幾丁寡糖葉面肥對花生品質和產量的影響

辛雪成，毛志強，王 芳，魏婷婷，樊金哲，李繼廣，周 繁

(沈陽化工研究院有限公司，遼寧 沈陽 110021)

花生作為我國重要的經濟作物，產量居于油料作物之首。我國也是世界最大的花生生產國和出口國，每年種植面積達500 萬hm2，占世界花生種植面積20%以上。年產量1 500 萬t 以上，占世界花生總生產量42%以上，居世界第一。我國每年出口花生仁、花生制品達到70 萬t，占世界貿易總量47%左右，居世界第一位［1～2］。種植花生不僅可以提高農民收入，還可以增強國家糧油食品安全和農村的產業結構有著非常重要作用。

幾丁質和殼聚糖是甲殼動物和許多真菌的組成成分，幾丁質也被稱為甲殼素，它由N-乙酰-β-D-葡糖胺的同聚物，其部分脫乙酰基后得到殼聚糖。幾丁質和殼聚糖經過降解后分別得到了幾丁寡糖和殼寡糖，殼寡糖在農業上應用主要表現有調控植物生長發育、激活植物防御反應、殺菌防病等功能，可以提高作物產量、品質，并提高作物的抗病性［3～5］。研究表明殼寡糖可以提高棉花、小麥、草莓等植物的體內的防御酶活性，增強這些植物對病蟲害的抗性［6～8］。目前很多報道表明幾丁寡糖在醫學上具有抗感染的作用，其殺傷機理也陸續被報道［9～10］。Schultze 等研究發現豆科植物根瘤菌代謝物質為脂幾丁質寡糖能夠誘導豆科植物形成根瘤，從而誘導豆科植物細胞分化作用［11］。據報道幾丁寡糖和殼寡糖能夠調節植物基因的開放與關閉，促進植物細胞的活化，進而刺激植物生長［12～13］。本研究通過不同濃度的幾丁寡糖與水溶肥進行配比作為葉面肥噴施花生，來探究不同濃度的幾丁寡糖對花生生長發育和產量以及品質的影響。

1 材料方法

1.1 實驗材料

試驗于2017 年4 月在沈陽市鐵西區沈陽化工研究院內溫室大棚進行，供試品種為小白沙。采用盆栽模式，花盆直徑22.5 cm，花盆高17.3 cm。供試葉面肥A(幾丁寡糖1 000 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);供試葉面肥B(幾丁寡糖100 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);供試葉面肥C(幾丁寡糖10 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);供試葉面肥D(幾丁寡糖1 mg·L-1;含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%);CK(純凈水);HCK(含N-P-K 為20-20-20 的水溶肥，含鋅0.2%，含硼0.3%)，基肥為含N-P-K 為15-15-15 的肥料。供試土壤為黑壤，土壤礦化不高，含少量高嶺石。

1.2 實驗設計

供試為6 個處理，分別為:清水(CK)，葉面肥A、B、C、D 和水溶肥(HCK)，每個處理9 個重復，采用隨機排列方式。試驗于2017 年4 月25 日種植，施加15-15-15 的N-P-K 復合肥作為基肥，每個花盆添加0.75 g 基肥，播種后第40 d、第60 d、第70 d 噴施各種葉面肥，每次噴施以葉面全部濕潤不滴水為宜。待成熟后測量花生產量及品質指標。

1.3 測定項目和方法

試驗期間，在噴施葉面肥之前采集花生植株的葉面，進行記錄花生的株高、葉面葉綠素SPAD等。待成熟期收獲，測量花生株高、分枝數、果珍數，花生莢果曬干后稱量計算花生的百仁重、百果重、單株果重等。花生葉面SPAD 值采用攜便式葉綠素儀(SPAD-502)測定。花生可溶性糖含量采用硫酸蒽酮顯色法［14］;蔗糖和果糖含量測定采用間苯二酚顯色法［14］;游離氨基酸含量采用酸性茚三酮顯色法［15］;蛋白質測定采用凱氏定氮法［16］;粗脂肪含量測定采用索氏抽提法測定［17］;脂肪酸的組分采用氣相色譜法測定［18］。

1.4 數據統計

實驗采用的是Sigmaplot12 和DPS 軟件進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對花生節莢期生育狀況的影響

在花生的不同生長期，噴施不同濃度的幾丁寡糖葉面肥對花生的株高、分枝數、莢果數、果針數以及莢果重都有很大的影響［19～20］。不同幾丁寡糖葉面肥對花生產生不同的影響見表1。表1的數據表明:在花生的莢果期，不同處理對花生生長發育產生了一定的影響，不同葉面肥處理的花生在分枝數、莢果數和果針數都比空白對照和水溶肥對照處理有所增加，其中D 處理更加顯著，說明1 mg·kg-1幾丁寡糖和水溶肥復配對花生節莢期影響更顯著。

表1 不同處理對花生結莢期生育狀況的影響

2.2 不同處理對花生葉面葉綠素含量的影響

花生不同的生長期，葉片中的葉綠素含量不同，而隨著花生至成熟期，葉綠素含量逐漸降低。花生的葉綠素SPAD 值的變化規律與葉綠素含量一致，能反應花生葉面黃化程度［21～22］，不同處理花生葉綠素SPAD 值的變化見表2。從表2 可以看出，不同處理的花生在不同的生長期葉綠素含量呈現下降的趨勢，但是整體的變化是一致的:隨著到花生節莢期葉綠素含量不斷降低。其中B、C和D 處理的葉綠素含量相對于CK 和HCK 均提高。

表2 不同處理花生葉綠素SPAD 值的變化

2.3 不同處理對花生產量的影響

不同處理對花生產量的影響見表3。從表3可以看出，與空白對照和水溶肥對照相比，D 處理對花生的百果重、果仁重和單株莢果重都有顯著的提高，其余幾個處理并沒有表現出明顯的效果。相對于空白對照和水溶肥對照，D 處理百果重分別提高20.4%、9.1%，D 處理百仁重分別提高21%、4.4%，D 處理單株莢果重分別提高19.9%、9.3%。從總體上看D 處理相對于水溶肥對照產量上有增產趨勢，說明噴施D 花生專用葉面肥可以提高花生產量。

表3 不同處理對花生產量的影響

2.4 不同處理可溶性糖、蔗糖、果糖含量的影響

不同處理對花生的可溶性糖、蔗糖和果糖含量的影響見表4。表4 可以看出不同處理對花生籽仁中可溶性糖和果糖含量均有顯著差異，不同處理對花生籽仁蔗糖的含量變化沒有顯著地差異。D 處理對花生籽仁中可溶性糖含量比HCK對照處理降低了18.5%，相對于CK 對照增加了5.6%。

表4 不同處理對花生的可溶性糖、蔗糖和果糖含量的影響

2.5 不同處理對花生籽仁粗蛋白、脂肪和游離氨基酸的影響

不同處理對花生仁粗脂肪含量的影響見圖1。圖1 中可以看出，D 處理在花生仁粗脂肪含量相對于CK 和HCK 分別提高了2.5%和1%，其余不同葉面肥處理在花生仁粗脂肪含量上相對于CK 和HCK 并沒有明顯增效效果。

不同處理對花生游離氨基酸含量的影響見圖2。花生仁中不同處理游離氨基酸含量相對于CK均降低，B 處理對花生游離氨基酸含量相對HCK有增強效果。

圖1 不同處理花生粗脂肪含量的影響

圖2 不同處理花生仁氨基酸含量的影響

不同處理對花生仁蛋白質的影響見圖3。圖3中可以看出A、B、C、D、HCK 處理花生仁蛋白質含量相對于CK 均有顯著的提高。D 處理蛋白質含量相對于CK 提高23.5%，相對于HCK 提高11.1%。A 處理蛋白質含量相對于CK 提高25.4%，相對于HCK 提高18.8%。結果表明A 和D 處理對花生蛋白品質提高有很大的作用效果。

圖3 不同處理花生仁蛋白質的影響

2.6 不同處理對花生仔仁脂肪酸組分的影響

不同處理對花生仔仁脂肪酸組分的影響見表5。表5 可以看出，相對于CK 和HCK，B 處理可以提高油酸含量，A 處理可以提高棕櫚酸含量，C和D 處理均可以提高了花生籽仁中棕櫚酸、油酸、硬脂酸、花生酸和山崳酸的含量，A、B 和D 處理降低了亞油酸含量，B 和D 處理提高了油酸/亞油酸比值，增強了花生制品的耐儲性。

表5 不同處理對花生的仔仁脂肪酸組分的影響

3 結果與討論

不同濃度的幾丁寡糖和水溶肥復配對花生的干物質積累、葉綠素含量以及產量都產生了很大的影響，尤其1 mg·L-1復配水溶肥在百果重上相對于空白對照和水溶肥對照分別提高了20.4%、9.1%;1 mg·L-1復配水溶肥在百仁重上分別提高了21%、4.4%;1 mg·L-1復配水溶肥在單株莢果上分別提高了19.9%、9.3%。同時1 mg·L-1復配水溶肥對花生的分枝數、莢果數和果針數也有明顯的提高，這表明1 mg·L-1的幾丁寡糖和水溶肥形成的葉面肥正向調控了植株的生殖生長和營養生長，建立了高產的理想花生株型，同時防止花生的早衰，促進了葉面的光合性能，從而提高了花生的莢果產量［23］。

花生品質是衡量花生優劣的重要指標，品質優劣相對于用途而言，花生脂肪含量和花生蛋白質是生產的實質部分。花生制品主要是實用蛋白為主，蛋白質相對含量高的為優質品種。花生是具有高營養價值并且廉價的重要蛋白質來源，但是進行蛋白質改良可能會遇到花生產量和限制性氨基酸含量降低等問題［24］。噴施不同濃度的幾丁寡糖葉面肥后可溶性糖含量相對于空白對照降低，幾丁寡糖造成花生品質影響的生理差異基礎可能是幾丁寡糖降低了碳代謝酶的活性，并顯著提高了其氮代謝酶活性。1 000 mg·L-1復配水溶肥在花生仁蛋白質含量上相對于CK 提高了25.4%，相對于HCK 提高了18.8%，但是對花生的產量并沒有明顯提高效果;1 mg·L-1復配水溶肥配方在不影響花生脂肪的含量下，對花生的蛋白含量有顯著的提高，相對于空白對照蛋白質含量提高了23.5%，當對于水溶肥對照蛋白質含量提高了11.1%。花生油脂的脂肪酸含量超過總量1%的有八種，其中僅油酸、亞油酸、棕櫚酸即占90%以上，油酸與亞油酸比值(O/L)的高低又是評價花生籽仁優劣的一項重要指標，O/L 比值越高，油脂越穩定，1 mg·L-1復配水溶肥配方和10 mg·L-1復配水溶肥配方均可以提高(O/L)比值，油脂更加的穩定。總體1 mg·kg-1幾丁寡糖和水溶肥復配的花生專用葉面肥可以促進花生營養生長，提高花生產量和品質，具有推廣應用價值。