王虹，宋一鵬

(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，上海 201403；2.愛盛生物科技有限公司，上海 201815)

氮是促進(jìn)葉菜生長和產(chǎn)量形成的重要礦物質(zhì)元素之一，適量的氮肥在維持葉菜生長及營養(yǎng)物質(zhì)合成中起到重要的作用[1]。但增施氮肥在增加葉菜產(chǎn)量的同時，也導(dǎo)致了硝酸鹽的累積[2]，同時提高了投入成本，還易引起環(huán)境污染[3]。有研究表明[4]，氨基酸態(tài)氮可作為氮源被植物直接吸收，并減少硝酸鹽在植物組織中的累積。王瑞等[5]的研究也表明，氨基酸部分替代硝態(tài)氮后，促進(jìn)了油茶幼苗的生長，并降低了葉片中硝態(tài)氮的含量。

無土栽培是指不使用天然土壤栽培作物的一種種植方式。與傳統(tǒng)的種植方式相比，無土栽培具有省水、省肥且可高密度種植等優(yōu)點[6]，在葉菜栽培中廣泛使用。光照強度、葉菜品種和類型、營養(yǎng)液中氮素的形式及濃度等因素均可影響硝酸鹽在葉菜中的累積[7-8]。就營養(yǎng)液而言，一般多采用無機肥料作為其主要成分，但使用高濃度的化學(xué)肥料可能會對消費者造成風(fēng)險。隨著人民生活水平的不斷提高，人們對優(yōu)質(zhì)高檔蔬菜的需求也在不斷增加。因此，研究如何采取有效措施來控制葉菜產(chǎn)品中硝酸鹽的含量，為無公害蔬菜生產(chǎn)、改善蔬菜品質(zhì)提供科學(xué)的理論依據(jù)具有積極的現(xiàn)實意義。

基于此，本研究擬以無土栽培的主要葉菜-生菜為研究材料，通過探討不同氨基酸濃度對生菜生長及品質(zhì)的影響，篩選出適合生菜生長所需的營養(yǎng)液配方，進(jìn)而為高品質(zhì)生菜生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與培養(yǎng)條件

供試生菜品種為Mondai RZ，購于山東金種子農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。試驗采用愛盛生物科技(上海)有限公司研發(fā)的霧培葉菜種植系統(tǒng)進(jìn)行生菜種植，霧培水泵的開關(guān)時間為5 min/10 min(on/off)，光周期為16 h，人工光源的光強為200 μmol·m-2·s-1，環(huán)境溫度為20 ℃/30 ℃，相對濕度控制在80%左右。

1.2 試驗處理

1.3 測定項目

生長量指標(biāo)測定：播種15 d后，選取長勢一致的生菜幼苗移植到種植設(shè)備中，生長20 d后，每個處理隨機取5株完整植株，吸干表面水分后，用電子天平稱量地上部及地下部鮮重。然后將樣品放入烘箱中105 ℃殺青15 min后，降至75 ℃烘干至恒重，測定生菜地上部和地下部干重。

品質(zhì)測定方法：取各處理生菜的功能葉片，測定生菜的品質(zhì)。葉綠素及類胡蘿卜素含量采用95%乙醇提取法測定，VC含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)染色法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，類黃酮及多酚的含量參照曹建康等[9]的方法測定。硝酸鹽和亞硝酸鹽含量使用試劑盒測定，試劑盒購于蘇州科銘生物技術(shù)有限公司。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS軟件中的新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸態(tài)氮與硝態(tài)氮不同配比對生菜生長的影響

從表1可以看出，不同比例的氨基酸替代硝態(tài)氮后，影響了生菜的生長。隨著營養(yǎng)液中甘氨酸濃度的增加，生菜的鮮重和干重呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。其中，10% Gly和20% Gly地上部干重分別比CK增加了24.77%、21.71%；地下部鮮重和干重分別比CK增加了68.02%、29.07%和51.51%、27.27%，各處理根冠比差異不顯著。與之相反的是，50% Gly處理的各項生長指標(biāo)均小于CK。此外，不同比例氨基酸替代硝態(tài)氮后，在一定程度上促進(jìn)了葉片葉綠素的合成，表現(xiàn)在：20% Gly、30% Gly和50% Gly處理的葉綠素含量均顯著高于對照。

表1 氨基酸態(tài)氮與硝態(tài)氮不同配比對生菜生長指標(biāo)的影響

2.2 氨基酸態(tài)氮與硝態(tài)氮不同配比對生菜品質(zhì)的影響

由表2可以看出，不同比例的氨基酸態(tài)氮替代硝態(tài)氮后，在一定程度上提高了生菜的品質(zhì)。與CK相比，不同比例的氨基酸處理顯著提高了生菜中可溶性蛋白、可溶性糖、總酚及類黃酮的含量。其中，30% Gly處理的可溶性蛋白、可溶性糖及類胡蘿卜素含量最高，分別比CK提高了195%、33.4%和35.3%，其次為20% Gly處理，分別比CK提高了142%、30.5%、10.4%；20% Gly處理的總酚及類黃酮含量最高，分別比CK提高了55.7%和93.4%。與之不同的是，各氨基酸處理并沒有顯著提高生菜中VC含量。

表2 氨基酸態(tài)氮與硝態(tài)氮不同配比對生菜品質(zhì)的影響

2.3 氨基酸態(tài)氮與硝態(tài)氮不同配比對生菜硝酸鹽及亞硝酸鹽含量的影響

由圖1所示，不同比例的氨基酸態(tài)氮替代硝態(tài)氮后降低了生菜硝酸鹽及亞硝酸鹽的含量，并隨著Gly比例的增加，降低幅度逐漸增加。其中，10% Gly、20% Gly、30% Gly和50% Gly處理的硝酸鹽含量分別比對照降低了9.81%、21.48%、23.22%和29.14%，而亞硝酸鹽的含量則分別比對照降低了11.24%、18.19%、23.40%和28.60%。

同組柱上沒有相同小寫英文字母表示差異顯著(P<0.05)。

3 小結(jié)與討論

氨基酸與硝態(tài)氮不同配比后影響了生菜的生長和品質(zhì)。在本實驗條件下，10%和20% Gly部分替代硝態(tài)氮后，顯著增加了生菜鮮重和干重，而50% Gly處理則在一定程度上抑制了生菜的生長。這與王峻等[10]在大白菜的研究結(jié)果相同。但與我們研究結(jié)果不同的是，Tsouvaltzis等[11]的研究結(jié)果表明，20%氨基酸處理沒有顯著的影響生菜幼苗的質(zhì)量，Wang等[12]的研究則表明，小青菜質(zhì)量的增加與減少則與氨基酸的種類有關(guān)。這可能與作物的種類、使用的氨基酸濃度及類型等因素有關(guān)。而過高濃度的氨基酸處理抑制植株的生長可能與過高電導(dǎo)率引起的植株滲透脅迫有關(guān)。

此外，我們研究結(jié)果也表明，不同比例的氨基酸處理顯著增加了生菜中可溶性蛋白、可溶性糖、總酚及類黃酮的含量，其中，30%Gly處理的可溶性蛋白、可溶性糖及類胡蘿卜素含量最高。這與鐘曉紅等[13]在草莓等作物上的研究結(jié)果一致，即外源氨基酸可以改善作物的營養(yǎng)品質(zhì)。此外，與前人的研究結(jié)果[14]一致的是，不同比例的氨基酸態(tài)氮替代硝態(tài)氮后降低了生菜硝酸鹽及亞硝酸鹽的含量，并隨著Gly比例的增加，降低幅度逐漸增加，這可能是由于氨基酸態(tài)氮促進(jìn)了硝酸鹽和亞硝酸鹽還原酶和谷氨酰胺合成酶等的活性，從而降低了硝酸鹽在植物體內(nèi)的累積。

總之，在本試驗條件下，在水培營養(yǎng)液中添加一定濃度的氨基酸態(tài)氮可以促進(jìn)生菜的生長及營養(yǎng)物質(zhì)的合成，其中，20% Gly處理生菜的生長及品質(zhì)指標(biāo)顯著優(yōu)于對照，以上研究結(jié)果可為提高水培生菜產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論依據(jù)。