孔 潔龐茹月畢振方劉 蕊李 峰王銘倫 鄒曉霞

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/山東省旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室,山東 青島 266109)

花生是我國重要的經(jīng)濟作物和油料作物,同時是重要的食品加工原料,在保障食用油脂安全和國民經(jīng)濟中具有重要作用[1]。合理施肥是提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)的重要保證,也是減少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和降低生產(chǎn)成本的有效措施[2]。在作物生育期間追肥是滿足養(yǎng)分持續(xù)供應(yīng)和促進作物良好生長的重要技術(shù)。追肥可改善玉米[3]、棉花[4]功能葉片的內(nèi)源激素水平,花生葉面施肥可提高與生長相關(guān)的激素[5]。合理追肥可促進小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的提升[6],提高稻米的外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)[7],增加玉米生產(chǎn)綜合效益[8]。花生作為地上開花地下結(jié)果的作物,常規(guī)露地栽培和覆膜栽培均不便于追肥,生產(chǎn)上多為播前一次性基施肥料,該施肥方法易導(dǎo)致生長前期長勢較旺,中后期易脫肥早衰,從而影響產(chǎn)量的提高[9]。近年興起的膜下滴灌水肥一體化技術(shù)可同時滿足花生不同生育時期對水分和養(yǎng)分的需要,使得隨水追肥成為可能。適期追肥可以促進花生植株健壯生長[10]、提高葉片光合性能[11]、延緩葉片衰老、提高莢果產(chǎn)量[12],膜下滴灌追肥可提高花生籽仁脂肪和油酸含量、提高油酸亞油酸比值(O/L)[13],而不同生育時期追肥對花生葉片內(nèi)源激素和籽仁品質(zhì)的影響的研究未見報道。本研究旨在探明不同生育時期追肥對花生功能葉片內(nèi)源激素和籽仁主要營養(yǎng)成分含量的影響,為進一步完善花生適宜的追肥時期提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)萊陽校區(qū)試驗站進行。土壤類型為砂壤土,土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量見表1。供試花生品種為青花5號。

1.2 試驗設(shè)計與方法

設(shè)置不追肥(CK1)、等量追肥作基肥(CK2)、苗期追肥(T1)、花針期追肥(T2)和結(jié)莢期追肥(T3)5個處理。隨機區(qū)組設(shè)計,重復(fù)3次。小區(qū)長8.0 m,寬2.7 m,每小區(qū)6行,行距45 cm,穴距17.5 cm,穴播2粒。露地單行起壟栽培,按花生控制下針(An M)栽培法進行。各處理追肥量相同,N 180.0 kg/hm2、P2O597.5 kg/hm2、K2O 225.0 kg/hm2、CaO 23.0 kg/hm2。試驗田翻耕前均勻撒施復(fù)合肥(15-15-15)750 kg/hm2,然后翻耕整平；CK2處理將與追肥等量肥料于播種前均勻施于15 cm 耕層內(nèi),各追肥處理在不同時期將肥料撒施于植株兩側(cè)距植株5～10 cm 處,隨即覆土蓋肥。田間管理同大田生產(chǎn)。

1.3 測定項目與方法

各處理于追肥后10 d開始取樣(CK1、CK2、T1第一次取樣時間一致),以后每隔10 d取樣1次,共取8次。每次均選取各處理小區(qū)中間2行10株有代表性植株的主莖倒三葉葉片,液氮速凍后保存于-80℃冰箱備用；于收獲期按小區(qū)收獲,莢果自然風(fēng)干,從每小區(qū)收獲莢果中隨機取1 kg莢果剝殼,籽仁供品質(zhì)測定用。用間接酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定功能葉片中內(nèi)源激素含量、傅立葉變換近紅外光譜品質(zhì)分析儀測定籽仁主要營養(yǎng)成分含量、L-8900全自動氨基酸分析儀測定氨基酸含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS和Excel軟件對數(shù)據(jù)進行分析、作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育時期追肥對花生功能葉片內(nèi)源激素含量的影響

2.1.1 生長素(IAA)

生長素在植物體內(nèi)分布廣泛,對營養(yǎng)器官縱向生長有明顯的促進作用。由圖1-A可以看出,各處理花生功能葉片IAA 含量隨生育時期的推進逐漸增加,8月9日后趨于平穩(wěn)或緩慢降低,不同處理變化趨勢一致。追肥處理(T1、T2、T3)均可不同程度增加功能葉片IAA 含量,隨追肥時間的推遲IAA含量提高,CK2基本不影響IAA 含量。生育后期(8月29日),T1、T2和T3處理的功能葉片IAA 含量分別為97.0 ng/g FM、113.3 ng/g FM 和120.8 ng/g FM,較CK1分別增加7.6%、25.7%和34.0%,差異均達顯著或極顯著水平,較CK2分別增加7.3%、25.3%和33.6%,T2、T3處理間差異達極顯著水平。

2.1.2 赤霉素(GA)

赤霉素能夠促進細(xì)胞伸長生長,促進莖葉生長。自初花期(6月20日)開始,不同處理功能葉片GA 含量不斷增加,至結(jié)莢后期(8月9日)達到峰值,此后逐漸降低,各處理變化趨勢一致。峰值時,T1、T2和T3處理的功能葉片GA 含量較CK1分別增加10.8%、35.7%和34.2%,較CK2分別增加8.0%、32.2%和30.8%,差異均達極顯著水平。追肥處理(T1、T2、T3)和CK2 均可不同程度提高功能葉片GA 含量,特別是T2和T3處理作用效果可延續(xù)至生育后期(8 月29 日),GA 含量顯著高于其他處理(圖1-B)。

2.1.3 玉米素核苷(ZR)

玉米素核苷是細(xì)胞分裂素的一種,能夠促進側(cè)芽生長,刺激細(xì)胞分化,延緩細(xì)胞衰老。如圖1-C可以看出,初花期(6月20日)后,功能葉片ZR 含量變化趨勢與GA 含量相似,不同處理表現(xiàn)一致。結(jié)莢后期(8月9日),各追肥處理(T1、T2、T3)功能葉片ZR 含量分別為19.2 ng/g F M、22.6 ng/g FM 和20.8 ng/g FM,較CK1分別增加23.0%、44.3%和33.3%,較CK2分別增加14.7%、34.6%和24.3%,差異均達顯著或極顯著水平；生育后期(8月29 日)T1、T2和T3處理的ZR含量仍較CK1顯著提高37.2%、54.8%和62.2%。

2.1.4 脫落酸(ABA)

脫落酸作為抑制生長和促進衰老的植物激素,易導(dǎo)致器官休眠和脫落,可拮抗GA 和細(xì)胞分裂素(CTK)的作用?；ㄉM入初花期(6月20日)后,功能葉片ABA含量不斷下降,進入結(jié)莢后期(8月9日)開始較快增加,不同處理表現(xiàn)一致。生育后期(8月29日),各追肥處理(T1、T2、T3)的功能葉片ABA 含量較CK1分別降低15.2%、23.2%和24.6%,較CK2 分別降低14.5%、22.5%和23.9%,差異均達極顯著水平,而CK2與CK1的含量相當(dāng)?？梢娫诿缙谝院骉2和T3處理功能葉片一直保持較低的ABA 含量 (圖1-D)。

2.2 不同生育時期追肥對花生籽仁品質(zhì)的影響

2.2.1 籽仁主要營養(yǎng)成分

各追肥處理(T1、T2、T3)顯著增加花生籽仁蛋白質(zhì)和脂肪含量、降低總糖含量,蛋白質(zhì)和脂肪含量較不追肥(CK1)處理分別增加1.38、1.78、1.68個百分點和2.58、4.21、3.98個百分點,總糖含量分別降低1.13%、1.53%和1.26%；T1、T2、T3處理增加脂肪中油酸含量,對亞油酸和棕櫚酸含量影響較小,從而增加了油亞比值,油酸含量較不追肥(CK1)處理分別增加0.47、1.30 和1.07個百分點,油亞比分別提高1.61%、2.64%和2.88%(表2)。

表2 不同生育時期追肥對花生籽仁主要營養(yǎng)成分的影響Table 2 Effects of topdressing at different growth stages on the main nutrient components of peanut kernels

2.2.2 籽仁氨基酸含量

表3可見,T2和T3處理可提高花生籽仁氨基酸含量,T1、CK2和CK1處理氨基酸含量相當(dāng)；T2和T3處理提高人體必需的8種氨基酸的幅度高于氨基酸總量。T3處理纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和色氨酸含量較CK1和CK2處理的均分別增加2.7%、5.3%、5.8%、6.2%、4.3%和5.4%,較T1處理分別增加2.7%、3.1%、2.2%、6.2%、2.1%和5.4%；T2處理纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸含量較CK1和CK2處理的均分別增加3.6%、4.1%、4.7%和4.3%,較T1處理的分別增加3.6%、0.6%、4.7%和2.1%。

表3 不同生育時期追肥對花生籽仁氨基酸含量的影響 (mg/g)Table 3 Effects of topdressing at different growth stages on the amino acid content of peanut kernels

3 討論與結(jié)論

植物內(nèi)源激素是指植物體內(nèi)產(chǎn)生的一些微量而能調(diào)節(jié)自身生理過程的有機化合物,通過相互之間的協(xié)調(diào)平衡或是拮抗競爭來實現(xiàn)對植物正常生長發(fā)育的調(diào)控[14]。一般認(rèn)為生長素、赤霉素和細(xì)胞分裂素為促進型內(nèi)源激素,具有促進細(xì)胞分裂與生長、打破休眠、延緩植株衰老等作用,而脫落酸作為生長抑制型內(nèi)源激素與啟動和促進植株衰老有關(guān)[15]。玉米葉片中IAA、ZR 和GA3的含量均隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,且增施氮肥后ABA 含量降低[3]；施用鉀肥能夠提高蘋果初果期和膨大期果實中IAA、ZR、GA的含量[16]；施用氮肥可以提高漬水處理棉花葉片ZR、GA 和IAA 水平,同時可降低ABA 水平[17]。本研究結(jié)果與前人的研究趨于一致,不同生育時期追肥可以提高花生功能葉片中IAA、GA 和ZR含量,降低ABA 含量,且花針期和結(jié)莢期追肥提高效果更明顯,有利于促進葉片細(xì)胞分裂和生長,延長葉片功能期。通過建立新的激素平衡體系,為促進植株健壯生長[10]、延緩葉片衰老,改善葉片光合性能、增加干物質(zhì)積累、促進莢果發(fā)育、提高產(chǎn)量[11-12]奠定了生理基礎(chǔ)。

隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強,對優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物需求不斷增加,提高作物品質(zhì)、實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效是作物生產(chǎn)發(fā)展的方向。拔節(jié)期追施足量氮肥可提高小麥產(chǎn)量、改善品質(zhì)[18],抽穗至灌漿期追肥有利于提高稻米的綜合品質(zhì)[7],花生籽仁蛋白質(zhì)、脂肪含量和脂肪酸組分是重要的品質(zhì)指標(biāo)。本研究結(jié)果表明,花生花針期或結(jié)莢期追肥顯著提高籽仁蛋白質(zhì)和脂肪含量,同時提高氨基酸總量,尤其是纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和色氨酸等人體必需氨基酸含量提高幅度更大,從而改善了籽仁品質(zhì)。與周錄英等施肥可不同程度提高花生籽仁脂肪、粗蛋白和游離氨基酸含量,改善花生籽仁品質(zhì)[19],王立峰結(jié)莢期和飽果期施氮肥有利于籽仁蛋白質(zhì)和含油量的提高,同時增加氨基酸的總量[20]的研究結(jié)果一致?；ㄉ讶瘦^高的脂肪、蛋白質(zhì)和氨基酸含量有利于榨油和蛋白質(zhì)、氨基酸的綜合利用,提高綜合利用價值和附加值。

花生花針期或結(jié)莢期追肥,可明顯提高生長發(fā)育中后期功能葉片IAA、GA、ZR 含量,降低ABA 含量,有利于延長葉片功能期、促進莢果發(fā)育和提高產(chǎn)量；同時增加籽仁蛋白質(zhì)和脂肪含量,降低總糖含量,提高O/L 值,營養(yǎng)價值與經(jīng)濟價值明顯提高。