張習(xí)超 關(guān)統(tǒng)偉 鄭國(guó)成
摘要 試驗(yàn)研究了不同施肥方案對(duì)辣木營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和抗氧化效果的影響,共設(shè)4個(gè)處理,分別為單施有機(jī)肥、單施化肥、50%有機(jī)肥和50%化肥配施、不施任何肥料。結(jié)果表明,50%有機(jī)肥和50%化肥配施處理的辣木,株高(56.35 cm)、莖圍(7.57 mm)、葉片數(shù)(375.00片)、分枝數(shù)(18.33條)、干物質(zhì)產(chǎn)量(1 101.75 kg/hm2)、碳水化合物含量(312.95 mg/g)、酚類化合物含量(17.53 mg/g)和黃酮類化合物含量(2.118 mg/g)均最高,且抗氧化活性也最高,對(duì)DPPH和ABTS表現(xiàn)出最佳的清除能力;單施化肥的辣木,粗蛋白含量(9.99 mg/g)最高。綜合表明,50%有機(jī)肥和50%化肥配施處理可以有效促進(jìn)辣木的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、提高有效成分含量和抗氧化活性。
關(guān)鍵詞 辣木;有機(jī)肥;化肥;施肥方案;營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng);抗氧化
中圖分類號(hào) S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2018)12-0136-02
辣木(Moringa oleifera Lam)為辣木科辣木屬多年生速生喬木,具有喜溫耐旱、耐貧瘠、生境范圍適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)[1],產(chǎn)于印度、非洲等熱帶地區(qū),目前已被世界上逾30個(gè)國(guó)家引種[2]?,F(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明,辣木干葉粗蛋白含量達(dá)30.3%,同時(shí)含有19種氨基酸、17種脂肪酸,含有豐富的VE和β-胡蘿卜素及多種微量元素,均處于較高的水平[3]。新鮮辣木嫩葉具有高蛋白質(zhì)、低纖維的特點(diǎn),符合優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料的標(biāo)準(zhǔn),可開發(fā)成為新型植物性蛋白質(zhì)飼料,具有廣闊的市場(chǎng)前景[4]。同時(shí),辣木葉片含有大量的抗氧化物質(zhì),如抗壞血酸、類胡蘿卜素、多酚和黃酮類物質(zhì)等生物活性很強(qiáng)的天然抗氧化物質(zhì)[5]??寡趸镔|(zhì)是具有延緩或阻礙氧化損傷作用的一類化合物,這些化合物由于其作用形式的變化而影響脂質(zhì)過(guò)氧化的機(jī)制,通過(guò)中和自由基或通過(guò)抑制其產(chǎn)生的損害,可以實(shí)現(xiàn)活畜的疾病預(yù)防[6]。
辣木是一個(gè)速生性樹種,具有非常高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。目前,關(guān)于其植物化學(xué)成分和抗氧化活性的研究較少,本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定不同施肥條件下辣木的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)和抗氧化性,并結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,旨在明確不同施肥條件對(duì)辣木營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及有效成分含量的影響,提出試驗(yàn)區(qū)所代表的土壤肥力狀況下辣木生長(zhǎng)適宜的施肥方案,為辣木規(guī)范化栽培提供技術(shù)支持。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
試驗(yàn)設(shè)置在樂山市金口河區(qū)辣木種植基地,屬于中亞熱帶氣候帶,具有四季分明的特點(diǎn),雨量豐沛。試驗(yàn)地年平均氣溫在16.5~18.0 ℃之間,年降水量在1 000 mm以下,夏、秋季雨量占全年的80%左右,冬、春季僅占20%,年平均無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)300 d以上。試驗(yàn)地土壤含有機(jī)質(zhì)11.0 g/kg、全氮0.081 g/kg、速效鉀121.2 mg/kg、速效磷52.4 mg/kg、堿解氮42.7 mg/kg,pH值6.85。
1.2 試驗(yàn)材料
供試?yán)蹦久缬蓵?huì)東縣金城林產(chǎn)品開發(fā)有限公司提供,辣木種子于2017年5月中旬進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)袋育苗,6月營(yíng)養(yǎng)袋苗定植,選用株高和冠幅基本一致的健康苗,種植間距25 cm×25 cm,定植后保持84 d的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。有機(jī)肥[有機(jī)質(zhì)48%、全氮3.1%、全磷(P2O5)0.8%和全鉀(K2O)6.3%]由成都華宏生物科技有限公司提供,化肥由四川普諾豐農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司提供。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
各處理間保持氮磷鉀肥等量原則,均為270 kg/hm2,有機(jī)肥處理不足部分用化肥補(bǔ)齊,有機(jī)肥中含量超過(guò)270 kg/hm2的以有機(jī)肥為主。有機(jī)肥一次性施作基肥,化肥分2次施用,第1次在辣木苗移栽前施50%作為基肥,第2次在辣木移栽42 d后施用。共設(shè)4個(gè)處理組,即CK:不施任何肥料;T1:?jiǎn)问┯袡C(jī)肥;T2:?jiǎn)问┗剩籘3:50%有機(jī)肥+50%化肥。3次重復(fù),共9個(gè)小區(qū),小區(qū)面積666.7 m2。
1.4 測(cè)定方法
結(jié)果按3個(gè)重復(fù)的平均值計(jì)算,生長(zhǎng)參數(shù)和化學(xué)成分的數(shù)據(jù)在辣木保持84 d營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后進(jìn)行測(cè)定。辣木的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)參數(shù)中,高度采用卷尺進(jìn)行測(cè)量,莖圍采用游標(biāo)卡尺測(cè)定,葉片數(shù)和分枝數(shù)通過(guò)計(jì)數(shù)確定。辣木蛋白質(zhì)含量的測(cè)定參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》(GB 5009.5—2016)標(biāo)準(zhǔn),酚類化合物含量的測(cè)定采用普魯士藍(lán)法[7],碳水化合物含量的測(cè)定參照Singleton等[8]的方法,黃酮類化合物含量的測(cè)定參照吳聰華等[9]的方法,DPPH清除能力測(cè)定采用寧 杰等[10]的方法,ABTS清除能力測(cè)定采用鐘方麗等的[11]方法。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用 Microsoft Office Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,采用SPSS19.0軟件作差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同施肥處理對(duì)辣木生長(zhǎng)的影響
施肥處理組辣木在株高、葉片數(shù)、莖圍和分枝數(shù)方面較對(duì)照組顯著提高(表1)。其中,在株高和葉片數(shù)方面,T1組較T2組和T3組低,差異達(dá)顯著水平;在莖圍和分枝數(shù)方面,施肥處理組間無(wú)顯著性差異。T3組在株高、葉數(shù)、莖圍和分枝數(shù)方面均居最高,說(shuō)明有機(jī)肥和化肥混施對(duì)辣木營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用。
2.2 不同施肥處理對(duì)辣木干物質(zhì)產(chǎn)量的影響
CK、T1、T2、T3組辣木干物質(zhì)產(chǎn)量分別為799.50、920.40、1 015.05、1 101.75 kg/hm2(圖1),3個(gè)施肥處理組干物質(zhì)產(chǎn)量均較對(duì)照組顯著增加。其中,在施肥處理組中,以T1組的辣木干物質(zhì)產(chǎn)量為最低,T3組的辣木干物質(zhì)產(chǎn)量為最高,且3個(gè)施肥處理組間差異達(dá)顯著水平。
2.3 不同施肥處理對(duì)辣木化學(xué)成分的影響
辣木成分分析結(jié)果表明(表2),T2組的蛋白質(zhì)含量最高,達(dá)到9.99 mg/g,顯著高于其他處理;4個(gè)處理組辣木的碳水化合物含量、黃酮類化合物含量和酚類化合物含量由大到小的順序均為T3組>T1組>T2組>CK組。有機(jī)肥和化肥配施組辣木的碳水化合物含量、黃酮類化合物含量和酚類化合物含量均顯著高于其他組,說(shuō)明有機(jī)肥和化肥配施能明顯促進(jìn)辣木中碳水化合物、酚類化合物和黃酮類化合物含量的增加。
2.4 不同施肥處理對(duì)辣木葉片抗氧化能力的影響
由表3可知,有機(jī)肥和化肥配施(T3)對(duì)DPPH和ABTS產(chǎn)生了最佳的清除能力,具有最佳的抗氧化能力,清除DPPH和ABTS的IC50值分別為44.11、27.52 ?滋g/mL;T2組在3個(gè)施肥處理組中抗氧化能力最差,清除DPPH和ABTS的IC50值分別為54.35、44.65 ?滋g/mL。說(shuō)明有機(jī)肥和化肥配施有效提升了辣木葉片的抗氧化能力。
3 結(jié)論與討論
與單施有機(jī)肥、單施化肥或不施肥處理組相比,有機(jī)肥和化肥配施對(duì)辣木的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)有更好的效果,植物高度、莖圍、葉片數(shù)和分枝數(shù)等指標(biāo)均高于其他處理組。試驗(yàn)結(jié)果表明,單施化肥辣木的干物質(zhì)產(chǎn)量較單施有機(jī)肥處理高,有機(jī)肥和化肥配施辣木的干物質(zhì)產(chǎn)量較單獨(dú)施用有機(jī)肥或單獨(dú)施用化肥高。有研究表明,對(duì)黨參進(jìn)行不同施肥處理,對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用順序?yàn)閱问┗?gt;單施有機(jī)肥[12];不同施肥處理組中,有機(jī)肥、無(wú)機(jī)肥配施較其他組不僅可以明顯提高水稻產(chǎn)量,而且可以改善土壤環(huán)境[13];玉米農(nóng)田配施堆肥與化肥能顯著提高生物產(chǎn)量和總經(jīng)濟(jì)收入[14]。本試驗(yàn)中有機(jī)肥和化肥配施能更加促進(jìn)辣木的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),具有明顯的增產(chǎn)效益,與前人的研究結(jié)果一致。
本試驗(yàn)中,單施化肥辣木的粗蛋白含量最高。在次生代謝物質(zhì)隨環(huán)境條件變化的生理機(jī)制方面,曾提出了有意義的假說(shuō),其中碳素/營(yíng)養(yǎng)平衡(CNB)假說(shuō)成功地預(yù)測(cè)了許多有關(guān)營(yíng)養(yǎng)、光照對(duì)植物次生代謝物質(zhì)的影響,當(dāng)N快速獲得時(shí),植物會(huì)主要趨向于制造含有高N含量的化合物(例如用于生長(zhǎng)的蛋白質(zhì));當(dāng)N可用性降低時(shí),植物會(huì)制造更多的含碳化合物,例如淀粉、纖維素等次生代謝產(chǎn)物[15],這與本試驗(yàn)結(jié)果一致?;手械腘素較有機(jī)肥中的N素更容易被辣木吸收利用,因而單施化肥產(chǎn)生的蛋白質(zhì)含量較高;而單施有機(jī)肥和施50%有機(jī)肥+50%化肥則產(chǎn)生了更多的碳水化合物。
楊天怡等[16]研究表明,施肥顯著提高了番茄果實(shí)中總黃酮的含量,翠紅番茄品種果實(shí)中總黃酮含量為有機(jī)肥配施化肥組>單施化肥處理組。很多黃酮化合物和酚類化合物都有抗氧化性[17],羅世瓊等[18]研究表明,施肥尤其是有機(jī)肥、無(wú)機(jī)肥配施通常能提高黃花蒿總多酚和貓眼草酚的含量和累積量,以及DPPH自由基清除率。本試驗(yàn)中有機(jī)肥和化肥配施的T3組辣木酚類化合物和黃酮類化合物含量最高,并且抗氧化能力也表明施50%有機(jī)肥+50%化肥T3組的抗氧化效果最佳,說(shuō)明有機(jī)肥和化肥配施明顯提高了辣木的抗氧化能力。
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