硒锌交互对蕹菜产量和品质的影响

2016-05-30王彩霞卢丽兰张文符传良刘国彪谢良商

热带作物学报 2016年1期

王彩霞　卢丽兰　张文　符传良　刘国彪　谢良商

摘要采用水培法研究不同濃度硒（0、0.05、0.5、1、2 mg/L）、锌（0.05、0.5、1、2 mg/L）配施对蕹菜产量和品质的影响。结果表明：在一定浓度范围内（硒浓度<2 mg/L，0.05 mg/L<锌浓度<2 mg/L），同浓度锌与不同浓度硒配合施用，硒浓度越小蕹菜产量越高；同浓度硒与不同浓度锌配合施用，产量均为锌0.5 mg/L的处理最高。而低锌（0.05 mg/L）条件下，随着配施硒浓度的增加，蕹菜产量先增加后降低。当锌硒浓度均为2 mg/L时，蕹菜生长受阻，产量下降，且出现中毒现象。其中锌浓度为0.5 mg/L、硒浓度为0.05 mg/L的处理蕹菜长势最好，产量最高。与对照相比，硒锌配施增加了蕹菜锌、硒、Vc、蛋白质以及可溶性总糖的含量，但对蕹菜硝酸盐含量的影响不显著，其中，硒、锌浓度均为1 mg/L的处理对提高蕹菜营养品质的效果最好。但是，总体而言，硒锌配施最理想的水平是硒浓度为0.05 mg/L、锌浓度为0.5 mg/L，因为此配施浓度显著增加了蕹菜产量（产量是硒、锌浓度均为1 mg/L的处理近3倍），而且还提高了蕹菜的品质。

关键词硒锌交互作用；蕹菜；产量；品质

中图分类号 TQ447.1 文献标识码 A

Abstract Hydroponics experiments were conducted using different levels of selenium（0，0.05，0.5，1，2 mg/L） and zinc（0.05，0.5，1，2 mg/L）to study the influence of selenium-zinc interaction on the yield and quality of Ipomoea aquatica Forsk. The results showed that combined application of selenium and zinc，when selenium was less than 2 mg/L and zinc was in the range of 0.05-2 mg/L，if zinc concentration was constant，the yield of I. aquatica Forsk gradually reduced with the increasing of selenium concentration，if selenium concentration was constant， the yield of I. aquatica Forsk was the highest when the concentrations of zinc was 0.5 mg/L. The maximum yield and the best growth of I. aquatica Forsk were reached while the zinc supply was 0.5 mg/L and selenium was 0.05 mg/L. But，the yield of I. aquatica Forsk first increased than decreased with the increasing selenium concentration when the concentration of zinc was 0.05 mg/L. When zinc and selenium concentration were 2 mg/L，the growth was restricted and the yield decreased，and toxic symptoms appeared. Compared with CK，combined application of selenium and zinc increased the contents of selenium，zinc，Vc，protein and soluble sugar，did not have a significant effect on nitrate contents of I. aquatica Forsk，If using of selenium and zinc were to improve the quality of Ia aquatica Forsk，the best concentrations of selenium and zinc were 1 mg/L and 1 mg/L. However，generally speaking，the optimum concentration of zinc and selenium were 0.5 mg/L and 0.05 mg/L，because while the zinc supply was 0.5 mg/L and selenium were 0.05 mg/L，the yield and the quality of I. aquatica Forsk significantly increased. Also，the yield of I. aquatica Forsk in the treatments of zinc and selenium were 0.5 mg/L and 0.05 mg/L was nearly three times to it in the treatments of selenium and zinc were 1 mg/L and 1 mg/L.

Key words Selenium-zinc interaction；Ipomoea aquatica Forsk；Yield；Quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.01.007

锌是人体内仅次于铁的位居第二的必需微量元素[1]，其具有促进人体生长发育、促进维生素A代谢等重要的生理作用，缺锌可导致侏儒症、白血病等。硒作为一种重要的微量元素，具有抗衰老、抗癌和解毒等作用，被世界卫生组织和中华医学会定为21世纪继碘、锌后必补的第三大微量营养保健元素[2]，缺硒导致人体及动物免疫功能下降，是造成糖尿病、肠胃病、克山病等40多种疾病的原因之一[3]。研究认为，硒、锌以肥料形式供作物吸收，然后通过植物性食品，以食疗方式补充硒、锌是经济且健康的补硒、锌的途径。因此，关于作物吸收锌、硒的规律以及富硒、锌农作物的培育等方面的研究也日益得到了重视。然而，目前对农作物施硒、锌肥效应的研究主要集中在硒锌肥单施的效应上，对农作物硒锌肥配合施用效应的研究较少，且主要集中在茶树、油菜、小麦、玉米等作物上[4-10]。而蔬菜作为不可缺少的农副产品之一，对其硒锌肥单施的效应研究较多[11-19]，而配施效应研究却较少。蕹菜作为海南种植面积最广的3大叶菜类蔬菜之一，笔者先前研究结果发现，合理的单施硒、锌肥提高了蕹菜的产量和品质[11-12]，因此本研究以蕹菜为研究对象，研究硒锌微肥在蕹菜上的配施效应，从而为蕹菜种植中合理施用硒、锌微肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

青梗柳叶蕹菜由深圳市范记种子有限公司生产并提供。硒元素由亚硒酸钠（Na2SeO3）提供，锌元素由七水合硫酸锌（ZnSO4·7H2O）提供。

1.2 方法

1.2.1 试验设计试验于2012年7～8月在海南省农业科学院遗传育种重点实验室塑料大棚中进行。7月19日育苗，22日移栽到沙子中，26日定植到水培装备中，于8月22日收获。试验设置4个锌浓度（Zn1、Zn2、Zn3、Zn4）分别为0.05、0.50 、1.00、2.00 mg/L；配施的5个硒水平（Se0、Se1、Se2、Se3、Se4）分别为 0、0.05、0.50、1.00、2.00 mg/L，共20个处理，另外设置空白处理（Zn0Se0），每个处理重复3次。随机区组排列。

1.2.2 试验方法本研究采用营养液盆栽试验法，试验盆为塑料小桶，容积5.3 L，上盖圆形塑料泡沫板（厚约2 cm），泡沫板上钻直径约2.5 cm的圆形孔5个，用于栽植蕹菜，每孔移栽2株；另外，在泡沫板中间钻一个小孔，用于插通气管。各处理间用多管连接式泵进行通气，每天保持通气1 h。营养液每5～6 d更换一次，并保持各处理pH值在5.6～6.5。各处理在使用相同基础营养液的基础上，添加不同浓度的锌、硒营养液，每桶盛装营养液5 L，液面离盆口约3 cm。其中，在培养过程中基础营养液的浓度变化情况为：1～6 d使用1/4剂量完全营养液、7～12 d用1/2剂量完全营养液、13～18 d用3/4剂量完全营养液、18～28 d用完全营养液。完全营养液为（Hoagland﹠Arnon）配方[20]。 1.2.3 测定项目与方法于蕹菜收获前一天记录蕹菜生长状况，测定蕹菜株高、茎粗、根长等指标；收获后测定蕹菜鲜重、干重。用鲜样测定蕹菜硝酸盐含量、Vc含量；用干样测定其可溶性总糖、蛋白质、锌、硒含量。硝酸盐：紫外分光光度法[21]；Vc：2，6-二氯靛酚滴定法；可溶性总糖：盐酸水解-铜还原直接滴定法；蛋白质：H2SO4-混合加速剂蒸馏法；锌含量：原子吸收分光光度法[22]；硒含量：2，3-二氨基萘（DAN）荧光分光光度法[23]。

1.3 数据处理

数据分析使用Excel和DPS统计软件进行。

2 结果与分析

2.1 硒锌配施对蕹菜生长状况和产量的影响

2.1.1 硒锌配施对蕹菜生长状况的影响由表1可以看出，蕹菜的株高、根长和茎粗随着硒锌配施浓度的变化而变化，与对照相比，合理的硒锌肥施用使蕹菜的根系有增长的趋势。低锌（0.05 mg/L）條件下，随着硒浓度的增加，蕹菜长势先变好后变差。而在一定范围内（0.05 mg/L<锌浓度<2.00 mg/L，硒浓度<2.00 mg/L），锌硒配施，同浓度锌与不同浓度硒配合施用，硒浓度越小蕹菜长势越好。同浓度硒与不同浓度锌配合，蕹菜长势均为：Zn2>Zn1>Zn3>Zn4，其中锌浓度为0.50 mg/L、硒浓度为0.05 mg/L的处理（Zn2Se1）蕹菜长势最好，与对照相比，其蕹菜株高增加了18.1%，茎粗增加了24.5%，根长增加了54.5%。除（Zn1Se4）处理外，锌浓度为2.00 mg/L或硒浓度为2.00 mg/L的硒锌配施处理，蕹菜长势均不如不施硒锌肥的对照处理，且表观上出现中毒现象，表现为根发黑，植株矮小、瘦弱。可见，硒锌配施对蕹菜生长发育的影响效应与硒锌的配施浓度有关，合理的硒锌配施有利于蕹菜的生长发育，与对照相比，低锌高硒（Zn1Se4）的处理对蕹菜生长发育也有一定的促进作用，而高浓度硒、锌肥配施反而抑制蕹菜的生长发育。

2.1.2 硒锌配施对蕹菜产量的影响从表2可以看出，在低锌（0.05 mg/L）条件下，随着硒浓度的增加，蕹菜植株、茎叶和根系的鲜重、干重均是先增加后降低的。而在一定范围内（0.05 mg/L<锌浓度<2 mg/L，硒浓度<2 mg/L）的锌硒配施，同浓度锌与不同浓度硒配合施用，均表现为硒为0.05 mg/L （Se1）时，蕹菜植株、茎叶、根系的干重和鲜重最高，而随着硒浓度不断增加，蕹菜植株、茎叶、根系的干重和鲜重不断下降。同浓度硒与不同浓度锌配合，蕹菜植株茎叶、根系的干重和鲜重均表现为：Zn2>Zn1>Zn3>Zn4，其中锌浓度为0.50 mg/L、硒浓度为0.05 mg/L的处理（Zn2Se1）蕹菜植株、茎叶、根系的干重、鲜重显著高于其他处理。除Zn1Se4处理外，锌浓度为2 mg/L或硒浓度为2 mg/L的硒锌配施处理，蕹菜植株、茎叶、根系的干重和鲜重均低于不施硒锌肥的对照处理，且当锌浓度为2 mg/L（Zn4）时，随着硒施肥量的增加，蕹菜植株、茎叶、根系的干重、鲜重都呈现下降趋势。当硒浓度为2 mg/L（Se4）时，随着锌施肥量的增加，蕹菜植株、茎叶、根系的干重、鲜重都呈现下降趋势。

可见，合理的硒锌肥配合施用有利于蕹菜产量的提高，而过量的硒锌肥配施显著抑制了蕹菜产量的增加。此外，硒锌肥配合使用对蕹菜茎叶生物量的影响较根系的影响显著。

2.2 硒锌配施对蕹菜营养品质的影响

因为在锌硒配合使用的各处理中，当硒浓度为2 mg/L或锌浓度为2 mg/L时对蕹菜生长有极显著的抑制作用，蕹菜产量较低，因此本研究中对硒浓度为2 mg/L或锌浓度为2 mg/L的各处理不再测定其品质指标。

从表3可以看出，与对照相比，硒锌肥配合使用增加了蕹菜锌、硒、Vc、蛋白质以及可溶性总糖的含量，硒锌交互作用的各处理对蕹菜硝酸盐的影响均未达到显著水平（Zn2Se0处理除外）。其中，蕹菜锌含量、可溶性糖含量随配施硒锌肥浓度的增加而不断增加，而蕹菜硒含量主要随着配施硒浓度的增加而不断增加，蕹菜硒、锌、可溶性糖含量均在硒浓度为1 mg/L配合锌浓度为1 mg/L 的处理中（Zn3Se3）达到最大值。但Vc含量、蛋白质含量和可溶性糖含量并不是随着硒锌配施浓度的增加而增加的，其中Vc含量在Zn2Se2处理中达到最高，蛋白质含量在Zn1Se1处理中达到最高。

3 讨论与结论

目前，关于硒、锌肥配合施用的效应研究主要集中在玉米、大豆、小麦、水稻、油菜等粮油作物以及茶树上[4-10]。其中，段晓琴等[4]通过土培盆栽试验发现，含锌硒微量元素的肥料的合理配施对锌硒在植物体内的积累及生理效应有一定的协同作用，施用硒肥、锌肥后油菜茎叶中的锌、硒含量、叶绿素、可溶性糖及维生素C含量与对照相比明显增加，硝酸盐含量有不同程度的降低，以锌硒微肥配施对增加油菜莖叶中锌、硒含量及改善苗质、降低硝酸盐含量最有效。昝亚玲等[6]研究发现，硒锌配施可提高甘蓝型油菜生物量和产量。单施硒、锌可增加油菜籽含油量、降低蛋白质含量，而硒锌配施对油菜含油量、蛋白质无影响。就蔬菜而言，关于硒、锌肥配施效应的研究较少，其中王建伟等[8]对硒锌肥在黄土高原马铃薯和小白菜上的施用效应进行了研究，发现硒锌肥配施对马铃薯、小白菜产量均无显著影响，对马铃薯块茎硒、锌含量无显著影响，但显著提高小白菜锌、硒含量，原因分析认为这与黄土高原水分缺乏、pH偏碱性有关。可见硒锌肥施用效应不仅与试种作物类型、品种有关，还与作物种植环境等关系紧密。

本研究发现，在一定范围内（0.05 mg/L<锌浓度<2.00 mg/L，硒浓度<2.00 mg/L），锌硒配施，同浓度锌与不同浓度硒配合施用，硒浓度越小蕹菜长势越好、产量越高。而低锌（0.05 mg/L）条件下，随着硒浓度的增加，蕹菜长势先变好后变差，产量先增加后降低。同浓度硒与不同浓度锌配合，蕹菜长势、产量均为：Zn2>Zn1>Zn3>Zn4，其中硒浓度为0.05 mg/L、锌浓度为0.50 mg/L的处理（Zn2Se1）蕹菜长势最好、产量最高。

就硒锌交互对蕹菜营养品质的影响而言，与对照相比，硒锌肥配合使用增加了蕹菜锌、硒、Vc、蛋白质以及可溶性总糖的含量，对蕹菜硝酸盐的影响不显著（除Zn2Se0外）。其中，蕹菜Zn含量、可溶性糖含量随配施硒锌肥浓度的增加而不断增加，而蕹菜Se含量主要随着配施硒浓度的增加而不断增加。但Vc含量、蛋白质含量和可溶性糖含量并不是随着硒锌配施浓度的增加而增加的。

总体而言，在合理的施肥范围内，硒锌微肥配施有一定的正效应，锌或硒肥施用过量则表现出一定的负效应。若从增产的角度考虑，则硒浓度为0.05 mg/L、锌浓度为0.50 mg/L的处理（Zn2Se1）最理想，而就提高蕹菜营养品质考虑，尤其是就蕹菜硒、锌元素积累效应而言，硒浓度为1 mg/L、锌浓度为1 mg/L的处理（Zn3Se3）较好。而硒锌浓度分别为0.05 mg/L和0.50 mg/L的处理蕹菜产量是硒、锌浓度均为1 mg/L的处理近3倍，故综合考虑产量和营养品质，宜选择硒浓度为0.05 mg/L、锌浓度为0.50 mg/L的硒锌交互水平。此外，本研究中硒浓度的设置依据是：蕹菜单施硒肥的效应是在硒浓度为1 mg/L时效果最好[12]，因此设置硒锌交互试验的最小硒浓度为0.05 mg/L，从本研究结果来看，选择的最优硒锌配比中的硒浓度是本研究设置的最小硒浓度，硒锌配施时，是否存在更小更适合的硒浓度还需进一步的研究。

参考文献

[1] 丛涛，赵霖，鲍善芬. 临床锌营养状况评价进展[J]. 微量元素与健康研究， 1996， 13（4）： 56-57.

[2] 莫海珍，张慜，李秀玲. 菜心富硒规律及其对营养成分的影响[J]. 食品与生物技术学报， 2006， 25（5）： 49-54.

[3] 单金缓，王秀梅，丁良，等. 中草药中硒的生物功能及测定方法研究进展[J]. 中草药， 2003， 34（30）： 280-282.

[4] 段晓琴，赵永亮. 锌硒微肥对油菜苗期锌、硒积累及生理效应的影响[J]. 江苏农业科学， 2009（4）：106， 147.

[5] 昝亚玲，王朝辉，毛晖，等. 施用硒、锌、铁对玉米和大豆产量与营养品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报， 2010， 16 （1）： 252-256.

[6] 昝亚玲，王朝辉， Graham Lyons. 硒、锌对甘蓝型油菜产量和营养品质的影响[J]. 中国油料作物学报， 2010， 32（3）： 413- 417.

[7] 昝亚玲，王朝辉， Graham Lyons. 不同轮作体系土壤残留硒锌对小麦产量与营养品质的影响[J]. 农业环境科学学报， 2010， 29（2）： 235-238.

[8] 王建伟，王朝辉，毛晖，等. 硒锌钼对黄土高原马铃薯和小白菜产量及营养元素与硒镉含量的影响[J]. 农业环境科学学报， 2012， 31（11）： 2 114-2 120.

[9] 张化. 锌、硒及其互作对春小麦产量、养分吸收和锌、硒富集的影响[D]. 呼和浩特：蒙古农业大学， 2005.

[10] 张玉兰，往常全，李冰，等. 硒锌交互对蒙山茶微量矿质营养的影响[J]. 四川农业大学学报， 2007， 25（3）： 288-293.

[11] 王彩霞，张文，卢丽兰，等. 不同浓度锌对蕹菜产量和品质的影响[J]. 热带作物学报， 2014， 35（6）： 1 071-1 075.