不同微量元素對豌豆芽苗菜生長的影響

　　摘 要: 豌豆芽苗菜作為一種綠色蔬菜，不同濃度微量元素對豌豆芽苗菜的生長和植物的新舊物質(zhì)替代速度具有非常重要的影響。本試驗(yàn)選擇了人體中必不可少卻又普遍缺乏的鋅、硒、鐵微量元素，配制為不同的濃度梯度，采用浸種富集法，在適宜的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，測定栽培的豌豆芽苗菜生長變化。結(jié)果表明: 當(dāng)鋅濃度為45mg·L -1 時(shí)，生長指標(biāo)最優(yōu); 在鐵微量元素處理中，濃度為 30mg·L - 1 時(shí)，生長指標(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)，葉綠素含量相對豐富，當(dāng)鐵濃度超過 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。添加適量的微量元素可以影響芽菜的生長和營養(yǎng)品質(zhì)。

　　關(guān)鍵詞: 微量元素; 豌豆芽苗菜; 生長

　　呂小娜; 王鑫鑫， 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 發(fā)表時(shí)間：2021-09-15

　　芽菜的生產(chǎn)在我國歷史悠久[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所必需的營養(yǎng)元素[7]，在植物生長中起著重要作用，鋅間接地影響生長素的形成，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，而且對作物的生長和發(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]; 硒對作物生長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，對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，是營養(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。隨著人們對芽菜蔬菜的需求，針對芽苗菜的研究，必須尋找與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)結(jié)合的生產(chǎn)方式，找到最適生長要素及微量元素含量，對增加芽苗菜的產(chǎn)量以及品質(zhì)具有重大意義。

　　本研究以常見的豌豆為試材，探究微量元素對豌豆芽苗菜的生長作用，以及豌豆苗中葉綠素含量的變化，使原本富含多種營養(yǎng)物質(zhì)的豌豆芽苗菜，可以在對人體進(jìn)行生物富集的同時(shí)，補(bǔ)充人體缺乏的微量營養(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 0 mg·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 0 mg·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，并去除生長不正常的豌豆芽苗; 豌豆芽苗長至 8 ～ 10cm，放在恒溫下進(jìn)行培養(yǎng)，待豌豆芽苗長至 12 ～ 16cm 時(shí)，即獲得浸種處理的豌豆芽苗菜，每天對其記錄，培養(yǎng)期間每隔 24h 噴施 25mL 無菌水。

　　1. 3 數(shù)據(jù)測定及方法

　　1. 3. 1 生長指標(biāo)的測定

　　從不同的微量元素處理方法中選擇對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，分別測出鮮重、根長、苗高，并計(jì)算出根冠比。

　　1. 3. 2 葉綠素含量的測定

　　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% 丙酮作為對照，測定 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、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，比對照組的 0. 53g 提 高 了 30. 19% ; 株 高 為 15. 25cm，比 對 照 13. 01cm 提高了 17. 22% ，影響顯著。

　　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 ，是對照組 0. 082mg·L -1 的 2. 80 倍; 葉綠素 b 的含量為 0. 068mg·L - 1 ，是對照組 0. 039mg·L - 1 的 1. 74 倍; 葉綠素 a + b 的含量為 0. 298mg·L - 1 ，是對照組 0. 121mg·L - 1 的 2. 46 倍，影響顯著。

　　2. 2 不同濃度鐵元素處理

　　2. 2. 1 生長指標(biāo)

　　從表 3 可以看出，不同濃度鐵元素營養(yǎng)液處理的豌豆芽苗菜根長、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，比對照組的 0. 53g 提高 52. 83% ; 株高為 16. 35cm，比對照組 13. 01cm 高 出 3. 34cm。鮮重與株高的變化一致，根長有變化但沒有一定規(guī)律，說明鐵元素對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，豌豆芽苗菜在生長過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。

　　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 ，是對照組 0. 082 mg·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 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 ，是對照組 0. 121mg·L - 1 的 2. 28 倍; 當(dāng)鐵濃度超過 30mg·L - 1 時(shí)，葉綠素含量逐漸下降。

　　2. 3 不同濃度硒元素處理

　　2. 3. 1 生長指標(biāo)

　　從 表 5 可 以 看 出，當(dāng)硒元素營養(yǎng)液濃度為 400 mg·L -1 時(shí)，豌豆芽苗菜的產(chǎn)量和長勢最好。株高為 15. 20cm，比 對 照 組 13. 01cm 提 高 16. 83%; 鮮 重 為 0. 64g，比對照組的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 400mg·L -1 后，隨著硒濃度增加，鮮重、株高都逐漸減小，硒濃度對根的變化有影響但沒有一定規(guī)律。

　　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。葉綠素含量達(dá)到 0. 227mg·L - 1 ，是對照組 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。

　　3 討論與總結(jié)

　　本試驗(yàn)只是通過單因素對豌豆芽苗菜作處理，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)，生長指標(biāo)最好; 在鐵微量元素處理中，濃度為 30mg· L -1 時(shí)，生長指標(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)，葉綠素含量相對豐富，當(dāng)鐵濃度超過 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養(yǎng)指標(biāo)最好，要綜合評價(jià)芽苗菜在哪種組合濃度微量元素處理下生長最好、營養(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)來確定，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

　　通過試驗(yàn)和測定，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養(yǎng)成分，既能補(bǔ)充人體微量營養(yǎng)元素，還可以對人體進(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。