葉面噴施錳脅迫對(duì)農(nóng)田人參產(chǎn)量的影響

馬堯

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林132109）

人參（Panax ginseng C.A.Mey.）是五加科多年生宿根草本植物，性平、味甘，有大補(bǔ)元?dú)狻?fù)脈固脫、補(bǔ)脾益肺、生津止渴、安神益智等功效[1-3]。我國(guó)已有1600余年的栽培歷史，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%以上。

有研究表明患有紅皮病的人參全根的錳含量明顯高于正常生長(zhǎng)的人參[4,5]，目前，對(duì)人參錳脅迫的研究多集中于對(duì)錳含量的測(cè)定，有關(guān)錳元素對(duì)人參生理特征影響的報(bào)道較少，且缺乏系統(tǒng)性的研究。因此，本文以2年生農(nóng)田栽培人參為研究對(duì)象，探討人參葉片對(duì)不同濃度錳元素的吸收規(guī)律，以及錳濃度對(duì)人參生長(zhǎng)、產(chǎn)量和皂苷含量的影響，旨在篩選適宜農(nóng)田人參葉面噴施的Mn2+濃度范圍，為農(nóng)田栽培人參的施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用人參為2年生農(nóng)田栽培人參（由奚廣生教授鑒定），吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院藥植園種植。選擇50m2試驗(yàn)田，耕翻深度 25cm，做床，床寬 170cm，高 20cm。試驗(yàn)區(qū)土層厚度 0～20 cm。選擇人參根質(zhì)量一致的參栽，每平方米種植人參140株，每平方米人參總質(zhì)量控制在（250.0±1.0）g，行距 20cm，株距 7cm。試驗(yàn)分為 5個(gè)處理：CK(蒸餾水)，處理Ⅰ（Mn2+質(zhì)量濃度為 0.01 g/L，記 A1），處理Ⅱ（Mn2+質(zhì)量濃度為 0.06g/L，記 A2），處理Ⅲ（Mn2+質(zhì)量濃度為 0.11g/L，記 A3），處理Ⅳ（Mn2+質(zhì)量濃度為0.16g/L，記A4）；每個(gè)處理 3次重復(fù)，小區(qū)面積為 2m×1.7m。

在展葉末期對(duì)人參葉面噴施上述質(zhì)量濃度的 MnSO4，每平方米噴施200mL，在1h內(nèi)保持葉面濕潤(rùn)。在噴施過程中，相鄰小區(qū)用擋板隔離，參床用塑料薄膜遮蓋，以防止?fàn)I養(yǎng)液污染相鄰小區(qū)或營(yíng)養(yǎng)液滲入根際土壤被人參根系吸收。

1.2 指標(biāo)測(cè)定方法

分別在人參花前期、果實(shí)綠果期、果實(shí)紅熟后期采集葉片樣品，測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)[6]：丙二醛采用硫代巴比妥酸法測(cè)定、超氧陰離子自由基含量采用羥胺比色法測(cè)定、SOD活性采用核黃素比色法測(cè)定、POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定、CAT活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定及電導(dǎo)率采用傷害率測(cè)定。

表1 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中生理生化指標(biāo)的影響

秋季采收的人參測(cè)單根質(zhì)量。每個(gè)處理指標(biāo)測(cè)定設(shè)置3次重復(fù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用軟件SPSS20.0統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中生理生化指標(biāo)的影響

2.1.1 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中丙二醛含量的影響

從表1可以看出，葉面噴施錳，不論對(duì)照還是不同的錳濃度處理，都是紅熟后期的丙二醛含量最高，花前期最低。

從表1又可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中丙二醛含量先上升后降低又上升。各處理之間差異不顯著。說明人參隨著錳濃度的增加與葉片中的丙二醛含量不顯著。

人參在果實(shí)綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的丙二醛含量先上升后降低又急劇上升。當(dāng)噴施錳濃度達(dá)A4（0.16 g·L-1）時(shí)，葉片中的丙二醛含量急劇上升，達(dá)到近一倍。A4與其他處理之間差異極顯著；A1與A2、A3、CK處理差異極顯著；A3與CK處理差異不顯著；A2與A3處理差異極顯著,與CK處理差異不顯著。A4處理丙二醛含量最高，A2處理丙二醛含量最低。葉片中的丙二醛含量先上升后降低又急劇上升的原因是，錳濃度低時(shí)，細(xì)胞過氧化作用小，丙二醛含量增加少，細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行生理生化反應(yīng)，產(chǎn)生保護(hù)作用，使產(chǎn)生的丙二醛含量減少；當(dāng)錳濃度增加到一定程度時(shí)，細(xì)胞受到錳濃度的脅迫，細(xì)胞受到一定程度的傷害，使丙二醛含量迅速上升。

人參在果實(shí)紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的丙二醛含量先上升后急劇降低又逐漸上升。A2與A4處理之間差異極顯著，二者與其他處理之間差異極顯著；CK、A1、A3處理之間差異不顯著。A2處理丙二醛含量最高，A3處理丙二醛含量最低。葉片中的丙二醛含量先上升后急劇降低又逐漸上升的原因是，錳濃度低時(shí)，細(xì)胞過氧化作用小丙二醛含量增加少，使產(chǎn)生的丙二醛含量平緩增加；當(dāng)錳濃度增加到一定程度時(shí)，細(xì)胞受到錳濃度的脅迫，細(xì)胞受到一定程度的傷害，使丙二醛含量迅速上升，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行各種生理生化反應(yīng)，產(chǎn)生保護(hù)作用，使丙二醛含量急劇降低；當(dāng)錳濃度再增大時(shí)，細(xì)胞受到傷害的程度加大，保護(hù)作用減少，丙二醛含量又逐漸上升。

通過在展葉末期噴施錳對(duì)人參三個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的丙二醛含量的對(duì)比，在A3（0.11g·L-1）處理葉片丙二醛含量最低。

2.1.2 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中傷害率的影響

從表1可以看出，在噴施錳時(shí)，錳濃度0.01 g·L-1，傷害率由花前期到果實(shí)綠果期都升高，到果實(shí)紅熟后期傷害率下降。其他處理都是由花前期開始逐漸升高。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中傷害率先上升后降低又上升。各處理之間差異顯著和極顯著。A4處理傷害率最高，A3處理傷害率最低。

人參在綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的傷害率先上升后降低又上升。A2、A3處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著。A4處理傷害率最高，A2、A3處理之間傷害率最低。

人參在果實(shí)紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中的傷害率先上升后降低又上升。各處理之間差異極顯著。A4處理傷害率最高，A3處理之間傷害率最低。

通過在展葉末期噴施錳對(duì)人參三個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期傷害率的對(duì)比，在A4即0.16 g·L-1時(shí)葉片中的傷害率最高，A3處理之間傷害率最低。

2.1.3 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中超氧陰離子含量的影響

從表1可以看出，處理錳濃度0.01g/L，葉片超氧陰離子含量由花前期到果實(shí)綠果期逐漸上升，果實(shí)紅熟后期又下降外；其他錳濃度和對(duì)照的處理，超氧陰離子含量是隨著不同生育期而逐漸上升的。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中超氧陰離子含量逐漸上升后下降又上升。A2與A4處理之間差異不顯著，二者分別與其他三個(gè)處理之間差異極顯著；A1與CK、A3差異極顯著；CK與A3差異顯著。A2或A4處理的超氧陰離子含量很高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

人參在果實(shí)綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中超氧陰離子含量逐漸上升后下降又急劇上升。各處理之間差異極顯著。A4處理的超氧陰離子含量最高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

人參在果實(shí)紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中超氧陰離子含量逐漸上升后下降又急劇上升。A4與其他4個(gè)處理之間差異極顯著；A2與CK、A1、A3處理之間差異極顯著；A1分別與CK、A3差異顯著；CK與A3差異不顯著。A4處理的超氧陰離子含量最高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

通過在展葉末期噴施錳對(duì)人參三個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的超氧陰離子含量的對(duì)比，在A4即0.16g/L時(shí)葉片中的超氧陰離子含量最高，A3處理的超氧陰離子含量最低。

2.1.4 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中SOD活性的影響

表1顯示了人參不同生育期的SOD活性及其變化趨勢(shì)。總體看來，隨著錳濃度的增加，人參花前期葉片SOD酶活性較小，且每個(gè)生育期的活性均呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中SOD活性逐漸下降后急劇上升又急劇下降。各處理之間差異極顯著。A3處理的SOD活性最高。

人參在綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中SOD活性逐漸下降后急劇上升又急劇下降。A1與A4處理之間差異不顯著，二者分別與其他處理之間差異極顯著。A3處理的SOD活性最高。

人參在果實(shí)紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中SOD活性逐漸下降后急劇上升又急劇下降。A1與A4處理之間差異不顯著，二者分別與其他處理之間差異極顯著。A3處理的SOD活性最高。

通過在展葉末期噴施錳對(duì)人參三個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的SOD活性的對(duì)比，在A3即0.11 g·L-1時(shí)葉片中的SOD活性最高。

表2 葉面噴施錳對(duì)人參根單支鮮重和折干率的影響

2.1.5 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中POD活性的影響

從表1中可以看出，人參葉片中的POD活性隨著錳處理濃度和不同的生育期花前期、綠果期升高，在紅熟后期逐漸降低。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中POD活性逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時(shí)迅速下降。各處理之間差異極顯著。A3處理的POD活性最高。

人參在果實(shí)綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中POD活性逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時(shí)迅速下降。各處理之間差異顯著和極顯著。A3處理的POD活性最高。

人參在果實(shí)紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中POD活性逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時(shí)迅速下降。各處理之間差異極顯著。A3處理的POD活性最高。

通過在展葉末期噴施錳對(duì)人參三個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的POD活性的對(duì)比，在A3即0.11 g·L-1時(shí)葉片中的POD活性最高。

2.1.6 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參葉片中CAT活性的影響

在表1中，CK時(shí)，人參葉片中CAT活性紅熟后期＞綠果期＞花前期；在錳濃度0.01 g·L-1時(shí)，人參葉片中CAT活性綠果期＞紅熟后期＞花前期；在錳濃度0.06 g·L-1時(shí)，人參葉片中CAT活性綠果期＞花前期＞紅熟后期；在錳濃度0.11 g·L-1時(shí)，人參葉片中CAT活性紅熟后期＞花前期＞綠果期；在錳濃度0.16 g·L-1時(shí)，人參葉片中CAT活性花前期＞綠果期＞紅熟后期。

從表1可以看出，人參在花前期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中CAT活性逐漸下降，當(dāng)噴施錳濃度為A3（0.11 g·L-1）時(shí)迅速上升而后又下降。CK與A1處理之間差異不顯著，CK與其他處理之間差異極顯著；A1與A4處理差異不顯著，與其他處理之間差異極顯著。A3處理的CAT活性最高。

人參在果實(shí)綠果期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中CAT活性逐漸下降，當(dāng)噴施錳濃度為A3（0.11 g·L-1）時(shí)迅速上升而后又下降。A2與A4處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著；CK與A1處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著；A3與其他4個(gè)處理差異極顯著。A3處理的CAT活性最高。

人參在果實(shí)紅熟后期隨著噴施錳濃度逐漸升高，葉片中CAT活性逐漸下降，當(dāng)噴施錳濃度為A3（0.11 g·L-1）時(shí)迅速上升而后又下降。A2與A4處理之間差異不顯著，二者與其他處理之間差異極顯著。A3處理的CAT活性最高。

通過在展葉末期噴施錳對(duì)人參三個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的CAT活性的對(duì)比，在A3即0.11 g·L-1時(shí)葉片中的CAT活性最高。

綜上所述，脯氨酸含量、丙二醛含量、傷害率、超氧陰離子以最低值有利于人參的生長(zhǎng)；SOD活性、POD活性、CAT活性以最高值有利于植物的生長(zhǎng)，因此，A2、A3處理對(duì)人參的生長(zhǎng)有利。

2.2 葉面噴施錳對(duì)不同時(shí)期人參根中產(chǎn)量的影響

從表2還可以看出，人參隨著噴施錳濃度逐漸升高，根的折干率逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為 A4（0.16g·L-1）時(shí)急劇下降。CK、A1、A4處理之間差異不顯著；、A2、A3二者分別與其他三個(gè)處理之間差異極顯著；A2與A3處理之間差異顯著。A3處理的根折干率最高。

從表2還可以看出，人參隨著噴施錳濃度逐漸升高，根的單支鮮重逐漸上升，當(dāng)噴施錳濃度為A4（0.16 g·L-1）時(shí)急劇下降。CK、A4處理之間差異不顯著；A1、A2、A3三個(gè)處理之間差異極顯著；A3處理的根單支鮮重最高。

通過在展葉末期噴施不同錳濃度的處理對(duì)人參根單支鮮重和折干率的對(duì)比，在A3即0.11 g·L-1時(shí)，人參根單支鮮重和折干率最高。

3 結(jié)論

在展葉末期噴施不同錳濃度處理對(duì)人參花前期、果實(shí)綠果期和紅果后期的光合性能、生理生化指標(biāo)和產(chǎn)量的測(cè)定研究，實(shí)驗(yàn)表明，錳濃度A3即0.11 g·L-1時(shí)有利于人參的生長(zhǎng)；錳濃度A4即0.16 g·L-1對(duì)人參的生長(zhǎng)造成一定的傷害。