呂小娜 王鑫鑫

(運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西 運(yùn)城 044000)

芽菜的生產(chǎn)在我國(guó)歷史悠久[1]，人們常食用的芽菜有豌豆芽、葵花籽芽、綠豆芽、黃豆芽等[2]。豌豆苗中含有豐富的維生素C、胡蘿卜素、鉀元素和維生素B[3-5]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高且具有非常大的增產(chǎn)潛力[6]。

微量元素是植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素[7]，在植物生長(zhǎng)中起著重要作用，鋅間接地影響生長(zhǎng)素的形成，還會(huì)增加植物體內(nèi)纖維素、蛋白質(zhì)、葉綠體等含量，鋅溶液處理種子不僅可以提高芽菜種子的發(fā)芽率，而且對(duì)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育起促進(jìn)作用；鐵是植物進(jìn)行正常生命活動(dòng)以及生理活動(dòng)所必需的微量元素之一，雖然鐵在地殼中含量豐富，但在各種類型的土壤中，大部分表現(xiàn)為利用率較低，導(dǎo)致植物缺鐵現(xiàn)象普遍存在，鐵影響葉綠體的形成，所以缺鐵癥狀首先出現(xiàn)在芽和幼葉上[8]；硒對(duì)作物生長(zhǎng)是否存在必要性目前還未被證實(shí)，但硒元素是人類食物鏈中吸收硒元素的主要來(lái)源，具有不可替代的作用[9]。硒元素可以增強(qiáng)作物的耐脅迫能力，當(dāng)作物面臨各種惡劣環(huán)境或者內(nèi)部不良狀況時(shí)，都能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)，如減輕重金屬毒害等。低濃度的硒可增強(qiáng)作物的光合作用、呼吸作用，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)，對(duì)作物的抗氧化作用方面也起著重要作用。

芽苗菜大多數(shù)生長(zhǎng)周期短、易于培養(yǎng)、生命力強(qiáng)，只要保證合適的溫度、水分就可以生長(zhǎng)，是營(yíng)養(yǎng)豐富，且具有保健功效的一類高檔蔬菜，能夠增強(qiáng)人們的胃口，容易消化，并且具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和某些藥用價(jià)值，可以達(dá)到強(qiáng)身健體的效果。隨著人們對(duì)芽菜蔬菜的需求，針對(duì)芽苗菜的研究，必須尋找與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)結(jié)合的生產(chǎn)方式，找到最適生長(zhǎng)要素及微量元素含量，對(duì)增加芽苗菜的產(chǎn)量以及品質(zhì)具有重大意義。

本研究以常見(jiàn)的豌豆為試材，探究微量元素對(duì)豌豆芽苗菜的生長(zhǎng)作用，以及豌豆苗中葉綠素含量的變化，使原本富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的豌豆芽苗菜，可以在對(duì)人體進(jìn)行生物富集的同時(shí)，補(bǔ)充人體缺乏的微量營(yíng)養(yǎng)素，從而探究出一種安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的芽苗菜。

1 材料與方法

1.1 材料

用于本次試驗(yàn)的豌豆種子滿足純度90%、凈度97%、發(fā)芽率96%條件，選擇籽粒飽滿、大小均等的豌豆種子，取160粒。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 微量元素的濃度設(shè)置

鋅源采用硫酸鋅試劑配制，設(shè)置濃度分別為0mg·L-1、15mg·L-1、25mg·L-1、35mg·L-1、45mg·L-1、55mg·L-1。

鐵源采用Fe-EDTA試劑配制，設(shè)置濃度分別為0mg·L-1、15mg·L-1、20mg·L-1、25mg·L-1、30mg·L-1、35mg·L-1。

硒源采用硒粉試劑配制，設(shè)置濃度分別為0mg·L-1、100mg·L-1、200mg·L-1、300mg·L-1、400mg·L-1、500mg·L-1[10]。

1.2.2 浸種富集法

篩選出干凈的豌豆粒，用10%的高錳酸鉀浸泡15min，再用清水沖洗干凈，防止芽苗菜生長(zhǎng)期間出現(xiàn)病蟲害。配制5個(gè)不同濃度的鋅、鐵、硒3種微量元素液，各100mL，分別放入10粒豌豆，浸泡10～20h，將浸泡好的豌豆放在底部鋪有吸水紙的育苗盤中，上面覆蓋一層滅菌紗布，使長(zhǎng)出的芽苗保持高度整齊一致，然后放在20～28℃的恒溫培養(yǎng)箱中避光催芽，每天進(jìn)行觀察；待豌豆芽苗長(zhǎng)至2～4cm時(shí)，揭下紗布讓其繼續(xù)在20～28℃的恒溫培養(yǎng)箱中避光生長(zhǎng)，并去除生長(zhǎng)不正常的豌豆芽苗；豌豆芽苗長(zhǎng)至8～10cm，放在恒溫下進(jìn)行培養(yǎng)，待豌豆芽苗長(zhǎng)至12～16cm時(shí)，即獲得浸種處理的豌豆芽苗菜，每天對(duì)其記錄，培養(yǎng)期間每隔24h噴施25mL無(wú)菌水。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)定及方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

從不同的微量元素處理方法中選擇對(duì)照組和處理組的豌豆苗，將不可食用部分和可食用部分分離，分別測(cè)出鮮重、根長(zhǎng)、苗高，并計(jì)算出根冠比。

1.3.2 葉綠素含量的測(cè)定

取新鮮豌豆芽苗，用蒸餾水清洗可食部分，并把新鮮葉片上的水吸走，去除粗大的葉脈，剩余部分剪碎作為試驗(yàn)樣品。隨機(jī)取樣，秤取0.1g葉片，放入研缽體中加入丙酮1mL，再加入少量的碳酸鈣和石英砂，研磨均勻后再加80%丙酮5mL，然后把漿體轉(zhuǎn)入離心管中，用適量相同濃度的丙酮清洗研缽，一并轉(zhuǎn)入離心管，離心后去除沉淀部分。取1mL液體，加入80%丙酮4mL轉(zhuǎn)入比色杯中，以80%丙酮作為對(duì)照，測(cè)定663nm以及645nm處的吸光度值[11]。并計(jì)算出葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算得出平均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)誤，繪制表格，得出微量元素的最佳適宜濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度鋅元素處理

2.1.1 生長(zhǎng)指標(biāo)

從表1可以看出，不同濃度鋅處理的豌豆芽苗菜根長(zhǎng)、株高、鮮重、根冠比都發(fā)生了變化。當(dāng)鋅濃度在0～45mg·L-1時(shí)，豌豆芽苗菜的鮮重、株高值都隨鋅濃度的增加而增大。當(dāng)鋅濃度大于45mg·L-1后，株高、鮮重值變小，芽苗菜的產(chǎn)量減小。在鋅元素濃度為45mg·L-1時(shí)，鮮重為0.69g，比對(duì)照組的0.53g提高了30.19%；株高為15.25cm，比對(duì)照13.01cm提高了17.22%，影響顯著。

表1 不同濃度鋅元素處理對(duì)豌豆芽苗菜生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.1.2 葉綠素含量

從表2可以看出，當(dāng)鋅濃度在45mg·L-1時(shí)，豌豆芽苗菜浸種組中葉綠素a和葉綠素b的含量最高，葉綠素a的含量為0.230mg·L-1，是對(duì)照組0.082mg·L-1的2.80倍；葉綠素b的含量為0.068mg·L-1，是對(duì)照組0.039mg·L-1的1.74倍；葉綠素a+b的含量為0.298mg·L-1，是對(duì)照組0.121mg·L-1的2.46倍，影響顯著。

表2 不同濃度鋅元素對(duì)豌豆芽苗菜葉綠素含量的影響

2.2 不同濃度鐵元素處理

2.2.1 生長(zhǎng)指標(biāo)

從表3可以看出，不同濃度鐵元素營(yíng)養(yǎng)液處理的豌豆芽苗菜根長(zhǎng)、株高、鮮重、根冠比都發(fā)生了變化。在鐵濃度為30mg·L-1時(shí)，鮮重為0.81g，比對(duì)照組的0.53g提高52.83%；株高為16.35cm，比對(duì)照組13.01cm高出3.34cm。鮮重與株高的變化一致，根長(zhǎng)有變化但沒(méi)有一定規(guī)律，說(shuō)明鐵元素對(duì)豌豆芽苗菜的地下部分和地上部分都會(huì)有影響。由此可以得出，豌豆芽苗菜在生長(zhǎng)過(guò)程中添加適量的鐵元素有助于提高豌豆芽苗菜的產(chǎn)量，在鐵濃度為30mg·L-1時(shí)，豌豆芽苗菜的產(chǎn)量最高。

表3 不同濃度鐵元素處理對(duì)豌豆芽苗菜生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.2.2 葉綠素含量

從表4可以看出，當(dāng)鐵濃度為20mg·L-1時(shí)，葉綠素a含量最高，為0.227mg·L-1，是對(duì)照組0.082mg·L-1的2.77倍；在15mg·L-1時(shí)葉綠素b含量最高，為0.067mg·L-1，是對(duì)照組0.039mg·L-1的1.72倍；葉綠素a+b的含量在鐵濃度為20mg·L-1時(shí)最高，達(dá)0.276mg·L-1，是對(duì)照組0.121mg·L-1的2.28倍；當(dāng)鐵濃度超過(guò)30mg·L-1時(shí)，葉綠素含量逐漸下降。

表4 不同濃度鐵元素對(duì)豌豆芽苗菜葉綠素含量的影響

2.3 不同濃度硒元素處理

2.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)

從表5可以看出，當(dāng)硒元素營(yíng)養(yǎng)液濃度為400mg·L-1時(shí)，豌豆芽苗菜的產(chǎn)量和長(zhǎng)勢(shì)最好。株高為15.20cm，比對(duì)照組13.01cm提高16.83%；鮮重為0.64g，比對(duì)照組的0.53g提高20.75%，影響顯著。鮮重和株高的變化一致，在硒濃度為0～400mg·L-1時(shí)，鮮重、株高都隨硒濃度的增加而增加；當(dāng)硒濃度超過(guò)400mg·L-1后，隨著硒濃度增加，鮮重、株高都逐漸減小，硒濃度對(duì)根的變化有影響但沒(méi)有一定規(guī)律。

表5 不同濃度硒元素處理對(duì)豌豆芽苗菜生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.3.2 葉綠素含量

由表6可以看出，硒含量在100mg·L-1時(shí)，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量達(dá)到最高。葉綠素a含量達(dá)到0.227mg·L-1，是對(duì)照組0.082mg·L-1的2.77倍；葉綠素b含量達(dá)到0.067mg·L-1，是對(duì)照組0.039mg·L-1的1.72倍；當(dāng)硒濃度為500mg·L-1時(shí)，葉綠素含量顯著下降。

表6 不同濃度硒元素對(duì)豌豆芽苗菜葉綠素含量的影響

3 討論與總結(jié)

本試驗(yàn)只是通過(guò)單因素對(duì)豌豆芽苗菜作處理，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，適量添加鋅、鐵、硒微量元素，對(duì)芽苗菜的產(chǎn)量、品質(zhì)都有促進(jìn)作用。結(jié)果顯示，在鋅微量元素處理結(jié)果中，濃度為45mg·L-1時(shí)，生長(zhǎng)指標(biāo)最好；在鐵微量元素處理中，濃度為30mg·L-1時(shí)，生長(zhǎng)指標(biāo)最優(yōu)；在硒微量元素處理中，濃度為400mg·L-1時(shí)，生長(zhǎng)指標(biāo)最優(yōu)。當(dāng)鋅濃度為45mg·L-1時(shí)，葉綠素含量最高；當(dāng)鐵濃度在25mg·L-1左右時(shí)，葉綠素含量相對(duì)豐富，當(dāng)鐵濃度超過(guò)30mg·L-1時(shí)，葉綠素含量減少；當(dāng)硒濃度為100mg·L-1時(shí)，葉綠素含量豐富。本試驗(yàn)結(jié)果只是從單方面進(jìn)行試驗(yàn)，只能確定在一定濃度下豌豆芽苗菜的單一營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)最好，要綜合評(píng)價(jià)芽苗菜在哪種組合濃度微量元素處理下生長(zhǎng)最好、營(yíng)養(yǎng)最優(yōu)，還需要進(jìn)行多因素試驗(yàn)，并根據(jù)專家討論給出各項(xiàng)指標(biāo)的加權(quán)系數(shù)來(lái)確定，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

通過(guò)試驗(yàn)和測(cè)定，探討了微量元素作用于豌豆芽苗菜，并得出豌豆芽苗菜富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，既能補(bǔ)充人體微量營(yíng)養(yǎng)元素，還可以對(duì)人體進(jìn)行生物富集，從而探究出可以讓人們食用的一種安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的豌豆芽苗菜。