海藻肥对紫甘薯产量及品质的影响.doc

惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY毕 业 论 文中文题目：海藻肥对紫甘薯产量及品质的影响 英文题目：Effects of Seaweed Fertilizer on the Yield and Quality of Purple Sweet Potato 姓 名 叶伟海 学 号 101300132 专业班级 10级生物科学 1班指导教师 冉梦莲 提交日期 2014-5 -17 教务处制海藻肥对紫甘薯产量及品质的影响姓名：叶伟海 专业：生物科学 班级：2010级1班指导教师：冉梦莲副教授摘要 以“紫罗兰”紫甘薯为试验材料，定植30d、40d、50d后叶面喷施海藻肥700倍液、800倍液、900倍液、1000倍液、1100倍液，以清水为对照。施肥后7d后测定叶片叶绿素含量；种植100d后采收，对产量和品质进行分析。结果表明：在试验浓度范围内，海藻肥浓度与紫甘薯产量和品质之间基本呈正相关关系，其中以700倍液处理对紫甘薯的影响最大，产量较对照提21.32%，花青素含量、淀粉含量、可溶性糖含量分别较对照提高6.95%、 26.22%、 19.57%。关键词 海藻肥 紫甘薯 产量 品质Effect of Seaweed Fertilizer on the Yield and Quality of Purple Sweet PotatoName:YeWeihai Major:Biological sciences Class:Class 1 of grade 2010Tutor: RanMenglian,Sociate ProfessorAbstract With Violet purple sweet potato as experimental materials, the engraftment of 30d, 40d, 50d after foliar spraying liquid seaweed fertilizer 700 times, 800 times, 900 times, 1000 times, 1100 times, with clear water as ck. The leaf chlorophyll content is determined after 7 days after fertilization;100 days after planting, harvested on yield and quality were analyzed. Results show that the test concentration range, algae fat concentration and purple sweet potato basic positively correlated relationship between yield and quality, of which 700 times liquid has the greatest effect in the treatment of purple sweet potato, yield 21.32% than control, anthocyanin content, starch content, soluble sugar content were increased by 6.95%, 26.22%, 26.22% than control.Key words Seaweed fertilizer Purple sweet potato Yield Quality 目录1 前言12 材料与方法22.1 试验材料22.2 试验场地22.3 试验设计32.4 紫甘薯种植与管理32.5 紫甘薯叶片叶绿素含量的测定32.6 紫甘薯产量的测定32.7 紫甘薯品质的测定32.7.1紫甘薯含水量的测定32.7.2紫甘薯花青素含量的测定42.7.2紫甘薯淀粉含量的测定42.7.4紫甘薯可溶性糖含量的测定42.7.5紫甘薯还原糖含量的测定42.8数据统计分析43 结果与分析43.1 海藻肥对紫甘薯叶片叶绿素含量的影响43.2 海藻肥对紫甘薯产量的影响53.3 海藻肥对紫甘薯含水量的影响63.4 海藻肥对紫甘薯花青素的影响63.5 海藻肥对紫甘薯淀粉的影响73.6 海藻肥对紫甘薯可溶性糖的影响73.7 海藻肥对紫甘薯还原糖的影响84 结论与讨论9致谢10参考文献111 前言 紫甘薯系旋花科番薯属植物1。紫甘薯又称黑薯，薯肉呈紫色或深紫色，是一种栽培容易、药食兼用的理想作物。紫甘薯块根几乎含有普通甘薯的所有营养物质，丰富的蛋白质、易被人体消化吸收的氨基酸、丰富的维生素(A、B1、B2、C、E)和多种天然矿物质元素(硒、钙、镁、钾、锌)、大量膳食纤维等2。与普通甘薯相比，除含有普通甘薯各种营养成分外，还富含特殊的营养成分花青素，从而显示出一些独特的生理活性和生理功能3。 紫甘薯可预防多种疾病的发生，特别是近年来引起人们关注的含花青素的紫甘薯具有很强的抗氧化性，对保护肝功能和降低血清转氨酶具有积极的作用；紫色甘薯中的花青素和绿原酸还具有抑制诱癌物质的产生及减少基因突变的作用，尤其是其中的甲基花青素对癌变基因有很强的抑制作用，紫色甘薯对高血压等心血管疾病也有很好的预防作用。此外，甘薯花青素作为一种天然色素也深受人们的喜爱。有关紫色甘薯的营养和保健作用已在国内外公众中引起广泛的兴趣，紫色甘薯品种的选育和开发利用研究也已引起了人们的重视4。 紫甘薯紫红色薯肉颜色越深，花青素含量越高。花青素的颜色受许多因子的影响，低温、缺氧和缺磷等不良环境也会促进花青素的形成和积累。目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不同程度的毒性，长期使用会危害人的健康，因此天然色素就越来越引起了科研领域的关注。 目前，在农业上使用的海藻肥是利用保鲜剂潮湿状态下的海藻经过高新技术加工制成的新型绿色肥料，其主要功效是促进植物建立一个较大的根系，以增进根对土壤养分和水分的吸收利用，增大茎部的微管束细胞，促进无机养分和水分从根系运送到地上部分，促进光合产物从叶片运送到其它部位，增强植物抗逆、抗病虫、抗倒伏的能力5。 海藻中含有的多种内源植物激素对陆生植物具有特别明显的促生长作用，而且作为内源植物激素，它们在藻体本身的生长发育过程中也起着重要的作用，集中体现在促进藻类细胞的分裂、伸长，调节器官分化以及细胞内营养物质的运输等方面。目前已知的海藻植物生长调节剂中含有多种活性物质，除了常见的植物生长素、细胞激动素、脱落酸、赤霉素和乙烯以外，还含有甜菜碱、海藻酸、海藻多糖及低聚糖、多胺等多种植物生长调节因子和氮、磷、钾及铁、硼、钼、钙、镁、铁、碘、钴、镍、锌、锰、铜等微量元素。 学者采用不同的生产工艺将海藻进行加工处理，制造海藻肥并分别对其中的成分进行分析研究。海藻肥对黄瓜、番茄、辣椒、 马铃薯及油麦菜有不同程度的增产效果 ，在试验设计处理中，各作物最高增产率黄瓜为31. 9% ，番茄为26. 8% ，辣椒10. 0%， 马铃薯为16. 8% ，油麦菜为114. 3% ，其中以油麦菜的增产幅度最大5。研究表明这些海藻植物生长调节剂能够显著地促进作物生长，增加产量、增强作物抗旱、抗寒能力、减少病虫害。海藻肥比传统肥料营养全面，作物施用后生长均衡，增产效果显著，且极少出现缺素症。 海藻肥含有丰富的有机质及缓释因子，肥效长，可改善土壤微生态、活土促根及抗重茬。海藻肥可直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质，激活土壤中的各种有益微生物。这些微生物可在植物、微生物代谢循环中起着催化剂的作用，使土壤的生物效力增加。植物和土壤微生物的代谢物可为植物提供更多的养分。 海藻肥天然安全无公害,传统的化学肥料肥效单一、污染严重，长期使用会导致土壤结构被破坏。海藻肥属天然海藻提取物，与陆生植物有良好的亲和性，对人、畜无毒无害，对环境无污染，具有其他任何化学肥料都无法比拟的优点，在国外被列入有机食品专用肥料。海藻肥聚合了海洋中多种活性物质，具备营养全面、抗病增产、活土、无公害等许多优点，是真正符合现代农业发展方向的好肥料。 海藻肥作为一种新型的有机肥，在生产上使用相对较少，本研究拟通过海藻肥在紫甘薯上的应用，提高紫甘薯产量和品质，减少化肥的使用，为紫甘薯优质高产栽培提供参考。2 材料与方法2.1 试验材料 选用 “紫罗兰” 紫甘薯为试验材料，由惠东县甘香农贸有限公司提供；海藻肥由青岛深蓝农业科技有限公司提供。2.2 试验场地 本试验场地为自行开荒地，位于学院实验楼3号楼楼下，土质相对较贫瘠，板结且石块较多，栽植前，为保证紫甘薯生长的基本条件，对地块进行整地、起垄和施肥等。2.3 试验设计 试验设置五个处理分别为700倍液、800倍液、900倍液，1000倍液,1100倍液五个浓度组和一个清水对照组，采用随机分组排列，3次重复，每个处理小区为三垄，处理小区长2.0m，宽1.8m，面积为3.6m2，设置的五个浓度海藻肥在紫甘薯定植后分别在30d、40d、50d进行3次叶面喷洒，对照组用等量的清水喷施。2.4 紫甘薯种植与管理2013年8月5日扦插苗，每个处理小区为三垄，一垄扦插一行，株距20cm，共扦插30株苗。待苗存活后及时查苗补苗，确保每个小组苗数和生长水平基本一致。紫甘薯苗生长期间定时、定量的进行浇水、除草、追肥、喷施农药、提蔓打顶、松土等基本的管理，确保紫甘薯的种植能达到标准化高产种植要求，且紫甘薯能顺利达到收获期，并适时采收。2.5 紫甘薯叶片叶绿素含量的测定 在施肥后7d后,即第37d、47d和57d测定紫色甘薯叶片叶绿素含量，测定方法参照张志良等13，用80%丙酮提取，用分光光度计于=663nm和=645nm下测定叶绿素a和叶绿素b吸光度（OD值），再计算叶绿素含量。2.6 紫甘薯产量的测定 种植100d后采收，通过测定样点的实际产量，再计算每亩的产量，得出理论产量。2.7 紫甘薯品质的测定紫甘薯采收后，对其块茎进行品质的测定，本次试验主要测定紫甘薯含水量、花青素含量、淀粉含量、可溶性糖含量、还原糖含量。2.7.1紫甘薯含水量的测定 含水量的测定采用加热烘干法。2.7.2紫甘薯花青素含量的测定 花青素含量测定参照张志良等13，用稀盐酸提取，用分光光度计于=530nm下测定吸光度（OD值），再计算花青素含量。2.7.2紫甘薯淀粉含量的测定 淀粉含量的测定参照张志良等13，用乙醇将可溶性糖分离，而后将淀粉用适量稀盐酸水解成葡萄糖，按照蒽酮比色法用分光光度计于=625nm测定吸光度（OD值），再查对标准曲线并计算葡萄糖含量，根据葡萄糖含量计算出淀粉含量。2.7.4紫甘薯可溶性糖含量的测定 可溶性糖含量的测定参照张志良等13，用80%乙醇提取，按照蒽酮比色法用分光光度计于=625nm测定吸光度（OD值），再查对标准曲线并计算可溶性糖含量。2.7.5紫甘薯还原糖含量的测定 还原糖的测定测定参照张志良等13，用80%乙醇提取，按照3,5-二硝基水杨酸比色法用分光光度计于=540nm测定吸光度（OD值），再查对标准曲线并计算还原糖含量。2.8数据统计分析 所有测试指标均重复3次, 数据用spss软件及excel分析处理。3 结果与分析3.1 海藻肥对紫甘薯叶片叶绿素含量的影响 试验结果( 表1) 表明，第37d测定紫甘薯叶片叶绿素时在800倍液处理达最大值，为3.21mg/g，显著高于对照，较对增加4.83%；其它处理依次是700倍液、900倍液、1100倍液、1000倍液，且各处理组差异不显著。 第47d测定叶绿素含量在700倍液处理下达到最大值，较对照增加5.69%，其它处理依次是800倍液、1000倍液、900倍液、11000倍液且含量均高于对照处理。当浓度高于1100倍液时，叶绿素含量显著高于对照组。 第57d测定叶绿素含量在700倍液处理下达最大值，达5.05mg/g，较对照增5.10%，其次是800倍液处理，较对照增加4.5%，两组显著高于对照组。其它处理依次是900倍液、1100倍液、1000倍液且各处理差异不显著。表1 不同浓度海藻肥紫甘对紫甘薯叶片叶绿素的含量处理第37d第47d第57d叶绿素含量（mg/g）提高率（%）叶绿素含量（mg/g）提高率（%）叶绿素含量（mg/g）提高率（%）对照（CK）3.06a-3.66a-4.80a-1100倍液3.07a0.233.71a1.204.87a1.541000倍液3.05a-0.293.83b4.644.87a1.52900倍液 3.11ab1.443.83b4.454.89a1.81800倍液3.21b4.833.85b5.215.02b4.50700倍液 3.16ab3.143.87b5.695.05b5.10注：同列不同字母表示差异显著水平(p0.05)，下同。3.2 海藻肥对紫甘薯产量的影响 试验结果( 表2) 表明，在紫甘薯叶面喷施液海藻肥均较对照增产，其中以700倍液处理产效果最好，折合产量1201.92kg/亩，较对照处理增产211.13kg/亩，增产率达21.32%，显著高于对照组。其次是800倍液处理，较对照处理增产142.60kg/亩，增产率达14.39%；900倍液处理较对照处理增产96.28kg/亩，增产率达9.72%；1000倍液较对照处理增31.48kg/亩，增产率达3.18%；最低的为1100倍液，较对照处理增产1.85kg/亩，增产率为0.18%，且低浓度海藻肥对紫甘薯产量影响不显著。表2 不同浓度海藻肥对紫甘薯产量的影响处理产量（kg/亩）较CK增产（kg/亩）增产率（%）对照（CK）990.79a-1100倍液992.64a1.850.181000倍液1022.27a31.483.18续上表900倍液1087.07ab96.289.72800倍液1133.39ab142.6014.39700倍液1201.92b211.1321.323.3 海藻肥对紫甘薯含水量的影响 试验结果( 表3) 表明，紫甘薯对照组含水量为69.38%；1100倍液处理含水量为69.02%,较对照组减少0.52%；1000倍液处理含水量为68.91%,较对照组减少0.68%；900倍液处理含水量为68.24%,较对照组减少1.64%；800倍处理含水量为31.85%,较对照组减少1.77%；700倍液处理含水量为67.65%，较对照组减少2.49%。当海藻肥浓度为700倍液时，显著低于对照组，其他各处理组差异不显著。表3 不同浓度海藻肥对紫甘薯水分的影响处理 含水量（%） 降低率（%）对照（CK）69.38b-1100倍液69.02b0.521000倍液68.91b0.68900倍液 68.24ab1.64800倍液 68.15ab1.77700倍液67.65a2.493.4 海藻肥对紫甘薯花青素的影响 试验结果( 表4) 表明，对照处理花青素平均含量为2582.90nmol/g；1100倍液处理花青素平均含量为2551.10 nmol/g ；1000倍液处理花青素平均含量为2557.06nmol/g ，前两个浓度相比对照组没有显著差异，且含量略低于对照组。900倍液处理花青素平均含量为2626.30nmol/g；800倍液组花青素平均含量为2704.83nmol/g；700倍液组花青素平均含量为2762.43 nmol/g，这三个浓度组相比对照组差异显著。表4 不同浓度海藻肥对紫甘薯花青素含量的影响处理 花青素含量（nmol/g） 提高率（%）对照（CK）2582.90a-1100倍液2551.10a-1.231000倍液2557.06a-1.00900倍液 2626.30bc1.68800倍液 2704.83bc4.72700倍液2762.43c6.953.5 海藻肥对紫甘薯淀粉的影响 试验结果（表5）表明，在紫甘薯叶面喷施液海藻肥对其淀粉对淀粉的影响以700倍液处理效果最佳，淀粉含量为19.87%，较对照增加达26.22%，其次是800倍液处理，较对照增加达21.52%；其他增加依次为1000倍液、900倍液、1100倍液，较对照增加率依次为16.75%、15.27%、15.23%，各处理组显著高于对照组。表5 不同浓度海藻肥对紫甘薯淀粉含量的影响处理 淀粉含量(%) 提高率（%）对照（CK）15.74a-1100倍液18.14b15.231000倍液18.38b16.75900倍液18.14b15.27800倍液 19.13bc21.52700倍液19.87c26.223.6 海藻肥对紫甘薯可溶性糖的影响 试验结果( 表6 表明，对照处理可溶性糖含量为38.17mg/g，1100倍液组可溶性糖含量在38.92mg/g，1000倍液组可溶性糖含量在39.22mg/g，900倍液组可溶性糖含量在41.79mg/g，800倍液组可溶性糖含量在43.46mg/g，700倍液组可溶性糖含量在45.64mg/g，各处理组含量呈递增趋势。不同浓度海藻肥对紫甘薯可溶性糖含量的影响有显著差异，以700倍液处理效果最佳，较对照组增加19.57%。表6 不同浓度海藻肥紫甘薯可溶性糖的影响处理 可溶性糖含量（mg/g) 提高率（%）对照（CK）38.17a-1100倍液 38.92ab1.961000倍液39.22b2.75900倍液41.79c9.48800倍液43.46d14.33700倍液45.64e19.573.7 海藻肥对紫甘薯还原糖的影响 试验结果( 表7) 表明，对照组还原糖含量为3.55%，1100倍液处理还原糖含量3.61%，1000倍液处理还原糖含量3.72%，900倍液处理还原糖含量3.82%,800倍液处理还原糖含量为3.97%，700倍液处理还原糖含量为4.10%。当浓度大于900倍液时，在紫甘薯叶面喷施液海藻肥对其还原性糖显有著促进作用，其中以700倍液处理效果最佳，相比对照组增加15.53%。表7 不同浓度组紫甘薯还原糖的含量处理 还原性糖含量(%) 提高率（%）对照（CK）3.55a-1100倍液3.61a1.801000倍液 3.72ab4.71900倍液 3.82bc7.78800倍液 3.93cd10.77700倍液4.10d15.534 结论与讨论 不同浓度海藻肥对紫甘薯生长的影响研究表明，第37d测定紫甘薯叶片叶绿素时，800倍液对叶绿素含量较大，其他各组差异不明显。第47d测定叶绿素含量在700倍液处理下达到最大值，在第57d测定叶绿素含量也在700倍液处理下达最大值，说明高浓度海藻肥对叶绿素含量有促进作用。在生长阶段叶绿素含量不断增加，海藻肥对其生长促进作用越来越显著。紫甘薯叶片叶绿素含量在3.0-5.0mg/g，这略低于刘学庆等14在甘薯叶片测定的叶绿素含量，其研究的叶绿素最大值为6.24mg/g，这可能与甘薯品种有关。喷施海藻肥有利于提高紫甘薯叶片叶绿素的含量，这与王强、石勇7对番茄喷施海藻肥的影响研究相一致。 试验表明紫甘薯产量为1071.35kg/亩左右，不同浓度海藻肥对紫甘薯出产量的影响在700倍液处理下达到最大值，增产率达21.32%，海藻肥对紫甘薯产量有显著提高，这与吕汰等5的研究一致。 海藻肥对紫甘薯品质有提高作用。紫甘薯含水量平均在68.56%，紫甘薯含干物质量平均在31.44%，这与陈芦根等9在其它紫甘薯研究相一致，700倍液海藻肥对紫甘薯含水量的影响最大，较对照组减少2.49%。紫甘薯花青素平均含量为2630.77nmol/g,对照处理花青素平均含量为2582.90nmol/g，700倍液处理花青素平均含量为2762.43 nmol/g,相比对照处理增加6.95%。紫甘薯块茎淀粉含量占鲜重平均为18.23%，在紫甘薯叶面喷施液海藻肥对其淀粉对淀粉的影响以700倍液处理效果最佳，淀粉含量为19.87%，较对照处理增加达26.22%。紫甘薯块茎可溶性糖占鲜重平均为41.20mg/g，对照处理可溶性糖含量为38.17mg/g，以700倍液处理效果最佳，可溶性糖含量在45.64mg/g，较对照处理增加19.57%。紫甘薯块茎的还原糖含量占鲜重平均为3.79%，在紫甘薯叶面喷施液海藻肥对其还原糖极显有著促进作用，其中以700倍液处理效果最佳，还原糖含量为4.10%，相比对照处理增加15.53%。淀粉含量及可溶性糖含量与钟希琼15在甘薯块根主要品质的相关分析中相符合。 试验结果表明，海藻肥能有效提高紫甘薯产量和品质，其中以700倍液处理效果最佳 ，在本试验浓度范围内，使用效果与海藻肥浓度基本呈正相关，生产上使用的浓度需综合成本、效果等各因素进行确定。致谢 本研究及学位论文是在我的导师冉梦莲副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。导师对本论文的构思、撰写和理