不同施肥處理對(duì)甜瓜鈣、鋅、硒營(yíng)養(yǎng)元素含量和品質(zhì)的影響

李亞文，李建軍，宋金棟，李 樂(lè)，趙思達(dá)，金曉艷，王旭東，鄭險(xiǎn)峰

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊陵 712100；2.寧夏夏能生物科技有限公司，寧夏 靈武 750403）

甜瓜作為十大高價(jià)值水果之一，不僅種類(lèi)豐富，而且含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物、有機(jī)酸和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分。甜瓜可以分為薄皮甜瓜和厚皮甜瓜，寧夏地區(qū)栽培薄皮甜瓜的主要形式為：露地種植、大棚種植，日照資源充足，晝夜溫差大，氣候干燥，具有促進(jìn)甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育的有利條件[1]，使得甜瓜在市場(chǎng)上具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)作物之一 。

鈣、鋅、硒是人體必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)于人體的生命進(jìn)化及生命活動(dòng)起著重要的作用。研究表明，施用適當(dāng)濃度的鈣肥不僅能改善果實(shí)的品質(zhì)和風(fēng)味，而且也能增加作物的經(jīng)濟(jì)效益。鋅對(duì)人體健康的重要性不容忽視，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上有1/3的人口體內(nèi)缺乏足夠的鋅營(yíng)養(yǎng)，嚴(yán)重缺鋅會(huì)引起多種疾病，主要表現(xiàn)出生長(zhǎng)發(fā)育受阻、免疫系統(tǒng)減弱、腹瀉、骨骼成熟延緩、味覺(jué)出現(xiàn)障礙等癥狀[2]。鋅元素在作物的生長(zhǎng)發(fā)育中也發(fā)揮著不可替代的作用，研究表明，施用適宜的鋅肥可以促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育、改善農(nóng)藝性狀、提高產(chǎn)量、增加經(jīng)濟(jì)效益[3-6]。而硒作為有益元素之一，不只是對(duì)人體具有保健作用，還具有延緩衰老、增強(qiáng)免疫力、解毒、排毒等功效[7]；硒是某些特定植物在生長(zhǎng)周期中所必需的元素，植物對(duì)有益元素的需求量也十分嚴(yán)格，缺少時(shí)影響生長(zhǎng)，過(guò)多時(shí)則有毒害作用，所以硒元素的含量界限對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育是至關(guān)重要的。李國(guó)恒等[8]試驗(yàn)結(jié)果證明，噴施富硒液肥能夠顯著提高果實(shí)的硒含量，具有明顯的增產(chǎn)效果。綜上可知，不管是對(duì)于人體還是作物，鈣、鋅、硒都具有舉足輕重的作用；因此，對(duì)于作物營(yíng)養(yǎng)元素缺乏的問(wèn)題，應(yīng)該采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟm時(shí)、適量地補(bǔ)給，縮小元素之間的缺乏比例。應(yīng)用富集途徑來(lái)提高作物生物強(qiáng)化效果的報(bào)道在其他作物上較多，但在甜瓜上少見(jiàn)報(bào)道，為此本試驗(yàn)通過(guò)土壤施肥配合葉面噴肥的方法，研究鈣、鋅、硒肥在甜瓜上的強(qiáng)化效果。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及時(shí)間

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)置在寧夏回族自治區(qū)靈武市夏能生物科技有限公司溫室大棚內(nèi)，該地區(qū)地處我國(guó)中溫帶大陸內(nèi)部，屬于溫帶大陸性干旱氣候，氣候干燥，風(fēng)大沙多，全年日照時(shí)長(zhǎng)達(dá)3 080.2 h。海拔1 107～1 647 m，年均降雨量206.2～255.2 mm，具有四季分明、日照充足、熱量豐富等優(yōu)勢(shì)。試驗(yàn)時(shí)間為2019—2020年連續(xù)2年。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種：“莎妃”網(wǎng)紋甜瓜，由寧夏夏能生物科技有限公司提供，該品種具有皮薄、糖度高、肉厚、肉色淺綠等特點(diǎn)。

底肥：61%控失二銨、復(fù)合肥（15-15-15）根衛(wèi)（根衛(wèi)是一種高效低毒顆粒劑，主要成分為0.5%噻蟲(chóng)胺顆粒劑，對(duì)多種害蟲(chóng)具有防治效果，也可對(duì)作物起到明顯的促長(zhǎng)和增產(chǎn)效果）。

供試肥料：果蔬鈣肥，是有機(jī)液體鈣肥，由美國(guó)布蘭特股份有限公司生產(chǎn)；優(yōu)馬蓋世，由上海優(yōu)馬生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)；大粒鋅，由新禾豐農(nóng)化資料有限公司提供；禾豐惠鋅，由新禾豐農(nóng)化資料有限公司提供；漢邦硒，由天津市漢邦植物保護(hù)劑責(zé)任有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)置4組（10個(gè)）處理，采用1次土壤施肥＋3次葉面噴肥雙補(bǔ)的方法，分別對(duì)甜瓜進(jìn)行富鈣、富鋅、富硒、CK處理，各個(gè)處理底肥均施用61%控失二銨15 kg＋復(fù)合肥（15-15-15）40 kg＋根衛(wèi)2 kg，并在底肥基礎(chǔ)上施加鈣、鋅、硒肥（在苗10葉期施加，方式為土壤施肥，共施1次），其肥料類(lèi)型及施用量如表1所示，再配合3次（苗10葉期、授粉前5 d、授粉后10 d）葉面噴施。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行方差分析，利用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鈣、鋅、硒處理對(duì)甜瓜單果質(zhì)量等的影響

2.1.1 不同鈣、鋅、硒處理對(duì)甜瓜單果質(zhì)量的影響

噴施鋅肥能提高果實(shí)膨大的速率，其作用機(jī)理主要是調(diào)節(jié)光合作用產(chǎn)物及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向果實(shí)中運(yùn)轉(zhuǎn)，能明顯提高果實(shí)產(chǎn)量。由表2可知，施用不同濃度鋅后單果質(zhì)量較對(duì)照均有不同程度的提高，富鋅Zn1處理甜瓜單果質(zhì)量連續(xù)2年都達(dá)到最高值，較對(duì)照分別增加了10.6%、12.1%，2019年Ca2、Zn2處理較對(duì)照分別增加了2.8%、2.1%，其他處理均低于CK；2020年Ca2、Ca3、Zn1、Zn2、Se1、Se4處理較對(duì)照分別提高了3.4%、8.6%、12.1%、7.8%、1.7%、5.2%。

2.1.2 不同鈣、鋅、硒處理對(duì)甜瓜VC含量的影響

有研究表明，鈣肥可以提高果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味，主要在于適量的鈣肥提高了葉片的葉綠素含量，提高了光合速率，有利于碳水化合物的積累。由表2可知，莎妃甜瓜施鈣處理后，甜瓜果實(shí)中VC含量2019年處于64.80～76.50 mg/kg，2020年處于57.49～77.81 mg/kg，且各處理均顯著高于對(duì)照，其中Ca3處理顯著高于Ca1、Ca2處理，2019年和2020年的最高值分別為76.50、77.81 mg/kg，而Ca1、Ca2處理間差異不顯著。施用不同水平鋅處理后，2年結(jié)果統(tǒng)計(jì)，Zn2處理對(duì)提高VC含量效果最好，分別高于相應(yīng)對(duì)照8.6%、2.2%，而Zn1處理VC含量都略微低于對(duì)照，2年的Zn處理均與相應(yīng)對(duì)照差異不顯著。富硒處理中，2019年和2020年Se1處理的VC含量均最高，且均顯著高于其他處理，分別達(dá)到69.70、62.74 mg/kg，而Se2、Se3、Se4處理VC含量隨著施硒量的降低而降低；因此，適量的增加硒肥能促進(jìn)甜瓜果實(shí)VC的積累，有利于甜瓜品質(zhì)的提高。

2.1.3 不同鈣、鋅、硒處理對(duì)甜瓜可溶性固形物含量的影響

由表2數(shù)據(jù)可得，整體來(lái)看，施用硒肥后，Se1、Se2、Se3、Se4處理可溶性固形物較對(duì)照都有所提高，其中Se1處理效果最佳，2019、2010年分別顯著高出相應(yīng)對(duì)照6.4%、12.7%。由此可知，施用適量的硒肥能有效地提高甜瓜可溶性固形物的含量。就鈣處理分析，Ca1處理效果最好，2019年高于Ca2、Ca3處理均為1.1%，2020年高于Ca2、Ca3處理分別為9.6%、12.0%。Zn1、Zn2處理相比，Zn1處理對(duì)提高甜瓜可溶性固形物效果最好，但2個(gè)處理差異不顯著。

表2 不同鈣、鋅、硒處理對(duì)甜瓜品質(zhì)的影響

2.2 不同鈣、鋅、硒處理對(duì)甜瓜果肉和果皮品質(zhì)的影響

2.2.1 不同鈣水平對(duì)甜瓜果肉和果皮含鈣量的影響

由圖1可知，2020年甜瓜果肉Ca2處理含鈣量最大，達(dá)到1.014 mg/g，較對(duì)照提高了11.8%，其他處理含鈣量均低于對(duì)照，且各處理間差異不顯著。2019年甜瓜果肉處理鈣含量都低于對(duì)照。結(jié)合圖2，2年甜瓜果皮Ca1、Ca2、Ca3處理都顯著高于對(duì)照，其中Ca1處理果皮含鈣量最高，2019年達(dá)到10.090 mg/g，較對(duì)照增加了9.104 mg/g；2020年達(dá)到10.005 mg/g，較對(duì)照增加了9.098 mg/g。

圖1 不同鈣處理對(duì)甜瓜果肉鈣含量的影響

綜上可得，2019—2020年甜瓜底肥和葉面噴施配合施用鈣肥，甜瓜果肉內(nèi)含鈣量隨施鈣量的增加并未提高，而果皮內(nèi)含鈣量隨施鈣量的增加而增加，且各處理間差異顯著，這種情況主要可能是鈣在果實(shí)發(fā)育前期進(jìn)入果實(shí)，但隨著果實(shí)的增大，通過(guò)韌皮部進(jìn)入到果實(shí)中的鈣明顯減少，由于早期進(jìn)入的鈣作物無(wú)法吸收且移動(dòng)性差，主要分布在果皮，無(wú)法運(yùn)輸?shù)焦?，?dǎo)致果肉含鈣量低。針對(duì)如何調(diào)節(jié)運(yùn)輸方式將鈣運(yùn)輸?shù)焦鈨?nèi)的問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究。

2.2.2 不同鋅水平對(duì)甜瓜果肉含鋅量的影響

由圖3可知，隨著稀釋倍數(shù)的增加，甜瓜果肉內(nèi)含鋅量增大，且2019年富鋅處理含鋅量都顯著高于對(duì)照，2020年Zn2處理甜瓜含鋅量顯著高于Zn1處理和對(duì)照。2019年Zn2、Zn1處理含鋅量分別較對(duì)照提高了34.5%、8.0%，2020年Zn2、Zn1處理含鋅量分別較對(duì)照提高了45.9%、2.7%，Zn2處理為富鋅處理的最佳濃度配比。由此可知，對(duì)甜瓜施用鋅肥能夠提高果肉內(nèi)的鋅含量，且根據(jù)我國(guó)《食品中鋅的允許量標(biāo)準(zhǔn)》，水果內(nèi)富鋅量要≤ 5 mg/kg，2020年甜瓜富鋅量最高為3.75 mg/kg（＜5.00 mg/kg），所以符合食品鋅允許標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 不同硒水平對(duì)甜瓜果肉含硒量的影響

由圖4可知，施硒肥后，甜瓜果肉含硒量顯著增加，2019年Se1、Se2、Se3、Se4處理分別較對(duì)照提高了0.0107、0.0243、0.0290、0.0170 mg/kg；2020年Se1、Se2、Se3、Se4處理分別較對(duì)照提高了0.0117、0.0245、0.0279、0.0122 mg/kg。2年試驗(yàn)中，Se3處理均顯著高于Se1、Se2、Se4處理，說(shuō)明Se3處理為富硒處理的最佳配比。

圖4 不同硒處理對(duì)甜瓜果肉硒含量的影響

根據(jù)陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 61/T556—2018，Se2、Se3處理硒含量均達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)（≥0.02 mg/kg）。富硒處理后，2020年Se4處理甜瓜含硒量最小，為0.025 6 mg/kg（＞0.02 mg/kg），達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《富硒食品硒含量標(biāo)準(zhǔn)》水果類(lèi)含硒量要求≤0.055 mg/kg，2019年Se3處理硒含量最高，為0.0312 mg/kg（＜0.055 mg/kg），符合國(guó)家規(guī)定的食品中硒含量標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論與討論

科學(xué)的補(bǔ)充鈣、鋅、硒對(duì)于人體是至關(guān)重要的，由于人體既不能合成這些營(yíng)養(yǎng)元素，也不能儲(chǔ)存，需要通過(guò)其他方式攝取，其中大多通過(guò)富集的方式從瓜果、蔬菜等食品中直接獲取[9]。大量研究表明，含鈣量高的蘋(píng)果品質(zhì)好、質(zhì)量大、口感好、容易貯存、不易產(chǎn)生病害[10]。而如果農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)含鈣量不足，不能供應(yīng)作物的需求，則較容易發(fā)生病害[11]，會(huì)大大降低作物的經(jīng)濟(jì)效益。張利云等[12]研究證明，施用鈣肥和鋅肥可以提高作物總糖含量，降低作物總酸；夏美玲等[13]研究表明，葉面噴施適量的硒肥，可以促進(jìn)甜瓜的香氣形成，改善甜瓜各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，增加營(yíng)養(yǎng)。陳劍俠等[14]研究表明，由于瓜果蔬菜等生長(zhǎng)周期較短，屬于非聚硒植物，因此對(duì)于硒的富集作用較弱，硒含量為0.01～0.10 mg/kg，而新鮮的瓜果蔬菜里的含硒量在0.000 1～0.040 0mg/kg。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于富硒技術(shù)和富硒產(chǎn)品的相關(guān)研究高度重視，越來(lái)越多的富硒產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，許多富硒地區(qū)也形成了一種特色農(nóng)業(yè)，隨著人們對(duì)富硒產(chǎn)品的關(guān)注，富硒食品的研發(fā)成為熱點(diǎn)[15-17]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在土壤施用鈣、鋅、硒肥的基礎(chǔ)上，配合葉面噴施雙補(bǔ)，可以增加甜瓜口感。且隨著施鈣量的增加，果皮內(nèi)鈣含量顯著增加但果肉內(nèi)不易富鈣，富集效果不顯著；在符合食品富鋅、富硒標(biāo)準(zhǔn)條件下，果肉內(nèi)富鋅效果明顯，Zn2處理最好，Se2、Se3處理不僅達(dá)到富硒水平，而且有效地提高了甜瓜的VC、可溶性固形物含量。綜合成本考慮，Ca3（葉噴鈣肥0.500 g/L＋667 m2土壤施鈣5 kg）、Zn2（葉噴鈣肥0.870 g/L＋667 m2土壤施鋅800 g）、Se3（葉噴硒肥0.005 g/L＋667 m2土壤施硒100 g）處理為最佳配施方法，不僅可以滿足人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求，還能有效地改善甜瓜風(fēng)味品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益。