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Studies on the Effects of Heavy Metal Zn on Nutrition Qual ity Indicators ofNon-heading Chinese Cabbage

锌处理对白菜营养品质的影响



全 文 :园  艺  学  报  2004 , 31 (5) : 668~669
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 11 - 05 ; 修回日期 : 2004 - 01 - 12
基金项目 : 河北省自然科学基金项目 (302340 , 03547017D)
锌处理对白菜营养品质的影响
谢建治1 ,2  刘树庆1  李博文1  张书廷2  赵新华2  薛宝民1
(1 河北农业大学资源与环境学院 , 保定 071001 ; 2 天津大学环境科学与工程学院 , 天津 300072)
摘 要 : 采用盆栽的试验方法 , 研究了重金属锌 (Zn) 对白菜各营养品质指标的影响。结果表明 , Zn
不仅极显著影响白菜地上部生物量及 Zn 吸收量 , 还显著影响白菜叶绿素、维生素 C、还原糖、粗蛋白、粗
纤维等各营养品质指标。
关键词 : 锌 (Zn) ; 白菜 ; 营养品质指标 ; 评价
中图分类号 : S 63413   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0520668202
Studies on the Effects of Heavy Metal Zn on Nutrition Quality Indicators of
Non2heading Chinese Cabbage
Xie Jianzhi1 ,2 , Liu Shuqing1 , Li Bowen1 , Zhang Shuting2 , Zhao Xinhua2 , and Xue Baomin1
(1 College of Resources and Envi ronment Science , Hebei A gricultural U niversity , B aoding 071001 , China ; 2 School of Envi2
ronment Science and Technology , Tianjin U niversity , Tianjin 300072 , China)
Abstract : The effects of heavy metal Zn on nutrition quality indicators of non2heading Chinese cab2
bage were investigated with pot culture. The significant correlation between Zn content and the yield of
non2heading Chinese cabbage , Zn accumulation in cabbage , the nutrition quality indicators of non2heading
Chinese cabbage including chlorophyll , Vitamin C , reducing sugar , crude protein and crude fiber was
found.
Key words : Zn ; Non2heading Chinese cabbage ; Nutrition quality indicator ; Assess
1  目的、材料与方法
锌 (Zn) 是植物和人体必需元素之一 , 但是过量的 Zn 对人体和植物都是有害的〔1~3〕。本文针对重
金属 Zn 对白菜〔B rassica cam pestris L. ssp. chinensis (L. ) Makino. var. com m unis Tsen et Lee〕营养品质
指标的影响进行研究 , 旨在为土壤—植物体系研究、环境质量评价等提供一定的科学依据。
试验于 2002 年 3~5 月进行 , 供试土样属中壤质潮褐土 , p H 7144 , 有机质 10189 g·kg - 1 , 速效
N 22171 g·kg - 1 , 速效 P 14102 g·kg - 1 , 速效 K 98104 g·kg - 1 , CaCO3 1615 % , 小于 0101 mm 物理
性粘粒含量 38184 % , Zn 75188 g·kg - 1 。用体积约 3000 cm3 的塑料盆 (上下口内径分别为 18 cm、13
cm , 高 17 cm) 盛过 3 mm 筛的风干土 , 每盆 215 kg。重金属 Zn 以 Zn (Ac) 2·2H2O 固体形式施入土
壤 , 施入量分别为 0 , 100 , 300 , 600 , 900 , 1200 mg·kg - 1 。同时每盆施腐熟牛粪 100 g 为底肥 , 一
并与土壤混合均匀装盆。白菜品种‘四月慢’种子直播盆中 , 出苗后每盆定苗 8 株 , 约 45 d 后收获 ,
测定可食部分干物质量及地上部的 Zn 吸收量、叶绿素、还原糖、维生素 C、粗蛋白、粗纤维等营养
指标。
土壤中 Zn 含量用 HNO3 —HCl —HClO4 三酸消化浸提 , 蔬菜中 Zn 含量用 HNO3 —HClO4 消煮、
原子吸收法测定 , 叶绿素用丙酮乙醇混合液法 , 维生素 C 用 216 - 二氯酚靛酚滴定法 , 粗蛋白用凯氏
定氮法 , 粗纤维用酸碱洗涤法 , 还原糖用蒽酮比色法测定。
2  结果与讨论
211  Zn 污染对白菜产量和 Zn 吸收量的影响
试验结果 (图 1) 表明 , 白菜在低 Zn 处理条件下呈增产趋势 , 在 Zn 300 mg·kg - 1处理时比对照
增产 7106 % , 但之后产量下降 , 到 Zn 1200 mg·kg - 1时比对照减产达 64154 %。随着 Zn 施入量的增
大 , 白菜 Zn 吸收量亦呈增大趋势。结合白菜产量和 Zn 吸收量可以发现 , 在该区域土壤条件下 , 在
白菜生长最佳时外加 Zn 量条件下 , 白菜 Zn 吸收量若以鲜质量计算就会超过目前 Zn 的参考食品卫生
标准 20 mg·kg - 1 。因此在制定 Zn 污染标准时 , 不能单以植株生长的量来判定 , 应同时考虑其食品卫
生标准。
212  Zn 污染对白菜营养品质指标的影响
随土壤中 Zn 的增加 , 白菜叶绿素、还原糖和维生素 C (图 2) 含量呈逐渐下降之势 , 其原因可
能是高含量重金属 Zn 抑制白菜合成叶绿素、还原糖、维生素 C 的酶的活性 , 从而导致其含量降低。
白菜中的粗蛋白 (图 2) 在 Zn 添加量低时呈逐渐下降趋势 , 当 Zn 大于 600 mg·kg - 1时则呈逐渐
增加趋势。其可能原因是白菜 Zn 吸收量越来越大 , 体内的部分蛋白质被重金属沉淀失活而保存在体
内 , 失活的蛋白质在测定过程中又被消化释放出来 ,
从而表现出粗蛋白含量的增加。
土壤中添加 Zn 为 0~600 mg·kg - 1时 , 白菜
体内粗纤维含量 (图 2) 呈逐渐下降趋势 ; 当 Zn
添加大于 600 mg·kg - 1时则呈逐渐增加趋势。对
于粗纤维而言 , 可能是因为低量的 Zn 对于白菜
而言属于微肥 , 促进其生长 (生物量的变化趋势
证明了这一点) , 高量的 Zn 则导致污染 , 使生长
受到影响 , 茎叶严重木质化和纤维化所致。
图 1  Zn 处理条件下白菜产量和 Zn 吸收量的变化
Fig. 1  Dry yield and Zn accumulation of non2heading
Chinese cabbage with Zn treatment
图 2  Zn 处理条件下白菜营养指标的变化
Fig. 2  The nutrition quality indicators of non2heading
Chinese cabbage with Zn treatment
参考文献 :
1  徐勤松 , 施国新 , 杜开和 , 等. Zn 诱导的菹草叶抗氧化酶活性的变化和超微结构损伤. 植物研究 , 2001 , 21 (4) : 569~573
2  王秀丽 , 徐建民 , 姚槐应 , 等. 重金属铜、锌、镉、铅复合污染对土壤环境微生物群落的影响. 环境科学学报 , 2003 , 23 (1) :
22~27
3  李素英 , 王焕校 , 吴玉树. Pb、Cd、Zn 单元素及其不同组合污染对烟草品质的影响. 中国环境科学 , 1990 , 10 (6) : 457~460
966 5 期 谢建治 : 锌处理对白菜营养品质的影响