不同微量元素对豌豆芽苗菜生长的影响

　　摘 要: 豌豆芽苗菜作为一种绿色蔬菜，不同浓度微量元素对豌豆芽苗菜的生长和植物的新旧物质替代速度具有非常重要的影响。本试验选择了人体中必不可少却又普遍缺乏的锌、硒、铁微量元素，配制为不同的浓度梯度，采用浸种富集法，在适宜的条件下进行培养，测定栽培的豌豆芽苗菜生长变化。结果表明: 当锌浓度为45mg·L -1 时，生长指标最优; 在铁微量元素处理中，浓度为 30mg·L - 1 时，生长指标最优; 在硒微量元素处理中，浓度为 400mg·L - 1 时，生长指标最优。当锌浓度为 45mg·L - 1 时，叶绿素含量最高; 当铁浓度在 25mg·L - 1 左右时，叶绿素含量相对丰富，当铁浓度超过 30mg·L - 1 时，叶绿素含量减少; 当硒浓度为 100mg·L - 1 时，叶绿素含量丰富。添加适量的微量元素可以影响芽菜的生长和营养品质。

　　关键词: 微量元素; 豌豆芽苗菜; 生长

　　吕小娜; 王鑫鑫， 农业与技术 发表时间：2021-09-15

　　芽菜的生产在我国历史悠久[1]，人们常食用的芽菜有豌豆芽、葵花籽芽、绿豆芽、黄豆芽等[2]。豌豆苗中含有丰富的维生素 C、胡萝卜素、钾元素和维生素 B[3 - 5]，营养价值很高且具有非常大的增产潜力[6]。

　　微量元素是植物生长所必需的营养元素[7]，在植物生长中起着重要作用，锌间接地影响生长素的形成，还会增加植物体内纤维素、蛋白质、叶绿体等含量，锌溶液处理种子不仅可以提高芽菜种子的发芽率，而且对作物的生长和发育起促进作用; 铁是植物进行正常生命活动以及生理活动所必需的微量元素之一，虽然铁在地壳中含量丰富，但在各种类型的土壤中，大部分表现为利用率较低，导致植物缺铁现象普遍存在，铁影响叶绿体的形成，所以缺铁症状首先出现在芽和幼叶上[8]; 硒对作物生长是否存在必要性目前还未被证实，但硒元素是人类食物链中吸收硒元素的主要来源，具有不可替代的作用[9]。硒元素可以增强作物的耐胁迫能力，当作物面临各种恶劣环境或者内部不良状况时，都能够自动调节，如减轻重金属毒害等。低浓度的硒可增强作物的光合作用、呼吸作用，从而促进作物生长，对作物的抗氧化作用方面也起着重要作用。

　　芽苗菜大多数生长周期短、易于培养、生命力强，只要保证合适的温度、水分就可以生长，是营养丰富，且具有保健功效的一类高档蔬菜，能够增强人们的胃口，容易消化，并且具有丰富的营养价值和某些药用价值，可以达到强身健体的效果。随着人们对芽菜蔬菜的需求，针对芽苗菜的研究，必须寻找与现代农业结合的生产方式，找到最适生长要素及微量元素含量，对增加芽苗菜的产量以及品质具有重大意义。

　　本研究以常见的豌豆为试材，探究微量元素对豌豆芽苗菜的生长作用，以及豌豆苗中叶绿素含量的变化，使原本富含多种营养物质的豌豆芽苗菜，可以在对人体进行生物富集的同时，补充人体缺乏的微量营养素，从而探究出一种安全、经济、实用的芽苗菜。

　　1 材料与方法

　　1. 1 材料

　　用于本次试验的豌豆种子满足纯度 90% 、净度 97% 、发芽率 96% 条件，选择籽粒饱满、大小均等的豌豆种子，取 160 粒。

　　1. 2 试验设计

　　1. 2. 1 微量元素的浓度设置

　　锌源采用硫酸锌试剂配 制，设 置 浓 度 分 别 为 0 mg·L-1 、15mg·L-1 、25mg·L-1 、35mg·L-1 、45mg·L-1 、 55mg·L - 1 。

　　铁源采用 Fe - EDTA 试剂配制，设置浓度分别为 0 mg·L-1 、15mg·L-1 、20mg·L-1 、25mg·L-1 、30mg·L-1 、 35mg·L - 1 。

　　硒源采用硒粉试剂配制，设置浓度分别为 0mg·L-1 、 100mg· L - 1 、200mg · L - 1 、300mg · L - 1 、400mg · L - 1 、500mg·L - 1[10]。

　　1. 2. 2 浸种富集法

　　筛选出干净的豌豆粒，用 10% 的高锰酸钾浸泡 15min，再用清水冲洗干净，防止芽苗菜生长期间出现病虫害。配制 5 个不同浓度的锌、铁、硒 3 种微量元素液，各 100mL，分别放入 10 粒豌豆，浸泡 10 ～ 20h，将浸泡好的豌豆放在底部铺有吸水纸的育苗盘中，上面覆盖一层灭菌纱布，使长出的芽苗保持高度整齐一致，然后放在 20 ～ 28℃的恒温培养箱中避光催芽，每天进行观察; 待豌豆芽苗长至 2 ～ 4cm 时，揭下纱布让其继续在 20 ～ 28℃ 的恒温培养箱中避光生长，并去除生长不正常的豌豆芽苗; 豌豆芽苗长至 8 ～ 10cm，放在恒温下进行培养，待豌豆芽苗长至 12 ～ 16cm 时，即获得浸种处理的豌豆芽苗菜，每天对其记录，培养期间每隔 24h 喷施 25mL 无菌水。

　　1. 3 数据测定及方法

　　1. 3. 1 生长指标的测定

　　从不同的微量元素处理方法中选择对照组和处理组的豌豆苗，将不可食用部分和可食用部分分离，分别测出鲜重、根长、苗高，并计算出根冠比。

　　1. 3. 2 叶绿素含量的测定

　　取新鲜豌豆芽苗，用蒸馏水清洗可食部分，并把新鲜叶片上的水吸走，去除粗大的叶脉，剩余部分剪碎作为试验样品。随机取样，秤取 0. 1g 叶片，放入研钵体中加入丙酮 1mL，再加入少量的碳酸钙和石英砂，研磨均匀后再加 80% 丙酮 5mL，然后把浆体转入离心管中，用适量相同浓度的丙酮清洗研钵，一并转入离心管，离心后去除沉淀部分。取 1mL 液体，加入 80% 丙酮 4mL 转入比色杯中，以 80% 丙酮作为对照，测定 663nm 以及 645nm 处的吸光度值[11]。并计算出叶绿素 a、叶绿素 b 和叶绿素 a + b 的含量。

　　1. 4 数据处理

　　采用 Microsoft Excel 2016 对试验数据进行处理，计算得出平均数及标准误，绘制表格，得出微量元素的最佳适宜浓度。

　　2 结果与分析

　　2. 1 不同浓度锌元素处理

　　2. 1. 1 生长指标

　　从表 1 可以看出，不同浓度锌处理的豌豆芽苗菜根长、株高、鲜重、根冠比都发生了变化。当锌浓度在 0 ～ 45mg·L - 1 时，豌豆芽苗菜的鲜重、株高值都随锌浓度的增加而增大。当锌浓度大于 45mg·L - 1 后，株高、鲜重值变小，芽苗菜的产量减小。在锌元素浓度为 45mg·L - 1 时，鲜重为 0. 69g，比对照组的 0. 53g 提 高 了 30. 19% ; 株 高 为 15. 25cm，比 对 照 13. 01cm 提高了 17. 22% ，影响显著。

　　2. 1. 2 叶绿素含量

　　从表 2 可以看出，当锌浓度在 45mg·L - 1 时，豌豆芽苗菜浸种组中叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量最高，叶绿素 a 的含量为 0. 230mg·L -1 ，是对照组 0. 082mg·L -1 的 2. 80 倍; 叶绿素 b 的含量为 0. 068mg·L - 1 ，是对照组 0. 039mg·L - 1 的 1. 74 倍; 叶绿素 a + b 的含量为 0. 298mg·L - 1 ，是对照组 0. 121mg·L - 1 的 2. 46 倍，影响显著。

　　2. 2 不同浓度铁元素处理

　　2. 2. 1 生长指标

　　从表 3 可以看出，不同浓度铁元素营养液处理的豌豆芽苗菜根长、株高、鲜重、根冠比都发生了变化。在铁浓度为 30mg·L - 1 时，鲜重为 0. 81g，比对照组的 0. 53g 提高 52. 83% ; 株高为 16. 35cm，比对照组 13. 01cm 高 出 3. 34cm。鲜重与株高的变化一致，根长有变化但没有一定规律，说明铁元素对豌豆芽苗菜的地下部分和地上部分都会有影响。由此可以得出，豌豆芽苗菜在生长过程中添加适量的铁元素有助于提高豌豆芽苗菜的产量，在铁浓度为 30mg·L - 1 时，豌豆芽苗菜的产量最高。

　　2. 2. 2 叶绿素含量

　　从表 4 可以看出，当铁浓度为 20mg·L - 1 时，叶绿素 a 含量最高，为 0. 227mg·L -1 ，是对照组 0. 082 mg·L -1 的 2. 77 倍; 在 15mg·L - 1 时叶绿素 b 含量最高，为 0. 067mg · L - 1 ，是 对 照 组 0. 039mg · L - 1 的 1. 72 倍; 叶绿素 a + b 的含量在铁浓度为 20mg·L - 1 时最高，达 0. 276mg·L - 1 ，是对照组 0. 121mg·L - 1 的 2. 28 倍; 当铁浓度超过 30mg·L - 1 时，叶绿素含量逐渐下降。

　　2. 3 不同浓度硒元素处理

　　2. 3. 1 生长指标

　　从 表 5 可 以 看 出，当硒元素营养液浓度为 400 mg·L -1 时，豌豆芽苗菜的产量和长势最好。株高为 15. 20cm，比 对 照 组 13. 01cm 提 高 16. 83%; 鲜 重 为 0. 64g，比对照组的0. 53g 提高20. 75%，影响显著。鲜重和株高的变化一致，在硒浓度为 0 ～ 400mg·L -1 时，鲜重、株高都随硒浓度的 增 加 而 增 加; 当 硒 浓 度 超 过 400mg·L -1 后，随着硒浓度增加，鲜重、株高都逐渐减小，硒浓度对根的变化有影响但没有一定规律。

　　2. 3. 2 叶绿素含量

　　由表 6 可以看出，硒含量在 100mg·L - 1 时，叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素 a + b 含量达到最高。叶绿素含量达到 0. 227mg·L - 1 ，是对照组 0. 082mg·L - 1 的 2. 77 倍; 叶绿素 b 含量达到 0. 067mg·L - 1 ，是对照组 0. 039mg·L - 1 的 1. 72 倍; 当硒浓度为 500mg·L - 1 时，叶绿素含量显著下降。

　　3 讨论与总结

　　本试验只是通过单因素对豌豆芽苗菜作处理，从试验数据中可以看出，适量添加锌、铁、硒微量元素，对芽苗菜的产量、品质都有促进作用。结果显示，在锌微量元素处理结果中，浓度为 45mg·L -1 时，生长指标最好; 在铁微量元素处理中，浓度为 30mg· L -1 时，生长指标最优; 在硒微量元素处理中，浓度为 400mg·L -1 时，生长指标最优。当锌浓度为 45mg·L -1 时，叶绿素含量最高; 当铁浓度在 25mg·L - 1 左右时，叶绿素含量相对丰富，当铁浓度超过 30mg·L - 1 时，叶绿素含量减少; 当硒浓度为 100mg·L - 1 时，叶绿素含量丰富。本试验结果只是从单方面进行试验，只能确定在一定浓度下豌豆芽苗菜的单一营养指标最好，要综合评价芽苗菜在哪种组合浓度微量元素处理下生长最好、营养最优，还需要进行多因素试验，并根据专家讨论给出各项指标的加权系数来确定，有待进一步改进。

　　通过试验和测定，探讨了微量元素作用于豌豆芽苗菜，并得出豌豆芽苗菜富含多种营养成分，既能补充人体微量营养元素，还可以对人体进行生物富集，从而探究出可以让人们食用的一种安全、经济、实用的豌豆芽苗菜。