摘要:以櫻桃番茄為試驗(yàn)對(duì)象設(shè)計(jì)小區(qū)試驗(yàn),設(shè)CK、SeⅣ2.5、SeⅣ5、SeⅣ10和SeⅣ20共5個(gè)處理,亞硒酸鈉噴施濃度分別為0、2.5、5、10和20 g/hm2(以硒計(jì)),測(cè)定番茄果實(shí)硒含量、維生素、可溶性糖、礦質(zhì)元素含量等指標(biāo),研究噴施亞硒酸鈉對(duì)番茄果實(shí)硒含量以及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:(1)與CK相比,噴施亞硒酸鈉處理可顯著提高番茄果實(shí)中的硒含量,且隨噴施亞硒酸鈉濃度的升高而升高,2.5~10 g/hm2濃度范圍內(nèi)噴施,可符合農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)0.01~0.1 mg/kg要求,20 g/hm2濃度噴施則超出標(biāo)準(zhǔn);(2)與CK相比,噴施不同濃度亞硒酸鈉處理可提高番茄果實(shí)中的可溶性固形物、VC、可溶性糖和可滴定酸含量,其中可溶性固形物和VC含量達(dá)到顯著水平(P<0.05),通過平均隸屬函數(shù)值得出果實(shí)品質(zhì)隨噴施亞硒酸鈉濃度升高而升高;(3)與CK相比,噴施不同濃度亞硒酸鈉處理可提高果實(shí)K、Ca、Mg、Zn和Cu含量,N、P、Fe、Mn則有不同程度降低,根據(jù)變異系數(shù)大小對(duì)元素影響大小排序Cu>Mn>Ca>Zn>Mg>Fe>K>N>P,其中對(duì)Cu、Mn、Ca、Zn和Mg影響較大(CV>10%);綜合番茄果實(shí)硒含量、品質(zhì)及礦質(zhì)元素含量指標(biāo),葉面噴施2.5~10 g/hm2
的亞硒酸鈉,櫻桃番茄果實(shí)可以達(dá)到富硒農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,最佳噴施濃度為10 g/hm2。
關(guān)鍵詞:櫻桃番茄;亞硒酸鈉;硒含量;礦質(zhì)元素
中圖分類號(hào):S143.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-060X(2024)12-0037-05
Effects of Spraying Sodium Selenite on Selenium Content and Quality of Cherry Tomato Fruits
CAO Chang-long1,ZHOU Xi-xin1,ZENG Xi-bai2,ZHANG Ying-peng2
(1. College of Bioscience and Biotechnology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC;
2. Stanley Agriculture Group Co., Ltd., Linshu 276700, PRC)
Abstract: A plot experiment was conducted by spraying sodium selenite on cherry tomato plants at five concentrations of 0 (CK), 2.5 (SeⅣ2.5), 5 (SeⅣ5), 10 (SeⅣ10), and 20 (SeⅣ20) g/hm2 (calculated by selenium). The content of selenium, vitamin, soluble sugar, and mineral elements in the fruits were measured, on the basis of which the effects of spraying sodium selenite on the selenium content and quality of cherry tomato fruits were evaluated. The results were yielded as follows. (1) Compared with CK, sodium selenite increased the selenium content in tomato fruits in a concentration-dependent manner. The selenium content in tomato fruits met the requirements of 0.01-0.1 mg/kg in the industry standard of agricultural products in the case of applying sodium selenite within the concentration range of 2.5-10 g/hm2, while it exceeded the upper limit in the case of applying sodium selenite at 20 g/hm2. (2) Compared with CK, the application of sodium selenite increased the content of soluble solids (P<0.05), VC (P<0.05), soluble sugar, and titrable acid in cherry tomato fruits. The mean value of the membership function showed that the fruit quality improved as the concentration of sodium selenite increased. (3) Compared with CK, the application of sodium selenite increased the content of K, Ca, Mg, Zn, and Cu, while decreasing the content of N, P, Fe, and Mn in tomato fruits. According to the coefficient of variation (CV), the influences of sodium selenite on the content of mineral elements followed the trend of Cu>Mn>Ca>Zn>Mg>Fe>K>N>P, being strong on Cu, Mn, Ca, Zn, and Mg (CV>10%). Considering the selenium content, quality, and mineral content of tomato fruits, spraying sodium selenite at 2.5-10 g/hm2 can meet the requirements of the industry standard for selenium-rich agricultural products, and the optimal spraying concentration was 10 g/hm2.
Key words: cherry tomato; sodium selenite; selenium content; mineral element
硒是人體必須需微量營(yíng)養(yǎng)元素[1-2],缺硒會(huì)導(dǎo)致機(jī)體抗氧化能力和免疫功能降低,并與克山病、大骨節(jié)病、腫瘤、冠心病等多種疾病的發(fā)生相關(guān)[3]。中國(guó)約72%土壤處于缺硒或低硒狀態(tài)[4],有2/3人口存在不同程度的硒攝入不足[5]。而通過食用富硒植物補(bǔ)硒,是安全、價(jià)廉、可行的補(bǔ)硒方式[6]。
番茄是世界上種植、生產(chǎn)、加工最廣的蔬菜之一,占日常飲食消費(fèi)的比重越來(lái)越高。合理施用硒肥可以提高番茄果實(shí)中的硒含量[7-10],促進(jìn)番茄的植株生長(zhǎng)和品質(zhì)的提高[10-11],但是作物對(duì)硒濃度的響應(yīng)較為敏感,低濃度范圍內(nèi)會(huì)有正向作用,超出臨界值則會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響[12-13]。而且同一作物不同品種對(duì)外源硒的吸收利用也有差異[14-16]。因此,筆者以華北設(shè)施蔬菜主產(chǎn)區(qū)的櫻桃番茄為研究對(duì)象,研究葉面噴施不同濃度的亞硒酸鈉對(duì)其果實(shí)中硒的富集以及維生素、可溶性糖等品質(zhì)的影響,以期為番茄富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地情況
試驗(yàn)地點(diǎn)在山東省臨沭縣史丹利示范園連棟玻璃溫室大棚,東經(jīng)118°40'12\",北緯34°55'12\"。采用基質(zhì)栽培槽進(jìn)行櫻桃番茄栽培試驗(yàn),栽培基質(zhì)由草炭、蛭石、珍珠巖摻混而成,購(gòu)自壽光蔬菜苗圃公司,基質(zhì)主要性狀為pH值6.24,堿解氮、有效磷和速效鉀含量為525.04、43.62和325.23 mg/kg,有機(jī)質(zhì)378.2 g/kg,容重0.34 g/cm3,總隙度72.3%。
1.2 供試材料
供試櫻桃番茄品種為“京珠”一號(hào),購(gòu)自京研益農(nóng)(北京)種業(yè)科技有限公司,供試肥料為亞硒酸鈉(分析純,sigma試劑公司)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用塑料基質(zhì)栽培槽進(jìn)行櫻桃番茄栽培,栽培槽內(nèi)徑高20 cm,長(zhǎng)60 cm,寬30 cm,每個(gè)栽培槽定植2棵櫻桃番茄,行株距80 cm×30 cm,每小區(qū)面積0.6 m×15 m=9 m2,定植番茄100棵。
試驗(yàn)設(shè)5個(gè)施硒濃度,0、2.5、5、10和20 g/hm2(以硒計(jì)),分別記作CK、SeⅣ2.5、SeⅣ5、SeⅣ10和SeⅣ20,其中,CK為等量清水噴施,每個(gè)處理3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列。
番茄定植時(shí)間為2022年8月12日,次年4月21
日拉秧。在番茄第一穗果白果期開始轉(zhuǎn)紅時(shí)(2022年12月27日)噴施,各處理以葉片不滴水為準(zhǔn),用水量一致。其他管理按照田間常規(guī)管理,各處理管理一致。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
在櫻桃番茄初果期(噴施7 d后)進(jìn)行樣品采集和指標(biāo)測(cè)定。果實(shí)品質(zhì)等測(cè)定指標(biāo)選取10個(gè)成熟度一致的同穗果,自來(lái)水沖洗3遍后在用蒸餾水清洗2遍后用吸水紙擦干,測(cè)定單個(gè)果實(shí)重量及品質(zhì)指標(biāo),將剩余果實(shí)105℃殺青30 min,55℃烘干,儲(chǔ)藏于4℃冰箱用于測(cè)定氮、磷、鉀、硒、鈣、鎂、鐵和鋅(N、P、K、Se、Ca、Mg、Fe和Zn)等礦質(zhì)元素含量。
果實(shí)可溶性糖采用蒽酮法[17]測(cè)定;可溶性固形物含量采用折射儀法[18]測(cè)定;VC 采用2,6-二氯靛酚法[19]。栽培基質(zhì)、植株礦質(zhì)元素含量測(cè)定采用濃硫酸–雙氧水消化,其中全氮含量測(cè)定采用凱氏法,全磷含量采用鉬銻抗比色法,全鉀含量采用火焰光度計(jì)法[20],鐵、錳、銅、鋅、鈣和鎂含量測(cè)定采用ICP–MS法[21]測(cè)定,硒含量參照GB 5009.93—2017測(cè)定[22]。果實(shí)綜合品質(zhì)以果實(shí)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)平均值表示,公式(1)參照高方勝等[23]的方法。
隸屬函數(shù)值X(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin) " " "(1)
其中,X為番茄果實(shí)成熟時(shí)某一品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定值,Xmax為所有處理該指標(biāo)的最大值,Xmin為所有處理該指標(biāo)的最小值。
1.5 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2020和SAS 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與作圖,使用最小顯著差異法(LSD法)對(duì)處理間差異進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(0.05水平)。
2 結(jié)果與分析
2.1 噴施硒酸鈉對(duì)櫻桃番茄果實(shí)硒含量的影響
由圖1可知,番茄果實(shí)中的硒含量隨噴施亞硒酸鈉濃度的升高而升高,不同濃度間差異顯著。CK、SeⅣ2.5、SeⅣ5、SeⅣ10和SeⅣ20處理番茄果實(shí)硒含分別為0、15.31、24.23、73.84和137.66 μg/kg。2.5~10 g/hm2濃度范圍內(nèi)噴施亞硒酸鈉,果實(shí)中的硒含量可達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求(0.01~0.1 mg/kg),20 g/hm2濃度噴施處理則超出標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 噴施亞硒酸鈉對(duì)櫻桃番茄品質(zhì)的影響
由表1可知,噴施不同濃度的亞硒酸鈉,可顯著提高番茄果實(shí)中的可溶性固形物和VC含量。SeⅣ2.5、SeⅣ5、SeⅣ10和SeⅣ20處理番茄果實(shí)可溶性固形物含量,較對(duì)照分別提高了10.05%、5.96%、3.41%和4.09%,噴施不同濃度亞硒酸鈉處理間差異不顯著;番茄果實(shí)VC含量隨亞硒酸鈉噴施濃度的增加呈先增加后降低趨勢(shì),各噴施亞硒酸鈉處理較對(duì)照分別增加5.98%、11.46%、10.37%和7.90%,5 g/hm2噴施處理最好;番茄果實(shí)可溶性糖和可滴定酸含量隨亞硒酸鈉噴施濃度升高而升高,各噴施亞硒酸鈉處理可溶性糖較對(duì)照增加了4.68%、9.24%、11.39%和16.08%,可滴定酸較對(duì)照增加了4.80%、6.72%、9.88%、10.29%。從變異系數(shù)來(lái)看,噴施亞硒酸鈉對(duì)可溶性糖影響最大,為5.70%,其后依次為VC含量(4.23%)、可溶性固形物含量(3.52%)、可滴定酸含量(2.99%)。為綜合分析不同噴施亞硒酸鈉處理對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)影響,采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)值對(duì)番茄的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),平均隸屬函數(shù)值隨噴施亞硒酸鈉濃度升高而升高,說明噴施亞硒酸鈉可以提高番茄果實(shí)品質(zhì),噴施
20 g/hm2亞硒酸鈉處理最好。
2.3 噴施亞硒酸對(duì)番茄果實(shí)礦質(zhì)元素含量的影響
由表2知,各噴亞硒酸鈉處理不同程度降低了番茄果實(shí)的氮、磷含量,鉀含量則隨噴施濃度升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。不同處理間果實(shí)氮、磷、鉀平均含量為16.56、6.16和32.20 g/kg,變異系數(shù)分別為2.74%、0.81%和3.01%,變異較小。SeⅣ2.5、SeⅣ5、SeⅣ10和SeⅣ20處理果實(shí)中氮含量較對(duì)照分別降低了5.72%、6.64%、3.20%和2.50%,磷含量分別降低了0.48%、1.77%、1.44%、1.77%;SeⅣ2.5、SeⅣ5和SeⅣ10的鉀含量較對(duì)照分別增加了0.85%、2.39%、5.66%,SeⅣ20處理的鉀含量則降低了2.58%。
由表3可知,各噴亞硒酸鈉處理對(duì)Ca、Mg、Zn、Cu含量有不同程度的增加作用,對(duì)Fe、Mn含量則不同程度降低作用。從變異系數(shù)看,對(duì)元素含量影響大小依次為Cu、Mn、Ca、Zn、Mg和Fe。其中
對(duì)Cu、Mn、Ca、Zn和Mg的影響較大(CV>10%)。
3 討論與結(jié)論
硒可以調(diào)節(jié)植物卟啉的生物合成,促進(jìn)葉綠素的形成,適量的硒對(duì)植物生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用[24-25],利于降低植物體內(nèi)活性氧水平,提高對(duì)脅迫的抗性[26]。
試驗(yàn)表明,隨著噴施亞硒酸鈉濃度的增加,番茄果實(shí)中硒含量逐漸增加,這與趙丹丹等[13]在辣椒及張一雯等[8]在番茄和西瓜上的研究結(jié)果一致。富硒農(nóng)產(chǎn)品的供銷合作行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GH/T 1135—2017)規(guī)定了蔬菜(以干基計(jì))總硒含量在0.1~1.0 mg/kg之間[27],
而且前人研究表明,合適濃度的亞硒酸鈉可以促進(jìn)作物的生長(zhǎng),當(dāng)超過一定量則會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定毒害,而且濃度閾值變化范圍相對(duì)較小[12-13],在試驗(yàn)條件下,在0~20 g/hm2范圍內(nèi)噴施亞硒酸鈉雖然未對(duì)櫻桃番茄的生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害,但是果實(shí)中硒含量在噴施20 g/hm2時(shí)超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限量要求,安全噴施亞硒酸鈉的濃度為2.5~10 g/hm2,最佳濃度為10 g/hm2。
可溶性固形物含量是指液體或流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱,包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等,是與果實(shí)采收成熟度及內(nèi)在品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)[28]。試驗(yàn)表明,在0~20 g/hm2范圍內(nèi)噴施亞硒酸鈉可提高作物果實(shí)中的可溶性固形物含量,這與張一雯等[8]、李全等[29]的研究結(jié)果一致。VC是植物體內(nèi)一種天然抗氧化劑,參與光合作用,能增強(qiáng)植物抗性,可提高人體預(yù)防疾病、增強(qiáng)免疫力[30],試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施不同濃度亞硒酸鈉可顯著提高番茄果實(shí)中VC含量,且隨著亞硒酸鈉噴施濃度的增加先增加后降低,與趙燕等[30]研究結(jié)果一致??扇苄蕴呛亢涂傻味ㄋ岷渴呛饬渴卟怂匾娘L(fēng)味指標(biāo)[31],在試驗(yàn)條件下,兩者含量與亞硒酸鈉噴施濃度呈正相關(guān),均隨噴施濃度的增加而增加。作物品質(zhì)表現(xiàn)是多方面的,需要用不同指標(biāo)從整體上評(píng)定,彌補(bǔ)或緩和單個(gè)指標(biāo)對(duì)結(jié)果評(píng)定的偏離,高方勝等[23]、李偉等[32]利用平均隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)了番茄品質(zhì),筆者借鑒此方法,發(fā)現(xiàn)在0~20 g/hm2范圍內(nèi)噴施亞硒酸鈉,番茄品質(zhì)隨著亞硒酸鈉濃度的增加而提升。
一般認(rèn)為,在硒的生理濃度范圍內(nèi),施用硒肥可以促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收;而在硒脅迫下,植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收值降低[33]。不同作物研究結(jié)果有所差異,李登超等[12]的研究表明,施硒能提高小白菜地上部中N、Ca、Mg、Mn和Zn的含量,而P、K、S的含量有所降低。在試驗(yàn)中,通過對(duì)不同處理下番茄果實(shí)各礦質(zhì)元素含量變異系數(shù)分析,發(fā)現(xiàn)噴施不同濃度亞硒酸鈉處理可提高果實(shí)K、Ca、Mg、Zn和Cu含量,N、P、Fe、Mn則有不同程度降低,其中對(duì)Cu、Mn、Ca、Zn和Mg影響較大(CV>
10%),這可能與硒元素在植物體內(nèi)吸收轉(zhuǎn)運(yùn)與其他元素存在協(xié)同或者拮抗有關(guān),也有可能是亞硒酸鈉處理的番茄果實(shí)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量有所提高,一定程度上稀釋了礦質(zhì)元素的濃度,具體原因有待進(jìn)一步分析。
試驗(yàn)中,高濃度20 g/hm2噴施亞硒酸鈉處理,櫻桃番茄植株生長(zhǎng)正常,并未因硒濃度過高造成植物生理毒害現(xiàn)象,但是果實(shí)中硒含量已經(jīng)超過富硒農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求上限,綜合番茄果實(shí)硒含量、品質(zhì)及礦質(zhì)元素含量指標(biāo),葉面噴施2.5~10 g/hm2的亞硒酸鈉,櫻桃番茄可以達(dá)到富硒農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,最佳噴施濃度為10 g/hm2。
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