不同割苗期對大麥苗產量、再生性及伽馬氨基丁酸含量的影響

張 揚，廖長見，肖衛洪，藍新隆，張秋英，陳劍鋒

(1.福建省農業科學院作物研究所，福建福州 350013; 2.福建省周寧縣農業局土肥站，福建周寧 355400)

不同割苗期對大麥苗產量、再生性及伽馬氨基丁酸含量的影響

張 揚1，廖長見1，肖衛洪2，藍新隆1，張秋英1，陳劍鋒1

(1.福建省農業科學院作物研究所，福建福州 350013; 2.福建省周寧縣農業局土肥站，福建周寧 355400)

為獲得麥苗生產的最佳割苗期，對大麥品種福大麥1號和11凡8設置五個割苗期、割苗兩次，并對麥苗產量、伽馬氨基丁酸(GABA)含量和生長速率進行統計分析。結果發現，各割苗期大麥苗干重和生長速率呈顯著正相關，生長期越長麥苗干重越大，生長期與GABA含量不相關。響應面分析結果表明，福大麥1號第一次割苗在第5期，干重和GABA含量最大，分別為20.31 g·m-2和1.83 mg·g-1，第二次割苗在第4期，干重和GABA含量最大，分別為18.44 g·m-2和1.43 mg·g-1；11凡8第一次割苗在第5 期，干重和GABA含量最大，分別為25.15 g·m-2和1.51 mg·g-1，第二次割苗在第4期，干重和GABA含量最大，分別為20.78 g·m-2和1.25 mg·g-1。比較產量、再生性和GABA含量發現，福大麥1號比11凡8更適合生產麥苗。

大麥；割苗期；麥苗生物產量；γ-氨基丁酸含量；響應面分析

麥苗有較高的營養保健功能，是當前綠色保健功能食品研究的重點[1]。以大麥幼苗為原料的大麥茶和麥苗粉等營養保健品的研究和開發已成為國際綠色營養保健領域研究的熱點[2]。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)是一種非蛋白質氨基酸，衛生部2009年第12號公告，根據《食品安全法》和《新資源食品管理辦法》的規定，批準γ-氨基丁酸為新資源食品。人體隨著年齡的增長和精神壓力的增加，需要從外界攝入一定量的GABA以滿足機體的需要。高等植物組織中GABA含量通常在0.3～32.5 μmol·g-1之間。麥苗中含有豐富的GABA，通過食用麥苗攝入GABA，不僅綠色、健康，而且無副作用，具有很好的市場前景。

本試驗利用高產麥苗的大麥品種福大麥1號和11凡8為試驗材料，研究麥苗生長過程中，不同時期割苗對麥苗產量、GABA含量的影響，為后期選育GABA含量高的苗粒兼用型品種和制定麥苗高產優質栽培技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為大麥品種福大麥1號和11凡8，均是福建省農業科學院作物研究所麥類課題組自主選育的大麥新品種。

1.2 試驗方法

1.2.1 麥苗栽培

試驗設在福建省農業科學院作物研究所試驗農場，土質為沙壤土，2015年11月1日統一播種。隨機排列，畦寬1.2 m，畦間距0.3 m，行距0.25 m，每行播種量為80粒。共設5個割苗期，主莖兩葉一心期為第1期(B1)，三葉一心期為第2期(B2)，四葉一心期為第3期(B3)，五葉一心期為第4期(B4)，六葉一心期為第5期(B5)，每個割苗期分別割麥苗兩次，第一次割苗后及時追肥，待麥苗再生到相應時期進行第二次割苗。割苗高度為離地面2 cm左右，去雜后稱鮮重，烘至恒重后稱干重。每次割苗后每公頃施復合肥300 kg和鎂肥105 kg[3]。每個處理重復3次。

1.2.2 麥苗葉片GABA檢測

GABA標準曲線繪制和麥苗葉片GABA檢測，采用張 揚等[4]的酶標儀檢測法。

1.3 數據分析

用Excel 2013和SPSS 20.0對數據進行統計分析，用DPS軟件進行方差分析及多重比較，響應面分析所用軟件為Design-expert 8.0。

2 結果與分析

2.1 不同割苗期對麥苗干重和GABA含量的影響

由表1可知，第一次割苗時，兩個品種的B1、B2、B3、B4、B5處理的生長天數分別為20、23、27、30、35 d，生長天數越長，每平米麥苗干重越重。兩個品種的生長速率均隨生長時間的推移先增后減，以B4處理最大，與B5處理差異不顯著，但二者均顯著高于B1、B2、B3處理。B5處理的麥苗干重顯著高于其他處理，但葉片綠色逐漸變淺，纖維含量增加，莖干變粗。兩個品種的GABA含量均以B4處理最高，但各處理間無顯著性差異。

表1 第一次割苗的麥苗干重、GABA含量和生長速率Table 1 Dry weight,GABA content and growth rate of barley seedling at the first cutting

A1:11凡8;A2:福大麥1號； B1～B5：五個不同的割苗時期。同一列數據后不同字母表示處理間差異在0.05水平顯著。下同。

A1:11 fan 8; A2:Fudamai 1; B1-B5:Five different cutting periods. Different letters following data within the same column indicate significant difference among treatments at 0.05 level. The same below.

由表2可知，兩個品種第二次割苗時前3個割苗期的生長天數均為29 d，但干重表現為B3>B2>B1，可能與后期溫度較高生長速率加快，導致光合物質累積加快有關。兩個品種各處理的生長速率從大到小依次為B5>B4>B3>B2>B1，且各處理間差異顯著。兩個品種五個割苗期處理的干重從大到小依次為B5>B4>B3>B2>B1，B4、B5處理間差異不顯著，二者均顯著高于其他處理。兩個品種的GABA含量無顯著差異，同一品種不同處理間差異不顯著，二者均以B3處理最高。第二次割苗每期的GABA含量都比對應的第一次割苗的更低。

表2 第二次割苗的麥苗干重、GABA含量和生長速率Table 2 Dry weight，GABA content and growth rate of barley seedling at the second cutting

表3 兩個品種第一次割苗的干重、GABA含量與生長速率的相關性(n=15)Table 3 Correlation between barley seedling dry weight,GABA content and growth rate of Fudamai 1 and 11 fan 8 at the first cutting(n=15)

**：P<0.01.

表4 兩個品種第二次割苗的干重、GABA含量與生長速率的相關性(n=15)Table 4 Correlation between barley seedling dry weight,GABA content and growth rate of Fudamai 1 and 11 fan 8 at the second cutting

**:P<0.01.

2.2 不同割苗期的干重、GABA含量和生長速率的相關性

從表3看出，第一次割苗時，兩個品種的干重與生長速率均呈極顯著正相關，相關系數分別為0.909和0.778。但干重與GABA含量相關性不顯著，生長速率與GABA含量相關性不顯著。

從表4看出，兩個品種第二次割苗的干重與生長速率均呈極顯著正相關，相關系數分別為0.873和0.883。但干重與GABA含量相關性不顯著，生長速率與GABA含量相關性不顯著。

2.3 最佳割苗期響應面分析

2.3.1 福大麥1號最佳割苗期響應面分析

根據第一次割苗5個割苗期麥苗產量和GABA含量的統計，利用響應面分析軟件Design-expert 8.0得出回歸方程:割苗期 =-17.98+0.22×干重+7.61×GABA含量，響應面分析得出割苗期為5.03，即第5期割苗時可以使干重和GABA含量綜合達到最大值，對應的干重為20.31 g·m-2,GAGB含量為1.83 mg·g-1。

同理得出第二次割苗回歸方程:割苗期=-12.37+0.21×干重+6.55× GABA含量，響應面分析得出割苗期為4.55，以優先考慮GABA含量為原則，第二次割苗以第4期最佳，對應的干重為18.44 g·m-2,GAGB含量為1.43 mg·g-1。

圖1 福大麥1號第一次割苗的響應面分析

圖2 福大麥1號第二次割苗的響應面分析

圖3 11凡8第一次割苗的響應面分析

圖4 11凡8第二次割苗的響應面分析

2.3.2 11凡8最佳割苗期響應面分析

根據第一次割苗5個割苗期麥苗產量和GABA含量的統計，利用響應面分析軟件Design-expert 8.0得出回歸方程:割苗期=-18.82+0.12×干重+12.14× GABA含量，響應面分析得出割苗期為5.44，即第5期割苗時可以使干重和GABA含量綜合達到最大值，對應的干重為25.15 g·m-2,GAGB含量為1.51 mg·g-1。

同理得出第二次割苗回歸方程:割苗期 =-7.05+0.15×干重+3.85×GABA含量，響應面分析得出割苗期為4.08，即第4期割苗時可以使干重和GABA含量綜合達到最大值，對應的干重為20.78 g·m-2,GAGB含量為1.25 mg·g-1。

3 討 論

本試驗中，相鄰割期間隔天數都在5 d以內，兩次割苗歷經時間以第5期的總生長天數最長，為60 d，比第1期總生長天數(49 d)多11 d，而麥苗干重是第1期的兩倍，這是因為麥苗生長后期生物量增長較快；第4、5期總天數相差2 d，但麥苗干重的差異顯著，說明割苗期對麥苗的產量有重要影響。試驗發現，麥苗割苗后生長速率、再生性和GABA含量在品種間存在一定的差異，除第5期外，第一次生長速率均高于再生后的生長速率，具體原因有待進一步的研究。不同大麥品種的生長特性、再生能力存在差異，福大麥1號的葉片形狀更卷曲，葉片濃密，在播種量和生長環境相同的條件下，麥苗干重均高于11凡8，且GABA含量也更高，這說明在同等栽培技術和種植條件下，福大麥1號的麥苗豐產性、再生性較好，更適合作為生產麥綠素的品種。

冀憲領等[5]研究發現，桑葉新葉中GABA的含量比老葉高；大麥一天不同時段葉片中的GABA含量也不同[6]。葉片受外界刺激后GABA含量也會發生一定的變化，GABA含量可作為衡量葉片營養的重要指標[7]。栽培方式會對麥苗葉片的GABA含量產生影響[8]。更多相關生理、生化特點，還需要深入的研究，為在何時何種氣候條件下割苗提供更加科學的依據。

麥苗是麥苗保健產品生產的原材料，選擇何時割苗也直接影響麥苗產量和營養價值[9]，本試驗在準備第三次割苗時，積溫累積較高，麥苗生長出現葉片淡綠色，莖稈增粗，纖維增多，進入生殖期開始拔節，已不適宜做麥苗產品，所以，南方大田種植麥苗受自然光照和溫度的影響，11月初播種只能收割兩茬，要增加割苗茬數，除了科學的栽培技術外，還需提早播種。

[1] 曾亞文,楊 濤,普曉英,等.大麥籽粒中γ-氨基丁酸、總黃酮和生物堿含量在發芽過程中的變化[J].麥類作物學報,2012,32(1):135.

ZENY W,YANG T,PU X Y,etal.Transformation of γ-aminobutyric acid and toal flavones and alkaloids content in barley grains during germination process [J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(1):135.

[2] 張秋英,陳劍鋒,金美玉,等.麥苗營養對生命機體健康影響的探索[J].大麥科學,2005(2):31.

ZHANG Q Y,CHEN J F,JIN M Y,etal.Influence of nutrition of barley seedling on health of life economy [J].BarleyScience,2005(2):31.

[3] 張秋英,陳劍鋒,葉月華.不同施肥方法對大麥苗產量和品質的影響[J].大麥與谷類科學,2010(1):31.

ZHANG Q Y,CHEN J F,YE Y H.Effect of different fertilizer methods on the yield and quality of barley seedling [J].BarleyandCerealScience,2010(1):31.

[4] 張 揚,張秋英,陳劍鋒,等.酶標儀法測定麥苗中γ-氨基丁酸的探討[J].麥類作物學報,2015,35(10),1462.

ZHANG Y,ZHANG Q Y,CHEN J F,etal.Study on the polytechnic of determining γ-aminobutyric acid in barley seeding by microplate [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(10):1462.

[5] 冀憲領,蓋英萍,陳恒文.桑葉中氨基丁酸含量的測定及其影響因素的研究[J].蠶業科學,2007,33(2):176.

JI X L,GAI Y P,CHEN H W,etal.Study on the determination of γ-aminobutyric acid in mulberry leaf and the influence factors [J].ActaSericologicaSinica,2007,33(2):176.

[6] 武紅霞,劉 莉,陳錦新,等.不同播期對麥綠素用大麥產量和品質的影響[J].麥類作物學報,2004,24(1):59.

WU H X,LI L,CHEN J X,etal.Effect of sowing date on yield and quality of barley leaves for processing barley green [J].JournalofTriticeaeCrops,2004,24(1):59.

[7] 蔣振暉,顧振新.高等植物體內γ-氨基丁酸合成、代謝及其生理作用[J].植物生理學通訊,2003,39(3):249.

JIANG Z H,GU Z X.Biosynthesis catabolism and physiological roles of γ-aminobutyric acid in higher plants [J].PlantPhysiologyCommunications,2003,39(3):249.

[8] 陳劍鋒,張 揚,張秋英.不同播種量對大麥苗產量和品質的影響[J].福建農業學報,2014,29(2):436.

CHEN J F,ZHANG Y,ZHANG Q Y.Effect of sowing amount on yield and quality of barley seedling [J].JournalofFujianAgriculturalSciences,2014,29(2):436.

[9] 楊樹明,李國強,曾亞文,等.不同時間割苗對再生大麥生物產量和籽粒功能成分的影響[J].麥類作物學報,2012,32(2):303.

YANG S M,LI G Q,LI B S,etal.Effect of cutting grass at different time on biomass yield and functional components of ratooning barley [J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(2):303.

Impact of Different Cutting Period on Barley Seedling Production,Ratooning and γ-Aminobutyric Acid Content

ZHANG Yang1,LIAO Changjian1,XIAO Weihong2,LAN Xinlong1,ZHANG Qiuying1,CHEN Jianfeng1

(1.Institute of Crops,Academy of Fujian Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350013,China; 2.Soil and Fertilizer Station,Agriculture Breau of Fujian Zhouning,Zhouning,Fujian 35400,China)

In order to get the optimum cutting period,five different cutting periods with twice cutting were set up to analyze barley seedling production,content of γ-aminobutyric acid(GABA) and growth rate of two barley varieties Fudamai 1 and 11 fan 8. Results showed that in each cutting dry weight of seedling were positively related to growth rate of seedling.The longer was growing duration,the higher was dry weight,but the content of GABA was not related. Optimum cutting obtained by response surface analysis indicated that first cutting at fifth period for Fudamai 1 and 11 fan 8 can make maximum dry weight(20.31 and 25.15 g·m-2) and GABA(1.83 mg·g-1and 1.51 mg·g-1). From the comparison of production,ratooning and GABA content,Fudamai 1 is more suitable for barley seedling production than 11 fan 8.

Barley;Cutting time; Barley seedling production; GABA content; Surface response analysis

時間：2017-01-16

2016-05-31

2016-06-10

福建省科技廳公益類項目(2015R1026-5,2016R1026-7,2014R1026-3); 農業部公益性行業(農業)項目(201303094-09)； 福建省農科院導師制基金項目(2013DQA-6)

Email:zywheat@163.com(張 揚); E-mail:(廖長見，與第一作者同等貢獻)

陳劍鋒(E-mail:zywheat@163.com)

S512.3；S311

A

1009-1041(2017)02-0253-05

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170116.1833.020.html