲜重／地下部鲜重的值最大，达到10．90。处理2与其它处理、对照之间均达到了显著性差异，而其它处理间均不存在显著性差异。说明过高或过低的浓度都会降低地上部鲜重／地下部鲜重的比值。

2．6对叶片叶绿素含量的影响

由表6可知，播后27d，各处理的叶片叶绿素含量均高于对照；除处理1、2与对照达到显著性差异外，其它处理间无显著性差异；播后32d，只有处理3的叶绿素含量低于对照，处理2与对照、处理3间达到显著性差异，其它处理间无显著性差异；播后37d，只有处理3的叶绿素含量低于对照，处理2与其它处理间均达到显著性差异，其它处理间无显著性差异；播后40d，只有处理3的叶绿素含量低于对照，除处理1、2与对照间和处理1、2与处理3间存在显著性差异外，其它处理间无差异。可见，适宜浓度海绿素可提高叶片叶绿素的含量，过高的浓度反而降低了叶片叶绿素的含量，在苋菜的不同生长发育期，其作用效应也是有所不同的。

2．7对苋菜叶片脯氨酸含量的影响

由图1可知，在苋菜生长发育过程中，3个浓度海绿素处理和对照的叶片脯氨酸含量变化趋势基本一致，脯氨酸含量先下降再逐渐上升，上升到一定高度后又下降。由表7可知，播后27d，各处理的脯氨酸含量均高于对照，处理2的含量最大，达19．92μg／g，只有处理2与对照达到显著性差异，其它处理间均无显著性差异；播后32d，各处理的脯氨酸含量均高于对照，处理1的含量最大，达22．55μg／g，除处理1、2与对照存在显著性差异外，其它处理间无差异；播后37d，各处理的脯氨酸含量均高于对照，处理2的含量最大，达到42．42μg／g，只有处理2与对照达到显著性差异，其它处理间均未达到显著性差异；播后40d，只有处理3的脯氨酸含量低于对照，除处理2与对照、处理3存在显著性差异外，其它处理间均无显著性差异。可见，海绿素处理可提高脯氨酸的含量，1．70mL／L海绿素效果最好，不同浓度处理在不同生育期，其作用效应有所不同。

2．8对苋菜叶片丙二醛含量的影响

由图2可知，在苋菜的生长过程中丙二醛的变化趋势是先上升，后缓慢下降，再急剧下降，最后基本保持不变。由表8可知，播后27d，只有处理2的丙二醛含量高于对照，处理2、对照与处理1、3达到显著性差异；播后32d，各处理的丙二醛含量均低于对照，除处理1与对照、处理1与处理3不存在显著性外，其它处理间均存在显著性差异；播后37d，各处理的丙二醛含量均低于对照，各处理与对照均达到显著性差异，处理间均无显著性差异，播后40d，除处理1、2与对照间和处理1、2与处理3间存在显著性差异外，其它处理间无显著性差异。可见，海绿素处理可以降低苋菜丙二醛含量，不同浓度处理在不同生育期，其作用效应有所不同。

2．9对苋菜品质的影响

由表9可知，只有处理3的可溶性总糖含量低于对照，除处理2与对照、处理3达到显著性差异外，其它处理间均无显著性差异，说明中、低浓度的海绿素有利于提高苋菜的可溶性总糖含量，处理2的效果最好。各处理的维生素C含量均低于对照，除处理3与对照未达到显著性差异外，其它处理与对照均存在显著性差异，说明海绿素处理会降低维生素C的含量。只有处理3的可溶性蛋白含量低于对照，除处理2与对照、处理3存在差异显著外，其它处理间无显著性差异，说明中、低浓度海绿素有利于提高可溶性蛋白的含量。只有处理3的氨基酸含量低于对照，处理2与处理3、对照存在显著性差异，处理1与处理3达到显著性差异，说明中、低浓度海绿素有利于提高叶片的氨基酸含量，高浓度海绿素会降低叶片氨基酸的含量。各处理的干物质含量均低于对照，处理2的干物质含量最低，只有9．75％。其次是处理1，处理3与对照相同，且各处理间都没有达到显著性差异，说明海绿素处理会降低干物质含量。

2．10对苋菜产量和经济系数的影响

由表10可知，各处理的地上部鲜重均高于对照，只有处理2与对照达到显著性差异；处理间均未达到显著性差异。处理中，以处理2的地上部鲜重最重，达4．56g。各处理的经济系数都比对照高，只有处理2与对照、处理3间达到显著性差异，其它处理间无显著性差异。可见，海绿素处理可提高苋菜的地上部鲜重及经济系数，从而提高苋菜的产量。

3讨论

海绿素中是含海藻酸水溶性肥料，海藻酸水溶性肥料是一种新型的叶面肥料。配方中添加生物源植物助剂，可迅速被植物叶、茎、枝、果吸收利用，使用效果明显［13］。喷施海藻肥可增加番茄植株的株高，提高番茄植株的根冠比［14］，施用海藻酸肥料的大豆比正常施肥有效分枝数增加，增加了百粒重［15］。在苋菜生长的不同时期喷施海绿素，可以促进苋菜的生长发育。该试验中，苋菜的过程中，生长初期，各处理的株高，茎粗，叶面积都与对照没有很大的差异性。播后32d，1．70mL／L海绿素处理的植株株高、茎粗大于对照，其它处理间相差不大。生长后期，海绿素处理的株高、茎粗均比对照高，以1．70mL／L海绿素处理效果最好，其次是1．20mL／L，最差的是2．20mL／L。说明，中等浓度的海绿素最能促进苋菜的生长发育，高浓度处理促进效果最差。海绿素的药效发挥慢，但发挥时间长。此研究结果与其它研究者在大豆［15］、苹果［16］、桃［17］、番茄［18］、棉花［9］上的报道一致。

叶绿素含量是表征植物光合作用强弱的重要参数，叶绿素含量的下降是叶片衰老最明显的表现［19］。海绿素可以提高棉花［9］和番茄［20］叶片的叶绿素含量。该试验中，苋菜生长初期，低、中、高浓度海绿素肥处理均有增加叶绿素含量的作用，中、低浓度的处理效果比高浓度好，生长中期，高浓度处理的叶片叶绿素含量比对照少，生长后期，低浓度处理的叶片叶绿素含量下降的速度很快。说明，适宜浓度的海绿素肥处理具有增加叶绿素含量和稳定叶绿素的效应，高浓度海绿素的增加效果不明显，低浓度的海绿素发挥时间快，但后劲较差。可见，适宜浓度的海绿素处理能够提高苋菜的叶绿素含量，从而提高植物的光合性能，促进植株生长。

海绿素能增强植株的抗逆性，它通过强化作物自身营养，调节植株生理进程，有效提高作物对干旱、寒冷、高温、盐碱等逆境的适应能力［21］。该试验中，在苋菜的生长过程，各处理的苋菜的丙二醛含量均低于对照，播后27d，2．20mL／L浓度海绿素处理的苋菜的丙二醛（MDA）上升的最缓慢，播后32d，中、低浓度处理和对照的丙二醛含量呈下降趋势，但是高浓度处理还是成缓慢上升的趋势，说明高浓度海绿素处理的发挥作用的时间比较晚且效果最好。由于海藻液肥中的甜菜碱等活性物质的存在而诱导了脯氨酸含量的提高，对番茄的抗逆性具有重要的意义［22］。在苋菜生长过程中，除了播后40d，除高浓度处理的脯氨酸含量与对照无显著差异外，其它处理的苋菜的脯氨酸含量基本都高于对照。在生长前期，各处理对脯氨酸含量的影响相差不大，播后37d，1．70mL／L浓度海绿素处理增加脯氨酸的含量效果最好。说明，适宜海绿素处理有助于提高苋菜的脯氨酸含量，提高其抗逆性。

可溶性总糖、蛋白质、氨基酸及维生素C的含量是蔬菜重要的品质指标。蛋白质是一切生命的物质基础，蛋白质是构成各类细胞原生质的主要物质，核蛋白及其相应的核酸是遗传的物质基础。蔬菜里含有可溶性总糖，它是对人体健康非常有益的营养物质。植物体内碳素营养状况以及农产品的品质性状，常以可溶性总糖含量作为重要指标［23］。氨基酸是一种重要的生命物质，是组成蛋白质的基本单位，也是蛋白质的分解产物，由于参与机体正常代谢和许多生理机能而受到重视。

郑怀训等［24］研究表明，海藻肥料可以提高番茄蔗糖、还原糖和维生素C含量，但经海绿素处理的苋菜的维生素C含量是下降的，这一结果有待进一步研究。该试验中，中等浓度海绿素处理的叶片的可溶性总糖和可溶性蛋白含量最大，其次是低浓度海绿素处理，但是高浓度海绿素处理的可溶性总糖和可溶性蛋白含量低于对照，说明中、低浓度海绿素有助于提高可溶性总糖和可溶性蛋白的含量，而高浓度海绿素处理不利于可溶性总糖和可溶性蛋白的积累。但是所有的海绿素处理的维生素C含量均低于对照，并且随着海绿素浓度的增加，维生素C的含量也随着增加，说明海绿素处理会降低苋菜维生素C的含量。

在番茄［17］、大白菜［25］、荷兰彩椒［26］上的试验都表明，海藻肥料有明显的增产效果。该试验中，低、中、高浓度海绿素肥处理均有增产的作用，以中等浓度海绿素处理的苋菜的整株鲜重、地上部鲜重、经济系数都是最大的，高、低浓度海绿素处理的整株鲜重、地上部鲜重、经济系数相差不大。但是，中等浓度的海绿素处理的干物质含量是最小的，其它2个处理与对照相差不大。说明中等浓度的海绿素处理的苋菜存在高产低质的趋势。

随着栽培技术的不断进步，蔬菜的生长期已越来越短，而随着环境污染的加剧，蔬菜的病虫害也越来越重，绝大部分蔬菜需要连续多次放药后才能成熟上市。绿色蔬菜作为未来的发展趋势，我们需要做的是既要促进蔬菜产量品质的提高，又要减轻蔬菜的农药残留问题。解决这一问题的一种有效而又快速的方法是施用降农药残留促作物生长的叶面肥。海绿素是目前采用保护性工艺生产的无公害海藻类营养剂，有效提高作物抗逆性能，对药害有明显的缓解作用，改善作物品质、增加产量［21］。