王越　劉世琦　李賀　成波　劉慶　馬桂芹

摘要：以金蒜3號為試材，研究葉面噴施不同濃度亞硒酸鈉和硫酸鈉對大蒜光合特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，噴施硫濃度200 mg/L、硒濃度20～30 mg/L的溶液，能顯著提高大蒜葉片中光合色素的含量、提高光合參數(shù)值、改善光合性能；同時，對大蒜鱗莖和蒜薹積累營養(yǎng)物質(zhì)、提高品質(zhì)的效果最佳。噴施硫濃度100 mg/L、硒濃度20 mg/L的溶液，大蒜鱗莖和蒜薹的產(chǎn)量及外觀品質(zhì)達(dá)到最大值，單蒜頭鮮質(zhì)量、蒜頭橫徑、單蒜薹鮮質(zhì)量及蒜薹長度比對照分別提高37.3%、30.3%、47.0%和45.7%。

關(guān)鍵詞：大蒜；硒；硫；光合特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S143.7：633.406+.2文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）05-0066-06

硒是人和動物必需的微量元素之一，與多種疾病、衰老有密切關(guān)系，我國有72% 的縣市缺硒，故對缺硒者補硒具有普遍意義。植物是人和動物攝入硒的主要來源，生產(chǎn)富硒植物是補充人體硒的有效途徑[1]。大蒜（Allium sativum L.）本身對硒的生物富集能力較強，新鮮蒜頭中硒的含量最高達(dá)0.276 mg/kg，而一般蔬菜平均含硒量為0.01 mg/kg，因此，大蒜可望作為一種理想的補硒天然食物[2，3]。硒和硫為同族元素，原子大小幾乎相同，其鍵能、電離性質(zhì)、電子親和力和電負(fù)性也相近，使硫成為影響植物吸收硒的重要因素[4]。

目前，關(guān)于硒硫配施對大蒜的影響研究較少，王昌全等[5，6]認(rèn)為硒硫配施比單施硒能更好地提高大蒜營養(yǎng)品質(zhì)及N、P、K、Ca等礦質(zhì)元素含量，但合適的硒硫配比仍需進(jìn)一步探討。因此，本試驗旨在通過葉面噴施的方式，探討不同濃度的硒、硫配比對大蒜生理特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，確定適宜的硒、硫肥施用量，以期為富硒大蒜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供參考。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗于2012年10月至2013年5月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗站進(jìn)行。供試大蒜品種為金蒜3號。硒、硫元素分別由亞硒酸鈉（Na2SeO3）和硫酸鈉（Na2SO4）提供。土壤基礎(chǔ)地力：有效氮 77.42 mg/kg，有效磷 22.46 mg/kg，速效鉀 96.25 mg/kg，有機(jī)質(zhì) 16.38 g/kg，有效硒0.248 mg/kg，有效硫7.51 mg/kg。

1.2試驗設(shè)計與方法

試驗采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，主因素為噴施Na2SeO3，設(shè)5個水平：0（Se0）、10（Se1）、20（Se2）、30（Se3）、40（Se4）mg/L，副因素為噴施Na2SO4，設(shè)4個水平：0（S0）、100（S1）、200（S2）、300（S3）mg/L，共20個處理。其中，S0Se0為對照組（CK）；S0Se1、S0Se2、S0Se3、S0Se4四個處理可視為單一硒處理試驗；Se0S1、Se0S2、Se0S3三個處理可視為單一硫處理試驗。小區(qū)長1.8 m，寬0.9 m，行距0.2 m，株距0.15 m，每小區(qū)定植54株，重復(fù)3次。自2013年3月下旬大蒜返青后開始噴施，每7天噴施1次，每次噴施至溶液附著葉面，到大蒜采收前一周停止噴施。對照噴施等量去離子水。

1.3測定項目與方法

2013年4月23日測定葉片光合速率、蒸騰速率、胞間CO2 濃度及氣孔導(dǎo)度，4月25日取樣測定葉片色素含量。5月6日、25日分別采收蒜薹和鱗莖，并測定其產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)（蛋白質(zhì)、可溶性糖、維生素C、游離氨基酸和大蒜素）。

光合色素含量采用丙酮比色法[7]。光合參數(shù)采用TPS-2 光合儀于上午8∶00 ～ 10∶00進(jìn)行測定，光強1 300～1 450 μmol·m-2·s-1，外界CO2 濃度428～441 μmol/mol，氣溫21℃，葉溫22～24℃，測定部位為從上數(shù)第4片葉中間，每處理隨機(jī)測3株，即重復(fù)3次。

蒜薹于地面以上10 cm處采收，用電子天平測量鮮重；鱗莖采收后剪去根系及鱗莖膨大處2 cm以上部分，自然風(fēng)干20 d，用電子天平測量鮮重。大蒜素、維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖和游離氨基酸的測定分別采用苯腙法[8]、2，6 - 二氯靛酚比色法[9]、考馬斯亮藍(lán)法、蒽酮比色法和茚三酮法[7]。

1.4數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 6.55和WPS Excel 2013進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1硒、硫?qū)Υ笏馊~片葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響

表1顯示，不同濃度的硒、硫?qū)Υ笏馊~片葉綠素和類胡蘿卜素的含量影響顯著。單一硒處理下，大蒜葉片的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）及類胡蘿卜素含量都隨著濃度的升高呈先上升后

顯著水平，下表同。

下降趨勢，在硒濃度30 mg/L（Se3）時最大。單一硫處理下，隨硫濃度增大，四種色素含量也呈先上升后下降趨勢，在硫濃度200 mg/L（S2）時最大。

硒、硫配合處理后，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）及類胡蘿卜素含量均高于相應(yīng)的單一硒、硫處理；在中硫（200 mg/L）處理下配合硒處理對色素含量提高最為顯著，并在S2Se3處理達(dá)到最大，比CK分別增加60.8%、70.6%、56.6%和63.9%。由此表明，配合噴施硫濃度200 mg/L、硒濃度30 mg/L溶液有利于光合色素的合成、增強大蒜葉片的光合作用能力。

2.2硒、硫?qū)Υ笏馊~片光合參數(shù)的影響

表2可見，單一硒處理下，大蒜葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度分別在Se4、Se3、Se4處理時達(dá)到最高，且各施硒處理均導(dǎo)致胞間CO2濃度低于CK，表明適宜濃度的硒可以提高大蒜葉片光合性能。單一硫處理下，凈光合速率和蒸騰速率隨硫濃度增加而增大，胞間CO2濃度在硫濃度300 mg/L（S3）和氣孔導(dǎo)度在硫濃度200 mg/L（S2）時分別達(dá)到最小值和最大值，說明硫?qū)Σ煌夂蠀?shù)的影響有差異，大蒜光合作用的最適硫濃度還有待探討，這可能與硫參與相關(guān)蛋白質(zhì)合成有關(guān)。endprint

硒、硫配合處理條件下，隨硒、硫濃度的增加，凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均有較大程度的增大，其中凈光合速率在S2Se3處理最大，比CK增加41.3%，蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度在S2Se2處理最高，分別比CK增加88.4%和49.1%；胞間CO2濃度則均低于CK，并隨硒、硫濃度增加呈先下降后上升的趨勢，在S2Se3處理最低，比CK降低26.9%。綜上，硒、硫?qū)Υ笏飧鞴夂蠀?shù)的影響不完全一致，但影響顯著，當(dāng)噴施溶液中硫濃度200 mg/L、硒濃度30 mg/L時，大蒜葉片的光合性能較高，有利于光合產(chǎn)物的積累。

2.3硒、硫?qū)Υ笏怊[莖和蒜薹產(chǎn)量及外觀的影響

表3可見，單一施硫處理下，隨硫濃度的增大，單蒜頭鮮質(zhì)量、蒜頭橫徑、單蒜薹鮮質(zhì)量及蒜薹長度均增大，S3處理最大，比CK分別增加16.2%、17.9%、23.0% 和19.5%。單一施硒處理中，單蒜頭鮮質(zhì)量、蒜頭橫徑、單蒜薹鮮質(zhì)量及蒜薹長度在一定硒濃度（10～20 mg/L）內(nèi)增大，硒濃度超過20 mg/L時，各項指標(biāo)呈下降趨勢，但最小值仍高于CK，說明溶液中最大硒濃度未超出大蒜耐受范圍。

硒、硫配合噴施處理中，低硫（100 mg/L）配合硒處理效果明顯，單蒜頭鮮質(zhì)量、蒜頭橫徑、單蒜薹鮮質(zhì)量及蒜薹長度在S1Se2處理最大，比CK分別增加37.3%、30.3%、47.0% 和45.7%。中、高硫（200、300 mg/L）與硒配合處理也能提高大蒜鱗莖和蒜薹的產(chǎn)量，但增幅較低；其中單蒜頭鮮質(zhì)量、蒜頭橫徑在S3Se3、S3Se4處理時低于CK水平，單蒜薹鮮質(zhì)量和蒜薹長度在S3Se4處理低于CK水平，說明溶液中高濃度硫與高濃度硒對大蒜生長有抑制作用。總之，低濃度硫配合低濃度硒能夠促進(jìn)大蒜的生長，提高大蒜鱗莖及蒜薹的產(chǎn)量，改善鱗莖和蒜薹的外觀品相，本試驗條件下S1Se2（S 100 mg/L、Se 20 mg/L）處理最為適宜。

2.4硒、硫?qū)Υ笏怊[莖營養(yǎng)品質(zhì)的影響

表4顯示，單一硫處理條件下，隨硫濃度增大，鱗莖中維生素C、可溶性蛋白含量呈先升后降趨勢，以S2（S 200 mg/L）處理最大；可溶性糖含量持續(xù)增加，最高含量比CK增加13.4%；而大蒜素和游離氨基酸含量則以S1處理最高。以上說明噴施硫肥對大蒜營養(yǎng)品質(zhì)的影響顯著。單一硒處理結(jié)果表明，硒可以提高鱗莖中維生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量，以Se3（Se 30 mg/L）處理最大，分別比CK高出7.5%、12.9%和12.3%；大蒜素和游離氨基酸含量則與單一硫處理類似，以Se1（Se 10 mg/L）處理含量最高。

硒、硫配合噴施條件下，營養(yǎng)液對大蒜鱗莖各營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)有顯著影響，200 mg/L的硫濃度下加硒處理影響最顯著。其中，大蒜素、可溶性蛋白和游離氨基酸含量以S2Se1處理最大，比CK分別高28.0%、39.7%和16.5%；維生素C和可溶性糖含量分別以S2Se2、S2Se3處理最大，比CK分別高11.8% 和36.9%。高濃度硒、硫配施對各營養(yǎng)物質(zhì)積累有明顯抑制作用，尤在S2Se3、S2Se4處理時最為突出。因此，適宜濃度的硒、硫（S 200 mg/L、Se 10 ～ 30 mg/L）配合噴施大蒜葉片，能夠促進(jìn)鱗莖中營養(yǎng)物質(zhì)的形成，提高鱗莖的營養(yǎng)品質(zhì)水平。

2.5硒、硫?qū)λ廪窢I養(yǎng)品質(zhì)的影響

表5可見，蒜薹各營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)低于相應(yīng)鱗莖的指標(biāo)。單一硒處理中，各指標(biāo)均隨硒濃度增加而呈先升后降趨勢，維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖、游離氨基酸含量以Se3（Se 30 mg/L）處理最大，大蒜素以Se2（Se 20 mg/L）處理最大，分別比CK高25.8%、18.8%、29.0%、14.5%和21.1%。單一硫條件下，中硫濃度（200 mg/L）處理對蒜薹營養(yǎng)物質(zhì)積累最適宜，大蒜素、維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖和游離氨基酸含量分別比CK高18.6%、17.9%、8.1%、19.3%和13.8%。

由表5還看出，在不同硫濃度處理下，配合施用硒濃度30 mg/L對可溶性糖、游離氨基酸含量影響顯著，并以S2Se3處理最大，比CK分別高39.0%和50.1%；大蒜素、維生素C、可溶性蛋白則以S2Se2處理時最大，比CK分別高54.4%、45.9% 和51.1%，差異均達(dá)顯著水平。綜合硒、硫?qū)λ廪窢I養(yǎng)品質(zhì)的影響，可以得出，噴施硫濃度200 mg/L、硒濃度20 ～ 30 mg/L溶液對蒜薹積累營養(yǎng)物質(zhì)、提高品質(zhì)的效果最佳。

3結(jié)論與討論

葉綠素含量是影響大蒜光合效率的重要因素[10]，其含量高低直接影響大蒜光合能力的強弱。本研究表明，適量濃度的硒、硫（S 200 mg/L、Se 30 mg/L）配合噴施能顯著提高大蒜葉片光合色素的含量，同時提高大蒜葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率，降低胞間CO2濃度。這與馬友華等[11]在煙草上的研究結(jié)果一致。高濃度硫與硒配施對大蒜光合色素和光合作用影響較小，但仍高于對照水平，與楊鳳娟[12]、劉中良[13]的大蒜施硫試驗結(jié)果類似。

研究表明，硫是構(gòu)成氨基酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分，也是許多酶與輔酶的活性物質(zhì)，參與細(xì)胞內(nèi)許多重要的代謝過程，從而促進(jìn)植物生長[14]。本試驗結(jié)果表明，噴施硫濃度100 mg/L、硒濃度20 mg/L的溶液對蒜頭鮮質(zhì)量、蒜頭橫徑、蒜薹鮮質(zhì)量及蒜薹長度的促進(jìn)作用最大，過高的硒、硫濃度配施對大蒜生長有明顯的抑制作用，在苜蓿[16]、小白菜[17]上也有類似的試驗結(jié)果。

本研究結(jié)果顯示，噴施一定硒、硫濃度的營養(yǎng)液，可以顯著提高大蒜鱗莖和蒜薹中大蒜素、維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖和游離氨基酸的含量，改善大蒜產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)。大蒜素是大蒜中的蒜酶催化分解蒜氨酸的產(chǎn)物，其化學(xué)成分為二烯丙基硫代磺酸酯[18]，硫是形成大蒜素的關(guān)鍵元素，外源硫肥通過影響蒜氨酸的含量從而改變大蒜素的含量。蛋白質(zhì)主要由含硫氨基酸構(gòu)成，若大蒜供硫不足，會減少蛋白質(zhì)的合成。在大蒜[19]、大豆[20]、小麥[21]上均有報道證實以上結(jié)論，并與本試驗結(jié)果一致。上文提到大蒜體內(nèi)硒與硫的同化路徑類似，因此外源硒肥也會影響大蒜大蒜素、蛋白質(zhì)和游離氨基酸的含量，這在夏永香等[15]的試驗中得到驗證。本試驗低硒、中硫?qū)Υ笏夥e累大蒜素、可溶性蛋白和游離氨基酸最適宜，說明少量的硒對硫參與蛋白質(zhì)合成有促進(jìn)作用。endprint

可溶性糖是光合作用的直接產(chǎn)物，是植物體內(nèi)碳代謝的重要產(chǎn)物[22]，其含量多少反映植物的生長水平。楊文秀等[23]在油菜上的施硒試驗表明，低濃度硒促進(jìn)油菜植株的可溶性糖含量，高濃度的硒對油菜有輕微毒害作用。施硫則能提高大白菜幼苗葉片的可溶性糖含量，從而提高其抗冷性[24]；李娟等[26]發(fā)現(xiàn)，無論低硫和高硫水平下適度增加少量硒均能促進(jìn)葉用芥菜可溶性糖的合成；馬友華等[26]研究表明中等濃度的硒和硫配合處理可以提高煙葉中的總糖含量。本試驗結(jié)果與之類似，中等濃度硒、硫配施時，鱗莖及蒜薹中的可溶性糖含量最高。維生素C又名抗壞血酸，是植物體內(nèi)主要的抗氧化物質(zhì)。院金謁等[27]發(fā)現(xiàn)，大蒜中VC含量隨土壤施硒用量的增加而增大；噴施葉面則造成大蒜VC含量隨硒濃度增加而呈先上升后下降的趨勢；硫在水培和土培條件對大蒜VC含量的影響均以中等濃度為宜[12，13]。這可能由于硫、硒等元素是抗氧化酶的組分，從而影響VC等抗氧化物的合成。硒在高硫水平下顯著提高葉用芥菜的VC含量，而低硫條件下硒對VC含量沒有明顯影響[25]。本試驗中，中硫條件下施硒對大蒜積累VC的作用最大。

綜上，在本試驗條件下，噴施硫濃度200 mg/L、硒濃度20～30 mg/L溶液，大蒜的光合性能最好，對大蒜鱗莖和蒜薹積累營養(yǎng)物質(zhì)、提高品質(zhì)的效果最佳；噴施硫濃度100 mg/L、硒濃度20 mg/L溶液最利于增加大蒜鱗莖及蒜薹的產(chǎn)量，提高鱗莖和蒜薹的外觀品相。

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[27]院金謁， 石書兵， 戴俊生， 等. 土壤施硒對大蒜硒吸收量及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2010， 28 （5）： 71-74.山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)2014，46（5）：72～76Shandong Agricultural Sciences山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)第46卷第5期唐麗靜，等：endprint

可溶性糖是光合作用的直接產(chǎn)物，是植物體內(nèi)碳代謝的重要產(chǎn)物[22]，其含量多少反映植物的生長水平。楊文秀等[23]在油菜上的施硒試驗表明，低濃度硒促進(jìn)油菜植株的可溶性糖含量，高濃度的硒對油菜有輕微毒害作用。施硫則能提高大白菜幼苗葉片的可溶性糖含量，從而提高其抗冷性[24]；李娟等[26]發(fā)現(xiàn)，無論低硫和高硫水平下適度增加少量硒均能促進(jìn)葉用芥菜可溶性糖的合成；馬友華等[26]研究表明中等濃度的硒和硫配合處理可以提高煙葉中的總糖含量。本試驗結(jié)果與之類似，中等濃度硒、硫配施時，鱗莖及蒜薹中的可溶性糖含量最高。維生素C又名抗壞血酸，是植物體內(nèi)主要的抗氧化物質(zhì)。院金謁等[27]發(fā)現(xiàn)，大蒜中VC含量隨土壤施硒用量的增加而增大；噴施葉面則造成大蒜VC含量隨硒濃度增加而呈先上升后下降的趨勢；硫在水培和土培條件對大蒜VC含量的影響均以中等濃度為宜[12，13]。這可能由于硫、硒等元素是抗氧化酶的組分，從而影響VC等抗氧化物的合成。硒在高硫水平下顯著提高葉用芥菜的VC含量，而低硫條件下硒對VC含量沒有明顯影響[25]。本試驗中，中硫條件下施硒對大蒜積累VC的作用最大。

綜上，在本試驗條件下，噴施硫濃度200 mg/L、硒濃度20～30 mg/L溶液，大蒜的光合性能最好，對大蒜鱗莖和蒜薹積累營養(yǎng)物質(zhì)、提高品質(zhì)的效果最佳；噴施硫濃度100 mg/L、硒濃度20 mg/L溶液最利于增加大蒜鱗莖及蒜薹的產(chǎn)量，提高鱗莖和蒜薹的外觀品相。

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可溶性糖是光合作用的直接產(chǎn)物，是植物體內(nèi)碳代謝的重要產(chǎn)物[22]，其含量多少反映植物的生長水平。楊文秀等[23]在油菜上的施硒試驗表明，低濃度硒促進(jìn)油菜植株的可溶性糖含量，高濃度的硒對油菜有輕微毒害作用。施硫則能提高大白菜幼苗葉片的可溶性糖含量，從而提高其抗冷性[24]；李娟等[26]發(fā)現(xiàn)，無論低硫和高硫水平下適度增加少量硒均能促進(jìn)葉用芥菜可溶性糖的合成；馬友華等[26]研究表明中等濃度的硒和硫配合處理可以提高煙葉中的總糖含量。本試驗結(jié)果與之類似，中等濃度硒、硫配施時，鱗莖及蒜薹中的可溶性糖含量最高。維生素C又名抗壞血酸，是植物體內(nèi)主要的抗氧化物質(zhì)。院金謁等[27]發(fā)現(xiàn)，大蒜中VC含量隨土壤施硒用量的增加而增大；噴施葉面則造成大蒜VC含量隨硒濃度增加而呈先上升后下降的趨勢；硫在水培和土培條件對大蒜VC含量的影響均以中等濃度為宜[12，13]。這可能由于硫、硒等元素是抗氧化酶的組分，從而影響VC等抗氧化物的合成。硒在高硫水平下顯著提高葉用芥菜的VC含量，而低硫條件下硒對VC含量沒有明顯影響[25]。本試驗中，中硫條件下施硒對大蒜積累VC的作用最大。

綜上，在本試驗條件下，噴施硫濃度200 mg/L、硒濃度20～30 mg/L溶液，大蒜的光合性能最好，對大蒜鱗莖和蒜薹積累營養(yǎng)物質(zhì)、提高品質(zhì)的效果最佳；噴施硫濃度100 mg/L、硒濃度20 mg/L溶液最利于增加大蒜鱗莖及蒜薹的產(chǎn)量，提高鱗莖和蒜薹的外觀品相。

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