不同香蔥品種富硒能力鑒定評價

陳 琴，郭元元，張 力，李 洋，劉貽坤，周生茂，車江旅，陳振東

（1.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所/廣西蔬菜育種與新技術(shù)研究實驗室，南寧 530007；2.資源縣經(jīng)濟(jì)作物站，廣西 資源 541400；3.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南寧 530007）

香蔥（Allium schoenoprasum）為蔥科蔥屬二、三年生草本植物，以嫩葉和假莖供食，味辛香、性溫，具有預(yù)防感冒、通便、解熱、助消化、殺菌等功效，鮮食加工兼用，營養(yǎng)價值較高，是重要的香辛保健蔬菜［1］。在人們?nèi)粘Ｊ匙V中，香蔥是不可缺少的調(diào)味品，廣受大眾青睞［2］。硒（Selenium）是人體生命活動不可缺少的重要元素，世界衛(wèi)生組織在1973年將其認(rèn)為是人體生命活動中不可缺少的重要元素，中國營養(yǎng)學(xué)會也在1988年將硒列入日常必需攝入的膳食營養(yǎng)元素之中，它在增強人體抗氧化水平［3，4］和預(yù)防癌癥發(fā)生［5］等方面均有獨特功效。在中國，低硒或缺硒地區(qū)高達(dá)72%，大約1 億人群長期處于硒攝入偏低的現(xiàn)狀［6，7］。人體硒含量與食物和生活環(huán)境有很大關(guān)系，農(nóng)產(chǎn)品中的硒是人體攝入的主要來源，且人體對植物性農(nóng)產(chǎn)品中硒的生物利用率一般優(yōu)于動物性產(chǎn)品［8］。目前補硒的途徑主要有食補和藥補2 種途徑，其中食補被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明是目前最科學(xué)也最安全的補硒途徑，因此發(fā)展富硒農(nóng)產(chǎn)品前景十分廣闊。以蔬菜為載體，為人們提供所需硒素是很好的選擇。但是，在自然條件下，蔬菜硒含量難以滿足人體正常需求，有必要通過添加外源硒對蔬菜進(jìn)行硒生物強化。目前，已有大量關(guān)于煙草、水稻、花生［9-11］等作物富硒品種篩選的研究，研究發(fā)現(xiàn)同一作物不同品種對硒素的富集能力差異較大。梁樸等［12］通過研究不同西蘭花品種和不同濃度硒肥對硒富集的影響，表明不同品種西蘭花對硒富集能力存在差異。曹升等［13］通過田間試驗研究發(fā)現(xiàn)7 個木薯品種富硒能力存在差異。黃太慶等［14］的研究表明不同花生品種子粒富硒能力差異明顯。宗煥青等［15］通過對12 個水稻品種富硒能力的鑒定最終僅篩選出1 份既符合宜春市當(dāng)?shù)貧夂蛏a(chǎn)條件，又符合低鎘富硒的品種。廣西壯族自治區(qū)富硒土壤面積高達(dá)294.5 萬hm2［16］，為開發(fā)富硒農(nóng)產(chǎn)品提供了得天獨厚的條件。由于不同品種間富硒能力差異較大，而香蔥又是重要的香辛保健蔬菜，所以有必要對不同香蔥品種的硒富集能力開展進(jìn)一步探究。本研究通過葉面噴施硒肥的方式比較了19 份香蔥品種的硒富集能力，并分析其農(nóng)藝性狀及營養(yǎng)成分。旨在篩選出高富硒能力的香蔥品種，為富硒香蔥標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和富硒農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試材料為19 個香蔥品種，其品種名稱及來源見表1。

表1 供試香蔥品種來源

1.2 方法

試驗于2019年2月在廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研基地大田進(jìn)行，品質(zhì)性狀測定在廣西蔬菜育種與新技術(shù)研究實驗室內(nèi)完成。試驗地土壤基本理化性質(zhì)：pH 7.4，有機(jī)質(zhì)56.9 g/kg，全氮2.17 g/kg，全磷0.744 g/kg，全鉀8.39 g/kg，有效磷39.9 mg/kg，速效鉀192 mg/kg，水解性氮174 mg/kg，全硒0.43 mg/kg。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每個品種3 次重復(fù)，每個小區(qū)1 m2，共57 個小區(qū)。試驗期間均按照一般高產(chǎn)技術(shù)管理。硒肥施用是在香蔥苗期和采收前一個月左右葉面噴施8.0 mg/L 的硒肥，所用硒肥為桂林集琦生化股份有限公司提供的“真?！?。收獲期，每個小區(qū)隨機(jī)分別選取10 株，并選取其可食部分（蔥葉及假莖）進(jìn)行農(nóng)藝性狀、品質(zhì)及硒含量測定。

1.2.1 硒含量檢測 硒含量測定采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法（GB 5009.93—2010）中的微波消解-氫化物原子熒光光譜法。

1.2.2 農(nóng)藝性狀測定 農(nóng)藝性狀調(diào)查參照《蔥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［17］進(jìn)行觀察記載。記錄的主要農(nóng)藝性狀有株高、株幅、分蘗數(shù)、單株葉數(shù)和單株重。

1.2.3 品質(zhì)性狀測定 干物率采用60 ℃烘干至恒重測定，為干物質(zhì)百分含量；游離氨基酸含量采用茚三酮顯色法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；粗蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定；維生素C 含量采用2，6-二氯酚靛酚比色法檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007 軟件進(jìn)行統(tǒng)計，以SPSS 17.0、DPS 7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各品種硒含量

試驗期間，植株生長健壯、枯葉率低。根據(jù)《DB 45/T 1061—2014 富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量分類要求》［18］中規(guī)定富硒蔬菜硒含量為0.01～0.10 mg/kg，在該試驗條件下，包括AF7、AF23 等在內(nèi)的14 個品種硒含量均達(dá)到富硒蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)。在噴施硒肥條件下，各品種硒含量表現(xiàn)出明顯的差異（圖1），19 個品種硒含量平均為0.014 mg/kg，變異系數(shù)為40.24%。硒含量（以鮮樣計，下同）最高的品種為AF85，達(dá)0.024 mg/kg，顯著高于除AF60外的其他17個品種；其次為AF60，硒含量為0.022 mg/kg，與AF85、AF47、AF93 品種間不存在顯著差異，但顯著高于其他15 個品種。

圖1 各品種硒含量

2.2 農(nóng)藝性狀測定

對19 個香蔥品種的農(nóng)藝性狀測定結(jié)果進(jìn)行差異性分析，結(jié)果（表2）表明，不同香蔥品種間的農(nóng)藝性狀具有一定的差異性。其中，株高平均為51.35 cm，變異系數(shù)為28.59%，AF7 的株高達(dá)81.67 cm，顯著高于其他18 個品種，較平均值高59.05%。株幅平均為16.19 cm，變異系數(shù)為27.80%；株幅最大的品種為AF29，達(dá)27.67 cm，較平均值高70.91%，AF29 的株幅顯著高于除AF115和AF25外的其余16個品種。單株葉片數(shù)平均為6.79 片，變異系數(shù)為29.01%，其中，AF112 單株葉片數(shù)最多，為10.67 片，較平均值多57.14%。分蘗數(shù)平均為16.54，變異系數(shù)為45.28%，AF97 分蘗數(shù)最多，高達(dá)36.33，高出平均值的119.65%，顯著高于除AF31 外的其他17 個品種。單株重平均為21.78 g，變異系數(shù)為67.24%，AF114 單株重最高，為49.23 g；其次為AF7，單株重為46.30 g，高出平均值的112.58%，AF114 與AF7、AF9 和AF25不存在顯著性差異，顯著高于其他15 個品種。

表2 供試香蔥品種的農(nóng)藝性狀

2.3 品質(zhì)性狀測定

由表3 可知，氨基酸含量平均為151.94 mg/kg，變異系數(shù)為28.01%，其中，AF85 和AF60 的氨基酸含量最高，分別為203.50、202.13 mg/kg，二者之間無顯著差異，但均顯著高于其他17 個品種?？扇苄蕴呛科骄鶠?0.76 mg/g，變異系數(shù)為19.53%，其中，AF9 和AF29 含量最高，分別為13.77、13.72 mg/g，2 個品種與AF25 和AF62 之間差異不顯著，但顯著高于其他15 個品種。各品種粗蛋白含量平均為1.12 mg/g，變異系數(shù)為36.98%，AF25 和AF115 的含量最高，分別達(dá)2.19、2.03 mg/g，兩個品種之間差異不顯著，但顯著高于其他17 個品種。19 個品種的維生素C 含量差異較大，平均為71.31 mg/g，變異系數(shù)為14.95%，其中，AF94 含量最高，達(dá)95.77 mg/g，顯著高于其余18 個品種；其次是AF23 和AF29，含量分別為88.18、85.23 mg/g，二者之間差異不顯著，但顯著高于其他16 個品種。

表3 供試香蔥品種的品質(zhì)性狀

2.4 相關(guān)性分析

利用SPSS 軟件對硒含量與各性狀及各性狀之間進(jìn)行Pearson 相關(guān)性檢驗，結(jié)果（表4）表明，植株硒含量與氨基酸含量、單株葉片數(shù)和分蘗數(shù)呈正相關(guān)，其中與氨基酸含量呈顯著正相關(guān)；與可溶性糖含量、粗蛋白含量、干物率等呈負(fù)相關(guān)，且與可溶性糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)。說明在外源硒調(diào)控下，植株在硒含量積累過程中對氨基酸含量和可溶性糖含量有顯著的影響。除此之外，氨基酸含量與可溶性糖含量和維生素C 含量呈顯著負(fù)相關(guān)；可溶性糖含量與單株重呈顯著正相關(guān)；粗蛋白質(zhì)含量與株幅呈極顯著正相關(guān)；單株重與干物率呈顯著負(fù)相關(guān)，而與株高呈極顯著正相關(guān)。雖然不同香蔥品種單個性狀的差異很大，但對其不同性狀相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，可通過觀察某一種農(nóng)藝性狀推測出與之有相關(guān)性的其他農(nóng)藝性狀的情況。

表4 不同性狀間的相關(guān)性分析

2.5 供試品種硒含量聚類分析

將供試品種硒含量進(jìn)行聚類分析，結(jié)果（表5）表明，試驗中的19 個品種可分為三大類：①低富硒類，包括AF9、AF29、AF62、AF98、AF94 在內(nèi)的5 個品種，硒含量均在0.01 mg/kg 以下，即在外源硒調(diào)控下未能達(dá)到富硒蔬菜標(biāo)準(zhǔn)，硒含量均值為0.006 9 mg/kg，低于另外2 個分類；②中等富硒類，包括AF7、AF23、AF63、AF115、AF25、AF112、AF31、AF47、AF93、AF114、AF38、AF97 在內(nèi)的12 個品種，該類成員最多，占總品種的63.16%，特點為在外源硒調(diào)控下，能達(dá)到富硒蔬菜標(biāo)準(zhǔn)，12 個品種硒含量平均為0.015 0 mg/kg；③高富硒類，AF60 和AF85 2 個品種，該類參試品種的香蔥硒含量均在0.020 mg/kg 以上，硒含量平均為0.023 0 mg/kg。

表5 供試品種聚類分析結(jié)果

3 小結(jié)與討論

3.1 硒對作物農(nóng)藝性狀的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，外源施硒后，硒含量與株高、株幅和單株重呈負(fù)相關(guān)，與單株葉片數(shù)和分蘗數(shù)呈正相關(guān)，但均未達(dá)顯著水平。王加冕等［18］研究發(fā)現(xiàn)施用硒葉面肥對各小麥品種株高、穗長影響差異不顯著；鄒源芾等［19］的研究發(fā)現(xiàn)硒礦肥對棉花的株高有一定的促進(jìn)作用；楊彬等［20］的研究結(jié)果表明Se4+對芥菜農(nóng)藝性狀影響不明顯?？梢?，硒肥對不同作物農(nóng)藝性狀的影響存在差異，其影響機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

3.2 硒對作物品質(zhì)性狀的影響

香蔥富硒能力與氨基酸含量呈顯著正相關(guān)，而與可溶性糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，硒含量越高的品種其氨基酸含量也越高，可溶性糖含量越低。硒含量與氨基酸含量的正相關(guān)性在茶葉、莜麥、水稻等作物上也有類似的情況：李明等［21］的研究發(fā)現(xiàn)，基施硒肥能顯著提高莜麥青干草和子粒中氨基酸的含量；王朝陽等［22］研究表明，施用外源硒可增加茶葉氨基酸含量；侯松等［23］研究表明外源硒噴施條件下，紫甘薯塊根中7 種人體必需氨基酸含量和6 種人體非必需氨基酸含量明顯增加。這一現(xiàn)象可能與植物硒的代謝途徑有關(guān)［24］。植物中硒以硒酸鹽和有機(jī)硒的形式存在，硒主要取代硫，與氨基酸結(jié)合以硒代蛋氨酸（Se-Met）或硒代半胱氨酸（Se-Cys）的形式存在于蛋白質(zhì)中，Curtin 等［25］的研究認(rèn)為硒對植物氨基酸的影響可能是進(jìn)入植物組織中的硒影響了與蛋白質(zhì)合成和分解相關(guān)的氮代謝酶活性所致。高德凱等［26］的研究表明在冬棗上硒含量與可溶性糖含量呈顯著正相關(guān)，杜振宇等［27］研究發(fā)現(xiàn)施硒會降低蘿卜可溶性糖含量?？梢姡┪鴮Σ煌魑锏目墒巢课豢扇苄蕴呛康挠绊懘嬖诓町悾虼似溆绊憴C(jī)理仍需進(jìn)一步研究。

3.3 不同品種對硒的富集能力

本研究結(jié)果表明，香蔥的富硒能力隨著品種的不同而存在一定差異，其中，AF85、AF60、AF93 等14個品種達(dá)到富硒蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)［28］。在水稻、櫻桃等作物的富硒品種篩選過程中也有類似的現(xiàn)象。吳露露［29］的研究表明不同水稻品種富硒能力存在差異。李玲等［30］的研究表明不同品種甜櫻桃對硒富集能力存在差異。周鑫斌等［31］對水稻的研究認(rèn)為，硒在不同水稻品種內(nèi)的運輸差異是引起水稻子粒硒含量差異的直接原因。耿建梅等［32］則認(rèn)為不同水稻品種中硒的轉(zhuǎn)化差異及硒在各器官中分布的不同是導(dǎo)致水稻子粒硒含量差異的重要原因。在本研究中，在同等條件下，不同品種香蔥硒含量差異非常明顯，最大值是最小值的4～5 倍，其理論機(jī)理還需進(jìn)一步探究，同時也表明進(jìn)行富硒香蔥品種篩選十分必要。硒影響植物多方面的生理代謝，從生長發(fā)育到營養(yǎng)代謝以及品質(zhì)抗性等多個方面，但其影響機(jī)制尚未完全揭示，仍需更深入研究。本研究可為富硒香蔥標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和富硒農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證提供技術(shù)參考。