锌肥对设施黄瓜品质的影响

摘要：本试验以设施黄瓜品种‘吉杂四号’为研究对象，在水肥一体化的条件下，通过滴灌的方式施用微量元素锌肥料，研究了锌元素对设施黄瓜品质的影响，经过不同处理的试验，总结出黄瓜栽培中锌肥最佳的施用量，为蔬菜生产中微量元素锌的应用提供了参考，主要研究成果如下：锌肥处理能够显著影响黄瓜植株的主要营养品质。通过试验分析，T4处理的可溶性固形物最高，达到3.49%，与对照CK处理相比提高了15.1%，T3处理的可溶性固形物达到了3.4%，与对照CK处理相比提高了12.2%；在可溶性糖中，T3处理含量最高，达到22.56 mg·g-1，与对照CK相比提高了39.1%；各处理黄瓜果实的可溶性蛋白，T3处理含量最高，达到1.16 mg·g-1，与对照CK相比提高了39.7%；各处理黄瓜果实的维生素C，T3处理含量最高，达到6.14 mg/100g，比T4处理高18%，锌肥处理与对照CK呈显著差异，但是锌肥处理之间差异不显著。施用微量元素锌作为肥料对黄瓜品质有积极的促进作用，特别是施用1.0 kg/667m2的T3处理对改善果实品质效果最好。

关键词：黄瓜；锌肥；品质

黄瓜是世界广泛栽培的主要蔬菜作物之一，在保护地设施栽培中尤其如此，是设施蔬菜的重要品种之一。黄瓜可以作为熟食、腌渍的蔬菜，有较高的营养价值和保健价值，经常被人们当作水果生食，其口感清脆，味道浓郁，受到广大消费者喜爱[1]，足以看出黄瓜在人民生活中的重要地位，其具有广阔的市场。黄瓜中可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量是品质研究的重要方面，通过主成分分析得出营养品质性状具有95.9%的遗传信息，且黄瓜的营养品质变异的94.48%是由可溶性蛋白、维生素C、可溶性糖和可溶性固形物4个性状决定的。锌（Zn）是影响动植物正常生理代谢活动所必需的重要微量元素之一，锌与碳水化合物的转化密切相关，在合成蛋白质中发挥关键作用。在设施黄瓜的栽培过程中，适当地施用锌肥可以促进锌与氮、磷、钾等养分的相互作用，提高矿物营养元素的吸收利用效率，同时，增加黄瓜的维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白等含量，所以在保护地实际生产过程中，进行科学的施用锌肥，可有效提高黄瓜产量和果实品质。

保护地栽培黄瓜在高效利用微量元素肥料，进一步提高品质和产量方面，缺少科学的技术依据，以何种方式增加设施黄瓜的含锌量，施用多少锌肥能够增加黄瓜果实中的锌元素含量。本试验通过水肥一体化方式施用不同处理的锌肥，探讨不同施锌量对黄瓜品质的影响，找到最能提高黄瓜营养品质的锌肥施用量，为进一步提高黄瓜栽培的品质打下坚实的基础，为研究矿质元素作用机理提供依据。

人们食用大量含有硝酸盐的蔬菜可能会对身体产生毒害作用，进而引起重大健康问题。锌元素作为激活剂，能够提高植物体内多种酶的活性，当作物施用适量的锌肥时，有效提高了作物体内硝酸还原酶的活性，进而降低植株硝酸盐含量。隋利等对紫苏生长及营养品质的影响研究中，发现施用适量的锌肥可以降低紫苏叶片中硝酸盐含量和MDA含量[2]；赵建所等在研究中发现，提高锌肥的施用量可以提高生菜硝酸还原酶活性，进而降低生菜可食用器官的硝酸盐含量[3]，常连生等研究指出在白菜、空心菜、芹菜等蔬菜上适量施用锌肥，能有效能够提高十字花科和伞形科蔬菜品质，而且对降低作物其体内硝酸盐含量有积极作用[4]。

维生素C含量是衡量蔬菜特别是果菜品质的重要指标之一，在设施蔬菜生产上通过施加锌肥而实现提高维生素C的含量。李星等研究发现锌肥能显著提高“大西洋”马铃薯块茎中维生素C[5]；徐梦珠对浙台湾紫罗兰等4个不同番茄品种施用不同水平的锌肥，发现施用适量锌肥有效增加了番茄的维生素C的含量[6]；张铖锋研究指出，外源锌的施用，番茄果实中的番茄红素和维生素C含量呈现显著性正相关[7]，维生素含量呈显著升高趋势；刘怀伟在琯溪蜜柚配施适量的锌肥，有效提高了维生素C的含量，达到19.12 mg/100g[8]；郭宇等试验发现，对芹菜施用４ g·L-1的锌肥后，维生素C的含量最高，可达到3.4 mg/100g[9];黄平明等研究发现，在施用氮磷钾肥的基础上同时配合施用适量的锌肥，可提高作物维生素C达到13.4%[10]；杜新民的试验发现，小白菜维生素C的含量与施锌肥多少呈正比[11]，在施用氮磷钾肥同时配施锌肥对大蒜、大白菜、黄瓜[12]、番茄等维生素C含量均有明显提升作用。

可溶性糖的含量是衡量蔬菜营养品质的关键指标之一。有研究显示缺乏锌会降低蔗糖合成酶的活性，进而导

致甜菜的糖分含量下降，影响1，6-磷酸果糖的转化过程。适量施用锌可以增加西瓜、黄瓜、苦瓜[13]、芹菜[14]中可溶性糖的含量，显著提高西芹[15]的体内可溶性糖含量，也可通过配施锌肥与氮肥、钾肥实现。WHITE P J，BROADLEY M R[16]、侯雷平[17]、PENG L X[18]等研究认为，适宜浓度的锌肥能够提升作物果实风味品质和营养物质；Zhang等人的试验发现，外源锌的施用能够提高苹果作物的糖类积累[19]；王小晶等锌肥对两个品种茄子果实品质的效应的研究中，发现不同锌肥施用量对不同品种茄子的可溶性糖有显著的影响，两个品种在施用锌浓度为20 mg·kg-1时，果实维生素含量最高[20]；王妮妮在研究中发现，对设施番茄采用不同锌肥处理均有效提高了可溶性糖含量，且所有处理与对照呈现显著性差异[21]。王永珍等研究发现，施用锌肥可以通过提高维生素C含量，进而改善番茄果实品质[22]；李美玲等研究发现，不同施用锌肥的方式可以提高朝天椒维生素C和辣椒素的含量[23]。

在草莓栽培中，施用每667 m2施用1. 2 kg硫酸锌的效果最佳，可溶性固形物更高，Zn2处理显著高于其他处理，相比CK及其他处理高1.9%、1.4%、0.9%[24]，崔昭昭研究证明了施用锌肥后，网纹甜瓜的叶片Zn含量与中心可溶性固形物之间存在明显的强正相关关系[25]。锌元素对西瓜的可溶性固形提升效果比硼更为显著，尤其在增加西瓜边缘可溶性固形方面表现最为突出。施用NPKZn和NPKBZn处理的西瓜边缘可溶性固形分别较施用NP、NPK、NPKB处理显著增加了21.60%、7.07%和8.24%[26]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种：黄瓜，‘吉杂4号’。

供试土壤：田园黑土。

试验土壤基本理化性状：具体详见表1-1。

供试肥料：尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾，锌肥为七水硫酸锌[zn含量≧22%，生产许可证号为：饲料（2012）2306]。

1.2 试验设计

在吉林农业大学教学与科研基地大棚内进行试验，试验设置4个肥料处理和1个对照，共5个处理。试验以对照处理（CK）完全不施肥，其他处理在常规施肥量（尿素31.89 kg/667m2、磷酸二氢钾24.67kg/667m2、硫酸钾23.56 kg/667m2）基础上，设置4个锌肥处理，具体详见表1-2。

各处理肥料通过水肥一体化滴灌系统进行施肥。在定植时，氮磷钾常规肥料的60%作为基肥，其余40%常规肥料以及锌肥分别在6月11日、6月20日、6月29日、7月9日、7月19日（即定植后的10 d、20 d、30 d、40 d、50 d）通过滴灌系统进行5次施用，5次施肥均在上午八点到十点之间进行。试验于2023年3月30日浸种催芽，4月1日播种，4月10日将黄瓜幼苗由育苗盘分植到8 cm×8 cm营养钵中，5月6日，在黄瓜幼苗长至三叶一心时，选取长势一致的黄瓜壮苗定植到塑料盆中（规格为：顶边直径20.5 cm，底部直径15 cm，深20 cm，容积为2.2 L），每盆1株，每个处理10盆，3次重复，在黄瓜第一花现蕾后施用锌肥，采取单干整枝，生长管理期间及时进行吊蔓、除草、去侧枝、浇水等田间管理方式，各处理均相同，同时，若发现病虫害等不可抗因素干扰，各处理施用的农药等操作都一致。

1.3 试验指标测定与方法

果实品质的测定

测试黄瓜果实样品为成熟果实，每处理随机摘取5个黄瓜成熟果实进行品质测定。

可溶性糖含量：蒽酮法[27]。

维生素C含量：2，6-二氯酚靛酚滴定法[27]。

可溶性蛋白质含量：考马斯亮蓝G-250染色法[27]。

可溶性固形物：电子糖度仪器[27]。

有机酸含量：氢氧化钠滴定法[27]。

硝酸盐：紫外分光光度法[28]

1.4 统计分析

数据整理和统计采用Microsoft Excel 2018；使用SPSS statistics 27 .0软件进行显著性分析；

2 结果与分析

2.1 锌肥对黄瓜可溶性固形物的影响

由表1-3可知，锌肥对设施黄瓜的可溶性固形物具有显著的影响，不同处理的黄瓜可溶性固形由高到低依次为T4gt;T3gt;T2gt;T1gt;CK，T4处理的可溶性固形最高，为3.49%，完全空白对照CK处理可溶性固形最低，为3.03%，各处理分别较CK处理提高了15.1%、12.1%、5.5%和2.2%，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别提高了3.2%、9.7%、12.6%，T1处理与CK处理之间差异效果不显著，T4和T3处理之间差异不显著，但与CK处理差异显著。

2.2 锌肥对黄瓜可溶性糖含量的影响

由表1-3可知，黄瓜各处理可溶性糖的由高到低顺序是T3gt;T4gt;T2gt;T1gt;CK，其中T3处理黄瓜可溶性糖与对照CK相比具有显著性差异，含量优于其他处理达到最高，为22.56 mg·g-1，T4含量低于T3处理，为20.13 mg·g-1，分别较CK处理高39.1%和24.2%，T1、T2、T4处理没有显著性差异，T1、和T2处理含糖量分别比CK处理高11.8%、18.1%，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别提高了5.6%、24.4%、11%，施用锌肥的T3处理对黄瓜果实可溶性糖含量效果明显，说明施用适量的锌肥可以显著提高黄瓜可溶性糖含量。

2.3 锌肥对黄瓜可溶性蛋白含量的影响

由表1-3可知，锌肥处理对黄瓜可溶性蛋白影响中，T3处理效果最佳，可溶性蛋白含量达到最高，显著高于其他处理，为1.09 mg·g-1，与T4处理差异不显著，但T3和T4与其他处理差异性显著；T2、T1处理与CK处理没有显著性差异，各处理可溶性蛋白含量由高到低顺序为T3gt;T4gt;T2gt;T1gt;CK，分别较CK处理提高了31.3%、21.7%、12%和1.2%，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别提高了10.7%、29.8%、20.2%，CK处理的含量值最低，含量为0.83 mg·g-1，说明锌肥的施用对黄瓜果实可溶性蛋白的提高具有显著的影响，施用锌可增加可溶性蛋白含量。

2.4 锌肥对黄瓜维生素C含量的影响

维生素C是蔬菜重要的营养品质，黄瓜维生素C含量为判断黄瓜品质的重要指标之一。由表1-3可知，黄瓜果实的维生素C含量因处理锌肥量不同而呈现出不同的水平，按从高到低的顺序排列为T3gt;T4gt;T2gt;T1gt;CK，T3处理含量最高，为6.14 mg/100g，与CK处理呈现出显著性差异，T4处理排在其次，其维生素C含量为5.2 mg/100g，在T4、T2和T1处理之间没有显著差异，但与CK处理相比更显著。这表明，在施用氮磷钾肥的同时补充适量锌肥有助于提高设施黄瓜的维生素C含量。

2.5 锌肥对黄瓜果实硬度的影响

硬度是黄瓜果实口感的参考指标之一，由表1-3可知，各处理与对照CK形成了显著性差异，说明锌肥处理能够提高黄瓜果实的硬度。各处理硬度高低为T4gt;T3gt;T2gt;T1gt;CK，其中T4处理果实硬度最高，T3处理次之，CK处理硬度最低，各处理分别较CK处理提高了23.8%、17.5%、13.8%和10.6%，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别提高了2.9%、6.2%、11.9%。T4处理与其他处理呈显著性差异，T1与T2、T2与T3差异不显著，但都与对照CK呈显著差异。本试验说明施用锌肥的处理促进了植株对其他矿物元素比如钙的吸收进而提高果实硬度，施用锌肥能够影响设施黄瓜果实的硬度，增加耐贮性。

2.6 锌肥对黄瓜有机酸含量的影响

由表1-3可知，施用锌肥显著降低了黄瓜的有机酸含量。不同锌肥处理设施黄瓜果实有机酸含量与完全空白对照CK均形成了显著性差异，表现为CKgt;T1gt;T2gt;T4gt;T3，CK处理的有机酸含量值最大，为0.142%，T3处理黄瓜有机酸含量最低，为0.101%，各处理分别较CK处理降低了10.6%、13.8%、17.5%和23.8%，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别降低了2.9%、6.2%、11.9%。说明施用锌肥能够降低果实有机酸含量，而且不同锌肥施用量对设施黄瓜有机酸有不同影响。

2.7 锌肥对黄瓜硝酸盐含量的影响

硝酸盐含量是蔬菜优良品质的重要参考指标之一，有很多人（沈明珠，王朝辉等）很早就关注硝酸盐对人体的毒害作用。黄瓜属于低硝酸盐积累的果菜类蔬菜，因此硝酸盐含量的高低是衡量黄瓜肥料安全的重要指标，由表1-3可知，各处理硝酸盐的含量与完全空白对照CK形成了显著性差异，但T1与T2之间、T2与T3之间差异不显著，不同锌肥处理，果实的硝酸盐含量不同，其中T3处理硝酸盐含量最低，为128.8 mg·kg-1，T4处理次之，为132.79 mg·kg-1，各处理硝酸盐含量由大到小顺序为CKgt;T1gt;T2gt;T4gt;T3，分别比CK处理低9.8%、7.1%、6.5%、5.4%，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别降低了1.2%、4.7%、1.8%，说明锌肥处理能够显著提高硝酸还原酶的活性，降低设施黄瓜果实的硝酸盐含量，本试验中，定植后第40天后进入盛果期，经过检测各处理果实锌含量最高为1.76 mg·kg-1，各处理中对照CK硝酸盐含量最高，为142.87 mg·kg-1，各处理锌和硝酸盐含量远低于蔬菜可食部分中硝酸盐含量（国家卫生标准为432 mg·kg-1）（Baianchiamp;Avato，Percyetal.）国家食品标准要求，可安全食用。

3 讨论与结论

3.1 讨论

施用锌肥可以显著提高果实的品质，可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白质等营养物质指标是衡量果实品质的重要因子。胡源然等对梨树[29]、刘怀伟等对蜜柚[30]、张勇[31]、侯广欣[79]等对作物施用锌肥后，发现能够有效提高果实可溶性固形物、可溶性糖含量。以上前人研究成果与本试验结果一致，本试验施用锌肥的处理显著提高了黄瓜的可溶性固形物、可溶性糖含量，与未施用锌肥相比施用锌肥显著提高了黄瓜的品质，其中可溶性糖施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理分别提高了5.6%、24.4%、11.0%，可溶性固形物分别提高了3.23%、9.6%、12.5%。付力成等提出的Zn是RNA 聚合酶等多种酶的组成成分， 对蛋白质合成具有重要影响，施用锌可增加可溶性蛋白含量[32]，胡源然等对梨树[29]、刘怀伟等对蜜柚[30]研究发现，施用锌肥后对提高可溶性蛋白的含量有积极促进作用，本试验的研究可溶性蛋白含量结果与他们的研究相同，本试验施用锌肥的处理显著提高了黄瓜的可溶性蛋白含量，施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理可溶性蛋白分别提高了10.7%、29%、20.2%，说明锌肥施用效果显著。赵丽芳等研究表明， 根施锌肥均能够显著提高土壤中有效锌含量及植株的净光合速率进而降低有机酸含量[33]，这也与本试验研究结果相符，本试验施用锌肥的T2、T3、T4处理比未施用锌肥的T1处理有机酸降低了2.9%、6.2%、11.9%，说明施用锌肥能够降低果实有机酸含量，提高果实品质，而且不同锌肥施用量对设施黄瓜有机酸有不同影响。李海东等适度施锌可以提高氮同化关键酶硝酸还原酶的活性[34]，刘咏艳等认为与CK相比，各处理均不同程度增强烤烟叶片发育过程中硝酸还原酶（nitrate reductase，NR）和蔗糖转化酶（sucrose invertase，INV）活性[35]，他们的研究与本试验结果一致，本试验施用锌肥的处理显著降低了黄瓜果实硝酸盐的含量，与未施用锌肥的T1处理相比硝酸盐分别降低了1.19%、4.9%、1.89%。从各个品质指标看，施用锌肥对黄瓜品质有积极的促进效果，其中T 3处理对黄瓜品质的主要指标影响最为显著。

适量的锌肥也能够显著提高果实维生素C、有机酸含量等影响果实内在品质，同时降低果实硝酸盐含量。但本研究也证明了，产量以及内在品质等各项指标不是随着锌肥的用量提高而提高，相反随着锌肥量的增高叶绿素含量和净光合速率等明显下降、活性氧产生增多，果实的风味与品质反而下降，这些与前人研究的成果相同。

3.2 结论

施入锌肥可以有效提高设施黄瓜的品质。锌肥用量为1.0 kg/667m2的T3处理对黄瓜果实的品质提高最显著，其硝酸盐含量最低，为128.8 mg·kg-1；各处理硝酸盐分别比CK处理低5.4%、6.5%、9.8%、7.1%；T3处理黄瓜有机酸含量最低，为0.101%；T4处理果实硬度最高，T3处理次之；T3处理可溶性糖含量优于其他处理，含量达到最高，为22.56 mg·g-1，同时，果实维生素C含量T3处理含量最高，为6.14 mg/100g，与CK处理形成显著性差异，可溶性固形物中，锌肥用量为1.5 kg/667m2的处理含量最高，比对照高13.5%，T3处理次之，较CK处理提高了12.2%，比未施锌肥的T1处理提高了9.6%。施用锌肥为1.0 kg/667m2的T3处理对提高黄瓜的品质效果最佳。

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