不同施氮量对生菜生长的影响.doc

不同施氮量对生菜生长的影响摘 要:以结球生菜为材料，采用营养土栽培法，研究了不同浓度氮素对生菜生长过程的影响。结果表明：随着氮素浓度的增高，施肥时期的各处理组生菜叶面积与对照组相比都呈“增长”的规律，叶绿素含量也都呈增长规律，而过氧化氢酶的活性呈“增长-降低”的规律，不同的氮处理组硝态氮含量在不同的生长时期也出现不同的趋势。研究结果说明，随着氮素含量的增加，尽管生菜的叶绿素含量增加，但生菜的品质在过高的氮浓度条件下不如适当氮浓度栽培下的生菜。关键字 ：生菜；品质； 氮元素Effect of Different Nitrogen Rates on the Growth of LettuceAbstrac: With lettuce as materials, using nutrient soil cultivation method, we studied the effects of different concentrations of nitrogen on the growth of lettuce. The results show that with the increase of nitrogen concentration and fertilization period in each treatment group lettuce leaf area and the control group was the law of growth, chlorophyll content is all on the growth rules and the activity of catalase showed the regularity of increase decrease, different nitrogen treatment group, the content of nitrate nitrogen in different growth periods also different trend. The results showed that the quality of lettuce was better than that of lettuce under high nitrogen concentration, while the content of lettuce was higher than that of lettuce under the high nitrogen concentration.Key words: Romaine Lettuce; Quality; Nitrogen element目 录1 前言12 材料和方法22.1 实验材料22.2 实验方法22.2.1 实验的技术方案22.2.2 实验指标测定方法23 结果与分析33.1 不同施氮量对生菜叶面积的影响43.2 不同施氮量对生菜叶绿素含量的影响53.3 不同施氮量对生菜体内CAT含量的影响63.4 不同施氮量对生菜体内硝态氮含量的影响74 讨论与结论85 参考文献9致 谢10不同施氮量对生菜生长的影响1 前言 生菜是一种一年生或二年生的草本作物，叶用莴苣是它的俗称，因其口味独特美味和高营养价值，使其经常出现在各国人民家庭的餐桌上。生菜在很早以前就传入我国，特别是东南沿海一带，台湾的栽植面积尤为广阔。近几年来，生菜种植面积愈来愈广，其在寻常百姓餐桌上也是常见的绿菜。生菜的种类有长叶、皱叶还有结球三个分类。在本次试验中选用的栽培方式为营养土栽陪，栽培品种是结球生菜。糖、蛋白质、纤维素和各种维生素是生菜里面含有的主要营养物质，而且生菜体内还含有多种矿质元素比如钙、磷、铁等。也正是因为它具有多种营养物质使得生菜能够具有辅助消化，促进大肠蠕动以利于排便，而且经常食用还有助于肝、胆、胃的健康，使高胆固醇者体内的胆固醇下降，也能帮助神经衰弱的人减轻甚至治疗症状。关于生菜的研究，当前也只是关注于不同配比的氮磷钾对其品质、大小，以及生菜营养液配方关系模型等方面，还有的关注生菜生长与硝酸盐含量的关系，以及不同的栽培方式和不同的施肥比例能够对生菜的产量质量产生的影响，而对生菜生长过程中的各种生长指标尚缺乏系统的研究。所以，在此次的研究试验中，本人会针对氮元素在生菜的生长过程中的影响和生长指标进行研究，以寻找生菜生长过程中氮肥的最适生长浓度。因为氮是生菜生长发育过程中必须的三大营养元素之一，氮的多少直接影响着生菜的生长和品质。在研究过程中发现如果氮素含量充足，生菜叶片翠绿繁茂，株高且挺拔。如果氮素含量不足，生菜的叶片小且发黄，株长短小且生菜的叶片数稀松，这可能是因为确氮使生菜体内蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成都会受到阻碍，而且叶绿素合成的含量不足导致叶片发黄，有的甚至衰败干枯，从而影响了生菜的产量和品质。但如果氮素施加过多，生菜的叶片生长趋势好呈深绿色，但叶片软易倒伏，生菜乱长严重。在生产无公害生菜的过程中，若氮肥施用方法不当，会造成生菜污染，使得生菜品质下降，病虫害增多，贮藏时间偏短，烂菜率提高。所以，研究氮元素的最佳浓度对生菜有着极其重要的意义。从2000年，我国人民种植生菜面积迅速递增，如今靠种植生菜为生的地方也日益渐多。但由于劳动力成本的问题，发达国家蔬菜生产市场不断萎缩，今后还会不断的减产，而随着国民生活品质的日益提高，蔬菜市场还会不断扩大，这就为我国的蔬菜市场的扩大提供了机会。并且因为生菜的口味好，做法简单和高营养价值使其受到广大消费者的喜爱，这也是生菜市场发展扩大的原因之一。 本实验利用营养土栽培的方法及氮素水平调节来研究不同氮肥水平对生菜生长状况的影响，通过研究一系列生长指标来研究不同处理对生菜生长的形态和生理指标的影响，以寻求对种植生菜过程中最有效的氮素含量。 2 材料和方法2.1 实验材料本实验采用的是室内由营养土栽培的生菜，栽培地点是山西大同大学植物学实验室，实验时间：2015年3月到5月。2.2 实验方法2.2.1 实验的技术方案实验方案：营养土是一种富含多种矿质营养的床土，它能够满足植株幼苗的生长发育，其土质松软肥沃，利于水分保持，而且没有病虫害。生菜生产的需氮肥量，正常的生产换算成盆栽，1kg土施氮0.1g，本次实验的土量为0.7g，因生菜长不到市场销售那么大，故总体使用氮肥按0.04g。设置三个处理组，分别用0.01g，0.05g，0.1g氮素对生菜处理，每个处理组包括三个重复组。测量的指标包括：叶面积，叶绿素，CAT活性以及硝态氮含量。2.2.2 实验指标测定方法2.2.2.1 生长指标：叶面积叶片是植物进行代谢活动比如光合作用、蒸腾作用等的重要器官，一定范围内叶片的大小与作物产量呈正相关。在本实验中测定叶面积大小使用的是透明方格法。 计算叶面积：叶面积=方格数每个小方格面积2.2.2.2 生理指标（1）叶绿素：此次研究过程中提取叶绿素时使用的方法是研磨法，依据的是叶绿素提取液在分光光度计下对可见光谱的吸收。叶绿素含量计算：将测得的数值分别代入以下公式（1）（2）中，便可计算出提取液中叶绿素的含量。CT= Ca+ Cb=20.29 D645+8.05 D663（1）叶绿素色素含量（mgg-1FW）=（CVT）（FW1000）n（2）（2）过氧化氢酶（CAT）：本次课题采用紫外分光光度计法来测定过氧化氢酶的活性。 CAT活性的结果计算：以1分钟内三只测定管吸光度值得平均值为一个酶活性单位， 按照下面的公式便可计算过氧化氢酶的活性。 CAT活性（Ug-1FWmin-1）=A240Vt/（FWVs0.1t）（1） A240=As0-As1+As2+As33 （2）（3）硝态氮：高等植物根系吸收的硝态氮是无机氮素之一。因在研究植物体内能够反映土壤中硝态氮的供应情况时，一般的都是测定植物体内硝态氮的含量，所以测定植物体内硝态氮含量变化能够了解氮代谢机制也能够了解土壤中无机氮素的丰缺。本实验实在在分光光度计下测定反应液在410nm波长下的反吸光度。硝态氮含量结果计算：C（mgL）=110.99D410+6.30。样品硝态氮含量（ugNO-3-Ng-1FW）=（CVt）(WVs)3 结果与分析3.1 不同施氮量对生菜叶面积的影响 图1：不同生长时期三个处理组叶面积的变化Fig 1: changes in leaf area of the three treatments during different growth stages由图1可知，三个处理组的叶面积随时间的变化都呈上升趋势。在最后一次测量时，三个处理组的叶面积分别为：28.5cm2、32cm2、28.5cm2。可知，0.05g氮素处理后的生菜叶面积上升趋势最快，从26cm2增长到32cm2；0.01g氮素处理的叶面积上升趋势最为缓慢，从26cm2增长到28.5cm2，叶面积随时间变化不太明显；0.1g氮素处理得生菜叶面积的上升趋势介于两组之间，从26cm2增长到30cm2。在5d时，0.05g氮肥处理得叶面积为28cm2，0.01g氮肥处理得在15d时测量的叶面积仅为28.5cm2，而0.05g的却在15d时为32cm2，0.05g的增长远远高于0.01g氮素处理的。在5d时，从图可以看出，0.05g处理得叶面积和在0.1g处理得10d时的叶面积平均值相等，为28 cm2。而后的两次测量0.05g处理得叶面积增长都比0.1g处理得增长快，表明氮素浓度过高叶片的大小反不如0.05g氮素处理得组。随着氮浓度的增加,叶面积增长越快,比如处理组一和处理组二,显然二组的叶片增长快于一组的。但氮浓度的再增长则不利于叶片的生长,比如处理组三的叶片,叶片的面积不如二组。所以，在三个氮浓度处理下，氮素含量为0.05g时，叶片生长最好。3.2 不同施氮量对生菜叶绿素含量的影响图2：不同生长时期三个处理组叶绿素含量的变化Fig two: changes in chlorophyll content of three treatment groups during different growth stages如图2所示，叶绿素含量在不同处理下总的变化趋势为:三个处理组的叶绿素含量都在随着时间的增长而增加。在0.01g氮素处理得叶绿素含量在不同时期的平均含量为：0.696 mgg-1FW、0.978 mgg-1FW、1.043 mgg-1FW、1.234 mgg-1FW；在0.05g氮素处理下的叶绿素含量变化的平均值为：0.696 mgg-1FW、1.289 mgg-1FW、1.876 mgg-1FW、2.609 mgg-1FW；而在0.1g氮素处理下的变化为：0.69 mgg-1FW、1.289 mgg-1FW、1.679 mgg-1FW、2.320 mgg-1FW。三个处理组叶绿素的含量都处于上升趋势，显而易见，0.05g氮素处理得叶绿素含量明显比0.01g氮素处理得含量增长快。在15d测量的0.05g叶绿素含量为2.609 mgg-1FW，而0.01g的仅为1.234 mgg-1FW，0.1g处理得在15d时于0.05g处理得相差不是很大为2.320 mgg-1FW。0.01g处理得在设置梯度后的前五天叶绿素的增长趋势高于后面十天的，前五天叶绿素含量增长了0.282mgg-1FW，而后十天一共才增长了0.256mgg-1FW。0.05g处理得从图中可看出不太明显，而0.1g处理得前五天增长了0.5962mgg-1FW，后五天增长了0.641mgg-1FW。这大概是因为前五天生菜的植株还比较幼小，需氮量比长大的植株要小，这也是在后期0.1g上升趋势比前期高。由图可以得出结论，0.05g叶绿素含量上升趋势比较稳定,生菜的生长状况也最好，这说明0.05g的氮素满足了生菜生长的需氮量,叶绿素合成较多，叶面积也是增长最快的。施加0.01g氮素的显然无法满足生产正常的需氮水平，所以上升趋势比较缓慢，叶绿素合成不足导致光合作用产能较低，使得叶片生长缓慢。0.1g的叶片虽然增长较0.05g的不相上下,但由平时观察可知叶片不如0.05g的叶片健康,而且0.1g的较其他两组吸引虫子,使得叶片出现残缺,叶片有倒伏现象。由此可知，给生菜施加0.05g氮素在三个处理组中是最有益叶绿素含量增高和生菜生长的。3.3 不同施氮量对生菜体内CAT含量的影响图3：不同生长时期三个处理组CAT含量的变化Fig three: changes in the content of CAT in the three treatments during different growth stages如图所示，三个处理组的在不同氮素的影响下都呈随时间的增长呈现先上升后下降的趋势。0.01g氮肥处理得生菜体内平均CAT活性随时间变化为：32Ug-1FWmin-1、79.282Ug-1FWmin-1、69.667 Ug-1FWmin-1、60.120 Ug-1FWmin-1；0.05g处理得随时间变化为：32 Ug-1FWmin-1、79.282 Ug-1FWmin-1、74.833 Ug-1FWmin-1、68.05 Ug-1FWmin-1；0.1g处理得变化为：32 Ug-1FWmin-1、88.167 Ug-1FWmin-1、119.5 Ug-1FWmin-1、80.240 Ug-1FWmin-1。0.01g处理下CAT活性和0.05g的都是在0d和5d中间是上升趋势，在5d后呈下降趋势。而0.1g处理下在10d后才开始下降，在5d到10d增大量为31.133 Ug-1FWmin-1。而在15d测量时，三组的数据分别为：60.120 Ug-1FWmin-1、68.05 Ug-1FWmin-1、80.24 Ug-1FWmin-1，相差数值不是太大。 测量时由资料查询可知过氧化氢酶活性的高低直接与生菜的抗寒抗病以及生菜的代谢强度息息相关。当植物遭受到不同种类的胁迫或遭受到病虫害时，过氧化氢和其他活性氧便会在产生，此时过氧化氢酶的含量便随之上升从而清除过氧化体中的H2O2。0.01g的和0.05g的都是在设置梯度5天后测量值开始下降的，这就说明生菜体内对施氮处理没有抗逆性反应。而0.1g的CAT活性在前十天一直处于高增长状态，增大量为31.133 Ug-1FWmin-1，这就说明植物体内应该是有影响植株生长的因素,也就是0.1g的氮肥不利于生菜的生长，所以生菜体内发生抗逆性作用。十天以后CAT活性又迅速下降，有可能是0.10g的氮肥导致生菜活性氧代谢紊乱。而0.05g在5d时上升的原因有可能是因为生菜植株比较幼小，对生菜的需求量比较低，故产生了抗逆性;到后10d，生菜长大需氮量增加，0.01g的和0.05g的对生菜是促进作用，不会产生抗逆性，所以CAT活性下降。3.4 不同施氮量对生菜体内硝态氮含量的影响图4：不同生长时期三个处理组硝态氮含量变化Figure four: nitrate nitrogen content of 4 treatment groups during different growth stages如图所示，0.01g和0.05g硝态氮的含量都处于下降趋势，0.01g处理得硝态氮含量平均值变化量是：1.9 ugNO-3-Ng-1FW、1.771 ugNO-3-Ng-1FW、1.373 ugNO-3-Ng-1FW、1.216 ugNO-3-Ng-1FW；0.05g的变化值为：1.9 ugNO-3-Ng-1FW、1.607 ugNO-3-Ng-1FW、1.51 ugNO-3-Ng-1FW、1.359 ugNO-3-Ng-1FW；而0.1g的折线图显示的硝态氮含量是先升高后降低的趋势，平均硝态氮含量为：1.9ugNO-3-Ng-1FW、2.167 ugNO-3-Ng-1FW、1.96 ugNO-3-Ng-1FW、1.879 ugNO-3-Ng-1FW。在本实验中氮素是生菜产量的唯一限制因子之一, 随着氮素供应的增多,种植生菜的营养土中硝态氮的含量也在随之不断的增加。0.01g和0.05g均下降，说明生菜在土壤中吸收的硝态氮都转化为正常量的蛋白质和氨基酸等营养物质,促进植物的生长。0.01g硝态氮总的下降值为0.684 ugNO-3-Ng-1FW，0.05g的总的下降值为0.548 ugNO-3-Ng-1FW，0.1g的总的下降值为0.021ugNO-3-Ng-1FW。三个组中0.01g的下降的最多，说明土壤中氮素含量少，而0.1g的下降值最小，表明土壤中氮素含量充足。0.1g的曲线先升后降,但硝态氮的含量显然要比其他两组的含量多,这说明0.10g氮肥的施加显然过量浪费。0.1g处理组在营养土中吸收过多硝态氮，此过程消耗过多的碳水化合物，生菜体内碳水化合物不足无法满足生菜生长从而导致生菜的产量下降。而且可以从本实验中看出,0.1g的生菜的整体长势不如0.05g的好，表明硝态氮含量过高不一定会提高生菜的产量。4 讨论与结论由实验可知，在处理前开始测量指标到实验的最后一次测量，氮素处理对生菜的叶面积大小、叶绿素含量、CAT活性、硝态氮含量都有很大的影响。从实验过程中各组生菜的外观形态可以看出