氮钾营养对蔬菜累积草酸的调控及其机理研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:f023144553b
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蔬菜是人们每日不可缺少的重要食物。随着生活水平的提高,人们对蔬菜营养卫生和安全品质也日益关注。其中蔬菜中高含量的草酸被视为一种毒素和抗营养因子,食用超量草酸累积的蔬菜可引起各种结石等疾病。因此,如何降低蔬菜中草酸的超量累积是无公害蔬菜生产中的重要课题。目前,过量偏施氮肥,氮、磷、钾比例失调是蔬菜施肥中存在的主要问题。因此,合理配施氮钾肥、调整氮磷钾比例对于蔬菜生产是十分重要的。而以往对于氮尤其是氮钾配施对蔬菜草酸累积的影响及其机理尚少研究。本试验以高草酸累积的蔬菜作物菠菜(Spinach oleracea L.)为供试材料,研究了水培和土培条件下不同氮钾供应水平、不同氮素形态与钾水平配比以及施钾条件下不同氮肥种类与硝化抑制剂配比对土壤氮素的转化及菠菜中草酸累积的影响及其机理,旨在为无土栽培或土壤栽培条件下调控氮钾营养生产优质的低草酸积累蔬菜捉供理论依据。主要结果如下: 1.水培试验表明,N2(8mmol/L)K2(4mmol/L)配合处理可以明显的提高菠菜单株鲜重、Chl含量、SOD活性和POD活性,显著降低MDA含量;能够一定程度上提高Vc和可溶性糖含量。对菠菜体内草酸含量和乙醇酸氧化酶(GO)活性的测定结果表明,在同一氮水平下,K2组合处理下较低,而在K1或K3组合处理时相对较高;在同一钾水平下为:N2<N3<N1。不同氮钾水平处理下菠菜中草酸的含量与GO活性变化呈现显著正相关(y=23.293x+686.87,r=0.3438),而与Vc含量变化呈显著负相关性(y=7.5117x+12943,r=0.3413)。菠菜中草酸的累积可能主要通过光呼吸乙醇酸途径,而非抗坏血酸途径。为了最大限度的降低菠菜中的草酸累积,适宜的氮钾水平配比为:N2(8mmol/L)K2(4mmol/L)。 2.水培试验条件下,菠菜单株鲜重和干重随着NO3-N/NH4+-N比例的降低总体上呈下降趋势;K2N70╱30配比处理下菠菜获得最大生物量、Chl含量、SOD活性、POD活性,而MDA含量以K2处理时为最低,且随NO3--N/NH4+-N比例减小呈现增加;菠菜中Vc和可溶性糖含量K3处理时较高,随着NO3-N/NH4+-N比例降低而明显增加。菠菜体内草酸含量、GO活性,在同一氮素形态配比下,以K2水平处理为最低;同一钾水平下,菠菜体内的草酸含量和乙醇酸氧化酶活性随着NO3--N/NH4+-N比例的降低草酸含量明显下降。不同氮素形态和钾水平配比下草酸累积与GO活性呈极显著相关(y=182.6x-8.425,r=0.5621),而与Vc含量呈极显著负相关性(y=-7.6693x+1001,r=0.6943)。进一步证明菠菜中草酸的累积主要通过光呼吸乙醇酸途径合成,而不是抗坏血酸途径。综合考虑菠菜的生长、生理和 品质要求,降低其体内草酸累积的适宜氮素形态和钾水平配比是:N70D。KZ或N5015。KZ配比。 3.室内土壤培养试验表明,添加双氰胺(DCD)可以有效地降低土壤中NO3”W的积累 和维持较高的土壤NH。“W含量,其作用效果随双氰胺用量的增加而提高;对于降低土壤 NO。‘-N的积累和维待较高的N叮N含量的效果而言,以硫酸按配施DCD比尿素配施DCD 要好;考虑到施用成本和DCD在土壕中的毒性殁留,在本试验采用的士壤类型和试验条件〔 下以施用10%施氮量的DCD用量为宜。D 4.土培试验表明,土壤中的硝态氮含量随施钾量增加而逐渐减少,而供钾对铰态氮含量 影响不显著;添加 DCD能抑制土壤中氮的硝化速率,降低土壤中硝态氮的含量,使士壤铰 态氮保待在较高水平:不同氮肥配施mD对菠菜生长的效果囚培养时间而异,在追肥初州不 加 DCD处理的菠菜生物量显著高于添加 DCD处理,但随着追肥时间延长,对菠菜生物量的影 响变的不显著,在同一氮肥和 DCD配施下,菠菜单株鲜重随施钾量的增加而显著增加:VC 含量随施钾量的增加而逐渐增加,各氮肥处理中VC含量的顺序为:硫酸铰+10%DCD>尿 素+10%DCD>硫酸锁>尿素>硝酸钙。菠菜叶片中的草酸和GO活性在适量钾水平(K。) 下含量较低,供钾不足(卜尸或缺钾(K;)均导致草酸含量显著升高,不同氮肥品种添加 DCD可以显著降低草酸含量。不同氮肥和硝化抑制剂配合处理下菠菜中的草酸含量与GO 活性呈极显著的正相关,而与其体内的VC含量呈显著的负相关,这表明菠菜中的草酸可能 主要通过光呼吸乙醇酸途径合成,VC的CZ/C3裂解可能并非草酸合成的主要途径。
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