排列五玩法介绍:硒、锌对甘蓝型油菜产量和营养品质的影响

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/28 06:17:00
硒、锌对甘蓝型油菜产量和营养品质的影响   采用土培试验,以甘蓝型油菜为供试作物,研究了陕西渭北旱塬低硒、低锌土壤上,硒、锌对甘蓝型油菜产量和营养品质的影响。试验结果表明,硒对油菜生物量和产量没有明显的影响。锌或硒锌配施对油菜生物量和产量有增加趋势;施硒促进油菜籽对钾、硒元素的吸收累积,而在一定程度上抑制了磷、硫、钙和镁元素的吸收。施锌促进油菜对钾、钙、铁、锰、铜、锌、硼的吸收累积,而对氮、硫的吸收有抑制作用。硒锌配合施用有利于促进油菜对硒、锌的吸收累积,而对铁的吸收有一定的抑制作用;施硒对油菜籽含油量、芥酸有增加趋势,对蛋白质、硫甙含量有降低趋势。施锌对油菜籽含油量有增加趋势,对蛋白质、硫甙、芥酸有降低趋势。硒锌配施,油菜含油量、蛋白质、硫甙无变化,芥酸明显下降。关键词:硒;锌;油菜;产量中图分类号:S565.406  文献标识码:A  文章编号:1007-9084(2010)03-0413-05EffectsofapplicationofSe,ZnontheseedyieldandqualityofBrassicanapusZANYa-ling1,WANGZhao-hui1,GrahamLyons2(1.CollegeofResourcesandEnvironmentalScience,NorthwestAgriculture&ForestryUniversity,Yangling712100,China;2.SchoolofAgriculture,FoodandWine,UniversityofAdelaide,WaiteCampus,GlenOsmond,SouthAustralia5064,Australia)Abstract:Potexperimentswereconductedtostudytheeffectsofapplicationofselenium(Se)andzinc(Zn)ontheseedyieldandqualityofBrassicanapusinthenortherndrylandofShaanxiprovince,wheretheSeandZncontentsinsoilsarelow.Theresultsshowedthatapplicationofselenatefertilizerhadnosignificanteffectsontherapebiomassandyields.ZincapplicationorZncombinedwithSeapplicationtendedtoincreaserapebiomassandyields.SelenateapplicationincreasedSeandKcontentsofrapeseed,butdecreasedP,S,CaandMgcontents.ZincapplicationincreasedK,Ca,Fe,Mn,Cu,ZnandBcontentsofrapeseed,butdecreasedNandScontents.CombinedapplicationofSeandZnincreasedSeandZncontentsofrapeseed,butdecreasedFecontents.ApplicationofSeincreasedoilanderucicacidcontentsandslightlydecreasedproteinandglucosinolatecontents.Zincapplicationslightlyincreasedoil,butdecreasedproteinandglucosinolateanderucicacidcontents.CombinedapplicationofSeandZndidnotaffectoil,proteinandglucosinolatecontents,butsignificantlydecreasederucicacidcontent.Keywords:Sefertilizer;Znfertilizer;Rape;Seedyield收稿日期:20100302基金项目:国家自然科学基金项目(40671107,30871596);国家科技支撑项目(2008BADA4B09,2006BAD25B09);中澳合作研究项目作者简介:昝亚玲,女,陕西扶风人,博士研究生,主要从事土壤植物营养方面的研究,E-mail:zanyaling@126.com.cn通讯作者:Tel:029-87082234,E-mail:w-zhaohui@263.net  油菜是我国主要的油料作物之一,历年种植面积占全国油料作物总种植面积的40%以上,产量则占全国油料作物的35%以上[1]。油菜正常发育需要多种微量元素,适量硒能有效地促进油菜生长,显著提高油菜产量[2~4]。锌能不同程度地提高角果数、籽粒产量与品质,促进蛋白质含量提高[5]。目前,国内外已经对小麦、水稻、蔬菜等多种作物进行了硒、锌等微量元素方面的研究,但是关于陕西黄土高原低硒、锌区,尤其是地方病严重地区,如何调节该地区农产品的硒、锌等微量组分营养品质的研究报道较少。因此,重视低硒、锌区微量元素硒、锌的施用,提高农业环境中硒、锌的生物有效性,对提高粮油产量和品质具有重要意义。为此,本试验以积聚作物油菜为研究对象,采用黄土高原低硒、低锌区土壤,利用盆栽试验研究硒、锌营养对甘蓝型油菜产量和品质的影响,为黄土高原区油菜的合理施用硒、锌肥提供科学依据。1 试验方法1.1 试验设计盆栽试验于2007年9月16日~2008年5月8日在西北农林科技大学资源环境学院温室进行。供试土壤取自陕西省永寿县养马庄旱作田耕层,为石灰性黄绵土,土壤理化性状为:pH8.4,有机质16.75g·kg-1,全氮1.13g·kg-1,速效磷30mg·kg-1,速效钾139mg·kg-1,全锌62mg·kg-1,全硒0.86mg·kg-1,有效锌0.195mg·kg-1,有效硒0.086mg·kg-1。供试作物为:甘蓝型杂优1号油菜,由陕西省农作物品种审定委员会2007年审定。试验设4个处理:CK、Se、Zn、SeZn。每个处理重复4盆。各处理均基施氮、磷、钾肥。氮、磷、钾用量分别为N0.6g·kg-1风干土、P2O50.2g·kg-1风干土、K2O0.3g·kg-1风干土。氮、磷、钾分别以尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾为肥源。硒、锌用量分别为:硒为0.86mg·kg-1风干土,锌为40mg·kg-1风干土。硒、锌分别以硒酸钠、硫酸锌为肥源。所有肥料均用化学试剂作肥源。氮肥50%作基肥,于播前施入,50%作追肥,于抽薹期随灌水施入。磷、钾肥均做基肥于播前施入。试验采用36cm×26cm白色不透光塑料盆。于2007年9月16日,装盆播种。每盆装风干土8.0kg。装盆前,先取1kg土分别与硒锌微肥混匀(硒以硒酸钠溶液形式加入,锌以硫酸锌粉末形式加入),再与氮磷钾混匀,然后与剩余的土壤混匀。装土过程中,不断振动试盆,使土壤松紧合适;装土7.0kg以后,灌水2000mL,确保出苗前不再灌水;水分完全渗入土壤后,每盆均匀播种10粒,并将剩余土壤覆盖于土面,覆土厚度约1.5cm。每处理重复4盆。油菜长出第3片叶时,每盆定苗2株。采用容量法灌水,根据作物长势和土壤干湿情况及时灌水。1.2 测定项目及方法土壤样品分析:土壤样品pH,水土比为25∶1,PHS-3D酸度计测定;有机质采用岛津TOC-SSM-5000A碳分析仪测定;全氮采用KDY-9820型凯氏定氮仪测定;土壤有效磷、钾、锌分别用钼兰比色法,火焰光度法及原子吸收分光光度法测定[6]。有效硒用0.5mol/LNaHCO3浸提[7]。植物样品分析:油菜收获时,将植株分为茎叶、荚壳、籽粒。称取部分鲜样,在105℃杀青20min,50~55℃烘箱中烘干至恒重,分别记录其干重。植物干样磨细后密封备用。植株样品中全氮含量采用凯氏定氮仪测定。植株中全磷、全钾及中微量元素含量由澳大利亚阿德莱德大学农业与葡萄酒学院维特分析中心(WaiteAnalyticalServices,SchoolofAgricultureandWine,UniversityofAdelaide)采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES法)测定。油菜籽蛋白质、硫甙、芥酸含量由陕西省油菜研究中心采用MPA-MATRIX型近红外色谱仪测定,油菜籽含油量采用mq20-ND2120型核磁共振波谱仪(NMR法)测定。实验数据采用SAS软件进行系统分析。2 结果分析2.1 硒、锌及其配合施用对油菜产量和产量结构的影响由表1看出,与对照比较,施硒油菜生物量和产量均下降,但不显著。硒锌配施与施锌处理比较,油菜生物量和产量也无显著变化。由此可知,硒对油菜生物量和产量没有明显影响。施锌后,油菜生物量和产量较对照分别提高5.8%、24.8%,但均不显著。硒锌配施与施硒比较,油菜生物量无明显变化,产量明显增加48.3%。由此可知,锌处理对油菜产量有增加趋势。硒锌配施处理与对照比较,油菜生物量和产量分别增加1.5%、27.7%,但均不显著。就产量构成而言,与对照比较,硒处理油菜每株角果数、千粒重分别下降5%、10.1%,而每角粒数提高3.9%。锌处理油菜每株角果数、每角粒数分别增加4%、4.9%,千粒重下降13.4%。硒锌配施处理油菜每株角果数、每角粒数分别增加32%、5.6%,千粒重下降16.3%。可见,硒的作用主要是增加角粒数。锌的影响主要是增加角果数和角粒数。硒锌配合施用角果数和角粒数增加幅度较大,千粒重虽有下降,但不影响籽粒产量,所以硒锌配合施用时,油菜籽产量较高。综上所述,硒处理对油菜产量没有明显影响,锌处理或硒锌配施处理对油菜产量有增加趋势。414 中国油料作物学报 2010,32(3)表1 硒、锌对油菜籽产量和构成因子的影响Table1 EffectofSeandZnonrapeseedyieldandyieldformingfactors处理Treatment 生物量Biomass/(g/pot)籽粒产量Grainyield/(g/pot)每株角果数Siliquesperplant 每角粒数Seedspersilique 千粒重1000-grainweight/gCK 124±15ab 34±7.52bc 258±62a 23±1.89ab 4.2±0.15aSe 110±2b 29±6.68c 245±64a 24±2.45ab 3.8±0.37abZn 131±28ab 42±3.79ab 268±42a 24±0.58ab 3.7±0.51abSeZn 126±11ab 43±2.38ab 341±47a 25±1.89a 3.6±0.9ab  注:表中同一列中字母不同为差异显著(p<0.05),下同  Note:Differentletterswithinthesamecolumnindicatesignificantdifference(p"0.05).Thisappliestoalltables2.2 硒、锌及其配合施用对油菜籽粒大中量元素含量的影响硒、锌对油菜籽中大中量元素含量变化有不同影响(表2)。与对照比较,施硒油菜籽氮含量没有变化,磷略有下降,钾有增加趋势,均不显著。施锌油菜籽氮含量明显下降8.3%,磷没有变化,钾明显增加13.6%。硒锌配施油菜籽氮、磷、钾没有明显变化。与对照比较,施硒油菜籽硫、钙、镁分别下降4.1%、6.9%、4.0%,但均不显著。施锌油菜籽硫、镁含量无明显变化,钙明显增加13.8%。硒锌配施时,油菜籽硫、钙、镁含量没有明显变化。可见,施硒可提高油菜籽钾含量,而对氮含量没有影响,并在一定程度上抑制了磷、硫、钙和镁元素的吸收。施锌可促进油菜对钾、钙的吸收累积,而对氮、硫的吸收有抑制作用,对磷、镁的吸收没有影响。硒锌配合施用时,对氮、磷、钾、硫、钙、镁元素的吸收没有明显的影响。表2 硒、锌对油菜籽粒大中量元素含量的影响Table2 EffectofSeandZnoncontentsofmacronutrientsinrapeseed处理Treatment      大量元素Macronutrients            中量元素Middleelements      N/% P/% K/% S/% Ca/% Mg/%CK 3.7±0.21a 0.76±0.02a 1.03±0.06b 0.73±0.03a 0.40±0.00bc 0.32±0.00abSe 3.73±0.17a 0.74±0.08ab 1.06±0.05b 0.70±0.16a 0.37±0.04c 0.30±0.02bcZn 3.42±0.10b 0.8±0.06a 1.17±0.08a 0.68±0.08a 0.46±0.04a 0.32±0.01aSeZn 3.70±0.08a 0.76±0.03a 1.05±0.09b 0.73±0.12a 0.43±0.03ab 0.33±0.01a2.3 硒、锌及其配合施用对油菜籽粒微量元素含量的影响施用硒、锌后,油菜籽微量元素含量呈现不同的变化趋势(表3)。与对照比较,施硒油菜籽铁、铜含量分别下降23.4%、7.3%,均达显著水平,锌、硼、锰没有明显的变化,硒明显增加60%。施锌油菜铁、锰、铜、锌、硼含量分别增加8.5%、16%、17.1%、30.4%、55.7%,而硒含量没有明显的变化。硒锌配施时,油菜籽铁含量明显下降11.7%,锰、铜、硼无明显变化,锌、硒分别增加21.4%、58%,均达显著水平。可见,施硒可明显促进油菜籽对硒元素的吸收累积,对锌、硼、锰元素没有明显的影响,对铁、铜有一定的抑制作用。施锌可明显促进油菜对铁、锰、铜、锌、硼元素的吸收,而对硒元素没有明显的影响。硒锌配合施用有利于促进油菜对锌、硒的吸收累积,锰、铜、硼没有明显的变化,而对铁的吸收有一定的抑制作用。表3 硒、锌对油菜籽粒微量元素含量的影响       Table3 EffectofSeandZnonthecontentsofmicronutrientsinrapeseed     /(mg·kg-1)处理Treatment Fe Mn Cu Zn B SeCK 94±1.63b 36±0.5bc 4.1±0.07bc 56±3.69b 11±0.32bc 0.05±0.01bSe 72±7.50d 37±2.22bc 3.8±0.31d 53±1.49b 11±0.56bc 8±1.74aZn 102±9.88a 42±1.26a 4.8±0.34a 73±1.26a 17±1.57a 0.05±0.01bSeZn 83±8.34c 38±1.15b 4.0±0.28cd 68±4.16a 12±0.33b 8±1.16a2.4 硒、锌及其配合施用对油菜籽粒含油量、蛋白质及硫苷、芥酸含量的影响从表4中看出,与对照比较,施硒油菜籽含油量、芥酸分别增加2.9%、4.0%,蛋白质、硫甙分别下降2.2%、1.9%,但均不显著。施锌油菜籽含油量增加5.2%,蛋白质、硫甙、芥酸分别下降8.1%、7.5%、10.5%,均不显著。硒锌配合施用时,油菜籽含油量无变化,蛋白质、芥酸分别下降1.0%、29.2%,硫甙增加1.3%,均不显著。以上说明,施硒对油菜籽含油量、芥酸有增加趋势,对蛋白质、硫昝亚玲等:硒、锌对甘蓝型油菜产量和营养品质的影响415甙含量有降低趋势。施锌对油菜籽含油量有增加趋势,对蛋白质、硫甙、芥酸有降低趋势。硒锌配施,油菜含油量、蛋白质、硫甙无变化,芥酸明显下降。表4 硒、锌对油菜籽粒品质的影响Table4 EffectofSeandZnonrapeseedquality处理Treatment 含油量/%Oilcontent 蛋白质/%Proteincontent 硫甙/(μmol/g) Glucosinolatecontent 芥酸/%ErucicacidCK 36.31±1.41a 23.42±1.03a 89.27±18.44a 2.47±0.05bSe 37.36±1.47a 22.90±1.29a 87.58±23.12a 2.57±0.13abZn 38.20±2.00a 21.53±0.31b 82.60±9.72a 2.21±0.16bcSeZn 36.02±1.46a 23.18±0.88a 90.39±15.16a 1.75±0.65c3 讨论据国外研究发现,在农作物中,十字花科植物油菜对硒的积聚能力最强,其次为豆科,谷类最低[8,9]。前人对油菜进行了硒的研究,张弛认为,油菜苗期在Se15~20mg·kg-1内,仍能较好的生长,且能获得较高的生物产量,在21mg·kg-1以后,才对生长产生较小的抑制作用。本研究结果表明,硒为Se0.86mg·kg-1时,油菜产量和经济性状无显著变化,但有下降趋势[2]。本研究与前人研究结果不同,可能由于:① 栽培品种的不同,张弛采用的是中油821,本研究栽培的品种是杂优1号,很可能不同的栽培品种对硒的耐受能力是不相同的。② 栽培土壤类型不同,张弛所用土壤为酸性土,硒容易被铁铝氧化物固定,作物吸收利用有效硒少。本研究采用的土壤为石灰性黄绵土,硒酸根离子不易被铁铝氧化物固定,呈水溶性,容易被植物吸收利用。③硒肥种类不同。张弛采用的是亚硒酸钠,本研究采用的是硒酸钠。硒肥种类不同,植物对硒的吸收运转能力不同。植物能够大量运转硒酸盐到叶片并积累在叶片中,而亚硒酸盐只有少部分运转到植株中[10,11]。综上所述,硒对油菜生长发育的影响与油菜品种、土壤环境及硒肥种类有关。锌可减轻油菜的缺素症状,促进油菜的生长发育,提高油菜产量。Harsharn研究指出施锌增加每株角果数、每角粒数和千粒重,从而增加产量[12]。本研究结果亦表明,单施锌油菜每株角果数和每角粒数增加,油菜产量增加24.8%。单施硒时,油菜产量和经济性状有下降趋势,而硒锌配施每角粒数和每株角果数增加明显,油菜产量增加27.7%,且施锌油菜增产的效果比硒明显,因此阐明油菜与锌肥的关系是一个有待于系统研究解决的重要问题。一般认为,在硒的浓度范围内,施硒可以促进植物对P、K、S、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn等元素的吸收,而在硒毒情况下,植物对营养元素的吸收值降低[13]。Arvy等证实,在植物体内,Se和Mn、Zn等元素的浓度呈正相关,而和Fe等元素呈负相关[11]。本研究表明,施硒促进油菜籽对钾、硒的吸收,而降低P、S、Ca和Mg的含量。可见,本研究中的硒水平对研究品种有点偏高。根据这一点,我们在以后的研究工作中可设计多种作物品种、多种硒水平,进一步考证油菜生长发育的适宜环境硒浓度范围。锌可以改善植物的生理代谢过程,从而改善植物对其它营养元素的吸收利用。适量施锌可增加各器官中氮、磷的积累量,尤其是籽粒氮的累积[14]。小麦成熟期各器官氮含量与施锌量呈显著正相关关系,而磷与施锌量呈显著负相关关系[15]。本试验表明,施锌促进油菜对钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼的吸收累积。可见,微量元素对植物体内的元素构成影响因微量元素种类而异。施锌可提高油菜蛋白质含量3.3%,而降低含油量6.48%[16]。本研究中单施锌油菜蛋白质含量提高18.5%,而含油量下降11.1%。因为施锌时,植物体内RNA聚合酶活性增加,蛋白质含量增加[17],而蛋白质的合成先于脂肪合成,因此,施锌增加了蛋白质的含量而降低了菜籽含油量。锌对油菜芥酸和硫甙含量影响目前尚无一致的结论,陈钢认为施锌,油菜籽硫甙含量无明显变化,而芥酸含量增加[18]。杨美认为单施锌可降低油菜籽硫甙、芥酸含量[15]。本研究中施锌油菜籽硫甙、芥酸含量降低。目前,硒对油菜蛋白质、含油量、芥酸等品质的研究报道不多。硒在植物体内转化为多种硒代氨基酸直接参与蛋白质的合成,或做为tRNA的组成成分转运氨基酸以合成蛋白质[19]。硒对蛋白质的作用大小因作物品种而异。本试验中施硒油菜籽含油量、芥酸略有增加,蛋白质、硫甙略有下降。总之,在黄土高原低微量组分地区,施用锌和硒可有效改善作物品质,提高居民食物中的硒、锌营养水平,这对提高粮油产量和品质具有重要意义,亦为农业生产实践提供了重要的科学依据。416 中国油料作物学报 2010,32(3)