李婷婷,韓承華,周增輝,石如瓊,田秋芳,江解增
(揚州大學(xué)水生蔬菜研究室,江蘇,225009)
硒(Se)是生物體必須的微量元素之一,一定量的硒對人體具有重要的生理功能和藥理功能,有助于增強人體免疫力[1,2]。硒對作物生長也具有促進效應(yīng),能提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)以及含硒量[3],但濃度過高時,則會抑制作物生長[4,5]。不同作物對硒的敏感度不同,低富硒作物更容易受到硒毒害[6]。豆瓣菜(Nasturtium officinaleR.Br.),也稱西洋菜,以較嫩的莖葉供食用,供作羹湯或涼拌生食,清香可口,營養(yǎng)豐富,是一種經(jīng)濟效益高的水生蔬菜[7,8]。目前,關(guān)于土培和營養(yǎng)液栽培條件下豆瓣菜富硒規(guī)律的研究已有報道[4,9],但葉面噴硒對豆瓣菜生長以及營養(yǎng)品質(zhì)等方面影響的研究卻鮮有報道。因此,本試驗以豆瓣菜為試驗材料,采用葉面噴硒的方法,研究硒對豆瓣菜生長、營養(yǎng)品質(zhì)以及硒積累的影響規(guī)律,以期為富硒豆瓣菜的安全生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
供試作物:英國大葉豆瓣菜,來自揚州大學(xué)水生蔬菜研究室。
供試硒肥:硒之源,安徽玉龍新村材料科技有限公司。
試驗在揚州大學(xué)水生蔬菜試驗田的大棚內(nèi)進行,土壤有機質(zhì)含量為29.75 g/kg,堿解氮含量為137.75 mg/kg,速效鉀含量為100.25 mg/kg,速效磷含量為41.98 mg/kg,土壤總硒含量為0.05 mg/kg。
試驗設(shè)置0.2、0.7、2.0 mL/L 3個Se濃度處理,其中2.0 mL/L為對應(yīng)商品的參照濃度,每個處理3個重復(fù)。2011年9月30日,播種豆瓣菜種子進行育苗。11月4日進行移栽,每個小區(qū)面積為0.7 m×1.2 m;12月28日傍晚,葉面噴施不同濃度的硒。2012年1月7日進行第一次采收。3月16日傍晚,葉面噴施不同濃度的硒肥。3月25日采收第二次。每次采收后,清除爛葉,用電子天平(d=0.5 g)測定地上部鮮質(zhì)量,轉(zhuǎn)化為667 m2產(chǎn)量作為產(chǎn)量指標(biāo)。部分鮮樣用液氮處理,于-40℃保存?zhèn)溆?;稱取剩余樣品質(zhì)量,于烘箱中105℃殺青30 min后,于75℃烘至恒重,測其干質(zhì)量,分別用粉碎機粉碎為粉末,保存?zhèn)溆谩?/p>
在豆瓣菜采收前1 d用SPAD儀(SPAD-502,日本佳能)測定其SPAD值。可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素、硝酸鹽含量測定參照鄒琦[10]的方法。VC含量的測定參照劉艷芳等[11]的方法;粗纖維含量的測定參照GB/T 5009.10-2003[12];總黃酮含量的測定參照鄭瑞昌等[13]的方法;總酚含量測定參照曹艷萍等[14]的方法;DPPH.清除率的測定參照張京芳等[15]的方法;Se含量用等離子發(fā)射光譜分析儀(ICP-AES)測定。
表1 硒對豆瓣菜產(chǎn)量的影響
試驗數(shù)據(jù)用Excel軟件和DPS軟件處理分析。
由表1可知,隨硒濃度的增加,第一茬產(chǎn)量呈遞增趨勢,第二茬產(chǎn)量呈遞減趨勢,總產(chǎn)量也表現(xiàn)為遞減趨勢,但各處理間無顯著差異。0.2 mL/L硒肥處理時,兩茬總產(chǎn)量最高。
由表2可知,隨硒濃度的升高,兩茬豆瓣菜中SPAD值、DPPH.清除率及類胡蘿卜素、可溶性糖含量均表現(xiàn)為遞增趨勢。相同硒處理條件下,除DPPH.清除率外,其他指標(biāo)第二茬均高于第一茬。其中,可溶性糖含量差別較大,第二茬為第一茬的4倍多。兩茬可溶性蛋白含量變化趨勢有所差異,第一茬為先增高后降低趨勢,第二茬為遞減趨勢。
由表3可知,兩茬豆瓣菜中,在0.2 mL/L硒處理時總黃酮和總酚含量最高,隨硒處理濃度的增加,二者含量均呈遞減趨勢,第二茬中含量高于第一茬。兩茬VC含量相當(dāng),均表現(xiàn)為先增高后降低的趨勢。兩茬豆瓣菜硝酸鹽和粗纖維含量均隨硒濃度的升高而降低。不同的是,硝酸鹽含量第二茬明顯低于第一茬,而粗纖維含量第二茬高于第一茬。豆瓣菜中總硒含量隨硒處理濃度的增加而增加,第二茬總硒含量高于第一茬。
SPAD 值可反映作物葉綠素含量[16,17];DPPH.清除率是反映作物抗氧化能力的指標(biāo)[18~20];可溶性糖和可溶性蛋白是農(nóng)作物中重要的生理和品質(zhì)指標(biāo)[10];類胡蘿卜素是光合作用的輔助色素,是光合天線和反應(yīng)中心復(fù)合體的重要結(jié)構(gòu)成分,對葉綠素具有保護作用,防止強光導(dǎo)致的葉綠素光氧化破壞[21,22];總黃酮、總酚和VC都具有抗氧化作用[23~25]。本研究發(fā)現(xiàn),硒能提高豆瓣菜SPAD值、DPPH.清除率、類胡蘿卜素以及可溶性糖等含量,降低硝酸鹽含量,這說明一定量的硒對豆瓣菜的生長和品質(zhì)有一定的促進效應(yīng),與大蒜[3]的研究結(jié)果相似。GB 18406.1-2001[26]對葉菜中硝酸鹽的限量為3 000 mg/kg,試驗中豆瓣菜硝酸鹽含量在57.17~907.30 mg/kg,無超標(biāo)現(xiàn)象。硒對豆瓣菜VC含量有低濃度促進高濃度抑制作用,這與生菜[27]的研究結(jié)果一致,而對總黃酮、總酚含量表現(xiàn)為抑制作用。硒對小白菜粗纖維含量具有低濃度促進而高濃度抑制的效應(yīng)[4],但兩茬豆瓣菜中粗纖維含量均隨硒濃度的升高而降低,這可能是不同作物對硒的耐性和生理反應(yīng)不同所致[6]。硒在豆瓣菜中的含量隨處理濃度的升高而增加,這與大蒜[3]、小白菜[4]、胡蘿卜[28]的研究結(jié)果一致。第二茬豆瓣菜中硒含量高于第一茬,可能是因為硒在豆瓣菜中的積累所致。GB 2762-2005《食品中污染物限量》[29]對蔬菜硒含量限值為0.1 mg/kg,因此,0.2 mL/L硒處理為安全使用濃度,另外2個硒處理均會導(dǎo)致豆瓣菜中硒含量超標(biāo)。
綜上所述,在保證豆瓣菜食用安全的前提下,本著低投入、高產(chǎn)出,并兼顧營養(yǎng)品質(zhì)的原則,0.2 mL/L的硒之源為最佳葉面噴施濃度。但此結(jié)論僅為本試驗初期研究所得,并非最終結(jié)論。不同濃度梯度硒肥處理可能會導(dǎo)致豆瓣菜各項指標(biāo)變化規(guī)律與本研究有所不同,而且豆瓣菜對硒的積累還受栽培方式以及生長環(huán)境的影響[9]。因此,要在當(dāng)前研究基礎(chǔ)上開展進一步的研究,才能為富硒豆瓣菜的安全生產(chǎn)提供更加細(xì)致的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。
表3 硒對豆瓣菜品質(zhì)和功能性成分的影響
[1]范小飛,虞建宏.微量元素硒的生物學(xué)功能及測定方法的研究[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué),2011(1):62-64.
[2]Rayman M P.Selenium and human health[J].Lancet,2012,379:1 256-1 268.
[3]夏永香,劉世琦,李賀,等.硒對大蒜生理特性、含硒量及品質(zhì)的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2012,18(3):733-741.
[4]李登超,朱祝軍,徐志豪,等.硒對小白菜生長和養(yǎng)分吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2003,9(3):353-358.
[5]吳秀峰,陳平,席嘉賓.硒對不同氮源多花黑麥草幼苗生長的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,14(1):54-56.
[6]賈宏昉,宋家永,王海紅,等.硒對作物生理、生長發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究進展[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,40(4):449-454.
[7]趙有為.中國水生蔬菜[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1999.
[8]江解增,張衛(wèi)平,曹碚生,等.豆瓣菜產(chǎn)量構(gòu)成因子及品質(zhì)成分的分析[J].上海蔬菜,2000(3):37-38.
[9]李嬌嬌,原保忠,余展深,等.不同外界條件對豆瓣菜富硒能力的影響研究[J].長江蔬菜,2012(16):60-63.
[10]鄒琦.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
[11]劉艷芳,孫學(xué)文,楊晴.紫外分光光度法測定VC含量的方法改進[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(22):13 270-13 272.
[12]GB/T 5009.10-2003,植物類食品中粗纖維的測定方法[S].
[13]鄭瑞昌,黃阿根,錢建亞.水芹黃酮提取工藝的研究[J].揚州大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2001(4):50-51.
[14]曹艷萍,代宏哲,曹煒,等.Folin-Ciocaileu比色法測定紅棗總酚[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(4):1 299-1 302.
[15]張京芳,王冬梅,周麗,等.香椿葉抗氧化物提取工藝優(yōu)化與抗氧化活性分析 [J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2007,38(8):97-100,108.
[16]Cartelat A,Cerovic Z G,Goulas Y,et al.Optically assessed contents of leaf polyphenolics and chlorophyll as indicators of nitrogen deficiency in wheat(Triticum aestivumL.)[J].Field Crops Research,2005,91:35-49.
[17]朱新開,盛海君,顧晶,等.應(yīng)用SPAD值預(yù)測小麥葉片葉綠素和氮含量的初步研究[J].麥類作物學(xué)報,2005,25(2):46-50.
[18]Stratil P,Klejdus B,Kubáň V.Determination of total content of phenolic compounds and their antioxidant activity in vegetables evaluation of spectrophotometric methods[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(3):607-616.
[19]Marxen K,Vanselow K H,Lippemeier S,et al.Determination of DPPH radical oxidation caused by methanolic extracts of some microalgal species by linear regression analysis of spectrophotometric measurements[J].Sensors,2007(7):2 080-2 095.
[20]謝小煥,趙櫻,羅薇,等.不同甘薯品種苗期莖尖醇溶提取物清除DPPH.的行為特征差異 [J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,46(2):270-281.
[21]徐昌杰,張上隆.植物類胡蘿卜素的生物合成及其調(diào)控[J].植物生理學(xué)通訊,2000,36(1):64-70.
[22]侯耀兵,康保珊,黃進勇.植物類胡蘿卜素研究進展[J].中國瓜菜,2009(4):28-31.
[23]Ghafar M F A,Prasad K N,Weng K K,et al.Flavonoid,hesperidine,total phenolic contents and antioxidant activities fromCitrusspecies[J].African Journal of Biotechnology,2010,9(3):326-330.
[24]張俊生,陳莉華,侯孝璇,等.超聲波輔助乙醇提取垂盆草中總黃酮及其抗氧化活性[J].食品科學(xué),2012,33(8):18-23.
[25]翁夏蒙,魯光耀,王鴦妮,等.白及愈傷組織總酚含量測定及抗氧化作用研究[J].中藥材,2013,36(1):32-35.
[26]GB/T 18406.1-2001,農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量 無公害蔬菜安全要求[S].
[27]馮兩蕊,杜慧玲,王曰鑫.葉面噴施硒對生菜富硒量及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,27(3):291-294.
[28]王晉民,趙之重,李國榮.硒對胡蘿卜含硒量、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2006,12(2):240-244.
[29]GB 2726-2005,食品中污染物限量[S].