李煒?biāo)N, 張 逸, 石 健, 侯麗麗, 王 磊, 徐 坤
(作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部黃淮地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院,山東泰安 271018)
?
硅對(duì)大蔥礦質(zhì)元素吸收、分配特性及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
李煒?biāo)N, 張 逸, 石 健, 侯麗麗, 王 磊, 徐 坤*
(作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部黃淮地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院,山東泰安 271018)
【目的】大蔥因含有機(jī)硫化合物等功效成分而具有重要的保健和藥用價(jià)值,為此,前人曾就氮、磷、鉀、硫等礦質(zhì)元素與大蔥產(chǎn)量、品質(zhì)及風(fēng)味物質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行了一些研究。硅作為一種公認(rèn)的有益元素,在提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面具有重要作用,本試驗(yàn)研究了硅對(duì)大蔥礦質(zhì)元素吸收、分配特性和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以期為大蔥高效施肥提供科學(xué)依據(jù)。【方法】本研究以‘天光’和‘章丘’兩個(gè)不同類型大蔥品種為試材,供試硅源均為Na2SiO3·9H2O,通過(guò)盆栽Hoagland營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)和大田土壤栽培相結(jié)合的方法,分別研究了營(yíng)養(yǎng)液不同硅水平(SiO20、0.6、1.2、1.8mmol/L)和土壤不同施硅量(SiO20、150、300、450kg/hm2)對(duì)大蔥生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)及硅、氮、磷、鉀含量、吸收量的影響?!窘Y(jié)果】營(yíng)養(yǎng)液硅水平在1.8mmol/L范圍內(nèi),‘天光’和‘章丘’兩品種大蔥株高、假莖長(zhǎng)、假莖粗、植株干重以及單株產(chǎn)量均隨硅濃度升高呈先上升后下降的趨勢(shì),且均以1.2mmol/L的處理表現(xiàn)最好,其單株產(chǎn)量分別較不施硅提高了19.4%和30.9%; 適量施硅還顯著提高了大蔥游離氨基酸、可溶性糖、丙酮酸等含量,表明施硅有利于改善大蔥品質(zhì)。隨營(yíng)養(yǎng)液硅水平的升高,兩大蔥品種各器官硅含量均顯著增加,在1.8mmol/L處理時(shí)達(dá)最高,而鉀含量則與之相反,氮、磷含量則呈先上升后下降的趨勢(shì),均以1.2mmol/L處理含量較高; 由于施硅促進(jìn)了大蔥生長(zhǎng),所以大蔥對(duì)硅及氮、磷、鉀的吸收量則均隨硅水平的升高呈增加趨勢(shì)。大田施硅試驗(yàn)表明,‘天光’和‘章丘’兩品種大蔥均以施硅量(SiO2)300kg/hm2時(shí)產(chǎn)量較高,分別比對(duì)照增產(chǎn)15.4%和25.6%?!窘Y(jié)論】大蔥增施硅可顯著增加大蔥對(duì)硅及氮、磷、鉀的吸收量,促進(jìn)植株生長(zhǎng),提高產(chǎn)量和品質(zhì),但同一硅水平的增產(chǎn)率以‘章丘’品種顯著高于‘天光’,且二者隨硅水平變化的幅度也不相同,表明不同大蔥品種對(duì)硅的反應(yīng)敏感性存在顯著差異。本試驗(yàn)條件下,以營(yíng)養(yǎng)液硅水平1.2mmol/L、土壤施硅300kg/hm2時(shí)較有利于大蔥的生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。
大蔥; 硅; 礦質(zhì)元素; 產(chǎn)量; 品質(zhì)
大蔥(Allium fistulosumL. var.giganteamMakino)為百合科單子葉植物,以葉片及葉鞘(假莖)為食用器官,是我國(guó)人民喜食的調(diào)味佳品。孔靈君等[9]、江麗華等[10]曾就氮、磷、鉀、硫等礦質(zhì)元素對(duì)大蔥生長(zhǎng)發(fā)育的影響進(jìn)行了一些研究,并證明合理施肥可顯著提高大蔥的產(chǎn)量及品質(zhì),但關(guān)于在大蔥上施用硅的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此,本試驗(yàn)以盆栽營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)和大田施硅栽培相結(jié)合,研究不同硅水平對(duì)大蔥礦質(zhì)元素吸收及產(chǎn)量品質(zhì)的影響,旨在為大蔥高效施肥提供科學(xué)依據(jù)。
1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)在2012年預(yù)備試驗(yàn)基礎(chǔ)上,于2013年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜試驗(yàn)站進(jìn)行。供試大蔥品種為‘天光’和‘章丘’。3月1日播種育苗,6月13日苗高40cm左右、有4片展開真葉時(shí)栽植,11月19日收獲。試驗(yàn)分盆栽營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)和大田土壤栽培兩部分,供試硅源均為Na2SiO3·9H2O。
大田試驗(yàn)供試土壤有機(jī)質(zhì)含量11.09g/kg,全氮0.80g/kg,堿解氮(N)141.7mg/kg,速效磷(P2O5)92.2mg/kg,速效鉀(K2O)192.3mg/kg,有效硅232mg/kg,pH6.72。試驗(yàn)設(shè)施硅量SiO20、150、300、450kg/hm24個(gè)處理,在大蔥栽植時(shí),按處理量將Na2SiO3·9H2O均勻施入栽植溝中,大蔥栽培行距80cm,株距3.5cm,小區(qū)面積14.4m2,每處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。其他管理均按常規(guī)方法進(jìn)行。
1.2測(cè)定項(xiàng)目與方法
大蔥收獲時(shí),盆栽大蔥每小區(qū)取10株,測(cè)定株高、假莖長(zhǎng)、假莖粗及根、假莖、葉片鮮質(zhì)量,后置干燥箱內(nèi)105℃殺青30min,75℃烘干至恒重稱量干質(zhì)量,樣品備存用于測(cè)定氮、磷、鉀、硅含量; 另取盆栽大蔥假莖測(cè)定產(chǎn)品品質(zhì)。
可溶性糖采用蒽酮法; 可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法; 維生素C采用鉬藍(lán)比色法[11]; 丙酮酸采用2,4-二硝基苯肼顯色法[12]; 游離氨基酸采用茚三酮溶液顯色法[12]; 纖維素采用濃酸水解定糖法[13]測(cè)定。大蔥綜合品質(zhì)評(píng)分參考宋春鳳等[14]的相對(duì)比較法進(jìn)行,即將各品質(zhì)指標(biāo)最大值確定為100分,某處理該指標(biāo)測(cè)定值占最大值的百分?jǐn)?shù)即為該指標(biāo)的實(shí)際得分,各處理所有品質(zhì)指標(biāo)得分與其權(quán)重值乘積之和,即為該處理的綜合品質(zhì)得分。
將烘干的大蔥干樣磨碎后,過(guò)0.25mm篩,稱取0.200g,用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮法煮至澄清,氮、磷、鉀含量分別采用凱氏定氮法[15]、鉬銻抗比色法[15]、火焰光度法[15]測(cè)定; 稱取0.300g烘干樣品裝入瓷坩堝中,放進(jìn)高溫電爐中進(jìn)行干灰化,直到樣品呈灰白色,采用Vorm法[15]測(cè)定硅含量。
大田試驗(yàn)大蔥收獲時(shí)按小區(qū)計(jì)產(chǎn),折算公頃產(chǎn)量。
1.3數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2007軟件進(jìn)行處理,SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)。
2.1硅水平對(duì)盆栽大蔥生長(zhǎng)量的影響
從表1可以看出,不同硅濃度營(yíng)養(yǎng)液對(duì)大蔥生長(zhǎng)有顯著影響,均表現(xiàn)為隨硅濃度的增加,大蔥各生長(zhǎng)指標(biāo)先增加后降低,在1.2mmol/L時(shí)達(dá)最大值,其中‘天光’大蔥株高、假莖粗、假莖長(zhǎng)、假莖干重較不施硅處理分別增加10.9%、15.8%、12.4%、26.2%; 而‘章丘’大蔥則分別增加了12.8%、26.4%、9.3%、35.6%。
2.2硅水平對(duì)盆栽大蔥不同器官硅含量及吸收分配特性的影響
表2結(jié)果顯示,兩品種大蔥各器官硅含量(SiO2)均隨營(yíng)養(yǎng)液硅濃度的升高而持續(xù)升高,且硅含量根較高,葉片次之,假莖較低。如營(yíng)養(yǎng)液硅濃度分別為SiO20.6、1.2、1.8mmol/L時(shí),‘天光’大蔥根系硅含量分別達(dá)4.31、6.09、6.91mg/g,較不施硅處理分別增加了138.1%、236.5%、281.8%,而假莖硅含量?jī)H為0.47、0.49和0.56mg/g,分別較不施硅處理增加了9.3%、14.0%、30.2%。大蔥植株對(duì)硅吸收量亦隨硅水平的增加而顯著提高,其中在1.8mmol/L的硅水平下,‘天光’大蔥、‘章丘’大蔥全株對(duì)硅的吸收量分別達(dá)16.73和26.21mg/plant,較不施硅分別增加了82.8%和115.5%; 同時(shí),營(yíng)養(yǎng)液硅濃度還顯著影響了硅在大蔥各器官的分配率,較高的硅水平可促進(jìn)硅向根系的分配,降低向假莖、葉片的分配。相關(guān)指標(biāo)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果(表2)顯示,兩品種除硅在假莖的分配率無(wú)顯著差異外,各器官硅含量和吸收量均存在顯著或極顯著差異。
2.3硅水平對(duì)盆栽大蔥氮磷鉀含量及吸收量的影響
2.3.1 硅水平對(duì)盆栽大蔥氮、磷、鉀含量的影響從表3可以看出,營(yíng)養(yǎng)液硅水平除對(duì)大蔥根系氮含量無(wú)顯著影響外,對(duì)大蔥假莖、葉氮含量及各器官磷、鉀含量均有顯著影響,但作用的大小不盡相同,施硅顯著提高了大蔥假莖、葉氮含量,但以1.2mmol/L處理較高,如‘天光’大蔥葉片氮含量較不施硅處理增加37.3%,而1.8mmol/L處理僅增加了14.9%。大蔥各器官磷含量的變化趨勢(shì)與氮含量相似,根、假莖、葉中磷含量均在1.2mmol/L時(shí)達(dá)最大值,隨后含量下降。與氮、磷含量不同的是,兩品種大蔥各器官鉀含量均隨硅水平的升高呈降低趨勢(shì),在1.8mmol/L處理時(shí)最低,如兩品種假莖鉀含量較不施硅處理分別降低了20.4%和30.1%。
表1 不同硅水平對(duì)盆栽大蔥生長(zhǎng)的影響
注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Datafollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level.
表2 不同硅水平對(duì)盆栽大蔥硅含量及吸收分配特性的影響
注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Datafollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level.
表3 不同硅水平對(duì)盆栽大蔥各器官氮磷鉀含量的影響
注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Datafollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level.
2.3.2 硅水平對(duì)盆栽大蔥氮、磷、鉀吸收量的影響表4表明,大蔥植株對(duì)氮、磷、鉀的吸收量均隨硅水平的提高呈先上升后下降的趨勢(shì),多在1.2mmol/L時(shí)達(dá)到最大值,此時(shí)‘天光’大蔥假莖氮、磷吸收量分別較不施硅增加了36.7%和40.0%; 雖然大蔥各器官鉀含量隨硅水平升高而下降,但由于施硅顯著提高了大蔥各器官的干質(zhì)量,故施硅還是提高了大蔥對(duì)鉀的吸收量,如在1.2mmol/L硅水平下,‘天光’大蔥和‘章丘’大蔥葉片中的鉀吸收量分別較不施硅增加了0.5%和14.2%。
表4 不同硅水平對(duì)盆栽大蔥各器官氮磷鉀吸收量的影響
注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Datafollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level.
2.4硅水平對(duì)大蔥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響2.4.1 營(yíng)養(yǎng)液硅水平對(duì)盆栽大蔥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響表5表明,隨營(yíng)養(yǎng)液硅水平的升高,兩品種大蔥產(chǎn)量均顯著增加,但硅濃度過(guò)高則增產(chǎn)效果降低,其中以1.2 mmol/L處理的產(chǎn)量較高,‘天光’、‘章丘’大蔥比不施硅處理分別增產(chǎn)19.4%和30.9%。硅對(duì)大蔥品質(zhì)也有顯著影響,但對(duì)各品質(zhì)指標(biāo)的作用方向并不一致,且兩個(gè)品種之間也存在一定差異。兩品種大蔥假莖的丙酮酸、氨基酸、可溶性糖、纖維素及維生素C含量均隨硅水平的提高基本呈先升高后降低的趨勢(shì),多以1.2 mmol/L處理的值最大,‘章丘’大蔥可溶性蛋白含量亦表現(xiàn)出相似的趨勢(shì),但硅對(duì)‘天光’大蔥的可溶性蛋白含量無(wú)顯著影響。從綜合品質(zhì)看,兩個(gè)品種大蔥的品質(zhì)均以營(yíng)養(yǎng)液硅水平為1.2 mmol/L時(shí)為好。
表5 不同硅水平對(duì)盆栽大蔥假莖品質(zhì)及產(chǎn)量的影響
注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Datafollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level.
2.4.2 大田施硅對(duì)大蔥產(chǎn)量的影響表6結(jié)果表明,不同施硅量對(duì)大田大蔥產(chǎn)量均有顯著影響,隨施硅量的增加,大蔥產(chǎn)量先增加后降低,均以施硅300kg/hm2的處理大蔥產(chǎn)量較高,‘天光’和‘章丘’大蔥的產(chǎn)量分別達(dá)82091和94803kg/hm2,分別較不施硅增產(chǎn)15.4%和25.6%,而施硅量為 450kg/hm2時(shí),‘天光’和‘章丘’大蔥的產(chǎn)量分別為78818和91815kg/hm2,雖較不施硅分別增產(chǎn)10.8%和21.6%,但較施硅300kg/hm2的處理分別降低了4.0%和3.2%,表明不同大蔥品種對(duì)硅反應(yīng)的敏感性不同。
表6 大田施硅對(duì)大蔥產(chǎn)量的影響
注(Note): 小區(qū)面積為14.4m2Plotareais14.4m2. 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Datafollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level.
不同植物間的硅含量差別很大,這可能與植物根系對(duì)硅的吸收能力不同有關(guān)[16]。由于植物對(duì)硅的吸收包括從外部溶液到皮層細(xì)胞的徑向運(yùn)輸和從皮層細(xì)胞釋放進(jìn)入木質(zhì)部?jī)蓚€(gè)過(guò)程[17],因此有研究表明,水稻中較高的硅含量與其含有高密度的徑向運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SIT1及木質(zhì)部卸載轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SIT2有關(guān)[18-19],而黃瓜和番茄等植物中較低的硅含量,可能是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SIT1密度低和SIT2缺失之故[17]。本研究結(jié)果表明,大蔥根、假莖及葉片中硅含量隨營(yíng)養(yǎng)液硅水平的增加而顯著升高,這與其他學(xué)者在番茄[20]、生姜[21]、向日葵[22]等作物上的研究結(jié)果類似,但‘天光’、‘章丘’兩品種大蔥各器官硅含量存在顯著差異,尤以葉片硅含量差異為甚,表明同一作物不同基因型對(duì)硅的吸收分配顯著不同。
營(yíng)養(yǎng)液硅水平不僅影響大蔥植株體內(nèi)的硅含量,也顯著影響其對(duì)氮、磷、鉀的吸收。本研究結(jié)果表明,除根系氮含量外,適量施硅可顯著提高大蔥植株各器官的氮、磷含量,但硅水平過(guò)高,則氮、磷含量降低,而大蔥各器官鉀含量則隨硅水平的升高呈降低趨勢(shì)。梁永超等[23]研究亦證實(shí),硅提高鹽脅迫下大麥植株體內(nèi)的氮、磷含量,與硅可增強(qiáng)其根系活力和H+-ATP酶活性有關(guān); 胡克偉等[24]研究表明,硅可降低土壤對(duì)磷的吸附結(jié)合能力,增加易解吸磷的含量,從而有利于植物對(duì)磷的吸收; 汪傳炳等[25]研究表明,施硅對(duì)水稻吸收鉀素有一定的抑制作用,使植株鉀含量降低,這可能是施硅引起植物細(xì)胞壁特別是凱氏帶發(fā)生硅質(zhì)化,從而阻礙了鉀離子進(jìn)入根系有關(guān)[26]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,硅可有效促進(jìn)大蔥的生長(zhǎng),并可顯著提高大蔥產(chǎn)量,這與前人在生姜[26]、水稻[27]、黃瓜[28]等上的研究結(jié)果一致。硅促進(jìn)植物生長(zhǎng)的原因可能有以下三方面: 首先,硅能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),使葉片表皮細(xì)胞長(zhǎng)度和細(xì)胞壁伸展性顯著增大,盡管硅不能直接促進(jìn)細(xì)胞的分裂[29]; 第二,硅能促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng),使細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量增多,有利于氧化磷酸化的進(jìn)行,使根的呼吸速率和ATP的含量增加,提高其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收能力[30]; 第三,硅通過(guò)提高植物葉片色素含量促進(jìn)了光合作用,從而可以合成更多的有機(jī)物[21]。本試驗(yàn)盆栽營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的‘天光’和‘章丘’兩品種大蔥均以1.2mmol/L硅處理下生長(zhǎng)量較大、產(chǎn)量較高,分別較對(duì)照增產(chǎn)19.4%和30.9%; 大田栽培兩品種大蔥產(chǎn)量均以施硅(SiO2)300kg/hm2的產(chǎn)量較高,分別較對(duì)照增產(chǎn)15.4%和25.6%。不僅兩品種大蔥施用等量硅肥的增產(chǎn)率顯著不同,其產(chǎn)量隨施硅量變化的幅度也以‘章丘’大蔥顯著大于‘天光’大蔥,表明‘章丘’大蔥對(duì)硅的反應(yīng)更為敏感,且需硅量更高,這與盆栽中‘章丘’大蔥莖葉硅含量較‘天光’大蔥高的結(jié)果一致。同時(shí),適宜的硅水平也顯著提高了大蔥游離氨基酸、可溶性糖、丙酮酸等含量,而丙酮酸是大蔥風(fēng)味物質(zhì)有機(jī)硫化物的最直觀的反映指標(biāo)[31],表明適量施硅有利于改善大蔥品質(zhì)。李明德等[32]研究表明,硅對(duì)甘蔗有明顯的增產(chǎn)和增糖作用; 吳英等[33]研究表明,施硅后稻米精米率提高且風(fēng)味改善; 張國(guó)芹等[26]報(bào)道,增施硅肥提高了生姜根莖中的淀粉、可溶性糖、蛋白質(zhì)及姜油含量。這可能與硅能夠調(diào)節(jié)某些代謝基因的表達(dá)有關(guān)[26,34]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,‘天光’、‘章丘’兩品種大蔥各器官硅含量均隨營(yíng)養(yǎng)液硅水平的升高而增加,鉀含量則剛好相反,而氮、磷含量則呈先增加后降低的趨勢(shì),但大蔥對(duì)硅及氮、磷、鉀的吸收量則均隨硅水平升高呈增加的趨勢(shì),這與適量施硅顯著促進(jìn)了大蔥的生長(zhǎng)有關(guān)。雖然兩大蔥品種的產(chǎn)量均以盆栽營(yíng)養(yǎng)液硅水平1.2mmol/L、大田土壤栽培300kg/hm2較高,但增產(chǎn)率以‘章丘’大蔥顯著高于‘天光’大蔥,且二者隨硅水平變化的幅度也不相同,表明大蔥基因型對(duì)硅的反應(yīng)敏感性具有顯著差異。
[1]梁永超, 張永春. 植物的硅素營(yíng)養(yǎng)[J]. 土壤學(xué)進(jìn)展, 1993, 21(3): 7-14.
LiangYC.ZhangYC.Studiesonsiliconnutritionofplant[J].ProgressofSoilSciences, 1993, 21(3): 7-14.
[2]MaJF,TakahashiE.Soil,fertilizer,andplantsiliconresearchinJapan[M].Holland:Elsevier, 2002.
[3]EpsteinE.Theanomalyofsiliconinplantbiology[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences, 1994, 91(1): 11-17.
[4]TakahashiE,MaJF,MiyakeY.Thepossibilityofsiliconasanessentialelementforhigherplants[J].CommentsonAgriculturalandFoodChemistry, 1990, 2(2): 99-102.
[5]梁永超, 陳興華, 馬同生, 等. 硅對(duì)番茄生長(zhǎng), 產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 1993,(4): 48-50.
LiangYC,ChenXH,MaTS, et al.Effectsofsiliconongrowth,yieldandqualityoftomato[J].JiangsuAgriculturalSciences, 1993, (4): 48-50.
[6]郝立冬. 硅肥對(duì)春小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 25(2): 1-4.
HaoLD.Effectsofsiliconfertilizeronthegrowthandyieldofspringwheat[J].HeilongjiangAugustFirstLandReclamationUniversity, 2013, 25(2): 1-4.
[7]邢雪榮, 張蕾. 植物的硅素營(yíng)養(yǎng)研究綜述[J]. 植物學(xué)通報(bào), 1998, 15(2): 33-40.
XingXR,ZhangL.Reviewofthestudiesonsiliconnutritionofplants[J].ChineseBulletinofBotany, 1998, 15(2): 33-40.
[8]薛高峰, 孫焱鑫, 陳延華, 等. 葉面施硅對(duì)西芹養(yǎng)分吸收, 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào), 2012, 26(1): 176-181.
XueGF,SunYX,ChenYH, et al.Influencesofsprayingdifferentformsofsilicononnutrientabsorption,yieldandqualityofcelery[J].JournalofNuclearAgriculturalSciences, 2012, 26(1): 176-181.
[9]孔靈君, 徐坤, 王磊, 等. 氮硫互作對(duì)越冬大蔥生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2013, 19(5): 1272-1278.
KongLJ,XuK,WangL, et al.InfluenceofnitrogenandsulfurinteractionongrowthandqualityofChinesespringonion[J].JournalofPlantNutritionandFertilizer, 2013, 19(5): 1272-1278.
[10]江麗華, 劉兆輝, 張文君, 等. 氮素對(duì)大蔥產(chǎn)量影響和氮素供應(yīng)目標(biāo)值的研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2007, 13(5): 890-896.
JiangLH,LiuZH,ZhangWJ, et al.StudyontheeffectofnitrogenongreenChineseonionyieldandNsupplyingtargetvalue[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2007, 13(5): 890-896
[11]李軍. 鉬藍(lán)比色法測(cè)定還原型維生素C[J]. 食品科學(xué), 2000, 21(8): 42-45.
LiJ.Molybdenumbluecolorimetricmethodforthedeterminationofreducedvitamin[J].FoodSciences, 2000, 21(8): 42-45.
[12]文樹基. 基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 西安: 陜西科學(xué)技術(shù)出版社, 1994.
WenSJ.Guideofbiochemistryexperiment[M].Xi’an:ShanxiScienceandTechnologyPress, 1994.
[13]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.
LiHS.Theprincipleandtechnologyofplantphysiologyandbiochemistryexperiment[M].Beijing:HighEducationPress, 2000.[14]宋春鳳, 徐坤. 氮鉀配施對(duì)芋頭產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2004, 10(2): 167-170.
SongCF,XuK.Effectofnitrogenandpotassiumonyieldandqualityoftaro[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2004, 10(2): 167-170.
[15]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2000.
BaoSD.Soilagriculturalchemistryanalysis[M].Beijing:ChinaAgriculturePress, 2000.
[16]MaJF,GotoS,TamaiK, et al.Roleofroothairsandlateralrootsinsiliconuptakebyrice[J].PlantPhysiology, 2001, 127(4): 1773-1780.
[17]MitaniN,MaJF.Uptakesystemofsiliconindifferentplantspecies[J].JournalofExperimentalBotany, 2005, 56(414): 1255-1261.
[18]MaJF,MitaniN,NagaoS, et al.Characterizationofthesiliconuptakesystemandmolecularmappingofthesilicontransportergeneinrice[J].PlantPhysiology, 2004, 136(2): 3284-3289.
[19]MaJF,TamaiK,YamajiN, et al.Asilicontransporterinrice[J].Nature, 2006, 440(7084): 688-691.
[20]曹逼力, 徐坤, 石健, 等. 硅對(duì)番茄生長(zhǎng)及光合作用與蒸騰作用的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2013, 19(2): 354-360.
CaoBL,XuK,ShiJ, et al.Effectsofsiliconongrowth,photosynthesisandtranspirationoftomato[J].JournalofPlantNutritionandFertilizer, 2013, 19(2): 354-360.
[21]張國(guó)芹, 徐坤, 王興翠, 等. 硅對(duì)生姜葉片水, 二氧化碳交換特性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2008, 19(8): 1702-1707.
ZhangGQ,XuK,WangXC, et al.EffectsofsilicononexchangecharacteristicsofH2OandCO2ingingerleaves[J].ChineseJournalofAppliedEcology, 2008, 19(8): 1702-1707.
[22]鄒春琴, 高霄鵬, 劉穎杰, 等. 硅對(duì)向日葵水分利用效率的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2005, 11(4): 547-550.
ZouCQ,GaoXP,LiuYJ, et al.Effectsofsilicononwateruseefficiencyinsunflowerwithsolutionculture[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2005, 11(4): 547-550.
[23]梁永超, 丁瑞興, 劉謙. 硅對(duì)大麥耐鹽性的影響及其機(jī)制[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 1999, 32(6): 75-83.
LiangYC,DingRX,LiuQ.Effectsofsilicononsalttoleranceofbarleyanditsmechanism[J].ScientiaAgriculturaSinica, 1999, 32(6): 75-83.
[24]胡克偉, 關(guān)連珠, 顏麗, 等. 施硅對(duì)水稻土磷素吸附與解吸特性的影響研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2002, 8(2): 214-218.
HuKW,GuanLZ,YanL, et al.Effectofsupplysilicononadsorptionanddesorptionactionofphosphorusinpaddysoil[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 2002, 8(2): 214-218.
[25]汪傳炳, 茅國(guó)芳. 上海地區(qū)水稻硅素營(yíng)養(yǎng)狀況及硅肥效應(yīng)[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 1999, 15(3): 65-69.
WangCB,MaoGF.StudyonricesiliconnutritionstatusinShanghairegionandeffectsofsiliconfertilizer[J].ActaAgriculturaeShanghai, 1999, 15(3): 65-69.
[26]張國(guó)芹. 硅對(duì)生姜生長(zhǎng)及生理特性的影響[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2008.
ZhangGQ.Effectsofsilicononthegrowthandsomephysiologicalcharacteristicsofginger[D].Tai’an:MSThesisofShandongAgricultureUniversity, 2008.
[27]盧維盛, 李華興, 劉遠(yuǎn)金. 施硅對(duì)水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 23(1): 92.
LuWS,LiHX,LiuYJ.EffectsofSifertilizationonyieldandqualityofpaddyrice[J].JournalofSouthChinaAgriculturalUniversity, 2002, 23(1): 92.
[28]王喜艷, 張玉龍, 虞娜, 等. 硅肥對(duì)保護(hù)地黃瓜光合特性和產(chǎn)量的影響[J]. 長(zhǎng)江蔬菜, 2007, (2): 45-47.
WangXY,ZhangYL,YuN, et al.Effectofsiliconfertilizeroncucumberphotosynthesisandyieldinprotectedfield[J].JournalofChangjiangVegetables, 2007, (2): 45-47.
[29]HossainMT,MoriR,SogaK, et al.GrowthpromotionandanincreaseincellwallextensibilitybysiliconinriceandsomeotherPoaceaeseedlings[J].JournalofPlantResearch, 2002, 115(1): 23-27.
[30]邵長(zhǎng)泉. 硅肥對(duì)糯玉米根系生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 長(zhǎng)江蔬菜, 2007, (5): 50-51.
ShaoCQ.Effectsofsiliconfertilizeronrootsystemandyieldandqualityofwaxycorn[J].JournalofChangjiangVegetables, 2007, (5): 50-51.
[31]SchwimmerS,WestonWJ.Onionflavorandodor,enzymaticdevelopmentofpyruvicacidinonionasameasureofpungency[J].JournalofAgriculturalandFoodChemistry, 1961, 9(4): 301-304.
[32]季明德, 黃湘源. 硅元素對(duì)甘蔗增產(chǎn)和增糖作用機(jī)理的研究[J]. 甘蔗糖業(yè), 1993, (4): 6-8.
JiMD,HuangXY.Studyonbehaviormechanismofincreaseproductionandsugarofcanecausedbysilicon[J].SugarcaneandCanesugar, 1993 (4): 6-8.
[33]吳英, 魏丹, 高洪生. 硅在水稻營(yíng)養(yǎng)中的作用及其有效條件的研究[J]. 土壤肥料, 1992, (3): 25-27.
WuY,WeiD,GaoHS.Studyontheeffectsofsilicononricenutritionanditseffectiveconditions[J].SoilandFertilizer, 1992, (3): 25-27.
[34]高丹, 陳基寧, 蔡昆爭(zhēng), 等. 硅在植物體內(nèi)的分布和吸收及其在病害逆境脅迫中的抗性作用[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 30(10): 2745-2755.
GaoD,ChenJN,CaiKZ, et al.Distributionandabsorptionofsiliconinplantanditsroleinplantdiseaseresistanceunderenvironmentalstress[J].ActaEcologicaSinica, 2010, 30(10): 2745-2755.
Effectsofsilicononmineralelementuptakeanddistribution,yieldandqualityofChinesespringonion
LIWei-qiang,ZHANGYi,SHIJian,HOULi-li,WANGLei,XUKun*
(State Key Laboratory of Crop Biology/Ministry of Agriculture Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm Creation in Huang-Huai Region/College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University,Tai’an, Shandong 271018, China)
【Objectives】Chinesespringonionhasimportanthealthfunctionandmedicinalvaluebecauseofitsorganicsulfurcompound.Forthereason,someresearchfocusedontherelationshipbetweenmineralelements,suchasnitrogen,phosphorus,potassiumandsulfur,etc.,andimprovingyield,qualityandflavorsubstancesofChinesespringonions.Asanacceptedbeneficialelement,siliconplaysanimportantroleinimprovingcropyieldandquality,buttheresponseofChinesespringoniontosiliconwasnotreported.Therefore,inthisexperiment,effectsofsilicononmineralelementuptakeanddistribution,yieldandqualityofChinesespringonionswerestudiedforprovidingscientificbasisforeffectivefertilization.【Methods】UndertheconditionofusingNa2SiO3·9H2Oassiliconsource,twovarietiesofChinesespringonion, ‘Tianguang’and‘Zhangqiu’,wereselectedasmaterialstoinvestigatetheeffectsofdifferentsiliconlevelsofnutrientsolution(SiO20, 0.6, 1.2and1.8mmol/L)andsoilsiliconfertilizers(SiO20, 150, 300and450kg/hm2)onmineralelementuptakeanddistribution,yieldandqualitybycombiningpotHoaglandnutrientsolutioncultureandfieldcultivation. 【Results】Theresultsshowthattheplantheights,cauloidlengths,cauloiddiameters,dryweightsandsingleplantyieldsofthetwovarietiesarefirstlyincreasedandthendecreasedintherangeof0-1.8mmol/Lsilicon.Amongalltreatments,the1.2mmol/Lsilicontreatmentisthebest,andthesingleplantyieldsofthetwovarietiesareimprovedby19.4%and30.9%respectivelycomparedwiththecontrol.Moreover,appropriatesiliconalsosignificantlyincreasesthecontentsoffreeaminoacids,solublesugar,pyruvicacidofChinesespringonions,whichindicatesthattheChinesespringonionqualitycouldbeenhancedbyapplyingsilicon.Withtheincreaseofsiliconlevels,thesiliconcontentsindifferentorgansoftwovarietiesareincreasedsignificantly,andthenreachthehighestvaluesunderthe1.8mmol/Lsiliconconcentration,whilethepotassiumcontentsisdecreased.Thenitrogenandphosphoruscontentsareincreasedfirstlyandthendecreased,andtheirmaximumsoccurunderthe1.2mmol/Lsiliconlevel.BecausetheapplicationofsiliconpromotesthegrowthofChinesespringonions,theuptakeamountsofsilicon,nitrogen,phosphorusandpotassiumareraisedwiththeincreaseofsiliconlevels.Inthefieldexperiment,underthetreatmentofsupplying300kg/hm2silicon(SiO2),theyieldsof‘Tianguang’and‘Zhangqiu’arethehighestandareincreasedby15.4%and25.6%comparedwiththecontrol. 【Conclusions】Addingsiliconsignificantlyincreasestheuptakeamountsofsilicon,nitrogen,phosphorusandpotassiumofChinesespringonions,promotestheplantgrowth,yieldandquality.However,theyieldincreasedrateof‘Zhangqiu’issignificantlyhigherthanthatof‘Tianguang’,andthechangesofthetwovarietieswithdifferentsiliconconcentrationsaredifferent,indicatingthatdifferentChinesespringonionvarietieshadasignificantdifferencesinthesensitivityofsilicon.Inthisexperiment,thenutrientsolutioncontainingsilicon1.2mmol/Lorsoilsupplying300kg/hm2siliconfertilizerareoptimalforimprovingthegrowth,yieldandqualityofChinesespringonions.
Chinesespringonion;silicon;mineralelements;yield;quality
2014-10-10接受日期: 2014-12-31網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-07-17
山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金(SDAIT-02-022-05)資助。
李煒?biāo)N(1990—),女,山東臨沂人,碩士研究生,主要從事蔬菜栽培生理方面的研究。Tel: 0538-8241783,E-mail:li211129@163.com*
E-mail:xukun@sdau.edu.cn
S633.1.601
A
1008-505X(2016)02-0486-09