葉面噴施生態納米硒對生菜品質的影響

劉嘉興，李旭芬，石玉，郭慧玲，侯雷平，張毅

(山西農業大學園藝學院 山西省設施蔬菜提質增效協同創新中心，中國 太谷 030801)

硒在1957年就己被證實是動物和人體必需而又不能過量的一種微量營養元素[1]，具有增強免疫、預防疾病、抗衰老等作用，素有“生命元素”之美稱。硒在自然界存量稀少，且分布不均勻，世界上有40多個國家和地區缺硒，而中國約72%的土地屬于貧硒或缺硒土壤。中國居民日常食物中硒的平均攝入量是43.3 μg·d-1，低于我國營養學會推薦的硒適宜攝入量，甚至有些地區居民的硒攝入量不足推薦量的1/2，人體缺硒會誘發多種疾病[2-4]。因此，硒缺乏被認為是全球最需要解決的問題之一[5]。目前尚未有證據證實硒是植物所必需的微量元素，但植物是自然界硒循環的關鍵中間環節[6]，是將無機硒轉化為有機硒的天然有機化工廠[7]。施用硒肥可有效改善農產品的營養品質，提高人體的硒攝入量[1,8]。亞硒酸鹽是植物吸收利用的主要硒形態[9]，但亞硒酸鈉使用存在安全性差、轉化利用率低等問題[10]。本研究選用無毒、活性高的生態納米硒，并以對硒具有較強富集能力的生菜為試材，通過分析不同濃度納米硒對生菜葉綠素含量、可溶性蛋白含量、還原糖含量、VC含量、硝酸鹽含量的影響，初步探究生態納米硒對生菜品質的調控效應，以期為生態納米硒在蔬菜栽培中的推廣應用提供適當理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年4—7月在山西農業大學園藝站進行。供試品種為意大利耐抽薹生菜，4月6日播種育苗，4月22日定植于40 cm×30 cm×15 cm塑料栽培槽。營養液配方選用日本山崎生菜專用配方，生態納米硒由北京百沃匯通科技有限責任公司提供，硒原液濃度為1 500 mg·kg-1。

1.2 處理設計

試驗共設6個處理，處理1～5分別為將供試硒原液稀釋100、200、400、600、800倍，以不施硒為對照(CK)。每槽為1區，隨機排列，重復3次。4月24日下午5:00進行第一次噴硒處理，每周噴2次，5月23日采收。

1.3 指標測定

葉綠素測定采用乙醇提取法，可溶性蛋白測定采用G-250染色法，游離氨基酸測定采用茚三酮比色法，Vc測定采用鉬藍比色法，可溶性糖測定采用苯酚法[11]，硝酸鹽測定采用水楊酸-硫酸比色法，還原糖測定采用3,5一二硝基水楊酸比色法[12]。

1.4 數據處理

數據整理及分析采用Excel 2010及SPSS 20.0進行。

2 結果與分析

2.1 對生菜葉片葉綠素含量的影響

由表1可知，通過對生菜葉面噴施生態納米硒，可顯著提高葉片葉綠素含量。其中，相比對照，處理1、2、3、4的葉綠素A含量分別增加34.2%、49.9%、48.9%、12.1%，類胡蘿卜素含量分別增加53.9%、79.6%、84.9%、45.4%，總葉綠素含量分別增加28.9%、36.7%、41.2%、6.7%，且處理1、2、3的葉綠素A含量與對照相比均有顯著性差異。處理1、2、3、4的葉綠素B含量與對照相比均無顯著性差異。隨著葉面噴施硒濃度的降低，生菜總葉綠素含量呈先增加后降低的變化趨勢，且在稀釋400倍納米硒處理下總葉綠素含量達到最大值。

表1 不同納米硒濃度對生菜葉片葉綠素含量的影響

注：同列數據后無相同小寫字母表示組間差異顯著。

2.2 對生菜葉片可溶性蛋白含量的影響

由圖1可知，對生菜葉面噴施生態納米硒可顯著提高葉片可溶性蛋白含量。相比對照，處理1～5的可溶性蛋白含量分別提高106.0%、73.6%、11.0%、41.6%、41.5%，且處理1、2、4、5可溶性蛋白含量與對照相比均有顯著性差異。隨著葉面噴施硒濃度的降低，可溶性蛋白含量呈先降低后增加的變化趨勢，處理3可溶性蛋白含量最低。

同柱無相同小寫字母表示組間差異顯著。圖2～6同圖1 不同納米硒濃度對生菜葉片可溶性蛋白 含量的影響

2.3 對生菜可溶性糖含量的影響

由圖2可知，對生菜葉面噴施生態納米硒可顯著降低葉片可溶性糖含量。相比對照，處理1～5的可溶性糖含量分別降低33.0%、38.0%、33.8%、13.4%、18.0%，其中處理4的可溶性糖含量相比對照沒有顯著性差異。

圖2 不同納米硒濃度對生菜可溶性糖含量的影響

2.4 對生菜還原糖含量的影響

由圖3可知，通過對生菜葉面噴施生態納米硒結果顯示，處理1、2的還原糖含量相比對照分別降低2.3%、8.9%，而處理3、4、5的還原糖含量分別顯著增加6.2%、13.1%、3.0%。

圖3 不同納米硒濃度對生菜還原糖含量的影響

2.5 對生菜VC含量的影響

由圖4可知，通過對生菜葉面噴施生態納米硒結果顯示，處理1～5的VC含量分別提高20.6%、14.4%、44.7%、15.1%、13.3%，其中處理3的VC含量顯著高于對照。隨著噴施硒濃度的降低，生菜VC含量總體呈先增加后降低的變化趨勢，并在處理3時VC含量達到最大值。

圖4 不同納米硒濃度對生菜Vc含量的影響

2.6 對生菜游離氨基酸含量的影響

由圖5可知，通過對生菜葉面噴施生態納米硒結果顯示，相比對照，處理1、2、3的游離氨基酸含量分別降低44.9%、15.6%、4.5%，處理4、5的游離氨基酸含量分別顯著增加87.5%、52.7%。隨著噴施硒濃度的降低，生菜游離氨基酸的含量呈先增加后降低的變化趨勢，并在處理4時達到最大值。

圖5 不同納米硒濃度對生菜游離氨基酸 含量的影響

2.7 對生菜硝酸鹽含量的影響

由圖6可知，通過對生菜噴施生態納米硒結果顯示，處理1～5的硝酸鹽含量相比對照分別降低54.2%、33.5%、23.0%、31.1%、46.6%，且處理1、4、5的硝酸鹽含量相比對照均有顯著性差異。隨著噴施硒濃度的降低，生菜硝酸鹽含量呈先增加后降低的變化趨勢，并在處理3時葉綠素含量達到最大值。

圖6 不同納米硒濃度對生菜硝酸鹽含量的影響

3 小結與討論

通過研究結果分析可知，噴施生態納米硒可顯著提高生菜葉綠素含量，這與黃雪梅等[13]的研究結果有所差異，可能是由于納米硒能影響原卟啉-IX、Mg-原卟啉酯的積聚，而葉綠素的形成與這兩者有密切關系[14]。

VC是人體必須從外界食物中攝取來滿足人體需要的不可缺少的營養物質。試驗結果表明，適宜濃度的生態納米硒可顯著提高生菜VC含量。李彥等[15]研究表明，番茄土壤施入一定量的硒，能提高番茄果實中VC含量；楊文秀等[16]研究也表明，通過對油菜葉面施硒，可顯著提高油菜中VC含量。這可能是由于低濃度硒可以促進生菜對鐵的吸收，而鐵是呼吸作用電子傳遞蛋白復合體的重要成分，從而影響整個電子傳遞鏈，通過這樣的機理促進VC的代謝，增加蔬菜的VC含量[17]。

通過噴施生態納米硒可顯著降低生菜可溶性糖含量，而增加了還原糖含量。這與杜振宇等[18-19]研究結果相似，施硒可顯著增加茄子還原糖含量，降低蘿卜可溶性糖含量，而與尚慶茂等[20]研究結果有所差異。王晉明等[21]研究發現，葉面噴施適宜的硒可降低青花菜中粗纖維含量，這可能是本試驗中生菜可溶性糖含量降低的原因，而生菜中纖維素含量的適度降低可減少生菜的苦味。

硝酸鹽是亞硝胺的合成前體，過量攝入易引發消化系統的癌變[22]，降低蔬菜中硝酸鹽含量，對于生菜亞硝酸鹽積累，保護人體健康可以起到很好的作用[23]。試驗結果表明，噴施生態納米硒可顯著降低生菜硝酸鹽含量。可能是因為硒能提高硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的活性，通過硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的作用還原硝酸鹽，從而降低生菜中的硝酸鹽含量[17]。

可溶性蛋白含量是衡量生菜品質的重要指標。本試驗結果表明，硒可以顯著提高生菜的可溶性蛋白含量。究其原因，一方面硒以硒代含硫氨基酸如Se-Cys，Se-Met形式直接參與蛋白質合成，從而減少了游離氨基酸中Cys、Met的含量[24]；另一方面，硒是植物體內一種tRNA核糖核酸鏈的組成成分，具有轉運氨基酸的功能，從而對其他游離氨基酸也有影響[25]。而試驗結果也表明，高濃度的硒降低了生菜游離氨基酸含量，而低濃度的硒卻增加了生菜游離氨基酸含量。這可能是由于硒原本就可以增加蔬菜中游離氨基酸含量，而隨著硒濃度的降低，硒將游離氨基酸轉換成可溶性蛋白的能力被減弱，具體機理有待進一步研究。

綜上所述，葉面噴施生態納米硒顯著提高了生菜品質，本試驗中噴施稀釋400倍的生態納米硒對生菜品質的正調控效應最好。