許澤濤 馬文蝶 馬闖 馬洪崢 田淑芬
摘要:為探明青海省黃南藏族自治州不同栽培地蘆筍長勢和養(yǎng)分差異,分別對青海省黃南藏族自治州尖扎縣康楊鎮(zhèn)上莊、龍鼻梁、綠園3個村的蘆筍種植基地的蘆筍基徑、株高、萌蘗數(shù)進行測定,并分析了蘆筍嫩莖的皂苷、總黃酮、氨基酸和多糖含量。結(jié)果表明,成熟期蘆筍的母莖平均高度為113.89~163.10 cm,平均基徑為0.80~1.72 cm,平均萌蘗數(shù)為1.61~3.33個。其中龍鼻梁蘆筍的平均高度、萌蘗數(shù)最高,綠園蘆筍的平均基徑最大,3個試驗地蘆筍嫩莖的皂苷含量為1.13~2.45 g·100 g-1,總黃酮含量為0.58~0.85 g·100 g-1,多糖含量為1.42~2.34 g·100 g-1,氨基酸含量為1.70~1.99 g·100 g-1。
其中上莊蘆筍的皂苷、氨基酸含量最高,綠園蘆筍的總黃酮含量最高,龍鼻梁蘆筍的多糖含量最高。相關(guān)性分析表明,蘆筍的皂苷和氨基酸含量受土壤速效鉀和有機質(zhì)含量影響較大,而蘆筍總黃酮含量與土壤有效磷、硝態(tài)氮和氨態(tài)氮含量呈顯著正關(guān)關(guān)系。
關(guān)鍵詞:蘆筍;萌蘗數(shù);皂苷;總黃酮;氨基酸;青海省黃南藏族自治州
中圖分類號:S644.6
文獻標識碼:A
蘆筍(Asparagus officinalis L.)又名石刁柏,系百合科天門冬屬植物,富含糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、皂角甙類、黃酮類等化合物,具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值。以往有關(guān)蘆筍的研究主要集中在高產(chǎn)栽培技術(shù)[1]、種質(zhì)資源評價[2]、病蟲害防治[3]等方面,近年來關(guān)于蘆筍養(yǎng)分的研究成為熱點。植物次生代謝產(chǎn)物不僅與氣候、光照有關(guān),也受土壤理化性質(zhì)的影響。劉曉鵬等[4]發(fā)現(xiàn)連錢草總黃酮含量與磷含量呈顯著線性相關(guān);韋海南等[5]發(fā)現(xiàn)二年生三七根中皂苷含量在施鉀量中等水平時達到最大;彭啟良等[6]發(fā)現(xiàn)多施有機肥能夠提高秋季茶樹鮮葉氨基酸含量。因此,探明蘆筍生長及其主要養(yǎng)分與土壤養(yǎng)分含量的相關(guān)性對今后提高蘆筍產(chǎn)量和栽培品質(zhì)具有重要意義。
青海省黃南藏族自治州屬高原大陸性氣候,具有氣溫低、晝夜溫差大、降雨量少而集中、日照長、太陽輻射強等特點,是蘆筍的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)之一。以往有學(xué)者報道了山東省、河南省、云南省、貴州省、江西省等產(chǎn)地的蘆筍養(yǎng)分含量具有顯著差異[7],而有關(guān)青海地區(qū)蘆筍生長和養(yǎng)分含量的研究還較少。為進一步探明青海產(chǎn)區(qū)蘆筍栽培品質(zhì),本研究比較了青海省黃南藏族自治州3個主要栽培地的蘆筍形態(tài)和養(yǎng)分含量,分析了土壤因素的影響,為青海省蘆筍栽培提供依據(jù)。
1? 材料和方法
1.1? ?試驗地概況
試驗在青海省黃南藏族自治州尖扎縣康楊鎮(zhèn)的上莊、龍鼻梁、綠園3個村的蘆筍種植基地進行,總面積為66.7 hm2。青海省黃南藏族自治州屬高原大陸性氣候,雨熱同季,干濕季差別顯著,全州年平均溫度-0.9 ℃~8.5 ℃,日照時數(shù)2 506.1~2 688.2 h,無霜期147~173 d,年蒸發(fā)量1 231.6~1 697.0 mm,土壤為栗鈣土。
1.2? ?試驗材料
試驗蘆筍品種為“綠冠”F1代,均于2020 年3月種植,二年生苗。采用挖溝定植,溝寬50 cm,深40 cm,蘆筍行距1.5 m,株距25~30 cm。3個試驗地栽培管理措施一致。
1.3? ?生長指標測定
1.3.1 生長指標測定 2021年4—5月是出筍旺季,從每個栽培區(qū)隨機采集30株蘆筍嫩莖,測定其養(yǎng)分含量;10月是蘆筍生長末期,測定成熟期母莖株高、蘆筍基徑,記錄同一根系的蘆筍萌蘗數(shù)量。
1.3.2 養(yǎng)分指標測定 將采集后的蘆筍嫩莖于80 ℃烘箱烘干8 h,再放置在-20 ℃冰箱中保存,分別用皂素、蘆丁、氨基酸、無水葡萄糖為對照品,制作皂苷、總黃酮、氨基酸、多糖標準曲線。
皂苷測定:用甲醇作溶劑,加入香草醛—冰醋酸、高氯酸溶液,70 ℃水浴加熱20 min,離心后提取上清液,再使用分光光度計在546 nm處測定溶液吸光度,根據(jù)皂苷的標準曲線計算出溶液濃度。
總黃酮測定:以70%乙醇為溶劑,65 ℃水浴加熱2 h,離心提取上清液,再在上清液中加入5%亞硝酸鈉溶液、5%硝酸鋁溶液、4%氫氧化鈉溶液,定容,用分光光度計在504 nm處測溶液吸光度,并查定總黃酮標準曲線[8]。
氨基酸測定:以水為溶劑,沸水浴1 h,離心收集上清液,加磷酸鹽(pH 6.8)和2%茚三酮溶液混勻,沸水浴0.5 h,冷水浴10 min,再使用分光光度計在570 nm處測溶液吸光度,根據(jù)氨基酸的標準曲線計算出溶液濃度。
多糖測定:先加入80%乙醇,沸水浴1 h,再加入水,90 ℃水浴1.5 h,離心收集上清液,再加入0.1%硫酸蒽酮溶液,搖勻放置15 min后,立即冷水浴15 min,用分光光度計在波長630 nm處測溶液吸光度,根據(jù)多糖標準曲線計算出溶液濃度[9]。
1.3.3 土壤養(yǎng)分測定 2021年5月中旬出筍旺季采集土壤樣品,每個栽培區(qū)隨機選擇6個樣點,采集20 cm土層混合土樣,測定土壤養(yǎng)分含量。土壤含水量采用烘干法測定。烘干研磨后的土壤采用鉬銻抗比色法測定有效磷含量、四苯硼鈉比濁法測定速效鉀、紫外分光光度計法測定硝態(tài)氮、靛酚藍比色法測定銨態(tài)氮。
1.4? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計
對蘆筍生長、植株養(yǎng)分含量和土壤養(yǎng)分含量用SPSS Statistics 26進行單因素 ANOVA檢驗,采用Duncan進行多重比較(a=0.05)。所得結(jié)果以平均值±標準誤表示(mean±SE),并使用Sigmaplot 14.0進行繪圖。使用SPSS Statistics 26對蘆筍種植地的土壤養(yǎng)分含量與蘆筍及生長營養(yǎng)指標進行Pearson相關(guān)性分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? ?蘆筍生長指標
隨著蘆筍嫩莖逐漸木質(zhì)化形成母莖,光合產(chǎn)物逐漸積累。由圖1可知,3個試驗地蘆筍的母莖基徑為0.5~2.7 cm,其中綠園蘆筍的母莖基徑最高,與其相比,上莊降低了1.37%,龍鼻梁降低了25.74%;3個試驗地蘆筍的母莖高度為80~200 cm,其中龍鼻梁蘆筍的母莖最高,與其相比,上莊降低了3.17%,綠園降低了6.91%,差異不顯著;3個試驗地蘆筍的單株萌蘗數(shù)量為2~11個,其中龍鼻梁的萌蘗數(shù)量最多,與其相比,綠園降低了29.52%,上莊降低了88.89%,差異不顯著。
2.2? ?蘆筍營養(yǎng)含量
由圖2可知,3個試驗地蘆筍的皂苷含量為1.13~2.25 g·100 g-1,其中上莊蘆筍的皂苷含量最高,分別比綠園、龍鼻梁高69.05%和86.84%,差異顯著;3個試驗地蘆筍的總黃酮含量為0.58~0.85 g·100 g-1,其中綠園蘆筍的總黃酮含量最高,分別比上莊、龍鼻梁高20.00%和42.37%,差異顯著;3個試驗地蘆筍的氨基酸含量為1.60~1.99 g·100 g-1,其中上莊蘆筍的氨基酸含量最高,分別比龍鼻梁、綠園高10.92%和12.21%;3個試驗地蘆筍的多糖含量為1.09~2.34 g·100 g-1,其中龍鼻梁蘆筍的多糖含量最高,分別比綠園、上莊高23.39%和42.57%,差異顯著。
2.3? ?土壤養(yǎng)分含量
由表1可知,3個試驗地的土壤養(yǎng)分含量差異較大,土壤有效磷含量為4.8~12.5 mg·kg-1,其中綠園的土壤有效磷含量最高,分別比上莊、龍鼻梁高23.17%和159.4%,差異顯著;3個試驗地的土壤速效鉀含量為127~215 mg·kg-1,其中上莊的土壤速效鉀含量最高,分別比綠園、龍鼻梁高17.47%和63.01%,差異顯著;3個試驗地的土壤硝態(tài)氮含量為20.08~131.56 mg·kg-1,其中綠園的土壤硝態(tài)氮含量最高,分別比龍鼻梁、上莊高478.87%和529.94%,差異極顯著;3個試驗地的土壤氨態(tài)氮含量為0.34~1.83 mg·kg-1,其中綠園的土壤氨態(tài)氮含量最高,分別比上莊、龍鼻梁高66.35%和284.44%,差異顯著;3個試驗地的土壤有機質(zhì)含量為6.77~13.02 g·kg-1,其中上莊的土壤有機質(zhì)含量最高,分別比綠園、龍鼻梁高23.96%和85.67%,差異顯著。
2.4? ?蘆筍的生長指標及營養(yǎng)指標與土壤養(yǎng)分含量
的相關(guān)性分析
由表2可知,在蘆筍的生長指標中,蘆筍的高度和基徑分別與土壤有效磷、氨態(tài)氮含量呈正相關(guān)關(guān)系,后者達到顯著水平。在蘆筍的營養(yǎng)指標中,蘆筍的總黃酮含量與土壤有效磷含量的正相關(guān)性最大,蘆筍的氨基酸、皂苷含量分別與土壤速效鉀、有機質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;而蘆筍的多糖含量與土壤有效磷、有機質(zhì)含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系,與土壤含水率呈顯著正相關(guān)關(guān)系。
3? 討 論
受栽培地區(qū)氣候、土壤等條件的限制,作物生長表現(xiàn)出明顯的差異性。試驗表明,青海省黃南藏族自治州尖扎縣康楊鎮(zhèn)上莊、綠園、龍鼻梁3個村的蘆筍母莖平均高度為113.89~163.1 cm,基徑為0.8~1.72 cm,分蘗數(shù)量為1.61~3.33個。李育軍等[2]發(fā)現(xiàn)華南地區(qū)栽培的蘆筍當年生母莖株高為 250~260 cm,秋季莖粗平均為1.3~2.8 cm。
厲廣輝等[10]研究表明魯西南地區(qū)蘆筍母莖平均株高191.5~199.2 cm,平均莖粗1.41~1.50 cm,平均萌蘗數(shù)量9.3~9.9個。與上述研究相比,青海省黃南藏族自治州一年生蘆筍母莖的生長指標偏低,這可能與該地區(qū)氣候寒冷、年積溫較低有關(guān)。陳鵬等[11]研究表明,由于高海拔地區(qū)年均氣溫較低,蜜脆蘋果的生長量會明顯降低。因此,青海省高寒氣候可能是限制蘆筍母莖生長的關(guān)鍵因素之一。
蘆筍的營養(yǎng)含量決定蘆筍的品質(zhì),其中皂苷、總黃酮、多糖和氨基酸含量是評價蘆筍營養(yǎng)價值的重要指標。本試驗顯示蘆筍嫩莖的皂苷含量為1.13~2.45 g·100 g-1,總黃酮含量為0.58~0.85 g·100 g-1,多糖含量為1.42~2.34 g·100 g-1,氨基酸含量為1.70~1.99 g·100 g-1。穆宏磊等[8]發(fā)現(xiàn)杭州地區(qū)栽培的蘆筍根和莖總黃酮含量分別為0.078 g·100 g-1和0.115 g·100 g-1,車蘭蘭等[12]研究發(fā)現(xiàn)山西永濟生產(chǎn)的綠蘆筍中部氨基酸含量為0.34~0.42 g·100 g-1。本試驗中的蘆筍主要養(yǎng)分含量均高于其他產(chǎn)區(qū),這可能與本地區(qū)日照時間長有關(guān)。此外,高海拔地區(qū)較強的紫外線也有利于植物次生代謝產(chǎn)物的積累。
除氣候因素外,土壤養(yǎng)分含量也是影響蘆筍生長和品質(zhì)的重要因素。研究發(fā)現(xiàn),蘆筍高度和基徑與土壤有效磷、硝態(tài)氮、氨態(tài)氮含量呈正相關(guān)關(guān)系,說明土壤中氮磷元素含量對蘆筍生長具有重要作用。普遍認為,蘆筍是需氮量較高的作物,增施氮肥可明顯促進蘆筍母莖的生長[13],而磷肥則更有利于植物組織的增粗以增強抗性[14]。此外,研究發(fā)現(xiàn)土壤中速效鉀和有機質(zhì)含量對蘆筍皂苷和氨基酸含量影響明顯,土壤有效磷、硝態(tài)氮、氨態(tài)氮含量對蘆筍總黃酮含量作用較大。董艷等[15]認為,鉀是許多酶的激活劑,適當鉀素供應(yīng)可以提高植物次生代謝物相關(guān)酶的活性,促進次生代謝物的合成。氮和磷則是植物體內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、葉綠素以及某些生物堿的主要組成元素,適當增加氮磷元素能夠為作物次生代謝物的合成提供足夠原料[16]。
本研究只分析了試驗地土壤養(yǎng)分含量與蘆筍生長以及營養(yǎng)含量之間的關(guān)系,而影響植物次生代謝產(chǎn)物的因素較多,特別是大量元素間存在復(fù)雜的交互作用。研究表明,科學(xué)的蘆筍施肥中氮磷鉀配合比例應(yīng)為1∶0.69∶0.9[17]。今后應(yīng)進一步加強對提高蘆筍養(yǎng)分含量配方施肥方案的研究,同時還要考慮不同產(chǎn)區(qū)土質(zhì)與氣候條件造成的養(yǎng)分利用效率的不同差異。
參考文獻
[1]羅龍學(xué),杜興益,袁林,等.貴州平塘縣蘆筍高產(chǎn)栽培技術(shù)要點[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù),2019,39(2):75-76.
[2]李育軍,植石燦,駱浩文,等.華南地區(qū)蘆筍潛力品種介紹及栽培管理技術(shù)[J].長江蔬菜,2021(6):38-41.
[3]莊占興,宋化穩(wěn),胡尊紀,等.蘆筍主要病蟲害的發(fā)生與防治對策[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究,2018,8(5):1-3.
[4]劉曉鵬,孫小芳,江亞東,等.連錢草成熟期體內(nèi)N、P、K含量與產(chǎn)量、品質(zhì)的相關(guān)性[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,32(4):361-363.
[5]韋海南,張金燕,龍光強,等.不同鉀水平對二年生三七生長特征及皂苷含量的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)),2019,34(4):695-704.
[6]彭啟良,趙璇,許普禎,等.茶樹鮮葉氨基酸含量與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報,2022,37(3):354-363.
[7]譚艷,王國慶,陳贛,等.基于主成分及聚類分析的不同產(chǎn)地蘆筍品質(zhì)綜合評價[J].現(xiàn)代食品科技,2022, 38(7):316-326.
[8]穆宏磊,郜海燕,陳杭君,等.熒光光度法測定蘆筍中總黃酮含量[J].中國食品學(xué)報,2010,10(2):201-205.
[9]關(guān)云靜,周林燕,畢金峰,等.綠蘆筍不同部位營養(yǎng)成分及活性評價研究[J].食品工業(yè)科技,2015,36(5):343-347.
[10]厲廣輝,趙傳志,侯蕾,等.魯西南地區(qū)蘆筍品種適應(yīng)性評價研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,53(2):35-39.
[11]陳鵬,楊學(xué)珍.蜜脆蘋果在甘肅靜寧高海拔地區(qū)的表現(xiàn)及栽培技術(shù)要點[J].果樹實用技術(shù)與信息,2021(6):9-10.
[12]車蘭蘭,李衛(wèi)華,林勤保,等.蘆筍不同顏色、粗細和部位的游離氨基酸含量[J].食品科學(xué),2013,34(1):65-68.
[13]陸錫康,陳忠,陳泉生,等.不同氮肥用量對綠蘆筍的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報,2005(4):82-84.
[14]楊恒山,谷永麗,張瑞富,等.不同磷肥用量對綠蘆筍產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].土壤通報,2011, 42(2):426-430.
[15]董艷,董坤,李秀瓊,等.K營養(yǎng)對烤煙葉片中幾種抗性物質(zhì)及野火病發(fā)生的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)),2007,86(3):361-364,380.
[16]于二敏,李衍素,閆妍,等.不同氮鉀肥配施對大棚蘆筍產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].北方園藝,2015(20):41-46.
[17]楊林,李書華,李霞,等.不同氮磷鉀配施對蘆筍生長和產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報,2017,7(2):48-54.