菜用型甘薯中硒的累积及分布规律研究
2019-08-23万玲朱国鹏陈艳丽王旭曾丽萍
万玲 朱国鹏 陈艳丽 王旭 曾丽萍
摘要 试验采用不同品种甘薯进行无土栽培,通过人工喷施不同浓度硒溶液,比较不同硒浓度下相同品种甘薯中硒含量和分布以及相同硒浓度下不同品种甘薯中硒含量和分布。结果表明,无土栽培甘薯可以通过人工施硒肥富硒,且硒含量随着人工硒溶液浓度的增加而增加;不同甘薯部位硒吸收量不同,表现为叶中硒含量高于茎中硒含量;不同品种甘薯水培和基质培吸收硒肥效果较好的均为苏薯16和苏薯17。
关键词 菜用甘薯;硒含量;累积;分布规律
中图分类号 S531 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2019)13-0059-02 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
硒是人体必需的一种微量元素[1],是谷胱甘肽过氧化酶的重要组成元素,与人类健康密切相关。研究结果表明,人体如果缺硒会导致各种病症,如大骨节病、糖尿病、心脑血管病等[2-4],适当补硒可以防癌、抗衰老、提高机体免疫力[5]。人体自身不能合成硒,只能依靠食物从外界获取。我国有2/3的地区是缺硒地带[6],成人的硒摄入量远低于生物需要量(40 μg/d)以及我国营养学会推荐的成人需要量(50 μg/d)[7-9]。研究发现,人工施加适当浓度的外源硒生产出的产品能安全有效地补充人体硒,已成为行之有效的补硒途径。因此,很有必要研究外源施硒对植物硒含量的影响。
适宜浓度的外源硒供给能促进植物快速生长、提高作物产量、改善作物品质。不同作物之间对硒元素的吸收和累积规律有差异[8],施硒可以提高高粱、花生、水稻、大豆、油菜等粮油作物和青菜、番茄、黄瓜等蔬菜作物中的硒含量[10-12]。吴露露[13]通过试验发现,不同品种的水稻硒含量存在较大差异,即不同品种杂交水稻的富硒能力有差异。
甘薯(Ipomoea batatas Lam.)作为一种营养丰富、用途广泛的农作物,在我国拥有悠久的栽培历史。廖 青等[14]研究发现,不同施硒方式可显著提高甘薯薯块中硒含量,不同品种的硒含量也有显著性差异。郭文慧等[15]认为,施硒可显著提高紫甘薯薯块中硒含量,不同品种紫甘薯硒含量差异达到显著水平,不同器官的硒含量由高到低为薯块>茎>叶。李彦青等[16]从不同品种的甘薯中筛选出自然富硒能力较强的甘薯品种,然后通过增施不同浓度外源硒来提高甘薯硒含量。
甘薯茎尖在营养组成上较其他热带类蔬菜富含VB、钙、铁、锌和蛋白质,抗病虫、耐湿[17],因其清香爽滑的口感和绿色健康的栽培方式而受到热带地区人们的喜爱,是人们餐桌上常见的菜肴之一。研究不同品种甘薯茎尖硒的累积及分布规律,有利于对甘薯茎尖的进一步开发和利用奠定理论基础,对增进人体健康、提升产业竞争力有重要作用[18-19]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的甘薯苗采自海南大学海甸校区试验基地,共6个品种,分别为川山紫、徐薯18、海南本地紫薯、宁紫薯、苏薯17、苏薯16。选取无病、新鲜、叶片相对完好、无虫咬、带顶端嫩芽和5片叶子的嫩梢部分扦插于水培桶和基质培容器中。
1.2 试验设计
试验地点为海南大学园艺学院教学基地。试验采用无土栽培,分2個小组,一个小组为水培,另一个小组为基质栽培。水培试验[20-22]采用深桶水培的方式,每个水桶种植4株甘薯苗。硒肥施用方式参考侯 松等[23]采用的甘薯叶面喷施方式,硒源采用亚硒酸钠溶液,每个品种设置3个浓度梯度,即3、15、30 mg/L,每个水培桶喷施1种浓度,3次重复。基质培试验是将泥炭、珍珠岩、羊粪和椰糠等按设计比例配比,放置于阳光处杀菌消毒;硒溶液浓度梯度与水培相同。
1.3 试验方法
将采集好的甘薯苗清洗处理后一部分扦插于水培桶内,用日本园式配方营养液栽培,水培甘薯苗长根出现一次新芽后,每隔2 d喷施硒溶液1次;将另一部分插于基质袋内,苗长出1~2枝新芽后开始处理,每周对甘薯叶面喷施硒溶液1次。在培养过程中,及时做好病虫害预防和治理。
1.4 样品采集与指标测定
1.4.1 样品采集与处理。水培甘薯施硒15 d后采集甘薯的叶片和茎,基质培甘薯生长60 d后采收。每个品种每个浓度下的叶和茎单独装在试验袋内,贴上对应的品种和浓度标签,放置于实验室冷藏保存。每个试验袋采集样品500 g。
1.4.2 样品测定。将所得样品送至相关部门进行检测,检验和判断依据采用《食品国家标准 食品中硒的测定》(GB 5009.93—2017)测定硒的含量。
1.5 数据处理
使用SPSS 24对不同品种、不同浓度处理进行统计、单因素方差分析,用LSD法进行显著性差异检验,显著性水平设定为α=0.05。使用Excel对数据结果进行更为直观的图形分析,从而得出不同浓度对不同甘薯品种各部位硒含量影响的差异。
2 结果与分析
由表1可知,同一处理浓度下不同品种甘薯中硒含量均表现为水培>基质培,甘薯同一部位硒含量随着硒溶液浓度的升高而升高,各处理间具有差异显著性。
无论是水培还是基质培,甘薯叶和茎中的硒含量都会随着硒浓度的升高而升高。当硒浓度为3 mg/L时,甘薯叶和茎中硒含量最低;当硒浓度为30 mg/L时,甘薯叶和茎的含量最高。相对于基质培,水培甘薯对硒的吸收量较高,有可能与设施的环境控制有关,良好的环境条件有利于植物对硒的吸收和利用。
无论是水培还是基质培,在相同硒浓度下,不同部位硒含量表现为叶>茎。不同品种吸收硒的量不同,但每个品种叶中硒含量均高于茎。其中,苏薯16、苏薯17叶和茎的硒含量较其他品种高,在试验最高浓度下,水培苏薯16叶中硒含量可达2.203 mg/kg、苏薯17叶中硒含量可达2.436 mg/kg。甘薯叶吸收硒能力最差的品种是海南本地甘薯,在硒浓度为3 mg/L和15 mg/L时,海南本地甘薯叶吸收的硒最少,分别仅是对应施硒浓度下最高叶中硒含量品种的0.54倍和0.58倍;在硒浓度为30 mg/L水培中徐薯18甘薯叶硒含量(1.264 mg/kg)排倒数第二,与甘薯叶硒含量最低的川山紫甘薯仅相差0.08 mg/kg,而苏薯17含量最高(2.436 mg/kg)。甘薯茎吸收效果最差的品种是宁紫薯,在3个试验浓度下茎中硒含量均为最低;从叶、茎吸收差来看,3个试验浓度下,海南本地甘薯品种的叶、茎吸收差最小,说明海南本地甘薯叶和茎吸收硒最均匀;而苏薯16、苏薯17叶、茎吸收差较大,但吸收效果较好。
3 结论与讨论
试验结果表明,甘薯茎尖可以通过人工硒源富硒,硒含量随着人工硒源浓度的增加而增加,这一结果与郭文慧等[15]的研究结果相符。不同甘薯部位硒吸收量不同,表现为叶中硒含量>茎中硒含量,因而甘薯硒含量的富集器官可优先考虑为甘薯叶,这也符合人们将甘薯叶作为新鲜美味食材的习惯。不同品种水培吸收硒的结果不同,其中吸收效果较好的品种是苏薯16和苏薯17,由于这2个品种的叶、茎硒含量差与其他试验品种的叶、茎硒含量差相比较大,且甘薯叶硒含量较大,故这2个品种更适合作为富硒甘薯叶食材进行生产。
4 致谢
谢云峰、杨静等同学参加本研究部分相关工作,特此致谢。
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