硼对藜麦叶片营养成分的影响
作者: 马琦琦 李丽君 王斌 刘平 霍晓兰
摘要 选用3个藜麦品种(晋藜1号、晋藜2号、晋藜3号),在拔节期进行叶面喷施0%(CK)、0.1%(B1)、0.2%(B2)、0.3%(B3)的硼酸溶液50 mL 2次,研究硼对藜麦叶片营养成分的影响。结果表明:藜麦不同生长阶段叶片可溶性蛋白、可溶性糖、维生素E含量不同,不同浓度硼对藜麦叶片这些成分有明显影响。随着硼浓度的增加,3种藜麦叶片可溶性蛋白含量逐渐增加,在B3达到最高;成熟期3种藜麦叶片可溶性蛋白含量最高,B3处理较CK分别增加49.28%、43.77%、17.35%。适宜浓度的硼可提高藜麦叶片可溶性糖含量,随着硼浓度的增加呈先增高后降低趋势,在B2时最高;灌浆期3种藜麦叶片可溶性糖含量最高,B2的可溶性糖含量较CK分别增加16.24%、38.18%、41.52%。施用硼肥后,3种藜麦叶片维生素E含量较不施硼处理均有所提高;孕穗期藜麦叶片维生素E含量最高,晋藜1号叶片维生素E含量最高时为B3处理,较CK增长39%,晋藜2号、晋藜3号叶片维生素E含量最高时为B2处理,分别较CK增加24%、37%。B1、B2、B3处理藜麦叶片可溶性蛋白、可溶性糖、维生素E含量均高于CK。实际生产中,选用0.3%的硼最为合适,根据需要选择不同生长期藜麦叶片。
关键词 藜麦;硼;可溶性蛋白;可溶性糖;维生素E
中图分类号 S143.7+1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)04-0144-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.032
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Boron on the Nutrients of Quinoa Leaves
MA Qi.qi1,2,LI Li.jun2,3,WANG Bin2,3 et al
(1. College of Life Science,Shanxi University,Taiyuan,Shanxi 030006;2.College of Resources and Environment,Shanxi Agricultural University,Taiyuan,Shanxi 030031;3.Key Laboratory of Soil Environment and Nutrient Resources of Shanxi Province,Taiyuan,Shanxi 030031)
Abstract Three varieties of quinoa (Jinli 1, Jinli 2 and Jinli 3) were selected, and 50 mL of boric acid solution with 0% (CK), 0.1% (B1), 0.2% (B2), and 0.3% (B3) was sprayed twice on the leaves during the jointing stage to study the effect of boron on the nutritional composition of quinoa leaves.The results showed that the contents of soluble protein, soluble sugar and Vitamin E were different in the experiment. The nutrients of quinoa were affected significantly with different boron concentrations. The soluble protein content of the three types of quinoa was increased gradually with the increasing of boron concentration, the highest point at B3 in the mature stage. The soluble protein content of the three types of quinoa at B3 was 49.28%, 43.77% and 17.35% higher than that of CK, respectively. The soluble sugar content of quinoa increased within a certain boron concentration, it increased first and then decreased, and reached the highest level at B2 in the grouting period. The soluble sugar content of the three types of quinoa at B2 was 16.24%, 38.18% and 41.52% higher than that of CK, respectively. The Vitamin E content of three types of quinoa increased with a suitable concentration of boron, which higher than that of the treatment without boron. The Vitamin E content was the highest in the booting stage. The Vitamin E content of Jinli No.1 at B3 was higher 39% than that of CK, and the vitamin E contents in Jinli No.2 and Jinli No.3 at B2 increased by 24% and 37%, respectively, compared with CK. The contents of soluble protein, soluble sugar and Vitamin E of quinoa treated with B1,B2 and B3 were higher than that of CK. In practice, 0.3% borax was the best choice, and quinoa leaves were selected according to the needs of its nutrients.
Key words Quinoa;Boron;Soluble protein;Soluble sugar;Vitamin E
基金项目 山西省科技成果转化引导专项(201904D131054);山西省专利推广实施资助专项(2019043)。
作者简介 马琦琦(1996—),女,山西柳林人,硕士研究生,研究方向:植物营养。*通信作者,研究员,博士,硕士生导师,从事养分资源高效利用研究。
收稿日期 2023-03-15;修回日期 2023-04-20
藜麦(Chenopodium quinoa Willd)种植源自南美洲[1],是一种苋科藜属植物[2]。藜麦被称为假谷类作物[3],所含营养物质十分丰富。藜麦中蛋白质含量高,维生素种类丰富,膳食纤维和矿物质含量较一般作物高[4]。联合国粮农组织认为它含有多种营养成分[5]、维生素E等多种维生素[6]、多种酚类物质[7]、黄酮类[8]等对人体健康及某些疾病的预防、治疗有一定作用的物质[9-11]。藜麦具有耐瘠、耐旱、耐寒以及适应性强等优良特性[12],可以适应多种气候,可广泛种植。藜麦的生长、营养特性使藜麦叶片具有独特的优势[13]。藜麦叶片中蛋白质、维生素E含量高,具有较高的营养价值;藜麦叶片中含有多种具有药用价值的生物活性物质[13-14]。可溶性糖是蔬菜营养不可缺少的成分,具有重要的生理功能[15]。藜麦叶片可以作为蔬菜食用,可将其凉拌、生食,也可作为色拉的理想蔬菜[14,16]。藜麦菜作为绿叶类蔬菜,是具有最好营养价值的新兴蔬菜,能够为人体提供丰富的营养及一定的药用价值。它的营养价值可与“对人体有益的世界十大食物之一”的菠菜相媲美[14,17]。藜麦叶片粉已被替代部分面包粉应用到面包制作工艺中,用于提高面包抗氧化能力,且对面包的感官没有明显影响[13]。
随着农业施肥技术在生产中得到极大发展,特别是对氮、磷、钾等大量元素的重视,导致大量元素肥料施用量逐年提高。与此同时,对微量元素硼肥的作用不够重视,致使土壤中元素含量不平衡,微量元素逐渐成为制约农业产量与品质的重要因素[18]。硼是植物生长不可缺少的微量元素,能有效促进植物代谢,提高植物抗逆性,从而促进植物的生长发育。硼在植物生长过程中可以增加叶绿素含量,促进光合速率,增加作物产量并改善品质[19]。近年来,藜麦的营养价值得到越来越多人的关注,种植藜麦的地区与国家也日益增多。2008年山西省静乐开始大规模种植藜麦。藜麦菜作为一种具有高营养价值的新型蔬菜,未来将拥有广阔市场,利用硼肥改善藜麦菜的品质至关重要。目前的研究中,多数为硼对其他农作物的影响,而硼对藜麦菜营养成分方面的影响鲜见报道。笔者研究喷施硼肥后,3种藜麦叶片蛋白质、可溶性糖、维生素E等营养成分变化规律,为保障藜麦产业市场的可持续性提供理论依据与技术支撑。
1 材料与方法
1.1 供试材料
盆栽试验在山西农业大学日光温室内进行。供试土壤取自山西省静乐县,土壤类型为黄绵土,土壤理化性质为全氮0.75 g/kg、有效磷4.4 mg/kg、速效钾96 mg/kg、pH 8.57、有效硼0.05 mg/kg、有机质12.3 g/kg。根据土壤元素丰缺指标,该试验用土为缺硼土壤[20]。藜麦于2021年3月10日播种,7月30日收获。
供试作物藜麦种子为晋藜1号、晋藜2号、晋藜3号,由山西农业大学生命科学学院提供。供试肥料为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O5 16%)、硫酸钾(K2O 54%)、硼酸(H3BO3)。
1.2 试验设计
晋藜1号、晋藜2号、晋藜3号3个品种试验设处理均为
CK(不施硼)、B1(0.1%硼酸)、B2(0.2%硼酸)、B3(0.3%硼酸)。
该试验共12个处理,每个处理6次重复,共72盆。
盆栽试验用塑料盆,上口直径30 cm,底部直径24 cm,盆高30 cm。每盆装风干土18 kg,将氮(0.54 g/kg)、磷(1.06 g/kg)、钾肥(0.26 g/kg)作为基肥一次性施入[21]。每盆均匀播撒藜麦种子100粒。
试验期间,根据藜麦生长状况确定浇水量,用去离子水浇水。在藜麦幼三叶一心期,挑选长势均匀的幼苗进行定苗,每盆留15株。待藜麦生长至拔节期进行叶面喷施0.1%、0.2%、0.3%的硼酸溶液,每盆喷施50 mL,7 d后喷施第2次。
在孕穗期(2021年5月27日)、抽穗期(2021年6月17日)、灌浆期(2021年7月7日)、成熟期(2021年7月27日)分别进行采样。选取每个处理、不同重复长势基本一致的藜麦1株进行整株采样,置于-78 ℃冷冻保存,用于后期藜麦叶片可溶性蛋白、可溶性糖和维生素E的测定。
1.3 测定项目与方法
将样品从-78 ℃冰箱中取出,选取叶片部分,分别加入pH=7的磷酸盐缓冲液、生理盐水、试剂盒提供的匀浆介质,冰浴条件下研磨、离心,制成10%匀浆液。利用南京建成生物工程研究所试剂盒进行叶片可溶性蛋白、可溶性糖、维生素E测定。
1.4 数据处理与分析
利用Excel 2018进行图表制作,用SPSS 20.0软件进行数据单因素方差分析,用LSD法和Duncan法检验差异显著性。
2 结果与分析
2.1 硼对藜麦叶片可溶性蛋白含量的影响
从图1可以看出,随着藜麦生长周期的推进,晋藜1号、晋藜2号和晋藜3号3种藜麦叶片可溶性蛋白含量均呈逐渐上升趋势,3种藜麦叶片在成熟期的可溶性蛋白含量最高。