N 素对叶菜型甘薯茎叶产量、硝酸盐和亚硝酸盐积累及食用品质影

1、N 素对叶菜型甘薯茎叶产量、硝酸盐和亚硝酸盐积累及食用品质影响的研究邱永祥 蔡南通 吴秋云 罗文彬 李光星福建省农业科学院作物研究所，福建 福州 350013.摘要 本试验通过4个不同N 素水平的处理，研究了N 素对叶菜型甘薯鲜嫩茎叶的硝酸盐含量、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白及总糖含量的影响。结果表明，随着N 素浓度的增加，植株体内硝酸盐含量呈线性增加；随处理时间推移，高浓度条件下硝酸盐积累持续增加，但较低浓度下硝酸盐积累在处理后6-8d达到极值后有所下降。硝酸还原酶活性随N 处理浓度增加而显著提高。研究结果同时表明，N 素浓度与植株体内总糖含量呈负相关，高N 素水平不利于总糖积累。提高N 素处

2、理浓度的同时植株可溶性蛋白含量也有所提高，但作用不明显。关键词 ：叶菜型甘薯；硝酸盐；硝酸还原酶；总糖；可溶性蛋白 中图分类号：S531，Q945.11Studies on leafy yield variances, nitrate and nitrite amassment and edible quality changes of vine-vegetable sweetpotato under different nitrogen concentrationQIU yongxiang，CAI nantong，WU qiuyun，LUO wenbin，Li guanxing（Corp I

3、nstitute Fujian Academy of Agriculture Sciences, Fuzhou, Fujian, 350013, China）Abstract In the paper, KNO3 was added to nutrition solution on the basis of the vine-vegetable sweetpotato at the rate of 5, 10, 20 and 40mmol/L to studied the effects of nitrate content, nitrate reductase activity, solub

4、le protein and total sugar content. The result shows that, with the increase of nitrogen concentration, the content of nitrate in plant significantly increased. It also can be find that the higher of nitrogen concentration, the higher of nitrate reductase activity. Furthermore, nitrogen concentratio

5、n was minus correlation with total sugar and feeble plus correlation with soluble protein in the plant.Key words: vine-vegetable sweetpotato; nitrate; nitrate reductase activity; soluble protein; total sugar项目来源：福建省自然基金计划资助项目（B0410023）、福建省粮食科技重大专项（2004N201-5）作者简介：邱永祥（1971-），男，硕士，助理研究员，主要从事甘薯育种及栽培生理研

6、究E-mail:qyxlm 联系电话87572407甘薯是我国重要的粮食、饲料及淀粉加工原料，随着社会的进步及甘薯产业化的发展，甘薯的综合利用已不断得到人们的重视，叶菜型甘薯一般是指生长点以下长12cm左右的鲜嫩茎叶作蔬菜用。国内外研究表明，甘薯嫩茎叶和薯块一样含有丰富的维生素C、膳食纤维、粗蛋白、多种矿物质以及一些特殊的营养物质1。日本、美国等发达国家把甘薯视为“健康食品”、“太空食品”并誉以“蔬菜皇后”的美称2。叶菜型甘薯的营养平衡性渐渐地为人们所接受，得到越来越多社会的关注。由于市场对叶菜甘薯的需求迅速增加，造成栽培过程中N 肥的使用量不断增大，造成硝酸盐、

7、亚硝酸盐积累的潜在危害迅速增加。硝酸盐对健康危害很大，在人体内可转化成亚硝胺，亚硝胺是当前国内外医学公认的强致癌物质之一。硝酸盐对人体健康的危害和对生态环境的污染，现已受到人们的普遍关注。研究表明人体摄入的硝酸盐70%-80%来自蔬菜3,4。黄绍宁5等对菠菜、小白菜等6种蔬菜进行施肥试验，都发现N 素化肥的施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈显著或极显著正相关。偏施和滥用N 肥，是造成蔬菜品质恶化的重要原因6。本试验通过研究N 素对叶菜型甘薯鲜嫩茎叶的产量及硝酸盐、亚硝酸盐积累规律的影响，为制定合理的施N 及采摘技术措施提供理论依据。1 材料与方法本试验于2004年在福建省农科院耕作所进行。1.1 供

8、试品种供试品种为叶菜型甘薯新品种福薯7-6。由福建省农科院耕作所选育并提供， 1.2 试验方法试验采用的N 素为KNO3，分别设5、10、20、40mmol/L四个不同浓度的小区，分别设为处理A、B、C、D。2，畦宽（带沟）100cm，株行距20cm13cm，3次重复。6月28日种植，结合整畦每小区施用50g KNO3作基肥，此后每10天每小区浇10L的不同浓度N 液一次。7月9日打顶，7月19日开始采摘，长度为自茎尖顶端以下10-15cm，10天采摘一次，连续采摘6次计算产量。取长势一致的薯苗，剪取心叶以下5-6个茎节，在清水中培养2d后，移入不同浓度处理液中进行水培处理。分别于处理后2、4

9、、6、8、10d进行取样，选取叶位、长势基本相同第二、三完全展开的功能叶，洗净、擦干、剪碎、混匀后保存在低温冰箱中。进行以下各项指标测定，设三次重复。1.3 测定方法取1g样品，加入少量蒸馏水，研磨匀浆后转入25ml刻度试管，加入0.1g活性炭，振荡静置20min，然后加入蛋白质沉淀剂、各0.2ml，充分混合后定容至25ml，摇匀，放置5-10min , 于4800g离心10min。吸取上清夜0.3ml，加入4.7ml蒸馏水，摇匀，在紫外分光光度计219nm下比色。根据标准曲线计算硝酸盐含量。8。 9。1.4 数据处理与分析在微机上用Microsoft Excel应用程序完成数据统计分析2 结

10、果与分析2.1 N素营养对鲜嫩茎叶产量的影响表1 不同处理6次采摘鲜嫩茎叶产量表 单位：kgTab.1 The yield of sweetpotato flesh vine under different treat unit：kg处理treatment重复repeat采摘次数Picking times总和Total 平均Average显著性Significant1234565%1%处理D1.220.971.240.661.691.697.477.61aA1.140.861.060.581.781.877.291.031.411.290.701.721.928.07处理C1.090.711.

11、060.521.811.857.047.22bA1.031.041.180.771.692.067.771.110.911.160.331.531.806.84处理B1.030.660.900.411.511.896.406.08cB0.920.820.810.241.431.755.970.840.591.020.251.341.825.86处理A0.690.660.740.321.281.014.705.13 dC0.760.490.800.771.511.345.670.720.371.010.571.171.195.04表1显示了不同处理各次采摘的福薯7-6鲜嫩茎叶的产量，可知，不同N

12、 素处理对叶菜型甘薯鲜嫩茎叶产量有极显著的影响（F=20.89*）,在本试验的N 素浓度范围内，随着N 素施用量的提高，产量呈上升趋势。但表1也说明，当N素施用量在低水平时（处理A），适当提高施N水平（从处理A到处理B、C），鲜嫩茎叶产量有极显著的提高，但当N使用量达到处理D后，尽管施N量比处理C提高一倍，但鲜嫩茎叶产量增加仅达到显著水平。可以预测，随着N使用量的进一步提高，N对产量的促进作用将大大降低。这与其他蔬菜的施氮规律相一致。2.2 不同浓度N 素处理对硝酸盐含量的影响 从表2中可以看出，5次采样平均植株体内硝酸盐含量随着N 浓度的升高而增加，二者之间表现为紧密相关（r=0.9952*

13、）。说明N 素营养水平对植株体内硝酸盐含量有很大的影响。不同N 素浓度处理后植株体内硝酸盐含量随时间的推移也表现出有规律的变化。处理D硝酸盐随时间变化不大，五次取样值在较高值（845.7-967.4）之间波动。处理A、B、C则有一个从低到高再下降的过程，三种处理硝酸盐含量达到极的时间在处理后的6-8d，并从处理后第8-10d开始下降。 表2不同时期各处理叶片内硝酸盐含量 单位：mg/kg.FWTab.2 The nitrate content in leaf in different treatment days under diversenitrogen concentration unit

14、:mg/kg.FW处理后天数（d）Days after treatment处理ATreatment A处理BTreatment B处理CTreatment C处理DTreatment D2421.8485.9636.8900.34645.2797.1668.2845.76630.0798.4797.4901.38746.1647.3846.9867.010531.7491.5554.7967.4平均Average 595.0644.1700.8896.32.2不同浓度N 素处理对硝酸还原酶活性的影响NR是植物体内N 同化的关键酶，催化NO3-还原成NO2-。NR属诱导酶，酶活性同时也受温度、光

15、等环境因素影响。本试验中5次测定，各处理间叶片内NR表现出相似的变化趋势。图1为不同N 素处理后第4d的NR活性差异，从图可知，不同N 浓度处理后，NR活性随外源N 素处理浓度的上升而提高。几种浓度处理NR活性差异达极显著水平（F=16.5088*）。说明，不同N 素处理后诱导并促进了NR活性的提高，这与前人的研究结果相一致。图1 不同处理硝酸还原酶活性变化fig.1 changes of NR activity under different treat 2.3 不同浓度N 素处理对亚硝酸盐含量的影响表3不同时期各处理叶片亚硝酸盐含量 单位：ug/g.FwTab.3 nitrite cont

16、ent in leaf in different treatment days under diverse nitrogen concentration unit: ug/g.Fw处理后天数（d）Days after Treatment处理ATreatment A处理BTreatment B处理CTreatment C处理DTreatment D12.0452.3442.3311.83921.1682.3021.8992.18131.1231.011.4091.60141.2811.0710.8460.77650.9080.6190.630.628平均1.3051.4691.4231.405从

17、表3可知，不同N 素处理浓度对植株亚硝酸盐积累影响差异不大（F=2.112）。同时与表2比较，植株的亚硝酸盐含量远远低于硝酸盐含量，可以说明， 甘薯鲜嫩茎叶N素污染主要是硝酸盐积累，而亚硝酸盐的积累相当微弱，这与高祖明8在小白菜等几种叶菜类的研究结果基本一致。2.4不同浓度N 素处理对可溶性蛋白含量的影响从表4可知，不同N 素处理浓度对植株可溶性蛋白含量有一定影响，N 素浓度越低，可溶性蛋白含量也越低，提高N 素水平有利于可溶性蛋白积累，但这种积累在N 素中低浓度水平表现的差异不明显，当N 浓度从5mmol/L提高到10mmol/L、20mmol/L ，可溶性蛋白含量仅分别提高0.13%、6.

18、36%。因此通过提高施N 水平提高植株可溶性蛋白含量并不是十分有效。表4不同时期各处理叶片内可溶性蛋白含量（单位：mg/g）Tab.4 The solute protein content in leaf in different treatment days under diverse nitrogen concentration unit: mg/g处理后天数Days after treatment处理ATreatment A处理BTreatment B处理CTreatment C处理DTreatment D213.9715.4214.2316.23413.3612.2414.3916.2

19、5610.869.9411.3313.0789.329.5711.1411.151012.1212.5412.5914.40平均Average 11.9311.9412.7414.222.5 不同浓度N 素处理对总糖含量的影响表5不同时期各处理叶片内总糖含量（单位：%）Tab.5 The total sugar content in leaf in different treatment days under diverse nitrogen concentration unit:%处理后天数Days after treament处理ATreatment A处理BTreatment B处理CT

20、reatment C处理DTreatment D215.60 15.93 16.10 15.24 418.48 15.99 19.56 15.24 623.61 18.86 17.69 11.41 820.91 13.92 11.53 12.69 1022.00 20.48 15.60 17.87 平均Average 20.12 17.03 16.10 14.49 从表5可知，不同N 素处理浓度对植株总糖含量有较大影响，各处理间总糖含量差异达显著水平（F=3.5207*）。当外源N 素浓度增高，植株总糖含量呈下降趋势，二者表现为显著性负相关（r=0.9358*），因此，施用N 肥不利于叶菜型甘

21、薯总糖的积累。3 讨论与结论3.1 本试验研究认为，N 素对叶菜型甘薯硝酸盐积累的显著的正效应，但对亚硝酸盐含量影响不大，因此要尽量降低N 肥使用量。在较低N 浓度下，鲜嫩茎叶内硝酸盐积累在施N 后6-8d达到极值，采摘期在施N 后8d较为安全。3.2 N 素处理对提高植株体内NR活性有促进作用，这与各种研究相符。高祖明等9研究认为叶菜硝酸盐的积累就内因而言，主要决定于NR的活性，在同一条件下NR活性大，硝酸盐的积累量相应就少。而本试验研究结果表明，随着N 素浓度提高，甘薯植株体内硝酸盐含量及NR活性同时增加（R=0.6285）。由于硝酸盐在植株体内贮存与转化是一个复杂的过程，叶菜型甘薯NR对

22、硝酸盐含量的影响有待进一步研究。3.3 N 素处理除对叶菜型甘薯硝酸盐积累有较大影响，还对总糖、可溶性蛋白等品质指标有所作用。本试验结果表明，N 素不利于总糖的积累，随着N 素浓度的增加，植株总糖含量下降；而N 素对可溶性蛋白积累虽有影响，但作用不并明显，通过提高施N 量来提高植株可溶性蛋白含量并不是十分有效的手段。由此可以认为，过高的N 素处理不利于叶菜型甘薯嫩茎叶品质的提高。参考文献:1 Jianshu Agriculture academy of Science(江苏省农科院).China sweetpotato cultivation(中国甘薯栽培学),Shanghai: Shangh

23、ai Sci Tech Press, 198475-76.2 Wang D-Z(王大箴),Zhang L-M(张立明),Wang Q-M(王庆美).The value of sweet potato variety of Shangdong special used for vegetable. China Sweetpotato中国甘薯1996，（8）：87-91. 3 Wan L-P(汪李平),Xian C-P(向长萍),Wang Y-H(王运华).Situation and Advance of Vegetable Nitrate Pollution and its Prevention of China. Changjiang River 4 Lin Z-G(林志刚),Zhao Y-H(赵仪华).Studies on nitrate amassment and Prevention of Leafy Vegetable.Chinese Journal of Soil Science(土壤通报)，1993,24