王彩霞等

摘 要 采用水培研究了不同濃度鋅（0、0.05、0.5、1、2和4 mg/L）對蕹菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，鋅濃度為0.5 mg/L時，蕹菜生長狀況最佳，產(chǎn)量最高，而當(dāng)鋅濃度大于2 mg/L時，蕹菜生長受阻，產(chǎn)量下降，且產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。與對照相比，鋅濃度為0.05、0.5、1、2.00和4 mg/L的各處理均不同程度地降低了蕹菜硝酸鹽含量，提高了維生素C含量、蛋白質(zhì)含量和可溶性糖含量。其中鋅濃度為0.5 mg/L的處理對增加蕹菜產(chǎn)量和提高蕹菜品質(zhì)效果顯著，是蕹菜水培最適合的鋅施肥水平。

關(guān)鍵詞 鋅；蕹菜；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號 S636 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Effects of Different Zinc Concentration on the Yield

and Quality of Ipomoea aquatica Forsk

WANG Caixia1， ZHANG Wen1， LU Lilan2，F(xiàn)U Chuanliang1，

ZHENG Daojun1， JI Qingmei1，XIE Liangshang1*

1 Key Laboratory for Crop Breeding， Hainan Academy of Agricultural Sciences/Scientific Observing and Experimental

Station of Arable Land Conservation（Hainan）， Ministry of Agriculture， Haikou，Hainan 571100，China

2 Hainan Branch Institute of Medicinal Plants（Hainan Provincial Key Laboratory of Resource Conservation and Development of

Southern Medicine）， Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College， Wanning， Hainan 571533， China

Abstract Hydroponics experiments were conducted to study the effects of Zinc at different concentration（0， 0.05， 0.5， 1， 2 and 4 mg/L）on the yield and quality of I. aquatica Forsk， The results showed that the maximum yield and the best growth of I. aquatica F. were reached while the Zn supply was 0.5 mg/L. But， when Zinc concentration was more than 2 mg/L， the growth was restricted and the yield decreased， and Zinc toxic symptoms appeared. Compared with CK， in the treatment with 0.05， 0.5， 1， 2 and 4 mg/L Zinc， the nitrate contents were reduced， the contents of Vc， protein and soluble sugar were enhanced. The result showed that the optimum concentration of Zinc was 0.5 mg/L， because while the Zn supply was 0.5 mg/L， the yield and the quality of I. aquatica F. significantly increased.

Key words Zinc；Ipomoea aquatica Forsk；Yield；Quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.006

鋅是多種酶的組成成分和酶的激活劑，它具有促進(jìn)人體生長發(fā)育、促進(jìn)維生素A代謝等重要的生理作用[1]。缺鋅時人體表現(xiàn)為免疫力下降，食欲減退、生長遲緩、視覺功能減退、生殖力下降等癥狀。鋅對兒童生長發(fā)育有顯著作用，成人動脈硬化、肺癌、心肌梗塞等疾病都與體內(nèi)鋅含量有關(guān)[2]。因此，人體補(bǔ)鋅一直以來廣受關(guān)注，而以前主要是通過高濃度鋅的藥物來補(bǔ)鋅，隨著科技的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)這種方式成本高且使用不當(dāng)還會有副作用，從而提出了通過高鋅農(nóng)副產(chǎn)品的使用來安全有效改善人體缺鋅的新途徑。同時，鋅也是植物生長發(fā)育所必需的微量元素，參與植物體內(nèi)生長素的合成，對葉綠素的形成和光合作用有重大影響，與蛋白質(zhì)的合成有密切關(guān)系，大量研究也表明合理的施用鋅肥，能夠促進(jìn)作物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)[3-11]。因此，以城鄉(xiāng)居民不可缺少的農(nóng)副產(chǎn)品蔬菜為研究對象，研究其鋅肥的合理使用對蔬菜生產(chǎn)及人體健康都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

蕹菜（Ipomoea aquatica Forsk），又名空心菜，是旋花科番薯屬草本植物，維生素、胡蘿卜素、礦物鹽等含量豐富，有防癌、降脂減肥、防暑解熱、涼血排毒等功效，因此是廣受人們歡迎的葉菜類蔬菜。其原產(chǎn)中國熱帶地區(qū)，廣泛分布于東南亞?，F(xiàn)中國華南、華中、華東和西南各地普遍栽培，也是海南省種植面積最廣的三大葉菜類蔬菜之一。夏季海南高溫多雨嚴(yán)重影響蔬菜生長，是海南生產(chǎn)蔬菜的淡季，而蕹菜適宜高溫潮濕環(huán)境中生長，是海南淡季種植蔬菜良種。

目前，蕹菜合理施肥方面已做了大量研究，但主要集中在氮磷鉀肥及有機(jī)肥的施用上，就蕹菜鋅肥施用方面研究較少，其中，陸艷等[12]對蕹菜土施鋅肥作了研究，研究提出在適宜的施肥條件下，隨著鋅肥施用量的增加，蕹菜產(chǎn)量和含鋅量均增加。就蕹菜水培條件下，施用鋅肥對蕹菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響還未見報(bào)道，因此，筆者設(shè)計(jì)了不同濃度鋅施肥水平的蕹菜水培實(shí)驗(yàn)，研究了不同濃度鋅對蕹菜生長狀況、產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)影響，為確定水培條件下適宜蕹菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生長的鋅濃度提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

青梗柳葉蕹菜，由深圳市范記種子有限公司生產(chǎn)并提供。鋅元素為七水合硫酸鋅（ZnSO4.7H2O）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2012年7～8月在海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室塑料大棚中進(jìn)行。7月19日育苗，22日移栽到沙子中，26日定植到水培裝備中。試驗(yàn)為單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)一個空白和0.05、0.5、1、2和4 mg/L 5個鋅濃度共6個處理，分別用Zn0、Zn1、Zn2、Zn3、Zn4、Zn5表示。試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)。于8月22日收獲。

1.2.2 試驗(yàn)方法 本試驗(yàn)采用營養(yǎng)液盆栽試驗(yàn)，試驗(yàn)盆為塑料小桶，容積5.3 L，上蓋圓形塑料泡沫板，厚約2 cm，泡沫板上鉆直徑約2.5 cm的圓形孔5個，用于栽植蕹菜，每孔移栽2株。另外，在泡沫板中間鉆1個小孔，用于插通氣管。各處理間用多管連接式泵進(jìn)行通氣，每天保持通氣1 h。營養(yǎng)液每5～6 d更換一次，并保持各處理pH值在5.6～6.5范圍內(nèi)。各處理在使用相同基礎(chǔ)營養(yǎng)液的基礎(chǔ)上，添加不同濃度的鋅營養(yǎng)液。每桶盛裝營養(yǎng)液5 L，液面離盆口約3 cm。其中，在培養(yǎng)過程中基礎(chǔ)營養(yǎng)液的濃度變化情況為：1～6 d使用1/4劑量完全營養(yǎng)液、7～12 d用1/2劑量完全營養(yǎng)液、13～18 d用3/4劑量完全營養(yǎng)液、18～28 d用完全營養(yǎng)液。完全營養(yǎng)液配方見表1，該配方元素含量分別為N：210，P：31，K：234，Ca：16，Mg：48，S：64，B：0.5，Mn：0.5，Zn：0.05，F(xiàn)e：0.5 mg/L。

1.2.3 測定項(xiàng)目與方法 1瀏覽項(xiàng)目。蕹菜收獲前一天記錄蕹菜生長狀況，測定蕹菜株高、莖粗、根長等指標(biāo)。收獲后測定蕹菜鮮重、干重。用鮮樣測定蕹菜硝酸鹽含量、Vc含量，用干樣測定其可溶性總糖和蛋白質(zhì)含量。2測定方法[13-14]如下。

硝酸鹽：紫外分光光度法；Vc：2，6-二氯靛酚滴定法；可溶性總糖：鹽酸水解-銅還原直接滴定法；蛋白質(zhì)：H2SO4-混合加速劑蒸餾法；鋅含量：原子吸收分光光度法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析使用Excel和DPS統(tǒng)計(jì)軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度鋅對蕹菜生長狀況的影響

2.3 不同濃度鋅對蕹菜硝酸鹽含量的影響

由圖1可以看出，鋅濃度為0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各處理與對照相比，硝酸鹽含量均有不同程度的降低，其降低幅度分別為7.28%、18.87%、9.59%、4.87%、16.70%。0.5、4 mg/L鋅濃度處理蕹菜的硝酸鹽含量與對照蕹菜的硝酸鹽含量相比差異顯著。其中，Zn2處理（0.5 mg/L鋅濃度）蕹菜的硝酸鹽含量最低。

2.4 不同濃度鋅對蕹菜維生素C含量的影響

由圖2可以看出，鋅濃度為0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各處理與對照相比，維生素C含量均有不同程度的升高，其升高幅度分別為6.04%、11.09%、0.99%、3.01%、25.22%。其中4 mg/L鋅濃度處理蕹菜的維生素C含量與對照蕹菜的維生素C含量相比差異顯著，其他各處理均不同程度上提高了蕹菜維生素C含量，但與對照相比差異未達(dá)到顯著水平，除4 mg/L鋅濃度處理外，0.5 mg/L鋅濃度處理蕹菜的維生素C含量最高。

2.5 不同濃度鋅對蕹菜蛋白質(zhì)含量的影響

由圖3可以看出，蕹菜蛋白質(zhì)含量隨著鋅肥施用量的增加而增加，鋅濃度為0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各處理與對照相比，其增加幅度分別為0.90%、5.18%、7.88%、17.01%、23.87%。其中Zn3、Zn4、Zn5處理與對照相比差異顯著，而Zn1、Zn2處理與對照相比差異未達(dá)到顯著水平。可見，低濃度鋅肥施用對提高蕹菜蛋白質(zhì)含量的作用不明顯。

2.6 不同濃度鋅對蕹菜可溶性糖含量的影響

由圖4可以看出，隨著鋅濃度的增加蕹菜可溶性糖含量不斷增加。與對照相比，Zn1、Zn2、Zn3、Zn4的各處理均顯著增加了蕹菜可溶性糖含量，其增加幅度分別為9.43%、30.77%、32.48%、45.48%。

2.7 不同濃度鋅對蕹菜鋅含量的影響

由圖5看出，隨著鋅濃度的增加蕹菜鋅含量也不斷增加。與對照相比，Zn1、Zn2、Zn3、Zn4、Zn5的各處理均顯著增加了蕹菜鋅含量。其增加幅度為46.55%、92.95%、126.04%、152.38%、199.18%，同時也發(fā)現(xiàn)，隨著施鋅量的成倍提高，蕹菜體內(nèi)含鋅量并不是成倍增長，可見蕹菜對鋅的奢侈吸收是有限的。

3 討論與結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過水培試驗(yàn)，以蕹菜為研究對象，研究了不同濃度鋅對蕹菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：合理的施用鋅肥可以提高蕹菜產(chǎn)量，改善蕹菜品質(zhì)。人們對小白菜、白菜、西芹、苦蕎芽菜、大蒜、菠菜等蔬菜施用鋅肥的效應(yīng)研究也得出了一樣的結(jié)論[3-11]。

陸艷等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，在適宜用量范圍內(nèi)，隨著施鋅量的增加，蕹菜的產(chǎn)量和鋅含量均增加，但過多鋅肥對蕹菜有抑制作用，使產(chǎn)量降低。本研究中，與對照相比，在一定的濃度范圍內(nèi)，隨著鋅濃度的增加，蕹菜生長狀況顯著改善，產(chǎn)量增加，蕹菜含鋅量也不斷增加，而當(dāng)鋅濃度≥2 mg/L時，蕹菜生長狀況受阻，產(chǎn)量下降，且產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。其中鋅濃度為0.5 mg/L時，蕹菜生長狀況最佳，產(chǎn)量最高。

人體攝入硝酸鹽的81.2%來源于蔬菜[15]，而人體攝入的硝酸鹽在細(xì)菌作用下可還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽可使血液中的載氧能力下降，從而導(dǎo)致高鐵血紅蛋白血癥[16]，因此，降低蔬菜中硝酸鹽的含量對人體健康至關(guān)重要，是提高作物品質(zhì)的重要因素。本研究中，鋅濃度為0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各處理與對照相比，硝酸鹽含量均有不同程度的降低，其中鋅濃度為0.5 mg/L的處理蕹菜硝酸鹽含量降低最明顯。

維生素C是人類和動物營養(yǎng)中最重要的維生素之一，它能提高體內(nèi)SOD酶的活性，從而提高機(jī)體的免疫力，對防癌和抗衰老具有重要的作用，其在人和動物體內(nèi)不能被合成，缺乏時會引起壞血病等[4-5]。而蔬菜是人們?nèi)粘＋@得維生素C的主要來源，因此維生素C含量是評價蔬菜品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中與對照相比，各施鋅處理維生素C含量均有不同程度的升高，其中鋅濃度為0.5和4 mg/L的處理維生素C含量增加顯著。

鋅是多種酶的組分和活化劑，是影響蛋白質(zhì)合成最突出的微量元素。Kitagishi等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，缺鋅將降低蛋白質(zhì)合成，其原因是由于缺鋅降低了RNA和核糖體水平以及引起核糖體的變形。合理的鋅肥施用可以提高作物蛋白質(zhì)含量。余章機(jī)等[18]也發(fā)現(xiàn)：鋅離子濃度提高之后，植物體內(nèi)一系列酶活性增強(qiáng)，糖代謝也隨之活躍，所以糖含量增加。本研究也發(fā)現(xiàn)在適宜的鋅施肥水平下，隨著鋅濃度的增加蕹菜蛋白質(zhì)、可溶性糖含量均呈增加趨勢。

綜合考慮，鋅濃度為0.5 mg/L的處理對增加蕹菜產(chǎn)量和提高蕹菜品質(zhì)效果顯著，是蕹菜水培最適合的鋅施肥水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 林劍峰. 必需微量元素鋅營養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 臨床醫(yī)藥實(shí)踐雜志， 2004， 13（12）： 887-889.

[2]戴有盛. 食品的生化與營養(yǎng)[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1994：149-159.

[3] 陳玉真， 張 娟， 黃玉芬，等. 福建省16種蔬菜對鋅毒害敏感性的研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 30（11）： 2 185-2 191.

[4] 陳尚钘， 王宗德， 陳宏偉，等. 添加鋅素營養(yǎng)液對培養(yǎng)苦蕎芽菜品質(zhì)的影響[J].中國食品學(xué)報(bào)，2006，6（6）：47-51.

[5] 王 艷， 王景華，許福明. 鋅肥對日光溫室西芹硝酸鹽及營養(yǎng)品質(zhì)研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2001， 21（4）： 681-683.

[6] 杜新民. 鋅對小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006， 22（11）： 271-275.

[7] 王慧敏， 王正銀. 微量元素鋅與蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系[J]. 磷肥與復(fù)肥， 2006， 21（1）： 74-76.

[8] 牛慶良， 黃丹楓，趙志昆. 增施鋅肥對基質(zhì)培甜瓜品質(zhì)的影響[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)科學(xué)版）， 2006， 24（3）： 235-239.

[9] 廖 佳， 周 浩， 何長征，等. 鋅對不同品種菠菜生長及礦質(zhì)營養(yǎng)吸收的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2008， 34（2）： 139-225.

[10] 楊鳳娟， 劉世琦， 王秀峰，等. 鋅對大蒜生理生化指標(biāo)及營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J]. 土壤肥料， 2005（1）： 35-38.

[11] 謝建治， 劉樹慶， 李博文， 等. 鋅處理對白菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào)， 2004， 31（5）： 668-669.

[12] 陸 艷， 陸申年，顧明華. 施用鋅肥對蕹菜含鋅量及產(chǎn)量的影響[J]. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)， 2004， 23（4）： 296-298.

[13] 中國農(nóng)業(yè)出版社. NY/T1279-2007蔬菜、水果中硝酸鹽的測定紫外分光光度法[S]. 2007.

[14] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)科技出版社， 2000： 331-473.

[15] 沈明珠， 翟寶杰， 東惠茹， 等. 蔬菜硝酸鹽積累的研究[J]. 園藝學(xué)報(bào)， 1989， 9（4）： 41-48.

[16] BOCTDTM D E， ADA C M. Effect of nitrogen， phosphorus and potassium on the performance of surflower（Helianthus annuuls L.）[J]. Crop Research， 1991（4）： 1-100.

[17] Kitagishi K， Obata H， Kondo T. Effect of zinc deficiency on 80S ribosome content of meristematic tissues of rice plant[J]. Soil Sci plant nutr， 1987， 33（3）： 423-429.

[18] 余章機(jī)， 何勇強(qiáng)， 黃時憲，等. 鋅營養(yǎng)對桑葉產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究[J]. 廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1994， 13（2）： 129-133.

責(zé)任編輯：黃 艷