全 文 ：锌是多种酶的组成成分和酶的激活剂， 它具有
促进人体生长发育、 促进维生素 A 代谢等重要的
生理作用[1]。 缺锌时人体表现为免疫力下降， 食欲
减退、 生长迟缓、 视觉功能减退、 生殖力下降等
症状。 锌对儿童生长发育有显著作用， 成人动脉
硬化、 肺癌、 心肌梗塞等疾病都与体内锌含量有
关[2]。 因此， 人体补锌一直以来广受关注， 而以前
主要是通过高浓度锌的药物来补锌， 随着科技的进
步， 人们发现这种方式成本高且使用不当还会有副
作用， 从而提出了通过高锌农副产品的使用来安全
有效改善人体缺锌的新途径。 同时， 锌也是植物生
长发育所必需的微量元素， 参与植物体内生长素的
合成， 对叶绿素的形成和光合作用有重大影响， 与
蛋白质的合成有密切关系， 大量研究也表明合理的
施用锌肥， 能够促进作物生长发育， 提高产量， 改
善品质 [3-11]。 因此， 以城乡居民不可缺少的农副产
品蔬菜为研究对象， 研究其锌肥的合理使用对蔬菜
生产及人体健康都有重要的现实意义。
蕹菜 （Ipomoea aquatica Forsk）， 又名空心菜，
是旋花科番薯属草本植物， 维生素、 胡萝卜素、 矿
物盐等含量丰富， 有防癌、 降脂减肥、 防暑解热、
凉血排毒等功效， 因此是广受人们欢迎的叶菜类蔬
热带作物学报 2014， 35（6）： 1071-1075
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-10-14 修回日期 2014-01-05
基金项目 海南省自然科学基金（No. 311038）； 海南省科学事业费项目（No.KYYS-2013-14)。
作者简介 王彩霞 （1984 年—）， 女 ， 硕士研究生； 研究方向 ： 土壤 、 植物营养与肥料 。 *通讯作者（Corresponding author）： 谢良商（XIE
Liangshang)， E-mail： lshxie@163.com。
不同浓度锌对蕹菜产量和品质的影响
王彩霞 1， 张 文 1， 卢丽兰 2， 符传良 1，
郑道君 1， 吉清妹 1， 谢良商 1*
1 海南省农业科学院农作物遗传育种重点实验室农 业 部 海 南 耕 地 保 育 科 学 观 测 试 验 站 海南海口 571100
2 中国医学科学院/北京协和医院药用植物研究所海南分所， 海南万宁 571533
摘 要 采用水培研究了不同浓度锌（0、 0.05、 0.5、 1、 2 和 4 mg/L）对蕹菜产量和品质的影响。 结果表明， 锌
浓度为 0.5 mg/L 时， 蕹菜生长状况最佳， 产量最高， 而当锌浓度大于 2 mg/L 时， 蕹菜生长受阻， 产量下降， 且
产生中毒现象。 与对照相比， 锌浓度为 0.05、 0.5、 1、 2.00 和 4 mg/L 的各处理均不同程度地降低了蕹菜硝酸盐
含量， 提高了维生素 C 含量、 蛋白质含量和可溶性糖含量。 其中锌浓度为 0.5 mg/L 的处理对增加蕹菜产量和提
高蕹菜品质效果显著， 是蕹菜水培最适合的锌施肥水平。
关键词 锌； 蕹菜； 产量； 品质
中图分类号 S636 文献标识码 A
Effects of Different Zinc Concentration on the Yield
and Quality of Ipomoea aquatica Forsk
WANG Caixia1, ZHANG Wen1, LU Lilan2， FU Chuanliang1,
ZHENG Daojun1, JI Qingmei1， XIE Liangshang1*
1 Key Laboratory for Crop Breeding, Hainan Academy of Agricultural Sciences/Scientific Observing and Experimental
Station of Arable Land Conservation（Hainan）, Ministry of Agriculture, Haikou， Hainan 571100,China
2 Hainan Branch Institute of Medicinal Plants(Hainan Provincial Key Laboratory of Resource Conservation and Development of
Southern Medicine), Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Wanning, Hainan 571533, China
Abstract Hydroponics experiments were conducted to study the effects of Zinc at different concentration（0, 0.05,
0.5, 1, 2 and 4 mg/L）on the yield and quality of I. aquatica Forsk, The results showed that the maximum yield and
the best growth of I. aquatica F. were reached while the Zn supply was 0.5 mg/L. But, when Zinc concentration
was more than 2 mg/L, the growth was restricted and the yield decreased, and Zinc toxic symptoms appeared .
Compared with CK, in the treatment with 0 .05 , 0 . 5 , 1 , 2 and 4 mg /L Zinc , the nitrate contents were
reduced , the contents of Vc , protein and soluble sugar were enhanced . The result showed that the
optimum concentration of Zinc was 0.5 mg/L, because while the Zn supply was 0.5 mg/L, the yield and the
quality of I. aquatica F. significantly increased.
Key words Zinc； Ipomoea aquatica Forsk； Yield； Quality
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.006
第 35 卷热 带 作 物 学 报
药品名称 化合物浓度/mg/L
四水硝酸钙 945.00
硝酸钾 607.00
磷酸二氢铵 115.00
七水硫酸镁 493.00
硼酸 2.86
四水硫酸锰 2.13
七水硫酸锌 0.22
五水硫酸铜 0.08
钼酸铵 0.02
表 1 完全营养液（Hoagland﹠Arnon）配方
Table 1 The complete nutrient formulation of
experiments （Hoagland﹠Arnon）
菜。 其原产中国热带地区， 广泛分布于东南亚。 现
中国华南、 华中、 华东和西南各地普遍栽培， 也是
海南省种植面积最广的三大叶菜类蔬菜之一。 夏季
海南高温多雨严重影响蔬菜生长， 是海南生产蔬菜
的淡季， 而蕹菜适宜高温潮湿环境中生长， 是海南
淡季种植蔬菜良种。
目前， 蕹菜合理施肥方面已做了大量研究， 但
主要集中在氮磷钾肥及有机肥的施用上， 就蕹菜锌
肥施用方面研究较少， 其中， 陆艳等[12]对蕹菜土施
锌肥作了研究， 研究提出在适宜的施肥条件下， 随
着锌肥施用量的增加， 蕹菜产量和含锌量均增加。
就蕹菜水培条件下， 施用锌肥对蕹菜产量和品质的
影响还未见报道， 因此， 笔者设计了不同浓度锌施
肥水平的蕹菜水培实验， 研究了不同浓度锌对蕹菜
生长状况、 产量和营养品质影响， 为确定水培条件
下适宜蕹菜高产优质生长的锌浓度提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
青梗柳叶蕹菜， 由深圳市范记种子有限公司生
产并提供。 锌元素为七水合硫酸锌（ZnSO4.7H2O）。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 试验于 2012 年 7~8 月在海南
省农业科学院遗传育种重点实验室塑料大棚中进
行。 7 月 19 日育苗， 22 日移栽到沙子中， 26 日定
植到水培装备中。 试验为单因素完全随机区组设
计， 设一个空白和 0.05、 0.5、 1、 2 和 4 mg/L 5 个
锌浓度共 6 个处理， 分别用 Zn0、 Zn1、 Zn2、 Zn3、
Zn4、 Zn5表示。 试验设置 3 次重复。 于 8 月 22 日
收获。
1.2.2 试验方法 本试验采用营养液盆栽试验，
试验盆为塑料小桶， 容积 5.3 L， 上盖圆形塑料泡
沫板， 厚约 2 cm， 泡沫板上钻直径约 2.5 cm 的圆
形孔 5 个， 用于栽植蕹菜， 每孔移栽 2 株。 另外，
在泡沫板中间钻 1个小孔， 用于插通气管。 各处理
间用多管连接式泵进行通气， 每天保持通气 1 h。
营养液每 5~6 d 更换一次， 并保持各处理 pH 值在
5.6~6.5 范围内。 各处理在使用相同基础营养液的
基础上， 添加不同浓度的锌营养液。 每桶盛装营养
液 5 L， 液面离盆口约 3 cm。 其中， 在培养过程中
基础营养液的浓度变化情况为： 1~6 d 使用 1/4 剂
量完全营养液、 7~12 d 用 1/2 剂量完全营养液 、
13~18 d 用 3/4 剂量完全营养液、 18~28 d 用完全营
养液。 完全营养液配方见表 1， 该配方元素含量分
别为 N： 210， P： 31， K： 234， Ca： 16， Mg： 48，
S： 64， B： 0.5， Mn： 0.5， Zn： 0.05， Fe： 0.5 mg/L。
1.2.3 测定项目与方法 1 浏览项目。 蕹菜收获
前一天记录蕹菜生长状况， 测定蕹菜株高、 茎粗、
根长等指标。 收获后测定蕹菜鲜重、 干重。 用鲜样
测定蕹菜硝酸盐含量、 Vc 含量， 用干样测定其可
溶性总糖和蛋白质含量。 2 测定方法[13-14]如下。
硝酸盐： 紫外分光光度法； Vc： 2,6-二氯靛酚
滴定法； 可溶性总糖： 盐酸水解-铜还原直接滴定
法； 蛋白质： H2SO4-混合加速剂蒸馏法； 锌含量：
原子吸收分光光度法。
1.3 数据处理
数据分析使用 Excel和 DPS统计软件。
2 结果与分析
2.1 不同浓度锌对蕹菜生长状况的影响
从表 2 可以看出 ， 与对照 （Zn0）相比 ， Zn1、
Zn2、 Zn3处理均显著增加了蕹菜的株高， 且 Zn2处
理显著增加了蕹菜的根长和茎粗， Zn4、 Zn5处理降
低了蕹菜根长、 茎粗， 同时这 2个处理的蕹菜均表
现为根发黑， 且叶片发黄， 呈现锌中毒症状， 其
中 Zn5处理还显著降低了蕹菜的株高。 由此可见，
与对照相比 ， 在一定的浓度范围内 ， 随着锌浓
度的增加蕹菜生长状况显著改善 ， 其中锌浓度
为 0.5 mg/L 时， 蕹菜生长状况最佳， 而当锌浓度
大于等于 2 mg/L 时， 蕹菜生长状况受阻， 产生中
毒现象。
2.2 不同浓度锌对蕹菜生物量的影响
从表 3 可以看出， Zn 浓度≤2 mg/L 对蕹菜的
生长发育有促进作用， 表现为蕹菜鲜重的增加和干
物质的积累 ， 与对照相比 ， 处理 Zn2（0.5 mg/L）、
1072- -
第 6 期
图中小写字母表示 0.05 水平差异显著（下同）。
Small letters in figure mean significant different at 0.05 level (the
same as below).
1 000
800
600
400
200
0
a
ab
c
abc
bc
a
Zn0 Zn1 Zn2 Zn3 Zn4 Zn5
处理
硝
酸
盐
含
量
/（
m
g/
kg
）
图 1 不同浓度锌对蕹菜硝酸盐含量的影响
Fig. 1 The effects of different concentration of Zinc on
nitrate content in Ipomoea aquatica Forsk
处理
鲜重/(g/株) 干重/(g/株)
全株 茎叶 全株 茎叶 根系
Zn0 7.850 cB 6.940 cBC 0.420 cBC 0.370 cBC 0.048 dc
Zn1 9.310 bcB 8.010 bcB 0.520 bB 0.450 bB 0.072 abAB
Zn2 13.630 aA 12.320 aA 0.740 aA 0.660 aA 0.075 aA
Zn3 9.860 bB 8.890 bB 0.520 bB 0.470 bB 0.055 cdBC
Zn4 9.180 bcB 7.980 bcB 0.480 bcB 0.420 bcB 0.062 bcABC
Zn5 5.440 dC 4.620 dC 0.310 dC 0.260 dC 0.049 dC
根系
0.910 bBC
1.300 aA
1.310 aA
0.980 bBC
1.200 aAB
0.820 bC
表 3 不同浓度锌对蕹菜生物量的影响
Table 3 Effect of Zinc at different concentration on Ipomoea aquatica F. biomass
表 2 不同浓度锌对蕹菜生长状况的影响
Table 2 Effect of Zinc at different concentration on Ipomoea aquatica F. growth
处理 株高/cm 根长/cm 茎粗/cm 表观
Zn0 45.85 dD 11.75 cC 0.53 bB 正常
Zn1 47.90 cC 11.85 cC 0.49 cCD 正常
Zn2 50.70 aA 14.90 aA 0.65 aA 正常
Zn3 49.80 bB 12.90 bB 0.52 bBC 正常
Zn4 45.90 dD 11.65 cC 0.47 dD 根发黑， 叶片发黄
Zn5 27.70 eE 11.00 dC 0.43 eE 根发黑， 叶片发黄
说明： 大小写字母分别表示 0.01 水平差异极显著和 0.05 水平差异显著（下同）。
Note： Capital and small letters indicated significance of p≤0.01 and p≤0.05 respectively by significant test （the same as below）.
Zn3（1 mg/L）的增产效果均达到显著水平， 其中 Zn2
（0.5 mg/L） 处理效果达到极显著水平， 而当 Zn 浓
度增加为4 mg/L（Zn5）时， 与对照比较， 蕹菜的生长
受到明显抑制， 表现为蕹菜全株及茎叶鲜重、 干重
的极显著下降， 但是对根系鲜重和干重的影响未
达到显著水平。 研究表明， 适量的锌肥施用对蕹
菜有一定的增产效应， 但施用过量则产生毒害作
用。 陈玉真等 [3]的研究结果也表明， 各蔬菜地上部
和根的鲜重随营养液中锌浓度基本呈现先增加后降
低的趋势。
2.3 不同浓度锌对蕹菜硝酸盐含量的影响
由图 1 可以看出， 锌浓度为 0.05、 0.5、 1、 2、
4 mg/L 的各处理与对照相比， 硝酸盐含量均有不同
程度的降低， 其降低幅度分别为 7.28％、 18.87％、
9.59％、 4.87％、 16.70％。 0.5、 4 mg/L 锌浓度处理
蕹菜的硝酸盐含量与对照蕹菜的硝酸盐含量相比差
异显著。 其中， Zn2处理（0.5 mg/L锌浓度）蕹菜的硝
酸盐含量最低。
2.4 不同浓度锌对蕹菜维生素 C含量的影响
由图 2 可以看出， 锌浓度为 0.05、 0.5、 1、 2、
4 mg/L 的各处理与对照相比， 维生素 C 含量均有
不同程度的升高 ， 其升高幅度分别为 6.04％ 、
11.09％、 0.99％、 3.01％、 25.22％。 其中 4 mg/L
锌浓度处理蕹菜的维生素 C 含量与对照蕹菜的维
生素 C 含量相比差异显著， 其他各处理均不同程度
王彩霞等： 不同浓度锌对蕹菜产量和品质的影响 1073- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
30
25
20
15
10
5
0
Zn0 Zn1 Zn2 Zn3 Zn4 Zn5
处理
Zn0 Zn1 Zn2 Zn3 Zn4 Zn5
处理
b
ab
a
b b b c bc
bc b
a
a
维
生
素
C
含
量
/（
m
g/
kg
）
蛋
白
质
含
量
/（
g/
hg
DW
）
图 2 不同浓度锌对蕹菜维生素 C 含量的影响
Fig. 2 The effects of different concentration of Zinc on
Vitamin C content in Ipomoea aquatica Forsk
图 3 不同浓度锌对蕹菜蛋白质含量的影响
Fig. 3 The effects of different concentration of Zinc on
protein content in Ipomoea aquatica Forsk
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
Zn0 Zn1 Zn2 Zn3 Zn4
处理
Zn0 Zn1 Zn2 Zn3 Zn4 Zn5
处理
d
c
b
a
b
f
e
d
c
b
a
可
溶
性
糖
含
量
/（
g/
kg
DW
）
锌
含
量
/（
m
g/
kg
）
图 4 不同浓度锌对蕹菜可溶性糖含量的影响
Fig. 4 The effects of different concentration of Zinc on
content of soluble sugar in Ipomoea aquatica Forsk
图 5 不同浓度锌对蕹菜锌含量的影响
Fig. 5 The effects of different concentration of Zinc on
Zinc content in Ipomoea aquatica Forsk
上提高了蕹菜维生素 C含量， 但与对照相比差异未
达到显著水平， 除 4 mg/L 锌浓度处理外， 0.5 mg/L
锌浓度处理蕹菜的维生素 C含量最高。
2.5 不同浓度锌对蕹菜蛋白质含量的影响
由图 3可以看出， 蕹菜蛋白质含量随着锌肥施用
量的增加而增加， 锌浓度为 0.05、 0.5、 1、 2、 4mg/L
的各处理与对照相比， 其增加幅度分别为 0.90％、
5.18％ 、 7.88％ 、 17.01％ 、 23.87％ 。 其中 Zn3、
Zn4、 Zn5处理与对照相比差异显著， 而 Zn1、 Zn2处
理与对照相比差异未达到显著水平。 可见， 低浓度
锌肥施用对提高蕹菜蛋白质含量的作用不明显。
2.6 不同浓度锌对蕹菜可溶性糖含量的影响
由图 4 可以看出， 随着锌浓度的增加蕹菜可溶
性糖含量不断增加。 与对照相比， Zn1、 Zn2、 Zn3、
Zn4的各处理均显著增加了蕹菜可溶性糖含量， 其增
加幅度分别为 9.43％、 30.77％、 32.48％、 45.48％。
2.7 不同浓度锌对蕹菜锌含量的影响
由图 5看出， 随着锌浓度的增加蕹菜锌含量也
不断增加。 与对照相比， Zn1、 Zn2、 Zn3、 Zn4、 Zn5
的各处理均显著增加了蕹菜锌含量。 其增加幅度为
46.55％、 92.95％、 126.04％、 152.38％、 199.18％，
同时也发现， 随着施锌量的成倍提高， 蕹菜体内含
锌量并不是成倍增长， 可见蕹菜对锌的奢侈吸收是
有限的。
3 讨论与结论
本实验通过水培试验， 以蕹菜为研究对象， 研
究了不同浓度锌对蕹菜产量和品质的影响。 结果表
明： 合理的施用锌肥可以提高蕹菜产量， 改善蕹菜
品质。 人们对小白菜、 白菜、 西芹、 苦荞芽菜、 大
蒜、 菠菜等蔬菜施用锌肥的效应研究也得出了一样
的结论[3-11]。
1074- -
第 6 期
陆艳等[12]的研究发现， 在适宜用量范围内， 随
着施锌量的增加， 蕹菜的产量和锌含量均增加， 但
过多锌肥对蕹菜有抑制作用， 使产量降低。 本研究
中， 与对照相比， 在一定的浓度范围内， 随着锌浓
度的增加， 蕹菜生长状况显著改善， 产量增加， 蕹
菜含锌量也不断增加， 而当锌浓度≥2 mg/L 时， 蕹
菜生长状况受阻， 产量下降， 且产生中毒现象。 其
中锌浓度为 0.5 mg/L时， 蕹菜生长状况最佳， 产量
最高。
人体摄入硝酸盐的 81.2％来源于蔬菜 [15]， 而人
体摄入的硝酸盐在细菌作用下可还原成亚硝酸盐，
亚硝酸盐可使血液中的载氧能力下降， 从而导致高
铁血红蛋白血症[16]， 因此， 降低蔬菜中硝酸盐的含
量对人体健康至关重要， 是提高作物品质的重要因
素。 本研究中， 锌浓度为 0.05、 0.5、 1、 2、 4 mg/L
的各处理与对照相比， 硝酸盐含量均有不同程度的
降低， 其中锌浓度为 0.5 mg/L的处理蕹菜硝酸盐含
量降低最明显。
维生素 C 是人类和动物营养中最重要的维生
素之一， 它能提高体内 SOD 酶的活性， 从而提高
机体的免疫力， 对防癌和抗衰老具有重要的作用，
其在人和动物体内不能被合成， 缺乏时会引起坏血
病等 [4-5]。 而蔬菜是人们日常获得维生素 C 的主要
来源， 因此维生素 C 含量是评价蔬菜品质好坏的
重要指标。 本实验中与对照相比， 各施锌处理维生
素 C 含量均有不同程度的升高， 其中锌浓度为 0.5
和 4 mg/L的处理维生素 C含量增加显著。
锌是多种酶的组分和活化剂， 是影响蛋白质合
成最突出的微量元素。 Kitagishi 等 [17]的研究发现，
缺锌将降低蛋白质合成， 其原因是由于缺锌降低了
RNA 和核糖体水平以及引起核糖体的变形。 合理
的锌肥施用可以提高作物蛋白质含量。 余章机等 [18]
也发现： 锌离子浓度提高之后， 植物体内一系列
酶活性增强， 糖代谢也随之活跃， 所以糖含量增
加。 本研究也发现在适宜的锌施肥水平下， 随着
锌浓度的增加蕹菜蛋白质、 可溶性糖含量均呈增
加趋势。
综合考虑， 锌浓度为 0.5 mg/L 的处理对增加蕹
菜产量和提高蕹菜品质效果显著， 是蕹菜水培最适
合的锌施肥水平。
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责任编辑： 黄 艳
王彩霞等： 不同浓度锌对蕹菜产量和品质的影响 1075- -