大白菜硝酸盐含量和叶片SPAD值与氮肥用量关系研究.pdf

第 5 0卷第 2 3期 2 0 1 1年 1 2月 湖 北 农 业 科 学 Hu b e i Ag ric u l t u r a l S c i e n c e s Vo 1 5 O No 2 3 De c ， 2 0 1 1 大白菜硝酸盐含量和叶片 S P A D值与氮肥用量 关系研究 张富林， 杨 利， 熊桂云， 范先鹏， 巴瑞先 ， 刘冬碧， 余延丰， 张继铭 ( 湖北省农业科学院植保土肥研究所 ， 武汉4 3 0 0 6 4 ) 摘 要： 在大 田条件下对大 白菜硝 酸盐含 量和 叶片 S P A D值与 氮肥施用量的关 系进行 了研 究。 结果表明 ， 在 设 置 N 0 2 4 0 k g h m 2 的施 用量 范围 内不 同生育阶段的大 白菜硝酸 盐含量和 叶片 S P A D值都呈现 出随 施氮量增加而增加的趋势 二者与施 氮量之 间都存在着较 明显的正相关关系。而且 通过测定 次最新完全 展 开 叶 叶 片 左 、 右 和 顶 部 三 点 测 得 的 大 白菜 S P AD值 与施 氮量 之 间的 正 相 关 关 系最 为 明 显 。 关 键 词 ： 大 白 菜 ； 硝 酸 盐 含 量 ； 叶 片 S P AD 值 ； 氮肥 施 用量 中图分类号 ： $ 6 3 4 1 0 6 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0 4 3 9 8 1 1 4 ( 2 0 1 1 J 2 3 4 8 3 9 0 4 S t u d y o n t h e Re l a t i o n s h i p o f Ni t r o g e n Ap p l i c a t i o n Do s e wi t h Ni t r a t e Co n t e n t a n d Le a f S P AD Va l u e i n Ch i n e s e Ca b b a g e ZHANG Fu - l i n， YANG Li ， XI ONG Gu i - y u n， F AN Xi a n - p e n g， BA Ru i - x i a n， LI U Do n g - b i ， YU Ya n - f e n g，Z HANG J i -mi n g ( I n s t i t u t e o f P l a n t P r o t e c t i o n ，S o i l a n d F e r t i l i z e r ，H u b e i A c a d e my o f A c u l t u r a l S c i e n c e s ，Wu h a n 4 3 0 0 6 4，C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e r e l a t i o n s h i p o f n i t r o g e n a p p l i c a t i o n d o s e wi t h n i t r a t e c o n t e n t a n d l e a f S P AD v a l u e i n C h i n e s e c a b b a g e we r e s t u d i e d T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e r e we r e p o s i t i v e c o r r e l a t i o n s b e t we e n n i t r o g e n a p p l i c a t i o n d o s e， n i t r a t e c o n t e n t ， a n d l e a f S P AD v a l u e i n d i f f e r e n t l i f e p h a s e o f C h i n e s e c a b b a g e w h e n t h e n i t r o g e n a p p l i c a t i o n d o s e wa s 0 2 4 0 k g h m Mo r e o v e r ，t h e p o s i t i v e r e l a t i o n s h i p b e t we e n l e af S P AD v a l u e a n d n i t r o g e n a p p l i c a t i o n d o s e d e t e r mi n e d o n t h e l e f t ，fi g h t ，a n d t o p r e g i o n o f t h e l a t e s t f u l l y e x p a n s i o n l e af wa s mo s t o b v i o u s Ke y wo r d s ：C h i n e s e c a b b a g e；n i t r a t e c o n t e n t ；l e af S P AD v a l u e；n i t r o g e n a p p l i c a t i o n d o s e 现代 医学证明 人体摄入 的硝酸盐会在细菌 的 作用下还原成亚硝酸盐 亚硝酸盐会导致高铁血红 蛋白症和一些癌症的发生 蔬菜是人体硝酸盐的主 要摄入源 据报道人体摄入的硝酸盐有 7 O 8 0 来 自蔬菜 大 白菜是一种我 国居 民经常食用的蔬菜 品种 本 身非常容易累积硝酸盐 再加上 目前化肥 的不合理施用 每千克蔬菜中硝酸盐含量常常高达 数千毫克。因此 控制大 白菜硝酸盐含量对保障人 体健康具有重要意义 目前控制蔬菜硝 酸盐 含量 的主要方法 有下面 几种 ： 种植 硝酸盐低累积品种 的蔬菜 。 此法虽然 能使生产的蔬菜硝酸盐含量 比较低 但低 累积品种 常常会出现产量低或其他品质不好 的现象 ： 喷施 能促进硝态氮 同化 的化学制剂 此法能够促进硝态 氮的同化 因而可 以在一定程度上降低蔬菜的硝酸 盐含量 但喷施化学制剂并不能从根本上解决蔬菜 硝酸盐含量过高的问题： 根据土壤养分含量的测 试来施肥尤其是施用氮肥 但土壤 的氮素含量状况 及 氮肥在蔬菜 生产 中的利用率并不能准确地被评 估 ， 且灌水以及干湿沉降也会带人氮素 因此 ， 仅仅 利用这些施肥技术控制蔬菜硝酸盐含量也难 以达 到比较理想的控制效果 叶片 S P A D值是通过测量叶片在两种波长 f 6 5 0 am和 9 4 0 n m)的透光系数确定叶片当前叶绿素的 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 1 1 - 1 7 基金 项 目： 公益性 行业 ( 农业 ) 科研专项 ( 2 0 1 0 0 3 0 1 4 ) ； I P NI 中15 I , 目( Hu b e i 3 8 ) 作者简 介： 张富林 ( 1 9 7 7 一) ， 男 ， 山西河曲人 ， 助理研 究员 ， 博士 ， 从 事土壤 与肥料研究工作 ， ( 电话 ) 0 2 7 8 8 4 3 0 5 7 O ( 电子信箱) f u l i n z h a n g 1 2 6 - c 0 m 通讯作 者， 杨利 ， 副研究员 ， ( 电话 ) 0 2 7 8 8 4 3 0 5 7 2 ( 电子信箱 ) y a n g l i g a 0 f e i n 0 n g y e 1 6 3 c o rn。 湖 北 农 业 科 学 2 0 1 1 正 相对数量。有研究表明， 在一定施氮量范围内 作物 ( 小麦E 2 、 玉米E 3 、 水稻 等 ) 叶片 S P A D值随施氮量 的增加而增加 ， 二者呈正相关关系 因而可以通过 测定作物叶片 S P AD值诊断作物的氮素营养状况并 指导施肥 。在蔬菜的各种必需营养元素 中， 以氮素 营养对蔬菜硝酸盐含量的影 响最为直接 控制施氮 量是降低硝酸盐含量的首要措施。本研究 旨在研究 氮肥施用量与大 白菜硝酸盐含量和叶片 S P A D值的 关系 为探索更为精确的大 白菜硝酸盐含量控制技 术提供理论依据 1 材料 和方法 1 1 试验 材料 本研究中供试作物为大 白菜 品种为华 良早五 号。氮磷钾肥的品种分别为尿素 ( N， 4 6 ) 、 过磷酸 钙( P 2 0 ， 1 2 ) 和氯化钾 ( K 0， 6 0 ) 。 1 2 试 验 方法 1 2 1 试验设计 本 研究 在湖北 省农业科学院附 近的菜 田进行 ， 土壤 ( 0 2 0 c m) 的基本理化性质为 ： p H 6 7 1 ， 有机质 、 全氮含量分别为 2 7 O 2 、 1 7 4 g k g ， 硝态氮 、 铵态氮含量分别 为 3 0 8 、 1 5 2 m g k g 。试验 设6个不同氮肥用量处理 ， 各处理氮肥用量( N) 分别 为 ： O 、 6 0 、 1 2 0 、 1 5 0 、 1 8 0 、 2 4 0 k g h m z ， 磷肥( P 2 0 5 ) 和钾 肥( K ， 0) 的用量都分别为 9 O和 1 5 0 k g h m 。氮肥分 基肥和追肥各 5 0 施 用 磷 、 钾肥都以基肥 的形式 一 次施人。 每个处理设 3次重复， 完全随机排列 。 小 区面积 为 1 O m2 于 2 0 1 0年 2月 2 3 El施 底肥 2 0 1 0 年 2月 2 4日播种 2 0 1 0年 4月 9日追肥 2 0 1 0年 4 月 2 7日至 2 0 1 0年 5月 3日间分 批 收获 1 2 2 测定指标及测定方法 于追肥时 、 收获前 1 0 d及收获时测定大 白菜的硝酸盐含量和 S P A D值 大白菜硝酸盐含量采用紫外 比色法 ( N Y T l 2 7 9 2 0 0 7 ) 测定 S P A D值采用 S P A D 5 0 2仪直接测定 1 2 _ 3数据 处理 与 统 计 数 据采 用 S P S S 1 6 0进 行 分析统计 2结果与分析 2 1 追肥时大 白菜硝酸盐含量、 S P AD值与施氦量 的关系 在 0 2 4 0 k g h mz 氮肥用量 范围内 追肥时大白 菜 ( 6 7片叶时) 硝酸盐含量随施氮量的增加而呈一 直增加的趋势 ( 图 1 ) ， 二者有较明显 的线性相关性 ( 图 2 ) 在每个小区选取了 6株有代表性的大 白菜 ， 用 S P A D仪分别测定每株大 白菜所有完全展开叶和 未完全展开大叶的 S P A D值 每片叶子测左、 右和顶 部 3个 点 分别分析 了所有测定叶片 3个测定点 S P A D平均值( 图 3 A) 、所有测定叶片 中间测定点 S P A D值( 图 3 B) 、次 最新 完全展 开叶 3测定 点 S P A D平均值( 图 3 C) 、 次最新完全展开叶中问测定 点 S P A D值 ( 图 3 D) 、最新完全展 开叶 3测 定点 S P A D平均值 ( 图 3 E) 以及最新 完全 展开叶中间测 定点 S P A D值( 图 3 1 0与施氮量的关系 结果表 明 所有测定方法测得的大白菜 S P AD值都与施氮量有 较好 的正相关关系 其中 次最新完全展开叶 3测 定点 S P A D平均值与施氮量的关系最好 二者的相 互关系可以用方程 y = 0 0 1 5 6 x + 2 6 7 3 0 0表达f y为 大 白菜 S P A D值 ， 表示 氮肥用量 ) 。其相 关 系数 ( z ) 可高达 0 9 6 3 2 f 图 3 C ) 把 语 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 O H0 0 0 0o 0 0 6 0 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 40 施氮$ k g h m 误差线代表 S D 图 中不同字母表示 P 0 0 5水平上差异显著 。 图 4 、 7同。 图 1追肥 时不 同施氦量下大 白菜 的硝酸盐含量 吕 咖 把 普 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O 施 氮： k g h m 图 2追肥时大 白菜硝酸盐含量和施氦量的关系 2 2收获前 1 0 d时大 白菜硝酸盐含量、 SP A D值 与 施氮量 的关 系 大 白菜收获前 1 0 d时( 7 8片叶时) 体内硝酸 盐含量也呈现出随施氮量增加而增加 的趋势( 图 4 ) ，二 者 的相 互 关 系可 以用方 程 v =1 3 4 8 4 0 x - I- 1 4 3 9 7 0 0 0表 达( 是 硝 酸盐 含量 表 示 氮 肥 用 量 ) ， 相关系数 ( z ) 为 0 7 8 6 9 ( 图 5 ) 。 在该生育阶段 每个小 区选取了 1 0株具有代 表性的大白菜 对每株大白菜的次最新完全展开叶 和最新完全展开叶的 S P A D值进行了测定 ( 每片叶 子测左 、 右和顶部 3 个点) 。经分析次最新完全展开 叶 3测定点 S P AD平均值 ( 图 6 A) 、 次最新完全展开 叶中间测定点 S P A D值 ( 图 6 B ) 、 最新完全展开叶 3 测定点 S P A D平均值 ( 图 6 C) 以及最新完全展开叶 中间测定点 S P AD值( 图 6 D) 与施氮量的关 系后可 张富林等 ： 大 白菜硝酸盐含量 和叶片 s P A D值与氮肥用量关 系研究 48 41 4 0 3 0 2 O 芏1 O O 4 0 3 0 费 2 O 1 O 0 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 施 氮量 k r n 2 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 40 施氮量， ， k g ， h r n 2 5 0 0 0 40 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 O 0 6 0 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 4 0 施 氮量 k m ： 图 4收获前 1 0d时不同施氦量 下的大 白菜硝酸盐含量 5 0 0 0 40 0 0 面 3 0 0 0 窭2 0 0 0 1 0 0 0 0 施 氮量 k g ， h m 图 5收获前 1 0d时大白菜硝酸盐含量和施氮置的关 系 知 ，所有测定方法的大 白菜 S P AD值都与施氮量有 较好 的正相关关系 ，其 中， 次最新完全展开叶 3测 定点 S P A D平均值与施氮量的关系最好 ，其相关 系 数 ) 高达 0 9 1 2 o ( N 6 A) 。 、 2 3 收获时大白菜硝酸盐含量 、S P AD值与施氦量 的关 系 大白菜收获时( 9 】 0片叶时) ，其硝酸盐含量也 4 0 詈3 0 蘸2 0 茎 1 o 盘 0 4 O 3 0 蒉2 0 1 0 O 4 0 3 0 2O 1 0 0 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 施氮量， k g ， h m 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 k g h m 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 k g h m 。 定点 S P A D值 ； C 次最新 完全展开 叶三测定点 s P A D平 均值 ； D 次最新完全 值 ； F 最新完全展开叶中间测定点 S P A D值 S P AD值和施氮量的关系 呈现出随施氮量的增加而增加的趋势( 图 7 ) 二 者 也存在明显 的正相关关系( 图 8 ) 。 在此生育阶段 ，每个小区选取了 1 0株有代表 性 的大白菜测定其叶片的 S P AD值 ，分别分析了次 最新完全展开叶 3测定点 S P A D平均值( 图 9 A) 、次 最新完全展开叶中间测定点 S P A D值 ( 图 9 B) 、最新 完全展开 叶 3测定点 S P AD平均值 ( 图 9 C ) 以及最 新完全展开 叶中间测定点 S P A D N ( N 9 D) - 量的关系。所有测定方法测得的大白菜 S P A D值都 与施氮量有较好 的正相关关系 ，且次最新完全展开 叶 3测定点 S P A D平均值与施氮量的关系最好 二 者 的相 互关 系 可以用 方程 y = 0 0 1 9 l x + 2 5 2 4 5 O表 达 ( y为大 白菜 S P A D值 ， 表示氮肥用量) ，其相关系 数 ( ) 高达 0 9 7 6 6 ( N 9 A) 。 3讨 论 已有的研究表明， 氮肥 的施用能显著提高结球 甘蓝、 皱叶甘蓝 、 胡萝 卜 、菠菜 、 竹叶菜 、 黄瓜等蔬菜 硝酸盐 的积累 川 ，且二者呈显著正相关 _ J 2 ， 例 李俊 良 在大 田条件下也发现 ，在试验设置的氮肥 用量 范围( 0 5 0 0 k g h m ) 内 ，大白菜体 内硝酸盐 含量随 施 氮量的增加一直呈明显的线性增加的趋势 ，二 者 的相互关系可 以用方程 y = 1 6 2 9 6 x + 2 1 5 5 6 0 0 0表 达( 是硝酸盐含量 ， 表示 氮肥用量) ，相关 系数达 4 8 4 2 湖 北 农 业 科学 2 o l 1年 4 0 3 0 2 O l 0 0 4 0 3 O 2 O l O O 4 0 3 O 2 0 1 0 O 施氮量 g ， h m r 1 L T Z y = O 0 0 8 3 x +2 3 5 0 3 R2= 0 7 1 7 0 C 一 一T J I I , ,W - y = 001 3 0 x+2 5 4 5 R2 = 0 8 3 1 1 一 D t f - 一 I I ra n , y =0 0 08 6 x + 2 4 9 8 6 1 -0 6 3 3 3 - t 施氮量， k h m 0 A 次最新 完全展开 叶三测定点 S P AD平 均值 ； B ， ，一全 展 开 叶中间测定点 S P AD值 ； C 最新完 全展开叶 3测定点 S P AD平均 ff * ； D 最新完全展开叶中间测定点 S P A D值 。 图 6收获前 1 0d时大 白菜 S P A D值和施氮量的关系 誊 耄 甾 谱 已 抽 甾 普 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O 0 6 0 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 40 施氮量 k g ， h m 图 7收获时不同施氮量下的大白菜硝酸盐含量 00 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O 0 H0 0 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 施氮量 k h m 图 8 收获时大 白菜硝酸盐含量 和施氮量的关系 4 0 詈3 0 荟2 0 1 0 0 4 O j粤 3 0 0 景 2 O 出 音1 0 O 4 0 3 O 景 2 0 1 0 0 4 0 3 0 2 0 1 0 O 施氮量 ， k h m z B Z 一 1- I t 一 一 一 上 y =0 01 5 2 x+ 2 4 7 6 0 0 2 -0 7 2 9 3 1 2 0 1 8 0 2 4 0 施氮量， k h mz 施氮量 k g ， h m z 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 k g h m A 次 最新完全展 开叶三测定 点 S P A D平均值 ； B 次 最新完全展 开 叶中间测定点 S P AD值 ； c 最新完全展 开叶 3测定点 S P A D平均 值 ； Dl 最新完全展开叶中间测定点 S P A D值 。 图 9 收获时大白菜 S P AD值和施氮量 的关 系 到 了显著水准 ( R = O 8 2 3 7 ) 。本 研 究 也 表 明 在0 2 4 0 k g h m 的氮肥用量范围内，不同生育阶段 的大 白菜硝酸盐含量与氮肥施用量之 间都存在 明显 的 正 相关关 系 。 此外 ， 也有研究发现 ， 在一定施氮量范 围内 作 物( 小麦 、 玉米 、 水 稻等 ) 叶片 S P A D值与施氮 量之间存在正相关关系 ，可以用叶片 S P A D值来判 断作物氮素营养状况 ，并可以用来指导施肥 从本 研究 的结果来看 ， 在 0 2 4 0 k g h m z 的纯氮用量范围 内， 无论采用哪种测定叶片 S P A D值的方法 ，不 同生 育阶段的大 白菜叶片 S P A D值与氮肥施用量之间都 有一定 的正相关关系 ，尤其是次最新完全展开叶 3 测定点( 左 、 右和顶部) S P AD平均值 与施氮量 的正 相关 关 系更 为 明显 ，相关系数都在 0 9以上。这表 明 ，可以通过测定大白菜次最新完全展开叶 S P A D 值来指导施肥 ， 从而可以实现对大白菜硝酸盐含量 较为精确的控制 第 5 0卷第 2 3期 2 0 1 1年 1 2月 湖 北 农 业 科 学 Hu b e i Ag r i c u l t u r a l S c i e n c e s Vo 1 5 0 No 2 3 De c ， 2 011 天祝小三峡蝶类资源调查与区系分析 马 雄 ， 马海财 ， 马怀义 ， 马正学 ( 1 甘肃民族 师范学 院化学 与生命科学系 ， 甘肃 合作7 4 7 0 0 0 ； 2 西北师范大学 生命科学学院 ， 兰州7 3 0 0 7 0 ) 摘要 ： 2 0 0 8 2 0 1 0年每年 7 9月 ， 在 天祝 小三峡 采用以路线调查为主、 点线结合 的方法 实施标本采 集， 共 获得蝶类标本 2 0 0 0多个 经整理鉴定 出蝶 类 7 7种 ， 隶属 于 8科 5 4属 。 其 中粉蝶科 9属 2 2种 ， 占总种数 的 2 8 5 ， 为优 势类群 ： 蛱蝶科 1 7属 1 7种 ， 占总种数 的 2 2 1 ， 眼蝶科 1 3属 l 4种 ， 占总种数的 1 8 2 ， 为次优 势类群 ： 灰蝶科 9属 9种 ， 占总种数 的 1 1 7 ， 绢蝶 科 1属 8种 ， 占总种数 的 1 0 4 ， 为常见类群 ； 弄蝶 科 3属 3种 占总种数的 3 9 ， 凤蝶 科 1属 2种 ， 占总种数 的 2 6 ， 蚬蝶科 1属 2种 ， 占总种数 的 2 6 ， 为罕见 类群 。从 属种 数量 来看 ， 单属 种较 多 ， 即有 4 5属在 天祝 小三峡仅 分布 1种， 占总属数 的 8 3 - 3 。 在 7 7种蝶 类 中 古北界种有 5 8种 占总种数的 7 5 - 3 ； 东洋界与古北界兼有种 1 3种 ， 占总种数的 1 6 9 ： 广布种 6种 ， 占总种数的 7 8 ： 东洋界种无分布 。 结果表 明 ， 该地 区分布的蝶 类区系成分 以古北界 的 种 类 为 主 。 关键 词 ： 天祝 小三峡 ； 堞 类； 区系； 群 落特征 中图分类 号： Q 9 6 9 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0 4 3 9 8 1 1 4 ( 2 0 1 l J 2 3 4 8 4 3 0 4 收稿 E t 期 ： 2 0 1 1 - 0 7 0 7 基金项 目： 甘肃省 自然科学基金项 目( 0 9 6 1L I Z A1 2 3 ) 作者简介 ： 马雄( 1 9 8 1 一 ) ， 男 ( 回族 ) ， 甘肃临夏人 ， 讲师 ， 硕士 ， 主要从事生态学教学与研究 工作 ， ( 电话 ) 0 9 4 1 8 2 5 2 9 0 6 ( 电子信箱) m a x i o n g 2 0 0 4 1 6 3 c o m； 通 讯作 者， 马正学 ， 教授 ， 硕 士生导 师。 4 结论 在 0 2 4 0 k g h m z 的纯氮用量范围内 不 同生育 阶段大 白菜硝酸盐含量和叶片 S P A D值都随氮肥施 用量 的增加而增加 。且存在着较 明显 的正相关关 系。通过测定次最新完全展开叶且测定该叶片左 、 右和顶部 3点得到的大 白菜 S P A D值与施 氮量之 间 的正相关关系最明显 参考文献 ： 1 陈振 德 ， 程炳嵩 蔬菜 中的硝 酸盐及其与人 体健康 J 中国蔬 菜 ， 1 9 8 8 ( 1 ) ： 4 0 4 2 2 王亚飞S P A D值用于小麦氮肥追施 诊断的研究 f D 扬州 ： 扬 州大学 2 0 0 8 3 j蔡红光 ， 米 国华 ， 陈范骏 ， 等玉米 叶片 S P AD值 、 全氮 及硝态氮 含量 的品种 间变异 J 植物营养 与肥 料学报 ， 2 0 1 0 ( 4) ： 8 6 6 8 7 3 4张耀鸿 ， 高文丽 ， 胡继超利