不同小白菜品種硝酸鹽積累差異及光照、溫度和濕度調(diào)控機理研究.pdf

1、蔬菜是人類日常生活中的主要副食品，但同時蔬菜也是喜硝態(tài)氮且極易富集硝酸鹽的作物。據(jù)統(tǒng)計，人們攝取的硝酸鹽有70％～80％來自蔬菜?，F(xiàn)已證明，硝酸鹽在人體內(nèi)可被還原成對人體有毒的亞硝酸鹽，引起高鐵血紅蛋白癥;亞硝酸鹽還可以與人胃腸中的含氮化合物結(jié)合成致癌的亞硝胺，誘導(dǎo)消化系統(tǒng)癌變。小白菜(Brassica chinensis L.)是我國最重要的綠色葉類蔬菜之一。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了提高蔬菜產(chǎn)量，化肥特別是氮肥被大量施用，導(dǎo)致蔬菜體內(nèi)硝酸鹽

2、積累增加。隨著人們生活水平的提高，蔬菜硝酸鹽對人體健康的潛在危害日益受到人們的普遍關(guān)注。如何減少蔬菜尤其是葉類蔬菜中硝酸鹽的積累是我國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的問題之一，也是當前植物營養(yǎng)學(xué)研究的一個熱點問題。本研究采用水培和土培試驗，系統(tǒng)探討了不同硝銨比、光照、溫度、濕度對小白菜生長發(fā)育、硝酸鹽積累的影響，研究了光合特性、植株和土壤氮代謝酶以及土壤硝態(tài)氮含量與小白菜硝酸鹽積累的相關(guān)性，初步探討了小白菜硝酸鹽積累的基因型差異及分子機理，以其為

3、蔬菜生產(chǎn)中的品種選擇以及合理施肥和科學(xué)管理提供理論依據(jù)。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、逅嘣囼炛校孩畔蹁@比對小白菜生物量有顯著的影響。除品種1、2和6號，各小白菜生物量隨硝銨比的增加而增加，與硝銨比為50∶50相比，當硝銨比增至75∶25和100∶0時，各小白菜生物量增加的幅度分別為0.8％～82.2％和7.8％～103.3％，而品種1、2和6隨著硝銨比的增加，生物量呈先上升后下降趨勢，相較于硝銨比為50∶50時，當硝銨比增至75∶

4、25時的生物量分別增加了30％、7.5％和15.1％，當硝銨比增至100∶0時的生物量分別下降了9.9％、3.1％和5.1％。⑵硝銨比對小白菜各組織器官中的硝酸鹽含量有顯著的影響。各品種小白菜硝酸含量總是葉柄＞葉＞根。除品種1和7，各供試小白菜品種葉片中硝酸鹽含量隨硝銨比的增加而增大，相較于硝銨比為50∶50處理，硝銨比在75∶25和100∶0處理下各小白菜葉片硝酸鹽含量增加了1.0％～65.7％和7.9％～78.0％;除品種1、4、5

5、和6，各小白菜葉柄中硝酸鹽含量隨著硝銨比的增加呈先增加后下降趨勢，硝銨比為75∶25和100∶0處理下的各小白菜葉柄硝酸鹽含量較50∶50處理增加分別增加了3.0％～20.4％、0.3％～17.1％;除品種1、3、4和5，各小白菜根中硝酸鹽含量隨硝銨比的增加而增大，各品種根中硝酸鹽含量在硝銨比為75∶25和100∶0時比50∶50處理分別增加了9.8％～59.9％、42.3％～196.9％。⑶光合作用對小白菜葉片中硝酸鹽的含量有顯著的影

6、響，表現(xiàn)在隨著凈光合速率(Pn)和胞間二氧化碳(Ci)的增加而下降，隨蒸騰作用(Tr)的增強而增加。⑷硝酸還原酶(NR)、亞硝酸還原酶(NiR)和谷氨酰胺酶(GS)顯著影響小白菜葉片中硝酸鹽積累，葉片中硝酸鹽的含量與NR呈顯著的負相關(guān)關(guān)系，而與NiR和GS呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。⑸硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因NRT1在9號和10號品種葉片中的表達水平不同。NRT1在兩個小白菜品種中均顯著表達，但高富集硝酸鹽品種10號的表達量顯著高于低富集硝酸鹽品種9

7、號的表達量。并且NRT1是一個定位于細胞膜上的低親和硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因。
　?、嫱僚嘣囼炛校孩殴庹铡囟群涂諝鉂穸葘煞N供試小白菜生物量有顯著影響。增加光照強度和空氣濕度能顯著增加兩種供試小白菜的生物量，小白菜生長的最適光照強度和空氣濕度為12000lx和90％。隨著溫度的增加，小白菜生物量呈先增加后下降趨勢，且差異達到顯著水平，小白菜的最適生長溫度為15℃，且無論在何種情況下，10號品種小白菜的生物量總是高于9號品種的生物量。⑵

8、光照、溫度和空氣濕度對2個供試品種小白菜的葉片硝酸鹽含量以及光照對小白菜葉柄硝酸鹽含量有顯著的影響。隨著光照強度的增加，2個供試小白菜品種葉片硝酸鹽含量顯著降低，相較于3000lx處理，當光照強度增至6000lx和12000lx時，9號和10號小白菜葉片中的硝酸鹽含量分別降低了22.3％和36.7％、20.3％和43.3％，9號和10號小白菜葉柄中的硝酸鹽含量分別降低了8.4％和22.3％、8.2％和31.4％。隨著溫度的增加，2個供試

9、小白菜葉片中的硝酸鹽含量顯著增加，相對于5℃條件的葉片硝酸含量，9號和10號品種在15℃和25℃時的硝酸鹽含量分別增加了15.0％和18.3％、6.7％和16.7％。隨著空氣濕度的增加，葉片硝酸鹽含量呈先增加后下降趨勢，相對于空氣濕度為50％時，當空氣濕度增至70％時，9號和10號葉片中的硝酸鹽含量增加了9.6％和5.9％，當空氣濕度增至90％時，硝酸鹽含量分別下降了4.5％和2.3％。無論在何種條件下，9號小白菜葉片和葉柄中的硝酸鹽含