許 真
(鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品工程學(xué)院,河南鶴壁 458030)
人體的多種疾病與缺硒有關(guān),如克山病、癌癥等[1]。我國大部分地區(qū)處于缺硒地帶[2],成人每天攝入的硒元素量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于生物需要量[3]。硒是人體必需的微量元素之一,具有清除自由基、抗氧化、抗癌和提高機(jī)體免疫力的作用[4],其在合成硒代半胱氨酸時(shí),作為酶結(jié)構(gòu)上的一部分存在[5]。很多研究已證實(shí),食用含有豐富植物素的植物對(duì)人體健康因子的激發(fā)具有促進(jìn)作用。人類的健康和植物營養(yǎng)之間具有顯著的正向關(guān)系,很多植物需要的基本營養(yǎng)成分同樣也被人類和動(dòng)物需要,多數(shù)情況下具有相似的作用機(jī)理[5]。因此,提高作物中硒元素的含量是人體補(bǔ)硒最安全經(jīng)濟(jì)的方法。蕓薹屬植物富含生物活性物質(zhì),使這類植物具有明顯的化學(xué)預(yù)防活性[5]。菜薹又稱菜心,是一種重要的十字花科蕓薹屬蔬菜,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),近幾年被越來越多地食用。除了能提供常見的維生素、礦物質(zhì)等元素外,還對(duì)硒素有較強(qiáng)的吸收和積累能力[6],具有抗癌、抗氧化作用。
迄今為止,有關(guān)施用硒肥對(duì)菜薹內(nèi)硒元素的積累和產(chǎn)量的影響尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)通過施用不同濃度的亞硒酸鈉(Na2SeO3)溶液,對(duì)采收期菜薹進(jìn)行硒元素含量和產(chǎn)量測(cè)定,以期為菜薹生產(chǎn)提供科學(xué)合理的施硒方法,為生產(chǎn)富硒植物提供一定的理論基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)材料 供試菜薹為“洪山”,菜薹緊實(shí)勻稱、紅色葉、莖肥葉嫩、纖維少且抗逆性強(qiáng)。
1.2 試劑 硝酸(優(yōu)級(jí)純)、高氯酸(優(yōu)級(jí)純)、鹽酸(優(yōu)級(jí)純)和亞硒酸鈉(分析純)。
1.3 儀器 UV-2000型紫外分光光度計(jì),上海尤尼可儀器有限公司生產(chǎn);TP-114電子分析天平,賽多利斯儀器有限公司生產(chǎn)。
1.4 試驗(yàn)方法
1.4.1 菜薹的栽培 挑選大小一致、顆粒飽滿、無蟲害的“洪山”菜薹種子用清水洗凈,于2017年6月20日播種,采用穴盤育苗,待幼苗長到兩葉一心時(shí),挑選整齊一致的植株定植于盆中,每盆2株,基肥一致,以齊口花為采收標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)配制亞硒酸鈉溶液濃度為 0.0(CK)、0.1、0.5、1.0、1.5 mg/L和2.0 mg/L共6個(gè)處理,其中CK為純水,每個(gè)處理10株,3次重復(fù)。定植2周后(四葉期),土壤施用不同濃度亞硒酸鈉溶液,每隔10 d施用1次,每盆300 mL,直至達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)。
1.4.2 測(cè)定方法 齊口花時(shí)采收,取第4莖節(jié)以上部分進(jìn)行試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定。采集薹莖、薹葉用清水洗干凈,再用蒸餾水沖洗、晾干,置于烘箱內(nèi)105 ℃殺青15 min,60 ℃烘干,過孔徑0.5 mm篩,用于總硒含量測(cè)定[7]。另外,取部分新鮮樣本測(cè)量菜薹薹粗、薹高,稱單株產(chǎn)量。
1.4.3 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS12.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,利用Microsoft Excel 2007繪制圖表。
2.1 不同濃度亞硒酸鈉處理對(duì)菜薹總硒含量的影響 不同濃度亞硒酸鈉處理的菜薹薹莖、薹葉中硒含量的變化如圖1所示。由圖1可以看出,當(dāng)亞硒酸鈉質(zhì)量濃度為0.1 mg/L時(shí),薹莖、薹葉中硒含量增加不明顯;在0.5~1.5 mg/L范圍變化時(shí),薹莖、薹葉中的含硒量明顯增加,濃度為1.5 mg/L時(shí),薹莖中硒含量達(dá)到最高值4.57 μg/g,薹葉中硒含量達(dá)到最高值4.82 μg/g。繼續(xù)增加硒質(zhì)量濃度,薹莖、薹葉中的硒含量有所下降,與1.5 mg/L的處理無顯著性差異。這表明當(dāng)外施硒質(zhì)量濃度為1.5 mg/L時(shí),薹莖、薹葉對(duì)硒的吸收能力已趨于飽和,并且薹莖中硒含量小于薹葉。
圖1 不同亞硒酸鈉濃度處理對(duì)菜薹總硒含量的影響
2.2 不同濃度亞硒酸鈉處理對(duì)菜薹產(chǎn)量的影響 由表1可知,不同濃度亞硒酸鈉處理對(duì)菜薹的生長具有一定影響。隨著溶液濃度的升高,薹高薹粗均具有先增長后下降的趨勢(shì),濃度為1.5 mg/L時(shí),平均株高最高,為27.29 cm,比對(duì)照提高8.1%,差異較顯著;平均薹粗最粗,為1.72 cm,比對(duì)照提高15.4%,差異顯著。
不同硒濃度處理對(duì)菜薹單株產(chǎn)量有一定影響,隨著溶液濃度的升高,菜薹單株產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。處理濃度為1.5 mg/L時(shí),平均單株產(chǎn)量最高,為52.23 g,濃度為2.0 mg/L時(shí),產(chǎn)量稍有降低,但仍高于對(duì)照。
表1 不同亞硒酸鈉濃度處理對(duì)菜薹產(chǎn)量的影響
大量研究表明,蔬菜作物在一定施硒范圍內(nèi),對(duì)硒的吸收能力隨施硒濃度的增加而增大,但施硒濃度過大時(shí),植物體富硒能力下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)植物體造成不同程度的傷害[8]。由本試驗(yàn)可知,隨著施硒濃度的增加,菜薹中總硒含量逐漸升高,在施硒質(zhì)量濃度為1.5 mg/L時(shí),菜薹對(duì)硒的吸收能力達(dá)到最大,繼續(xù)提高施硒濃度,菜薹的富硒能力稍有下降,高濃度硒抑制菜薹對(duì)環(huán)境中硒的吸收和生物轉(zhuǎn)化。有關(guān)高濃度硒對(duì)植物體的毒害作用機(jī)理目前尚不清晰,有研究發(fā)現(xiàn),高濃度硒會(huì)影響植物體可溶性糖、蛋白質(zhì)等的含量變化,還會(huì)促進(jìn)脫落酸形成[9],此機(jī)理有待進(jìn)一步研究。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),薹葉中的硒素積累大于薹莖,可能是由于作物的不同部位對(duì)硒的富集能力不同。
目前已有很多研究報(bào)道,低濃度硒能促進(jìn)植物生長,高濃度硒會(huì)抑制作物生長,并產(chǎn)生毒害[10]。有研究顯示,施硒濃度為0.1 mg/kg時(shí),青花菜產(chǎn)量比對(duì)照提高,50 mg/kg時(shí)青花菜植株變矮,葉片變小,隨著硒濃度增加,癥狀漸重[11]。對(duì)大蒜葉面噴施適宜濃度亞硒酸鈉溶液,葉片氣孔導(dǎo)度增加,二氧化碳同化能力增強(qiáng),光合速率提高,蒜頭產(chǎn)量顯著提高,但當(dāng)噴施濃度超過1 500 mg/L,出現(xiàn)中毒癥狀,產(chǎn)量下降[12]。梁春紅等[13]研究發(fā)現(xiàn),硒處理對(duì)薹莖高度影響不大,但對(duì)薹粗影響顯著,隨著硒濃度增加,薹粗增加顯著,達(dá)到一定濃度后,薹粗下降;菜薹鮮質(zhì)量隨硒濃度增加而增加,濃度為0.5 mg/L時(shí),鮮質(zhì)量達(dá)最大值,繼續(xù)增加硒濃度,鮮質(zhì)量下降。本研究發(fā)現(xiàn),隨著硒濃度的增加,薹粗、薹高、單株產(chǎn)量均有所增加,濃度為1.5 mg/L時(shí),三者均達(dá)最大值,顯著高于對(duì)照;濃度為2.0 mg/L,菜薹生長量不再增加,但與1.5 mg/L處理差別不顯著。與梁春紅等[13]的結(jié)論不一致,可能是選用品種和試驗(yàn)方法不同造成的。
菜薹在不同生育期、不同地域、使用不同栽培方法,對(duì)硒素的積累及產(chǎn)量都會(huì)有一定影響。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,土壤施硒濃度為1.5 mg/L時(shí),薹莖薹葉中硒素均達(dá)到最大值,產(chǎn)量也達(dá)最大值。所以,在生產(chǎn)中,可采用此濃度的亞硒酸鈉溶液以提高菜薹的硒素含量及產(chǎn)量。
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