王彩霞等

摘 要 采用水培研究了不同浓度锌（0、0.05、0.5、1、2和4 mg/L）对蕹菜产量和品质的影响。结果表明，锌浓度为0.5 mg/L时，蕹菜生长状况最佳，产量最高，而当锌浓度大于2 mg/L时，蕹菜生长受阻，产量下降，且产生中毒现象。与对照相比，锌浓度为0.05、0.5、1、2.00和4 mg/L的各处理均不同程度地降低了蕹菜硝酸盐含量，提高了维生素C含量、蛋白质含量和可溶性糖含量。其中锌浓度为0.5 mg/L的处理对增加蕹菜产量和提高蕹菜品质效果显著，是蕹菜水培最适合的锌施肥水平。

关键词 锌；蕹菜；产量；品质

中图分类号 S636 文献标识码 A

Effects of Different Zinc Concentration on the Yield

and Quality of Ipomoea aquatica Forsk

WANG Caixia1， ZHANG Wen1， LU Lilan2，FU Chuanliang1，

ZHENG Daojun1， JI Qingmei1，XIE Liangshang1*

1 Key Laboratory for Crop Breeding， Hainan Academy of Agricultural Sciences/Scientific Observing and Experimental

Station of Arable Land Conservation（Hainan）， Ministry of Agriculture， Haikou，Hainan 571100，China

2 Hainan Branch Institute of Medicinal Plants（Hainan Provincial Key Laboratory of Resource Conservation and Development of

Southern Medicine）， Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College， Wanning， Hainan 571533， China

Abstract Hydroponics experiments were conducted to study the effects of Zinc at different concentration（0， 0.05， 0.5， 1， 2 and 4 mg/L）on the yield and quality of I. aquatica Forsk， The results showed that the maximum yield and the best growth of I. aquatica F. were reached while the Zn supply was 0.5 mg/L. But， when Zinc concentration was more than 2 mg/L， the growth was restricted and the yield decreased， and Zinc toxic symptoms appeared. Compared with CK， in the treatment with 0.05， 0.5， 1， 2 and 4 mg/L Zinc， the nitrate contents were reduced， the contents of Vc， protein and soluble sugar were enhanced. The result showed that the optimum concentration of Zinc was 0.5 mg/L， because while the Zn supply was 0.5 mg/L， the yield and the quality of I. aquatica F. significantly increased.

Key words Zinc；Ipomoea aquatica Forsk；Yield；Quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.006

锌是多种酶的组成成分和酶的激活剂，它具有促进人体生长发育、促进维生素A代谢等重要的生理作用[1]。缺锌时人体表现为免疫力下降，食欲减退、生长迟缓、视觉功能减退、生殖力下降等症状。锌对儿童生长发育有显著作用，成人动脉硬化、肺癌、心肌梗塞等疾病都与体内锌含量有关[2]。因此，人体补锌一直以来广受关注，而以前主要是通过高浓度锌的药物来补锌，随着科技的进步，人们发现这种方式成本高且使用不当还会有副作用，从而提出了通过高锌农副产品的使用来安全有效改善人体缺锌的新途径。同时，锌也是植物生长发育所必需的微量元素，参与植物体内生长素的合成，对叶绿素的形成和光合作用有重大影响，与蛋白质的合成有密切关系，大量研究也表明合理的施用锌肥，能够促进作物生长发育，提高产量，改善品质[3-11]。因此，以城乡居民不可缺少的农副产品蔬菜为研究对象，研究其锌肥的合理使用对蔬菜生产及人体健康都有重要的现实意义。

蕹菜（Ipomoea aquatica Forsk），又名空心菜，是旋花科番薯属草本植物，维生素、胡萝卜素、矿物盐等含量丰富，有防癌、降脂减肥、防暑解热、凉血排毒等功效，因此是广受人们欢迎的叶菜类蔬菜。其原产中国热带地区，广泛分布于东南亚。现中国华南、华中、华东和西南各地普遍栽培，也是海南省种植面积最广的三大叶菜类蔬菜之一。夏季海南高温多雨严重影响蔬菜生长，是海南生产蔬菜的淡季，而蕹菜适宜高温潮湿环境中生长，是海南淡季种植蔬菜良种。

目前，蕹菜合理施肥方面已做了大量研究，但主要集中在氮磷钾肥及有机肥的施用上，就蕹菜锌肥施用方面研究较少，其中，陆艳等[12]对蕹菜土施锌肥作了研究，研究提出在适宜的施肥条件下，随着锌肥施用量的增加，蕹菜产量和含锌量均增加。就蕹菜水培条件下，施用锌肥对蕹菜产量和品质的影响还未见报道，因此，笔者设计了不同浓度锌施肥水平的蕹菜水培实验，研究了不同浓度锌对蕹菜生长状况、产量和营养品质影响，为确定水培条件下适宜蕹菜高产优质生长的锌浓度提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

青梗柳叶蕹菜，由深圳市范记种子有限公司生产并提供。锌元素为七水合硫酸锌（ZnSO4.7H2O）。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2012年7～8月在海南省农业科学院遗传育种重点实验室塑料大棚中进行。7月19日育苗，22日移栽到沙子中，26日定植到水培装备中。试验为单因素完全随机区组设计，设一个空白和0.05、0.5、1、2和4 mg/L 5个锌浓度共6个处理，分别用Zn0、Zn1、Zn2、Zn3、Zn4、Zn5表示。试验设置3次重复。于8月22日收获。

1.2.2 试验方法 本试验采用营养液盆栽试验，试验盆为塑料小桶，容积5.3 L，上盖圆形塑料泡沫板，厚约2 cm，泡沫板上钻直径约2.5 cm的圆形孔5个，用于栽植蕹菜，每孔移栽2株。另外，在泡沫板中间钻1个小孔，用于插通气管。各处理间用多管连接式泵进行通气，每天保持通气1 h。营养液每5～6 d更换一次，并保持各处理pH值在5.6～6.5范围内。各处理在使用相同基础营养液的基础上，添加不同浓度的锌营养液。每桶盛装营养液5 L，液面离盆口约3 cm。其中，在培养过程中基础营养液的浓度变化情况为：1～6 d使用1/4剂量完全营养液、7～12 d用1/2剂量完全营养液、13～18 d用3/4剂量完全营养液、18～28 d用完全营养液。完全营养液配方见表1，该配方元素含量分别为N：210，P：31，K：234，Ca：16，Mg：48，S：64，B：0.5，Mn：0.5，Zn：0.05，Fe：0.5 mg/L。

1.2.3 测定项目与方法 1浏览项目。蕹菜收获前一天记录蕹菜生长状况，测定蕹菜株高、茎粗、根长等指标。收获后测定蕹菜鲜重、干重。用鲜样测定蕹菜硝酸盐含量、Vc含量，用干样测定其可溶性总糖和蛋白质含量。2测定方法[13-14]如下。

硝酸盐：紫外分光光度法；Vc：2，6-二氯靛酚滴定法；可溶性总糖：盐酸水解-铜还原直接滴定法；蛋白质：H2SO4-混合加速剂蒸馏法；锌含量：原子吸收分光光度法。

1.3 数据处理

数据分析使用Excel和DPS统计软件。

2 结果与分析

2.1 不同浓度锌对蕹菜生长状况的影响

2.3 不同浓度锌对蕹菜硝酸盐含量的影响

由图1可以看出，锌浓度为0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各处理与对照相比，硝酸盐含量均有不同程度的降低，其降低幅度分别为7.28%、18.87%、9.59%、4.87%、16.70%。0.5、4 mg/L锌浓度处理蕹菜的硝酸盐含量与对照蕹菜的硝酸盐含量相比差异显著。其中，Zn2处理（0.5 mg/L锌浓度）蕹菜的硝酸盐含量最低。

2.4 不同浓度锌对蕹菜维生素C含量的影响

由图2可以看出，锌浓度为0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各处理与对照相比，维生素C含量均有不同程度的升高，其升高幅度分别为6.04%、11.09%、0.99%、3.01%、25.22%。其中4 mg/L锌浓度处理蕹菜的维生素C含量与对照蕹菜的维生素C含量相比差异显著，其他各处理均不同程度上提高了蕹菜维生素C含量，但与对照相比差异未达到显著水平，除4 mg/L锌浓度处理外，0.5 mg/L锌浓度处理蕹菜的维生素C含量最高。

2.5 不同浓度锌对蕹菜蛋白质含量的影响

由图3可以看出，蕹菜蛋白质含量随着锌肥施用量的增加而增加，锌浓度为0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各处理与对照相比，其增加幅度分别为0.90%、5.18%、7.88%、17.01%、23.87%。其中Zn3、Zn4、Zn5处理与对照相比差异显著，而Zn1、Zn2处理与对照相比差异未达到显著水平。可见，低浓度锌肥施用对提高蕹菜蛋白质含量的作用不明显。

2.6 不同浓度锌对蕹菜可溶性糖含量的影响

由图4可以看出，随着锌浓度的增加蕹菜可溶性糖含量不断增加。与对照相比，Zn1、Zn2、Zn3、Zn4的各处理均显著增加了蕹菜可溶性糖含量，其增加幅度分别为9.43%、30.77%、32.48%、45.48%。

2.7 不同浓度锌对蕹菜锌含量的影响

由图5看出，随着锌浓度的增加蕹菜锌含量也不断增加。与对照相比，Zn1、Zn2、Zn3、Zn4、Zn5的各处理均显著增加了蕹菜锌含量。其增加幅度为46.55%、92.95%、126.04%、152.38%、199.18%，同时也发现，随着施锌量的成倍提高，蕹菜体内含锌量并不是成倍增长，可见蕹菜对锌的奢侈吸收是有限的。

3 讨论与结论

本实验通过水培试验，以蕹菜为研究对象，研究了不同浓度锌对蕹菜产量和品质的影响。结果表明：合理的施用锌肥可以提高蕹菜产量，改善蕹菜品质。人们对小白菜、白菜、西芹、苦荞芽菜、大蒜、菠菜等蔬菜施用锌肥的效应研究也得出了一样的结论[3-11]。

陆艳等[12]的研究发现，在适宜用量范围内，随着施锌量的增加，蕹菜的产量和锌含量均增加，但过多锌肥对蕹菜有抑制作用，使产量降低。本研究中，与对照相比，在一定的浓度范围内，随着锌浓度的增加，蕹菜生长状况显著改善，产量增加，蕹菜含锌量也不断增加，而当锌浓度≥2 mg/L时，蕹菜生长状况受阻，产量下降，且产生中毒现象。其中锌浓度为0.5 mg/L时，蕹菜生长状况最佳，产量最高。

人体摄入硝酸盐的81.2%来源于蔬菜[15]，而人体摄入的硝酸盐在细菌作用下可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐可使血液中的载氧能力下降，从而导致高铁血红蛋白血症[16]，因此，降低蔬菜中硝酸盐的含量对人体健康至关重要，是提高作物品质的重要因素。本研究中，锌浓度为0.05、0.5、1、2、4 mg/L的各处理与对照相比，硝酸盐含量均有不同程度的降低，其中锌浓度为0.5 mg/L的处理蕹菜硝酸盐含量降低最明显。

维生素C是人类和动物营养中最重要的维生素之一，它能提高体内SOD酶的活性，从而提高机体的免疫力，对防癌和抗衰老具有重要的作用，其在人和动物体内不能被合成，缺乏时会引起坏血病等[4-5]。而蔬菜是人们日常获得维生素C的主要来源，因此维生素C含量是评价蔬菜品质好坏的重要指标。本实验中与对照相比，各施锌处理维生素C含量均有不同程度的升高，其中锌浓度为0.5和4 mg/L的处理维生素C含量增加显著。

锌是多种酶的组分和活化剂，是影响蛋白质合成最突出的微量元素。Kitagishi等[17]的研究发现，缺锌将降低蛋白质合成，其原因是由于缺锌降低了RNA和核糖体水平以及引起核糖体的变形。合理的锌肥施用可以提高作物蛋白质含量。余章机等[18]也发现：锌离子浓度提高之后，植物体内一系列酶活性增强，糖代谢也随之活跃，所以糖含量增加。本研究也发现在适宜的锌施肥水平下，随着锌浓度的增加蕹菜蛋白质、可溶性糖含量均呈增加趋势。

综合考虑，锌浓度为0.5 mg/L的处理对增加蕹菜产量和提高蕹菜品质效果显著，是蕹菜水培最适合的锌施肥水平。

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责任编辑：黄 艳