鋅肥對設施黃瓜品質的影響

摘要：本試驗以設施黃瓜品種‘吉雜四號’為研究對象，在水肥一體化的條件下，通過滴灌的方式施用微量元素鋅肥料，研究了鋅元素對設施黃瓜品質的影響，經過不同處理的試驗，總結出黃瓜栽培中鋅肥最佳的施用量，為蔬菜生產中微量元素鋅的應用提供了參考，主要研究成果如下：鋅肥處理能夠顯著影響黃瓜植株的主要營養品質。通過試驗分析，T4處理的可溶性固形物最高，達到3.49%，與對照CK處理相比提高了15.1%，T3處理的可溶性固形物達到了3.4%，與對照CK處理相比提高了12.2%；在可溶性糖中，T3處理含量最高，達到22.56 mg·g-1，與對照CK相比提高了39.1%；各處理黃瓜果實的可溶性蛋白，T3處理含量最高，達到1.16 mg·g-1，與對照CK相比提高了39.7%；各處理黃瓜果實的維生素C，T3處理含量最高，達到6.14 mg/100g，比T4處理高18%，鋅肥處理與對照CK呈顯著差異，但是鋅肥處理之間差異不顯著。施用微量元素鋅作為肥料對黃瓜品質有積極的促進作用，特別是施用1.0 kg/667m2的T3處理對改善果實品質效果最好。

關鍵詞：黃瓜；鋅肥；品質

黃瓜是世界廣泛栽培的主要蔬菜作物之一，在保護地設施栽培中尤其如此，是設施蔬菜的重要品種之一。黃瓜可以作為熟食、腌漬的蔬菜，有較高的營養價值和保健價值，經常被人們當作水果生食，其口感清脆，味道濃郁，受到廣大消費者喜愛[1]，足以看出黃瓜在人民生活中的重要地位，其具有廣闊的市場。黃瓜中可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C含量是品質研究的重要方面，通過主成分分析得出營養品質性狀具有95.9%的遺傳信息，且黃瓜的營養品質變異的94.48%是由可溶性蛋白、維生素C、可溶性糖和可溶性固形物4個性狀決定的。鋅（Zn）是影響動植物正常生理代謝活動所必需的重要微量元素之一，鋅與碳水化合物的轉化密切相關，在合成蛋白質中發揮關鍵作用。在設施黃瓜的栽培過程中，適當地施用鋅肥可以促進鋅與氮、磷、鉀等養分的相互作用，提高礦物營養元素的吸收利用效率，同時，增加黃瓜的維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白等含量，所以在保護地實際生產過程中，進行科學的施用鋅肥，可有效提高黃瓜產量和果實品質。

保護地栽培黃瓜在高效利用微量元素肥料，進一步提高品質和產量方面，缺少科學的技術依據，以何種方式增加設施黃瓜的含鋅量，施用多少鋅肥能夠增加黃瓜果實中的鋅元素含量。本試驗通過水肥一體化方式施用不同處理的鋅肥，探討不同施鋅量對黃瓜品質的影響，找到最能提高黃瓜營養品質的鋅肥施用量，為進一步提高黃瓜栽培的品質打下堅實的基礎，為研究礦質元素作用機理提供依據。

人們食用大量含有硝酸鹽的蔬菜可能會對身體產生毒害作用，進而引起重大健康問題。鋅元素作為激活劑，能夠提高植物體內多種酶的活性，當作物施用適量的鋅肥時，有效提高了作物體內硝酸還原酶的活性，進而降低植株硝酸鹽含量。隋利等對紫蘇生長及營養品質的影響研究中，發現施用適量的鋅肥可以降低紫蘇葉片中硝酸鹽含量和MDA含量[2]；趙建所等在研究中發現，提高鋅肥的施用量可以提高生菜硝酸還原酶活性，進而降低生菜可食用器官的硝酸鹽含量[3]，常連生等研究指出在白菜、空心菜、芹菜等蔬菜上適量施用鋅肥，能有效能夠提高十字花科和傘形科蔬菜品質，而且對降低作物其體內硝酸鹽含量有積極作用[4]。

維生素C含量是衡量蔬菜特別是果菜品質的重要指標之一，在設施蔬菜生產上通過施加鋅肥而實現提高維生素C的含量。李星等研究發現鋅肥能顯著提高“大西洋”馬鈴薯塊莖中維生素C[5]；徐夢珠對浙臺灣紫羅蘭等4個不同番茄品種施用不同水平的鋅肥，發現施用適量鋅肥有效增加了番茄的維生素C的含量[6]；張鋮鋒研究指出，外源鋅的施用，番茄果實中的番茄紅素和維生素C含量呈現顯著性正相關[7]，維生素含量呈顯著升高趨勢；劉懷偉在琯溪蜜柚配施適量的鋅肥，有效提高了維生素C的含量，達到19.12 mg/100g[8]；郭宇等試驗發現，對芹菜施用４ g·L-1的鋅肥后，維生素C的含量最高，可達到3.4 mg/100g[9];黃平明等研究發現，在施用氮磷鉀肥的基礎上同時配合施用適量的鋅肥，可提高作物維生素C達到13.4%[10]；杜新民的試驗發現，小白菜維生素C的含量與施鋅肥多少呈正比[11]，在施用氮磷鉀肥同時配施鋅肥對大蒜、大白菜、黃瓜[12]、番茄等維生素C含量均有明顯提升作用。

可溶性糖的含量是衡量蔬菜營養品質的關鍵指標之一。有研究顯示缺乏鋅會降低蔗糖合成酶的活性，進而導

致甜菜的糖分含量下降，影響1，6-磷酸果糖的轉化過程。適量施用鋅可以增加西瓜、黃瓜、苦瓜[13]、芹菜[14]中可溶性糖的含量，顯著提高西芹[15]的體內可溶性糖含量，也可通過配施鋅肥與氮肥、鉀肥實現。WHITE P J，BROADLEY M R[16]、侯雷平[17]、PENG L X[18]等研究認為，適宜濃度的鋅肥能夠提升作物果實風味品質和營養物質；Zhang等人的試驗發現，外源鋅的施用能夠提高蘋果作物的糖類積累[19]；王小晶等鋅肥對兩個品種茄子果實品質的效應的研究中，發現不同鋅肥施用量對不同品種茄子的可溶性糖有顯著的影響，兩個品種在施用鋅濃度為20 mg·kg-1時，果實維生素含量最高[20]；王妮妮在研究中發現，對設施番茄采用不同鋅肥處理均有效提高了可溶性糖含量，且所有處理與對照呈現顯著性差異[21]。王永珍等研究發現，施用鋅肥可以通過提高維生素C含量，進而改善番茄果實品質[22]；李美玲等研究發現，不同施用鋅肥的方式可以提高朝天椒維生素C和辣椒素的含量[23]。

在草莓栽培中，施用每667 m2施用1. 2 kg硫酸鋅的效果最佳，可溶性固形物更高，Zn2處理顯著高于其他處理，相比CK及其他處理高1.9%、1.4%、0.9%[24]，崔昭昭研究證明了施用鋅肥后，網紋甜瓜的葉片Zn含量與中心可溶性固形物之間存在明顯的強正相關關系[25]。鋅元素對西瓜的可溶性固形提升效果比硼更為顯著，尤其在增加西瓜邊緣可溶性固形方面表現最為突出。施用NPKZn和NPKBZn處理的西瓜邊緣可溶性固形分別較施用NP、NPK、NPKB處理顯著增加了21.60%、7.07%和8.24%[26]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：黃瓜，‘吉雜4號’。

供試土壤：田園黑土。

試驗土壤基本理化性狀：具體詳見表1-1。

供試肥料：尿素、磷酸二氫銨、硫酸鉀，鋅肥為七水硫酸鋅[zn含量≧22%，生產許可證號為：飼料（2012）2306]。

1.2 試驗設計

在吉林農業大學教學與科研基地大棚內進行試驗，試驗設置4個肥料處理和1個對照，共5個處理。試驗以對照處理（CK）完全不施肥，其他處理在常規施肥量（尿素31.89 kg/667m2、磷酸二氫鉀24.67kg/667m2、硫酸鉀23.56 kg/667m2）基礎上，設置4個鋅肥處理，具體詳見表1-2。

各處理肥料通過水肥一體化滴灌系統進行施肥。在定植時，氮磷鉀常規肥料的60%作為基肥，其余40%常規肥料以及鋅肥分別在6月11日、6月20日、6月29日、7月9日、7月19日（即定植后的10 d、20 d、30 d、40 d、50 d）通過滴灌系統進行5次施用，5次施肥均在上午八點到十點之間進行。試驗于2023年3月30日浸種催芽，4月1日播種，4月10日將黃瓜幼苗由育苗盤分植到8 cm×8 cm營養缽中，5月6日，在黃瓜幼苗長至三葉一心時，選取長勢一致的黃瓜壯苗定植到塑料盆中（規格為：頂邊直徑20.5 cm，底部直徑15 cm，深20 cm，容積為2.2 L），每盆1株，每個處理10盆，3次重復，在黃瓜第一花現蕾后施用鋅肥，采取單干整枝，生長管理期間及時進行吊蔓、除草、去側枝、澆水等田間管理方式，各處理均相同，同時，若發現病蟲害等不可抗因素干擾，各處理施用的農藥等操作都一致。

1.3 試驗指標測定與方法

果實品質的測定

測試黃瓜果實樣品為成熟果實，每處理隨機摘取5個黃瓜成熟果實進行品質測定。

可溶性糖含量：蒽酮法[27]。

維生素C含量：2，6-二氯酚靛酚滴定法[27]。

可溶性蛋白質含量：考馬斯亮藍G-250染色法[27]。

可溶性固形物：電子糖度儀器[27]。

有機酸含量：氫氧化鈉滴定法[27]。

硝酸鹽：紫外分光光度法[28]

1.4 統計分析

數據整理和統計采用Microsoft Excel 2018；使用SPSS statistics 27 .0軟件進行顯著性分析；

2 結果與分析

2.1 鋅肥對黃瓜可溶性固形物的影響

由表1-3可知，鋅肥對設施黃瓜的可溶性固形物具有顯著的影響，不同處理的黃瓜可溶性固形由高到低依次為T4gt;T3gt;T2gt;T1gt;CK，T4處理的可溶性固形最高，為3.49%，完全空白對照CK處理可溶性固形最低，為3.03%，各處理分別較CK處理提高了15.1%、12.1%、5.5%和2.2%，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別提高了3.2%、9.7%、12.6%，T1處理與CK處理之間差異效果不顯著，T4和T3處理之間差異不顯著，但與CK處理差異顯著。

2.2 鋅肥對黃瓜可溶性糖含量的影響

由表1-3可知，黃瓜各處理可溶性糖的由高到低順序是T3gt;T4gt;T2gt;T1gt;CK，其中T3處理黃瓜可溶性糖與對照CK相比具有顯著性差異，含量優于其他處理達到最高，為22.56 mg·g-1，T4含量低于T3處理，為20.13 mg·g-1，分別較CK處理高39.1%和24.2%，T1、T2、T4處理沒有顯著性差異，T1、和T2處理含糖量分別比CK處理高11.8%、18.1%，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別提高了5.6%、24.4%、11%，施用鋅肥的T3處理對黃瓜果實可溶性糖含量效果明顯，說明施用適量的鋅肥可以顯著提高黃瓜可溶性糖含量。

2.3 鋅肥對黃瓜可溶性蛋白含量的影響

由表1-3可知，鋅肥處理對黃瓜可溶性蛋白影響中，T3處理效果最佳，可溶性蛋白含量達到最高，顯著高于其他處理，為1.09 mg·g-1，與T4處理差異不顯著，但T3和T4與其他處理差異性顯著；T2、T1處理與CK處理沒有顯著性差異，各處理可溶性蛋白含量由高到低順序為T3gt;T4gt;T2gt;T1gt;CK，分別較CK處理提高了31.3%、21.7%、12%和1.2%，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別提高了10.7%、29.8%、20.2%，CK處理的含量值最低，含量為0.83 mg·g-1，說明鋅肥的施用對黃瓜果實可溶性蛋白的提高具有顯著的影響，施用鋅可增加可溶性蛋白含量。

2.4 鋅肥對黃瓜維生素C含量的影響

維生素C是蔬菜重要的營養品質，黃瓜維生素C含量為判斷黃瓜品質的重要指標之一。由表1-3可知，黃瓜果實的維生素C含量因處理鋅肥量不同而呈現出不同的水平，按從高到低的順序排列為T3gt;T4gt;T2gt;T1gt;CK，T3處理含量最高，為6.14 mg/100g，與CK處理呈現出顯著性差異，T4處理排在其次，其維生素C含量為5.2 mg/100g，在T4、T2和T1處理之間沒有顯著差異，但與CK處理相比更顯著。這表明，在施用氮磷鉀肥的同時補充適量鋅肥有助于提高設施黃瓜的維生素C含量。

2.5 鋅肥對黃瓜果實硬度的影響

硬度是黃瓜果實口感的參考指標之一，由表1-3可知，各處理與對照CK形成了顯著性差異，說明鋅肥處理能夠提高黃瓜果實的硬度。各處理硬度高低為T4gt;T3gt;T2gt;T1gt;CK，其中T4處理果實硬度最高，T3處理次之，CK處理硬度最低，各處理分別較CK處理提高了23.8%、17.5%、13.8%和10.6%，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別提高了2.9%、6.2%、11.9%。T4處理與其他處理呈顯著性差異，T1與T2、T2與T3差異不顯著，但都與對照CK呈顯著差異。本試驗說明施用鋅肥的處理促進了植株對其他礦物元素比如鈣的吸收進而提高果實硬度，施用鋅肥能夠影響設施黃瓜果實的硬度，增加耐貯性。

2.6 鋅肥對黃瓜有機酸含量的影響

由表1-3可知，施用鋅肥顯著降低了黃瓜的有機酸含量。不同鋅肥處理設施黃瓜果實有機酸含量與完全空白對照CK均形成了顯著性差異，表現為CKgt;T1gt;T2gt;T4gt;T3，CK處理的有機酸含量值最大，為0.142%，T3處理黃瓜有機酸含量最低，為0.101%，各處理分別較CK處理降低了10.6%、13.8%、17.5%和23.8%，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別降低了2.9%、6.2%、11.9%。說明施用鋅肥能夠降低果實有機酸含量，而且不同鋅肥施用量對設施黃瓜有機酸有不同影響。

2.7 鋅肥對黃瓜硝酸鹽含量的影響

硝酸鹽含量是蔬菜優良品質的重要參考指標之一，有很多人（沈明珠，王朝輝等）很早就關注硝酸鹽對人體的毒害作用。黃瓜屬于低硝酸鹽積累的果菜類蔬菜，因此硝酸鹽含量的高低是衡量黃瓜肥料安全的重要指標，由表1-3可知，各處理硝酸鹽的含量與完全空白對照CK形成了顯著性差異，但T1與T2之間、T2與T3之間差異不顯著，不同鋅肥處理，果實的硝酸鹽含量不同，其中T3處理硝酸鹽含量最低，為128.8 mg·kg-1，T4處理次之，為132.79 mg·kg-1，各處理硝酸鹽含量由大到小順序為CKgt;T1gt;T2gt;T4gt;T3，分別比CK處理低9.8%、7.1%、6.5%、5.4%，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別降低了1.2%、4.7%、1.8%，說明鋅肥處理能夠顯著提高硝酸還原酶的活性，降低設施黃瓜果實的硝酸鹽含量，本試驗中，定植后第40天后進入盛果期，經過檢測各處理果實鋅含量最高為1.76 mg·kg-1，各處理中對照CK硝酸鹽含量最高，為142.87 mg·kg-1，各處理鋅和硝酸鹽含量遠低于蔬菜可食部分中硝酸鹽含量（國家衛生標準為432 mg·kg-1）（Baianchiamp;Avato，Percyetal.）國家食品標準要求，可安全食用。

3 討論與結論

3.1 討論

施用鋅肥可以顯著提高果實的品質，可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白質等營養物質指標是衡量果實品質的重要因子。胡源然等對梨樹[29]、劉懷偉等對蜜柚[30]、張勇[31]、侯廣欣[79]等對作物施用鋅肥后，發現能夠有效提高果實可溶性固形物、可溶性糖含量。以上前人研究成果與本試驗結果一致，本試驗施用鋅肥的處理顯著提高了黃瓜的可溶性固形物、可溶性糖含量，與未施用鋅肥相比施用鋅肥顯著提高了黃瓜的品質，其中可溶性糖施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理分別提高了5.6%、24.4%、11.0%，可溶性固形物分別提高了3.23%、9.6%、12.5%。付力成等提出的Zn是RNA 聚合酶等多種酶的組成成分， 對蛋白質合成具有重要影響，施用鋅可增加可溶性蛋白含量[32]，胡源然等對梨樹[29]、劉懷偉等對蜜柚[30]研究發現，施用鋅肥后對提高可溶性蛋白的含量有積極促進作用，本試驗的研究可溶性蛋白含量結果與他們的研究相同，本試驗施用鋅肥的處理顯著提高了黃瓜的可溶性蛋白含量，施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理可溶性蛋白分別提高了10.7%、29%、20.2%，說明鋅肥施用效果顯著。趙麗芳等研究表明， 根施鋅肥均能夠顯著提高土壤中有效鋅含量及植株的凈光合速率進而降低有機酸含量[33]，這也與本試驗研究結果相符，本試驗施用鋅肥的T2、T3、T4處理比未施用鋅肥的T1處理有機酸降低了2.9%、6.2%、11.9%，說明施用鋅肥能夠降低果實有機酸含量，提高果實品質，而且不同鋅肥施用量對設施黃瓜有機酸有不同影響。李海東等適度施鋅可以提高氮同化關鍵酶硝酸還原酶的活性[34]，劉詠艷等認為與CK相比，各處理均不同程度增強烤煙葉片發育過程中硝酸還原酶（nitrate reductase，NR）和蔗糖轉化酶（sucrose invertase，INV）活性[35]，他們的研究與本試驗結果一致，本試驗施用鋅肥的處理顯著降低了黃瓜果實硝酸鹽的含量，與未施用鋅肥的T1處理相比硝酸鹽分別降低了1.19%、4.9%、1.89%。從各個品質指標看，施用鋅肥對黃瓜品質有積極的促進效果，其中T 3處理對黃瓜品質的主要指標影響最為顯著。

適量的鋅肥也能夠顯著提高果實維生素C、有機酸含量等影響果實內在品質，同時降低果實硝酸鹽含量。但本研究也證明了，產量以及內在品質等各項指標不是隨著鋅肥的用量提高而提高，相反隨著鋅肥量的增高葉綠素含量和凈光合速率等明顯下降、活性氧產生增多，果實的風味與品質反而下降，這些與前人研究的成果相同。

3.2 結論

施入鋅肥可以有效提高設施黃瓜的品質。鋅肥用量為1.0 kg/667m2的T3處理對黃瓜果實的品質提高最顯著，其硝酸鹽含量最低，為128.8 mg·kg-1；各處理硝酸鹽分別比CK處理低5.4%、6.5%、9.8%、7.1%；T3處理黃瓜有機酸含量最低，為0.101%；T4處理果實硬度最高，T3處理次之；T3處理可溶性糖含量優于其他處理，含量達到最高，為22.56 mg·g-1，同時，果實維生素C含量T3處理含量最高，為6.14 mg/100g，與CK處理形成顯著性差異，可溶性固形物中，鋅肥用量為1.5 kg/667m2的處理含量最高，比對照高13.5%，T3處理次之，較CK處理提高了12.2%，比未施鋅肥的T1處理提高了9.6%。施用鋅肥為1.0 kg/667m2的T3處理對提高黃瓜的品質效果最佳。

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