不同微量元素對豌豆芽苗菜生長的影響

　　摘 要: 豌豆芽苗菜作為一種綠色蔬菜，不同濃度微量元素對豌豆芽苗菜的生長和植物的新舊物質替代速度具有非常重要的影響。本試驗選擇了人體中必不可少卻又普遍缺乏的鋅、硒、鐵微量元素，配制為不同的濃度梯度，采用浸種富集法，在適宜的條件下進行培養，測定栽培的豌豆芽苗菜生長變化。結果表明: 當鋅濃度為45mg·L -1 時，生長指標最優; 在鐵微量元素處理中，濃度為 30mg·L - 1 時，生長指標最優; 在硒微量元素處理中，濃度為 400mg·L - 1 時，生長指標最優。當鋅濃度為 45mg·L - 1 時，葉綠素含量最高; 當鐵濃度在 25mg·L - 1 左右時，葉綠素含量相對豐富，當鐵濃度超過 30mg·L - 1 時，葉綠素含量減少; 當硒濃度為 100mg·L - 1 時，葉綠素含量豐富。添加適量的微量元素可以影響芽菜的生長和營養品質。

　　關鍵詞: 微量元素; 豌豆芽苗菜; 生長

　　呂小娜; 王鑫鑫， 農業與技術 發表時間：2021-09-15

　　芽菜的生產在我國歷史悠久[1]，人們常食用的芽菜有豌豆芽、葵花籽芽、綠豆芽、黃豆芽等[2]。豌豆苗中含有豐富的維生素 C、胡蘿卜素、鉀元素和維生素 B[3 - 5]，營養價值很高且具有非常大的增產潛力[6]。

　　微量元素是植物生長所必需的營養元素[7]，在植物生長中起著重要作用，鋅間接地影響生長素的形成，還會增加植物體內纖維素、蛋白質、葉綠體等含量，鋅溶液處理種子不僅可以提高芽菜種子的發芽率，而且對作物的生長和發育起促進作用; 鐵是植物進行正常生命活動以及生理活動所必需的微量元素之一，雖然鐵在地殼中含量豐富，但在各種類型的土壤中，大部分表現為利用率較低，導致植物缺鐵現象普遍存在，鐵影響葉綠體的形成，所以缺鐵癥狀首先出現在芽和幼葉上[8]; 硒對作物生長是否存在必要性目前還未被證實，但硒元素是人類食物鏈中吸收硒元素的主要來源，具有不可替代的作用[9]。硒元素可以增強作物的耐脅迫能力，當作物面臨各種惡劣環境或者內部不良狀況時，都能夠自動調節，如減輕重金屬毒害等。低濃度的硒可增強作物的光合作用、呼吸作用，從而促進作物生長，對作物的抗氧化作用方面也起著重要作用。

　　芽苗菜大多數生長周期短、易于培養、生命力強，只要保證合適的溫度、水分就可以生長，是營養豐富，且具有保健功效的一類高檔蔬菜，能夠增強人們的胃口，容易消化，并且具有豐富的營養價值和某些藥用價值，可以達到強身健體的效果。隨著人們對芽菜蔬菜的需求，針對芽苗菜的研究，必須尋找與現代農業結合的生產方式，找到最適生長要素及微量元素含量，對增加芽苗菜的產量以及品質具有重大意義。

　　本研究以常見的豌豆為試材，探究微量元素對豌豆芽苗菜的生長作用，以及豌豆苗中葉綠素含量的變化，使原本富含多種營養物質的豌豆芽苗菜，可以在對人體進行生物富集的同時，補充人體缺乏的微量營養素，從而探究出一種安全、經濟、實用的芽苗菜。

　　1 材料與方法

　　1. 1 材料

　　用于本次試驗的豌豆種子滿足純度 90% 、凈度 97% 、發芽率 96% 條件，選擇籽粒飽滿、大小均等的豌豆種子，取 160 粒。

　　1. 2 試驗設計

　　1. 2. 1 微量元素的濃度設置

　　鋅源采用硫酸鋅試劑配 制，設 置 濃 度 分 別 為 0 mg·L-1 、15mg·L-1 、25mg·L-1 、35mg·L-1 、45mg·L-1 、 55mg·L - 1 。

　　鐵源采用 Fe - EDTA 試劑配制，設置濃度分別為 0 mg·L-1 、15mg·L-1 、20mg·L-1 、25mg·L-1 、30mg·L-1 、 35mg·L - 1 。

　　硒源采用硒粉試劑配制，設置濃度分別為 0mg·L-1 、 100mg· L - 1 、200mg · L - 1 、300mg · L - 1 、400mg · L - 1 、500mg·L - 1[10]。

　　1. 2. 2 浸種富集法

　　篩選出干凈的豌豆粒，用 10% 的高錳酸鉀浸泡 15min，再用清水沖洗干凈，防止芽苗菜生長期間出現病蟲害。配制 5 個不同濃度的鋅、鐵、硒 3 種微量元素液，各 100mL，分別放入 10 粒豌豆，浸泡 10 ～ 20h，將浸泡好的豌豆放在底部鋪有吸水紙的育苗盤中，上面覆蓋一層滅菌紗布，使長出的芽苗保持高度整齊一致，然后放在 20 ～ 28℃的恒溫培養箱中避光催芽，每天進行觀察; 待豌豆芽苗長至 2 ～ 4cm 時，揭下紗布讓其繼續在 20 ～ 28℃ 的恒溫培養箱中避光生長，并去除生長不正常的豌豆芽苗; 豌豆芽苗長至 8 ～ 10cm，放在恒溫下進行培養，待豌豆芽苗長至 12 ～ 16cm 時，即獲得浸種處理的豌豆芽苗菜，每天對其記錄，培養期間每隔 24h 噴施 25mL 無菌水。

　　1. 3 數據測定及方法

　　1. 3. 1 生長指標的測定

　　從不同的微量元素處理方法中選擇對照組和處理組的豌豆苗，將不可食用部分和可食用部分分離，分別測出鮮重、根長、苗高，并計算出根冠比。

　　1. 3. 2 葉綠素含量的測定

　　取新鮮豌豆芽苗，用蒸餾水清洗可食部分，并把新鮮葉片上的水吸走，去除粗大的葉脈，剩余部分剪碎作為試驗樣品。隨機取樣，秤取 0. 1g 葉片，放入研缽體中加入丙酮 1mL，再加入少量的碳酸鈣和石英砂，研磨均勻后再加 80% 丙酮 5mL，然后把漿體轉入離心管中，用適量相同濃度的丙酮清洗研缽，一并轉入離心管，離心后去除沉淀部分。取 1mL 液體，加入 80% 丙酮 4mL 轉入比色杯中，以 80% 丙酮作為對照，測定 663nm 以及 645nm 處的吸光度值[11]。并計算出葉綠素 a、葉綠素 b 和葉綠素 a + b 的含量。

　　1. 4 數據處理

　　采用 Microsoft Excel 2016 對試驗數據進行處理，計算得出平均數及標準誤，繪制表格，得出微量元素的最佳適宜濃度。

　　2 結果與分析

　　2. 1 不同濃度鋅元素處理

　　2. 1. 1 生長指標

　　從表 1 可以看出，不同濃度鋅處理的豌豆芽苗菜根長、株高、鮮重、根冠比都發生了變化。當鋅濃度在 0 ～ 45mg·L - 1 時，豌豆芽苗菜的鮮重、株高值都隨鋅濃度的增加而增大。當鋅濃度大于 45mg·L - 1 后，株高、鮮重值變小，芽苗菜的產量減小。在鋅元素濃度為 45mg·L - 1 時，鮮重為 0. 69g，比對照組的 0. 53g 提 高 了 30. 19% ; 株 高 為 15. 25cm，比 對 照 13. 01cm 提高了 17. 22% ，影響顯著。

　　2. 1. 2 葉綠素含量

　　從表 2 可以看出，當鋅濃度在 45mg·L - 1 時，豌豆芽苗菜浸種組中葉綠素 a 和葉綠素 b 的含量最高，葉綠素 a 的含量為 0. 230mg·L -1 ，是對照組 0. 082mg·L -1 的 2. 80 倍; 葉綠素 b 的含量為 0. 068mg·L - 1 ，是對照組 0. 039mg·L - 1 的 1. 74 倍; 葉綠素 a + b 的含量為 0. 298mg·L - 1 ，是對照組 0. 121mg·L - 1 的 2. 46 倍，影響顯著。

　　2. 2 不同濃度鐵元素處理

　　2. 2. 1 生長指標

　　從表 3 可以看出，不同濃度鐵元素營養液處理的豌豆芽苗菜根長、株高、鮮重、根冠比都發生了變化。在鐵濃度為 30mg·L - 1 時，鮮重為 0. 81g，比對照組的 0. 53g 提高 52. 83% ; 株高為 16. 35cm，比對照組 13. 01cm 高 出 3. 34cm。鮮重與株高的變化一致，根長有變化但沒有一定規律，說明鐵元素對豌豆芽苗菜的地下部分和地上部分都會有影響。由此可以得出，豌豆芽苗菜在生長過程中添加適量的鐵元素有助于提高豌豆芽苗菜的產量，在鐵濃度為 30mg·L - 1 時，豌豆芽苗菜的產量最高。

　　2. 2. 2 葉綠素含量

　　從表 4 可以看出，當鐵濃度為 20mg·L - 1 時，葉綠素 a 含量最高，為 0. 227mg·L -1 ，是對照組 0. 082 mg·L -1 的 2. 77 倍; 在 15mg·L - 1 時葉綠素 b 含量最高，為 0. 067mg · L - 1 ，是 對 照 組 0. 039mg · L - 1 的 1. 72 倍; 葉綠素 a + b 的含量在鐵濃度為 20mg·L - 1 時最高，達 0. 276mg·L - 1 ，是對照組 0. 121mg·L - 1 的 2. 28 倍; 當鐵濃度超過 30mg·L - 1 時，葉綠素含量逐漸下降。

　　2. 3 不同濃度硒元素處理

　　2. 3. 1 生長指標

　　從 表 5 可 以 看 出，當硒元素營養液濃度為 400 mg·L -1 時，豌豆芽苗菜的產量和長勢最好。株高為 15. 20cm，比 對 照 組 13. 01cm 提 高 16. 83%; 鮮 重 為 0. 64g，比對照組的0. 53g 提高20. 75%，影響顯著。鮮重和株高的變化一致，在硒濃度為 0 ～ 400mg·L -1 時，鮮重、株高都隨硒濃度的 增 加 而 增 加; 當 硒 濃 度 超 過 400mg·L -1 后，隨著硒濃度增加，鮮重、株高都逐漸減小，硒濃度對根的變化有影響但沒有一定規律。

　　2. 3. 2 葉綠素含量

　　由表 6 可以看出，硒含量在 100mg·L - 1 時，葉綠素 a、葉綠素 b、葉綠素 a + b 含量達到最高。葉綠素含量達到 0. 227mg·L - 1 ，是對照組 0. 082mg·L - 1 的 2. 77 倍; 葉綠素 b 含量達到 0. 067mg·L - 1 ，是對照組 0. 039mg·L - 1 的 1. 72 倍; 當硒濃度為 500mg·L - 1 時，葉綠素含量顯著下降。

　　3 討論與總結

　　本試驗只是通過單因素對豌豆芽苗菜作處理，從試驗數據中可以看出，適量添加鋅、鐵、硒微量元素，對芽苗菜的產量、品質都有促進作用。結果顯示，在鋅微量元素處理結果中，濃度為 45mg·L -1 時，生長指標最好; 在鐵微量元素處理中，濃度為 30mg· L -1 時，生長指標最優; 在硒微量元素處理中，濃度為 400mg·L -1 時，生長指標最優。當鋅濃度為 45mg·L -1 時，葉綠素含量最高; 當鐵濃度在 25mg·L - 1 左右時，葉綠素含量相對豐富，當鐵濃度超過 30mg·L - 1 時，葉綠素含量減少; 當硒濃度為 100mg·L - 1 時，葉綠素含量豐富。本試驗結果只是從單方面進行試驗，只能確定在一定濃度下豌豆芽苗菜的單一營養指標最好，要綜合評價芽苗菜在哪種組合濃度微量元素處理下生長最好、營養最優，還需要進行多因素試驗，并根據專家討論給出各項指標的加權系數來確定，有待進一步改進。

　　通過試驗和測定，探討了微量元素作用于豌豆芽苗菜，并得出豌豆芽苗菜富含多種營養成分，既能補充人體微量營養元素，還可以對人體進行生物富集，從而探究出可以讓人們食用的一種安全、經濟、實用的豌豆芽苗菜。