沈 欣，李燕婷，袁 亮，趙秉強，林治安，楊相東，李 娟

（中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室，北京 100081）

氨基酸與鋅配合噴施提高小白菜生物量、品質(zhì)及鋅利用效率

沈 欣，李燕婷*，袁 亮，趙秉強，林治安，楊相東，李 娟

（中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室，北京 100081）

【目的】作物可以直接吸收小分子有機氮，探究不同氨基酸對作物產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響，及其與鋅肥配合的效果可深化對有機營養(yǎng)的認識，為葉面施肥提供理論依據(jù)。 【方法】以小白菜為供試作物進行盆栽試驗，以噴施清水為對照，設(shè)甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、七水合硫酸鋅分別單獨噴施和甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸分別與七水合硫酸鋅混合噴施處理，三種氨基酸濃度梯度均為 100、250、400 mg/L，七水合硫酸鋅施用濃度為 0.1%，共 20 個處理；每個處理 5 次重復，隨機區(qū)組排列；收獲后測定植株生物量和硝酸鹽、可溶性糖及維生素 C 含量，分析植株吸收鋅量。 【結(jié)果】1) 施用三種氨基酸均能明顯促進小白菜生長、改善品質(zhì)，并能顯著促進小白菜對鋅的吸收。與對照相比，噴施三種氨基酸小白菜生物量分別提高了 32.0%、19.8% 和 16.6%，硝酸鹽含量分別降低了 53.9%、60.9% 和 65.6%，可溶性糖含量分別提高了 66.2%、145.1% 和 207.6%，Vc 含量分別提高了 20.8%、38.8% 和 61.6%。噴施 100 mg/L 的甘氨酸小白菜鋅吸收量提高了 12.0%，而噴施三種濃度的谷氨酸與蘇氨酸均可提高小白菜的鋅吸收量，分別平均提高了 38.7%、12.0%；2) 甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施可明顯提高鋅的應用效果，與硫酸鋅單施相比，混合噴施可分別使小白菜生物量提高 25.6%、25.4% 和 24.5%，硝酸鹽含量降低 19.0%、26.3% 和 25.2%，可溶性糖含量提高 33.2%、72.7% 和 27.1%，Vc 含量提高 67.1%、22.6% 和 25.2%，鋅吸收量提高 26.7%、50.0% 和 67.8%，鋅利用率分別提高了 14.3%、10.2% 和19.2%，差異顯著。 【結(jié)論】甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸單獨施用或與硫酸鋅混合施用均能明顯促進小白菜的生長發(fā)育及對鋅的吸收利用，并能顯著改善其品質(zhì)。甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸單獨施用或與硫酸鋅混合噴施其最適濃度范圍均分別為 250～400 mg/L、250～400 mg/L、100～250 mg/L。蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施應用效果較甘氨酸和谷氨酸更佳，在氨基酸螯合鋅肥中可優(yōu)先選用。

氨基酸；鋅；小白菜；生物量；品質(zhì)；鋅利用率

鋅是植物生長所必需的微量元素，是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的組成成分，在植物體內(nèi)作為催化活性成分通過參與呼吸作用和光合作用等生理生化過程，并通過參與生長素的合成促進植物的生長，在植物產(chǎn)量建成和品質(zhì)提升中發(fā)揮著不可替代的作用[1]。作物缺鋅生長受到抑制，葉小簇生、發(fā)黃矮化，嚴重影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量及品質(zhì)[2]。目前我國土壤缺鋅面積約占耕地面積的 40%[3]，施用鋅肥是改善作物缺鋅癥，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施。當鋅肥通過土壤施用時，其有效性主要受土壤 pH 的影響，特別是在石灰性土壤中施用鋅肥，其有效性受到了極大限制，肥效不顯著[4]。鋅作為重金屬元素，施用量不當會造成土壤重金屬污染。葉面噴施鋅肥是迅速緩解作物缺鋅癥狀的有效手段[5]，其使用效果不受土壤條件限制。李辛等[6]研究表明，鋅肥葉面噴施的利用率是土壤施用的 2～3 倍。螯合技術(shù)的應用可以有效提高葉面鋅肥的產(chǎn)品性質(zhì)和應用效果。EDTA、EDDHA、DTPA 等螯合劑在葉面鋅肥中應用較廣，雖然其螯合性能較好，但存在不能被作物吸收利用、使用不當會對作物造成傷害等問題[7]。研究表明，EDTA 螯合鋅肥對水稻的增產(chǎn)提質(zhì)效果較氨基酸螯合鋅肥差[8]，而且天然小分子有機物質(zhì)氨基酸可以直接被作物葉片吸收，參與作物體內(nèi)的生理反應，增強作物抗逆性[9–11]，改善作物品質(zhì)，提高作物產(chǎn)量[12]。研究表明，氨基酸作為天然小分子螯合劑對鋅有螯合能力[13]，可以提高肥料中鋅的有效性，高效安全[14]。

目前氨基酸鋅肥的肥效已得到驗證[15–16]，但其它多種氨基酸尚未被開發(fā)利用。甘氨酸、谷氨酸價格低廉，其在作物的生長代謝中起著非常重要的作用[17]。蘇氨酸價格也較低，且鮮見其在氨基酸螯合鋅肥中的應用。因此，本研究選用甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸為研究對象，研究三種氨基酸對小白菜生長發(fā)育、養(yǎng)分吸收以及對鋅利用率的影響，以明確三種氨基酸對作物生長、品質(zhì)和鋅營養(yǎng)的影響，為新型鋅肥助劑的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于 2015 年 4 月至 6 月在中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所日光溫室內(nèi)進行。供試小白菜 (Brassica rapa pekinensis)品種為速生一號。供試土壤為潮土，取自中國農(nóng)業(yè)科學院廊坊實驗基地，土壤全氮 0.21 g/kg、速效磷 8.63 mg/kg、速效鉀103.46 mg/kg、有機質(zhì)含量 19 g/kg、DTPA-Zn含量為 0.68 mg/kg、pH 7.92。

供試甘氨酸 (分子量 75.07)、谷氨酸 (分子量147.13)、L-蘇氨酸 (分子量 119.12) 和七水合硫酸鋅(分子量 287.56) 均為分析純，由西隴化工股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計

采用盆栽試驗，共設(shè) 20 個處理，包括噴施清水對照 (CK)，單獨噴施 0.1% ZnSO4·7H2O，分別噴施甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸 100、250、400 mg/L ，甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸三種濃度分別與 0.1% ZnSO4·7H2O 混合噴施，每個處理 5 次重復，完全隨機排列。

稱取 4 kg 過 2 mm 篩的風干土，與基肥混勻裝入高 225 mm、口徑 225 mm 的聚丙烯花盆中。肥料用量以每克干土 N 0.25 g、P2O50.16 g、K2O 0.14 g計。至幼苗三片葉時定苗，每盆3株。幼苗四葉時進行噴施處理，每次每盆噴施 20 mL，每隔 7 天噴施一次，共噴施 5 次。

1.3 樣品采集與測定

收獲時測植株鮮重。每株取兩片鮮葉測 Vc、可溶性糖、硝態(tài)氮含量等品質(zhì)指標，剩余部分于 105℃殺青半小時后烘干，粉碎后測植株全鋅含量。

采用水楊酸法測定硝態(tài)氮含量[18]，采用蒽酮比色法測定葉片可溶性糖含量[18]，2,6–二氯靛酚滴定法測定 Vc 含量[18]，濃硝酸–高氯酸消煮后用原子吸收分光光度計測定樣品鋅含量[19]。

鋅利用率 = (施鋅處理植株含鋅總量 – 噴清水處理植株含鋅總量)/總施鋅量 × 100%

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2010 和 SAS 8.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氨基酸對小白菜生長、品質(zhì)及鋅吸收量的影響

2.1.1 不同氨基酸對小白菜生長及品質(zhì)的影響 結(jié)果表明，葉面噴施三種氨基酸均能促進小白菜生長 (表 1)。與噴施清水相比，噴施甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸小白菜生物量分別平均提高了 32.0%、19.8%、16.6%。其中，甘氨酸噴施濃度為 250 mg/L 效果最好，與清水對照相比小白菜生物量提高了 46.10%，二者差異顯著，但其不同噴施濃度之間無顯著差異；谷氨酸噴施濃度為 400 mg/L 效果最好，較清水處理生物量提高了 23.9%，但不同噴施濃度之間差異不顯著；而噴施低濃度的蘇氨酸對提高小白菜的生物量效果更好，當其施用濃度為 100 mg/L 時，小白菜生物量較清水對照提高了 32.7%，差異顯著。

在適宜的濃度范圍內(nèi)，噴施不同的氨基酸均能降低小白菜體內(nèi)的硝酸鹽含量。與清水對照相比，噴施甘氨酸、谷氨酸和蘇氨酸小白菜硝酸鹽含量分別平均降低了 53.9%、60.9% 和 65.6%，差異顯著。其中，隨甘氨酸和蘇氨酸施用濃度的提高，小白菜硝酸鹽含量降低，當二者噴施溶度均為 100 mg/L時，植株硝酸鹽含量最低。

表1 不同氨基酸對小白菜生長和品質(zhì)的影響Table 1 Effects of different amino acids on Chinese cabbage growth and quality

施用氨基酸均能提高小白菜體內(nèi)可溶性糖含量(表 1)。與噴施清水對照相比，施用甘氨酸、谷氨酸和蘇氨酸小白菜可溶性糖含量分別平均提高了66.2%、145.1% 和 207.6%，差異均達顯著水平，且小白菜可溶性糖含量隨著甘氨酸和谷氨酸噴施濃度的提高而提高，當兩種氨基酸的噴施濃度均為 400 mg/L時，小白菜可溶性糖含量最高，較清水對照分別提高了 128.8% 與 171.5%，差異顯著；而蘇氨酸則在噴施濃度為 250 mg/L 時，小白菜可溶性糖含量最高，是清水對照的 4 倍。

噴施氨基酸還可以提高小白菜 Vc 含量 (表 1)。與噴施清水相比，噴施三種氨基酸小白菜 Vc 含量分別平均提高了 20.8%、38.8% 和 61.6%。其中，甘氨酸噴施濃度為 250 mg/L 時，Vc 含量最高 (127.40 mg/100 g)，與對照相比提高 46.4%；谷氨酸噴施濃度為 400 mg/L時，小白菜 Vc 含量最高 (144.3 mg/100 g)，較對照提高了 65.8%；蘇氨酸噴施濃度為 100 mg/L 時，小白菜 Vc 含量最高 (155.07 mg/100 g)，較對照提高了78.2%，差異均達到顯著水平。?

表2 噴施不同氨基酸小白菜鋅的吸收Table 2 Zinc uptakes of Chinese cabbage sprayed different amino acids

2.1.2 不同氨基酸對小白菜吸收利用鋅的影響 表 2表明，噴施氨基酸可以不同程度的提高小白菜對鋅的吸收量。其中，甘氨酸在低濃度施用時可以促進植株對鋅的吸收，當噴施濃度為 100 mg/L 時，小白菜的鋅吸收量較對照提高了 12.0%，而其施用濃度提高 (250 mg/L 和 400 mg/L) 則對植株吸收鋅具有抑制作用；而谷氨酸和蘇氨酸在三個施用濃度下都可以不同程度的促進小白菜對鋅的吸收利用，提高了鋅的吸收量，谷氨酸在噴施濃度為 250 mg/L 時小白菜的鋅吸收量最高，較對照提高了 44.4%，蘇氨酸在施用濃度為 100 mg/L 和 400 mg/L 時小白菜鋅吸收量最高，較噴施清水處理提高了 16.0%?？梢姡被釋π“撞宋绽娩\具有促進作用，但受其施用濃度的影響，而且，不同的氨基酸施用的適宜濃度也不同，在具體使用中應針對不同的氨基酸選用相應的適宜濃度才能有效促進作物對鋅的吸收利用。

2.2 不同氨基酸與鋅配施對小白菜生物量、品質(zhì)及鋅素吸收的影響

2.2.1 不同氨基酸與鋅配施對小白菜生物量和品質(zhì)的影響 表 3 表明，與噴施 0.1% 的硫酸鋅溶液相比，不同濃度的氨基酸與鋅配施均能促進小白菜的生長，甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸與鋅配施，小白菜生物量分別平均提高了 25.6%、25.4%、24.5%。其中，蘇氨酸 100 mg/L 與鋅配施對提高小白菜的生物量效果更好，與對照（Zn）相比小白菜生物量提高了 44.6%；甘氨酸與鋅配施的最佳噴施濃度為 400 mg/L，與對照相比小白菜生物量提高了 36.7%，但其不同濃度之間差異不顯著；谷氨酸與鋅的最佳噴施濃度為 100 mg/L，與對照相比小白菜生物量提高了 29.6%，其不同濃度之間差異不顯著。

綜合表 1 與表 3 中的數(shù)據(jù)可以看出，與氨基酸單獨噴施相比，不同濃度的氨基酸與鋅混合噴施可不同程度地促進小白菜生長，其中，100 mg/L 甘氨酸與硫酸鋅混合噴施較同濃度甘氨酸單獨噴施小白菜生物量提高了 19.7%，差異顯著；而不同濃度的谷氨酸、蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施較其單獨噴施小白菜生物量分別平均提高了 12.6% 與 10.6%。

在適宜的濃度范圍內(nèi)，不同的氨基酸與鋅配施均能降低小白菜硝酸鹽含量 (表3 )。與硫酸鋅單噴相比，甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸分別與同濃度的硫酸鋅混合噴施，小白菜硝酸鹽含量分別平均降低了19.0%、26.3%、25.2%。其中，400 mg/L 甘氨酸與0.1% 七水合硫酸鋅混合噴施時，小白菜硝酸鹽含量最低，較二者同濃度單獨噴施分別降低了 26.9% 和22.2%；谷氨酸與鋅配施的最佳濃度為 100 mg/L，二者混噴較分別單噴小白菜硝酸鹽含量降低了 54.3%和 4.7%；蘇氨酸與鋅配施的最佳濃度為 250 mg/L，較二者分別單噴小白菜硝酸鹽含量降低了 35.4% 和34.8%。

三種氨基酸與鋅配施均能提高小白菜可溶性糖含量 (表 3)。與甘氨酸、谷氨酸單獨噴施 (表 1) 相比，甘氨酸、谷氨酸與鋅配合噴施均可以顯著提高小白菜可溶性糖含量。與單獨噴施相比，不同濃度的甘氨酸與硫酸鋅配合施用，小白菜可溶性糖含量平均提高 84.6%；400 mg/L 的蘇氨酸與鋅混噴較同濃度蘇氨酸單噴小白菜可溶性糖含量提高了 55.7%，差異達到顯著性水平。不同濃度甘氨酸、谷氨酸和蘇氨酸分別與硫酸鋅配施，較后者單噴使小白菜可溶性糖含量分別平均提高了 33.2%、72.7% 和 27.1%，差異均達顯著水平。其中，250 mg/L 的甘氨酸與谷氨酸分別與硫酸鋅配施小白菜可溶性糖含量最高，與硫酸鋅單噴相比分別提高了 48.3% 和 82.8%。而100 mg/L 蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施在本試驗的施用濃度范圍內(nèi)小白菜可溶性糖含量最高，較硫酸鋅單噴提高了 46.1%，較 100 mg/L 蘇氨酸單噴提高了4.7%，差異顯著。

表3 不同氨基酸與鋅配施對小白菜生長和品質(zhì)的影響Table 3 Biomass and quality of Chinese cabbage affected by combined spray of amino acids and 0.1% ZnSO4·7H2O

在本試驗條件下，氨基酸與鋅肥配施可提高小白菜 Vc 含量 (表 3)。甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸與0.1% 硫酸鋅混合噴施較同濃度硫酸鋅單噴可使小白菜 Vc 含量分別平均提高 67.1%、22.6%、25.2%。其中，100 mg/L 甘氨酸與硫酸鋅混合噴施較同濃度硫酸鋅單噴小白菜 Vc 含量提高了 74.5%，效果最佳；不同濃度的谷氨酸與硫酸鋅混合噴施均能明顯提高小白菜的 Vc 含量，在濃度為 400 mg/L 時與 0.1% 硫酸鋅混噴效果最好，較硫酸鋅單噴小白菜 Vc 含量提高了 54.9%，差異達顯著水平。蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施的最佳濃度為 100 mg/L，二者混噴較同濃度硫酸鋅單噴小白菜 Vc 含量提高了 65.0%。

對三種氨基酸單獨噴施與氨基酸與鋅混合噴施處理作雙因素方差分析，結(jié)果表明，鋅與氨基酸兩因素之間存在交互作用，其交互作用對小白菜的品質(zhì)（硝酸鹽、可溶性糖和 Vc）均產(chǎn)生了極顯著的影響。甘氨酸與谷氨酸同鋅的交互作用對小白菜的生物量也產(chǎn)生了極顯著的影響，蘇氨酸與鋅之間的交互作用對小白菜生物量無顯著影響（P＞0.05）。這說明了氨基酸與鋅混合噴施對小白菜生長品質(zhì)的促進作用大于二者單獨噴施作用。

2.2.2 不同氨基酸與鋅配施對小白菜吸收利用鋅的影響 不同氨基酸與鋅配施均可以促進小白菜對鋅的吸收 (表 4)。甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施較硫酸鋅單噴小白菜對鋅的吸收量分別提高了6.2%、11.5% 和 15.6%。其中，蘇氨酸與硫酸鋅配施對促進小白菜吸收鋅效果最好，且不受其施用濃度的影響；而不同濃度的谷氨酸與硫酸鋅配施較其單噴均能顯著提高小白菜對鋅的吸收，但以施用濃度為 400 mg/L 時最佳；甘氨酸與硫酸鋅混噴同樣也是以 400 mg/L 的濃度最好，較硫酸鋅單噴小白菜鋅吸收量提高了 8.5%。

甘氨酸、谷氨酸和蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施均能明顯提高鋅利用率 (表 4)。其中，蘇氨酸的效果表現(xiàn)最優(yōu)，以不同濃度與 0.1% 硫酸鋅混合施用都可顯著提高鋅利用率，較硫酸鋅單噴平均提高了 19.2%，且不同濃度間差異不顯著；其次為谷氨酸，不同濃度的谷氨酸與硫酸鋅配施也都能顯著提高鋅利用率，較硫酸鋅單施平均提高了 14.2%，但其以濃度為400 mg/L 時與硫酸鋅配施效果最好，較硫酸鋅單施鋅利用率提高了 18.1%，差異達顯著水平；甘氨酸與硫酸鋅配施較硫酸鋅單施鋅利用率平均提高了7.5%，和谷氨酸一樣，以 400 mg/L 施用濃度為最佳，較硫酸鋅單施鋅利用率提高了 10.3%，差異顯著。

表4 不同氨基酸與鋅配施小白菜對鋅的吸收量及利用率Table 4 Zinc uptake and utilization of Chinese cabbage affected by combined spray of amino acids and 0.1% ZnSO4·7H2O

3 討論

3.1 不同氨基酸對作物生長、品質(zhì)的影響

研究表明，植物組織能從外界溶液吸收多種氨基酸，作為酶和蛋白質(zhì)的組成成分，為葉綠素、核苷酸的合成提供原料，調(diào)控植物體內(nèi)生理生化過程[20–21]，進而提高植株的產(chǎn)量與品質(zhì)。針對不同作物的研究證明，施用多種氨基酸及氨基酸混合物均能顯著提高水稻、烤煙、生菜等作物的生物量[22–24]。本試驗結(jié)果表明，噴施甘氨酸、谷氨酸和蘇氨酸均能對小白菜生長起到不同程度的促進作用 (表 1)，這與前人研究結(jié)果一致。其中，甘氨酸的作用優(yōu)于谷氨酸，蘇氨酸對小白菜生長也具有明顯的促進作用，但當前對蘇氨酸的應用研究較少，應加強對其研究與利用。

植物體內(nèi)的甘氨酸通過蘋果酸穿梭作用向硝酸還原酶提供氧化型輔酶Ⅱ (NADH)，提高硝酸還原酶的活性[9]，促進 NO3–的還原，降低植株體內(nèi)硝酸鹽含量。研究表明，給作物供給外源氨基酸 (甘氨酸或谷氨酸) 被植物吸收后，可顯著降低作物體內(nèi)硝酸鹽含量[25]，抑制植物根部對硝酸鹽的吸收[26]；施用氨基酸還可以提高蔬菜體內(nèi)的可溶性糖與 Vc 含量，且甘氨酸提高 Vc 含量的效果好于谷氨酸[22,27]。本研究有同樣的結(jié)果，施用甘氨酸、谷氨酸和蘇氨酸均能顯著降低小白菜硝酸鹽含量和提高可溶性糖與 Vc 含量；在本研究條件下，蘇氨酸對提高小白菜 Vc 含量效果最好，其次為谷氨酸 (表 1)，這可能是由于不同供試作物對不同氨基酸的響應存在一定的差異。

3.2 不同氨基酸對作物鋅營養(yǎng)的影響

鋅是生長素合成的必需元素，直接參與吲哚乙酸的合成[28]。葉面噴施鋅肥不但可以及時緩解作物缺鋅癥狀，還可以提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。研究表明，噴施一定濃度的硫酸鋅可以顯著提高草莓、空心菜等作物的生物量、Vc 含量[29–30]，而鋅也可以提高作物硝酸還原酶的活性，促進植株的氮代謝，進而降低植物體內(nèi)硝酸鹽的含量[31]。因此，提高作物鋅利用率非常重要。螯合鋅肥在解決鋅肥土壤固定提高鋅肥施用效果方面作用顯著，而氨基酸作為小分子有機物質(zhì)不但能夠與鋅離子發(fā)生螯合反應，其安全性也高于 EDTA、DTPA 等螯合劑[32]。秦彥林等[33]的研究表明，與施用硫酸鋅相比，施用氨基酸螯合鋅肥能顯著促進玉米苗期生長，對玉米根系發(fā)育，葉綠素值的提高均有顯著的促進作用。因此氨基酸可作為鋅肥增效劑提高鋅的有效性。

三種氨基酸與硫酸鋅配施在增加小白菜生物量、改善小白菜品質(zhì)等方面均優(yōu)于硫酸鋅單施，呈現(xiàn)了顯著的交互作用。這主可能是由于氨基酸具有促進作物生長、改善作物品質(zhì)、促進養(yǎng)分吸收的作用；另外，氨基酸可以有效降低溶液表面張力與保濕性，葉面噴施后溶液能較好地附著于葉片并迅速擴展，增加葉片吸收面積，同時避免干燥過快而導致養(yǎng)分失效，延長葉片吸收養(yǎng)分的時間。

與單施硫酸鋅相比，氨基酸與硫酸鋅配施處理提高了小白菜的鋅利用率。氨基酸作為一種小分子有機物螯合劑可以螯合鋅離子[34]，形成電中性螯合物[17]，其穿過葉片角質(zhì)層的速度和養(yǎng)分利用率高于無機鋅離子[35]。試驗數(shù)據(jù)表明，當噴施 250～400 mg/L的甘氨酸時小白菜小白菜對鋅的利用率降低，但250～400 mg/L 的甘氨酸與硫酸鋅混合噴施時，小白菜對鋅的利用率顯著提高，這可能是由于在常溫下氨基酸與硫酸鋅即可發(fā)生螯合反應[34]，當不同氨基酸與中微量元素混合時，螯合反應的發(fā)生提高了中微量元素的有效性[36]；也可能是由于在外界鋅充足的條件下，小白菜的生長發(fā)育狀況更加良好，抵消了高濃度的甘氨酸對小白菜鋅利用的抑制作用。Zhou 等認為氨基酸可以與鋅形成螯合物提高鋅的生物有效性[36]；也有研究結(jié)果表明營養(yǎng)液中添加氨基酸促進了鋅的吸收及鋅由根部往地上部的轉(zhuǎn)移[36]。綜合本文及前人的研究結(jié)果可推測氨基酸對作物鋅營養(yǎng)的增效作用主要有兩點：1）氨基酸螯合鋅易被植株吸收及轉(zhuǎn)運；2）氨基酸本身對植株生長的促進作用，進一步增強了植株對鋅的吸收。

盡管三種供試氨基酸不論單獨施用還是與硫酸鋅混合噴施都可以不同程度的促進小白菜生長，提高其品質(zhì)及鋅吸收量。但不同種類的氨基酸、同種氨基酸的不同濃度之間的效果存在差異。這與前人的研究結(jié)果一致。這可能是由于氨基酸自身的結(jié)構(gòu)特性、螯合能力、在植物生理代謝中存在的差異導致的[38]。因此，應當綜合分析生長、品質(zhì)指標得出最佳的使用濃度范圍，才能更好地指導生產(chǎn)。

氨基酸與鋅混合施用在促進作物生長發(fā)育方面所具有的優(yōu)勢，為不同氨基酸在中微量元素肥料中的應用提供了理論基礎(chǔ)。穆杰等[8]、谷守玉等[39]在水稻、小麥上的試驗表明，噴施氨基酸螯合鋅肥處理的作物株高、產(chǎn)量與施用無機鋅肥相比顯著提高。因此，應進一步將甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸添加應用到鋅肥生產(chǎn)中，提高鋅肥的應用效果。

4 結(jié)論

施用適宜濃度的甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸均能明顯促進小白菜的生長發(fā)育及對鋅的吸收利用，并能改善其品質(zhì)，綜合各項指標，甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸的最佳施用濃度范圍分別為 250～400 mg/L、250～400 mg/L、100～250 mg/L。

甘氨酸、谷氨酸、蘇氨酸在適宜的濃度與七水合硫酸鋅混合噴施均能不同程度的提高小白菜的生物量、改善小白菜的品質(zhì)，鋅的利用率較單獨噴施七水合硫酸鋅也得以顯著提高。其與硫酸鋅混合噴施的最佳濃度依次為 250～400 mg/L、250～400 mg/L、100～250 mg/L。其中蘇氨酸與硫酸鋅混合噴施在促進小白菜生長發(fā)育方面表現(xiàn)更為突出，可顯著提高鋅利用率，應當在氨基酸螯合鋅肥的生產(chǎn)中加以開發(fā)利用。

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Effects of combined foliar application of amino acids with Zn increase the biomass, quality and zinc use efficiency of Chinese cabbage

SHEN Xin, LI Yan-ting*, YUAN Liang, ZHAO Bing-qiang, LIN Zhi-an, YANG Xiang-dong, LI Juan
( Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China )

【Objectives】Small molecular weight amino acids can be used directly by crops, fewer research have been done on their effect in growth and quality of crops. The study on their effect and the combined use with zinc will provide support for foliar application 【Methods】A pot experiment was conducted using Chinese cabbage as material. Three kinds of amino acids, glycine, glutamic and threonine were chosen and foliar sprayed in three concentrations: 100 mg/L, 250 mg/L, 400 mg/L. The amino acids were sprayed individually in the three concentrations or combined with 0.1% ZnSO4·7H2O, twenty treatments in total, including water sprayed as control, were arranged with five replicates. We measured the biomass, the contents of nitrate, soluble sugar andvitamin C of Chinese cabbage after the harvest, and analyzed accumulation of zinc in plants. 【Results】1) The foliar application of the three kinds of amino acids significantly increased the growth and zinc uptake, and improved quality of Chinese cabbage. Compared with spraying water (CK), the spraying of the amino acids increased the biomass by 32.0%, 19.8% and 16.6% in average, respectively, the contents of nitrate were decreased by 53.9%, 60.9% and 65.6%, respectively, the contents of soluble sugar were increased by 66.2%, 145.1% and 207.6%, and the contents of vitamin C were increased by 20.8%, 38.8% and 61.6%. The spraying of 100 mg/L glycine increased the zinc absorption by 12.0%, while all the treatments of spraying glutamic and threonine increased the zinc contents by 38.7% and 12.0%, respectively. 2) The combined spraying of amino acids with zinc effectively promoted the effectiveness of zinc. Compared with spraying ZnSO4, the combined spray of amino acids with zinc increased the biomass of Chinese cabbage by 25.6%, 25.4% and 24.5% in average, decreased nitrate contents by 19.0%, 26.3% and 25.2%, enhanced the contents of vitamin C by 67.1%, 22.6% and 25.2%, enhanced the soluble sugar contents by 33.2%, 72.7% and 27.1%, and increased the accumulation amounts of total zinc by 26.7%, 50.0% and 67.8%, and the zinc use efficiency were increased by 14.3%, 10.2% and 19.2% which were under the statistically significant level. 【Conclusions】The combined use of glycine, glutamic and threonine with 0.1% ZnSO4can effectively increase the biomass, quality and zinc absorption of Chinese cabbage. The optimal spraying concentrations of glycine, glutamic and threonine were 250–400 mg/L, 250–400 mg/L and 100–250 mg/L, respectively. The best effect is found in threonine with ZnSO4, hinting a prospective combination for practical use.

amino acid; zinc; Chinese cabbage; biomass; quality; Zinc use efficiency

2016–03–09接受日期：2016–07–01

國家科技支撐計劃課題（2011BAD11B05）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費（201103003）資助。

沈欣（1992—），女，山東萊蕪人，碩士研究生，主要從事新型肥料研制與應用研究。E-mail：1164848821@qq.com

* 通信作者 Tel：010-82108664，E-mail：liyanting@caas.cn