不同微量元素對(duì)豌豆芽苗菜生長(zhǎng)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(duì)豌豆芽苗菜的生長(zhǎng)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(cè)定栽培的豌豆芽苗菜生長(zhǎng)變化。結(jié)果表明: 當(dāng)鋅濃度為45mg·L -1 時(shí)，生長(zhǎng)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(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。添加適量的微量元素可以影響芽菜的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

　　關(guān)鍵詞: 微量元素; 豌豆芽苗菜; 生長(zhǎng)

　　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(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 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(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。

　　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。

　　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。

　　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. 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(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。

　　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 400 mg·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(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。

　　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。