全 文 ：园 艺 学 报 2004，31(4)：461～466
4eta Horticuhurae Siniea
硒硫配合喷施对大蒜营养品质的影响
王昌全 李 冰 李焕秀
( 四川农业大学资源环境学院，雅安625014； 四川农业大学林学园艺学院，雅安 625014)
摘 要：在叶面喷施一定量硫的条件下，配合喷施不同水平的硒，研究大蒜的硒 (se)营养及硒硫
(se—s)交互作用。分析测试了大蒜蒜头11种营养元素和4种品质组分，并对试验结果进行了主成分提取
(PCA)和因子分析 (FA)。结果表明，矿质主因子模型解释了试验总方差的83．527％，通过对蒜头营养品
质与矿质主因子间的线性关系模拟，发现 11种营养元素可划分为与品质密切相关的公因子——蒜素因子
(x。)、硒因子 (x：)、维生素 c因子 (x，)。硒、硫及其配合喷施通过对大蒜相应矿质营养的促进而改善
了大蒜的有机硒、硒有机化率、维生素c和大蒜素营养品质状况。在土壤有效硒、硫供应比较充足的条件
下，喷施中低量的硒 (Na：SeO，20～40 mg·L )配合一定量的硫肥 [(NH )：SO 2500 mg·L ]效果最
好，即硒硫比例大致为1：125～62．5时最佳。
关键词：大蒜；硒；硫；营养价值
中图分类号：S 633．4 文献标识码：A 文章编号：0513—353X(2004)04-0461-06
The Efect of Selenium--Sulphur Cooperated Spraying on the Nutrition Quality
of Garlic(Alium sativum L．)
W ang Changquan。
， Li Bing ，and Li Huanxiu
( Colege ofResowces and Environment，Sichuan Agricultural University，Yaan 625014，China； College ofForestry nnd Horti—
culture，Sichuan Agricultural University，Yaan 625014，China)
Abstract：The nutritional function of different Se levels and the Se—S interaction were studied on the
condition of spraying fixed S and diferent level Se on the garlic(Alium sativum L．)．1 1 mineral elements，
4 kinds of quality components were determined． The trial data were analyzed by the Principal Component
Analysis(PCA)and the Factor Analysis(FA)．The result showed，the main mineral factors(X1、X，、
X )model accounted for 83．572％ of the total variation in the data．The linearity relation between the nutri．
tional quality and main mineral factors were simulated．and the relation showed ll mineral elements c0uld be
divided into 3 common factors(alicin factor，Se factor and Vitamin C factor)which signifcantly related t0
the garlic quality．Se，S and Se—S cooperated spraying improved the garlic nutrition quality(organic Se，
ratio of organic Se，vitamin C and alicin)by increasing mineral nutrition．And if the available Se and S Were
sufficient in the soil，the positive effects of S nutrition under the lOW and medium level Se(Na，SeO 20—40
mg‘L )cooperated with the fixed level S[(NH4)2SO4 2500 mg·L ]were found，namely the Se—S
proportion were about 1：125—62．5．
Key words：Garlic(Alium sativum L．)；Selenium；Sulphur；Nutritional va1ue
大蒜 (Alium sativum L．)是我国重要的调味品，对癌症和心血管病等多种疾病具有防治作用，
其主要功能组分是含硫化合物⋯。硒为人类和动物必需的营养元素之一，动植物所含的生物源有
机硒是人体补硒的主要来源 。据推测，硒主要通过代替硫进入含硫化合物，从而提高大蒜的
抗癌活性⋯。本试验是在叶面喷施不同硒肥水平的基础上配合喷施一定量的硫
， 以主成分提取
收稿 日期：2003—11—07；修回日期：2004—07—15
基金项目：四川省科技厅 “十五”攻关项目 (02NG004—0o4)；四川省人事厅学术技术带头人培育基金项 目
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(PCA)一因子分析 (FA)技术提取大蒜的矿质营养因子，对约化了的矿质因子进行命名，探讨
硒、硫配合喷施对大蒜矿质主因子和品质的影响，为富硒大蒜的安全、优质、高效化生产提供科
学依据。
1 材料与方法
1．1 材料及处理
试验在四川农业大学滇江农场进行。采用直径 25 cm，高30 cm的塑料盆装风干土 10 kg盆栽
供试土壤pH 6．57，有机质含量为23．6 g·kg～，全氮1．16 g·kg～，全磷0．20 g·kg～，全钾13．8 g
· kg～；交换性钙、镁分别为2．19 g·kg 和0．06 g·kg～；碱解氮93 g·g～，速效磷18 g·g‘。，
速效钾 94 g·g～，有效硫 17 g·g～，有效硒0．04 g·g～，有效铁 29 g·g～，有效锰 24 g‘
g～，有效锌 5 g·g～，有效铜 6 g·g～。
每盆定植大蒜 (品种：川西软叶子)6株。设对照 (0)，低硒 (20)，中硒 (40)和高硒 (80)
4个硒水平 (Na，SeO ，mg·L )，每个硒水平又设不施硫 (0)和施硫 (2500)两个水平
[(NH ) S0 ，mg·L ]，共8个处理。以单盆为小区，重复3次，随机区组排列。
各处理氮磷钾肥用量一致：N 133．33 mg·kg～，P2O5 66．67 mg·kg～，K2O 133．33 mg·kg～，
即N：P O ：K O=1：0．5：1。氮肥用尿素，磷肥用过磷酸钙，钾肥用氯化钾。化肥用量分别为尿素
296．29 mg·kg 土，过磷酸钙555．58 mg·kg 土，氯化钾320．00 mg·kg 土。其中氮肥70％用作
基肥，30％用作追肥，不施硫的处理在追肥时分次将尿素溶于清水喷施，其余处理以叶面喷施
(NH ) SO 来平衡氮素；磷肥、钾肥全部作底肥。喷施硒、硫处理，自花芽分化至鳞茎膨大期开始
每隔7 d喷施 1次，以叶面完全湿润 (约20～25 mL)为准，共喷施7次。
2001年 l1月4日播种，2002年5月27日采收大蒜蒜头进行分析。
1．2 分析测试及统计
土壤基本理化性状按常规分析方法进行 。土壤有效硒采用0．5 mol·L～NaHCO 浸提一氢化物
发生原子吸收分光光度法测定、 。
蒜头样品采收后分别对鲜样维生素 C含量和大蒜素含量，烘干样品全 N、P、K、Ca、Mg、S、
Se、Fe、Mn、Cu、Zn以及无机硒、有机硒含量等进行测定。N、P、K含量采用 H S0 一H O：消化
联合测定，Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn采用 HNO，一Hcl0 消化一原子吸收分光光度法，硫含量采用
HNO，一HCl0 消化一硫酸钡比浊法 ；硒含量采用 HNO 一HCl0 消化一HCl还原一氢化物发生原子
吸收分光光度法 ，硒的组分 (无机硒和有机硒)分析参考文献 [7]进行；大蒜维生素 C用2，6
一 靛滴定法 ；大蒜素采用定硫法 ¨。数据的统计和分析均在 SPSS 10．0 for Windows上完成，对大
蒜矿质营养 (表 1)进行标准化处理，采用主成分法 (PCA)以特征值大于 1．0为提取依据，提取出
大蒜头 l1个矿质养分变量的前3个主成分，同时采用平均正交旋转方法旋转因子载荷后得到因子分
析 (FA)结果。
2 结果与分析
2．1 不同处理对大蒜矿质营养和品质组分的影响
从表 1可以看出，单独喷施不同水平的 Na SeO，，与对照 (S。+Se。)相比蒜头内硒含量明显增
加，分别比对照增加约4．0、5．8和9．4倍，锌、铁、钾等的含量略有增加，而硫的含量则呈下降趋
势 (与对照相比下降7％，8％，10％左右)，其余的各营养元素含量变化规律不明显。硒硫配合喷施
处理除了镁含量没有明显的变化外，其他营养元素含量都有不同程度的上升，以钾、硫、铁、锌、硒
等的变化尤为明显，其中硒含量比单施硒肥增加5％～56％。结果显示，单独喷施硒肥明显促进了硒
的吸收，对硫的吸收有抑制作用，而硒硫配合喷施则不仅能发挥单施硒肥的促进作用，而且还消除了
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单施硒肥或硫肥的负效应，大蒜的矿质营养均得到了改善，特别表现在与大蒜品质密切相关的磷、
钾、硫、铁、锌、硒等营养元素上。
表 1 硒硫喷施处理的大蒜矿质营养状况
表1 The nutrition status of the garlic bulbs in the diferent Selenium—Sulphur interaction spraying
注：各处理数据为三次重复的平均值。
Note：The data was the average of the thrice—repeated test
表2显示，低水平的硒与硫肥配合喷施 (s +se )与单独喷硒相比，无机硒含量明显增加，也
是所有处理中无机硒含量最高的。在所有硒硫配合喷施处理中有机硒含量均随硒浓度增加而增加，高
硒配施硫肥 (S +Se )比对照 (S +Se。)有机硒高近7倍，硒有机化率也随着硒浓度的增加而升
高。大蒜素含量则以s +se 处理最高，即低硒配施硫肥一定程度地促进了大蒜的硫营养而降低了硒
的有机化利用。维生素C含量中硒硫配施 (S +se )处理最高，明显高于其它硒硫配施处理。其余
的硒硫配合与单施硒肥相比，有机硒和大蒜素含量明显增加。
表2 不同硒硫处理对大蒜蒜头品质组分的影响
Table 2 The efect of the diferent Selenium —Sulphur interaction spraying about the quality components on the garlic bulbs
注：大写字母表示 P：0．ol极显著性差异 ，小写字母表示 P=0．05显著性差异 ，n：24。
Note：Significant at the 0．05 and 0．O1 probability levels respectively named by the small and capital letters．n：24
2．2 大蒜矿质营养和品质组分的因子分析
表3的结果显示前3个主成分值的方差累积贡献率已达83．527％，可用于反映系统的变异信息，
所以取前3个主成分进行因子分析并保存因子得分。公因子方差分析结果表明，除 Mg外，矿质元素
的公因子方差均大于75％，说明该模型在以因子形式表现变量问的关联时，可信度相对较高。若以
因子载荷大于0．500为主要影响因素的划分依据，则第一主因子 (X )方差贡献率为 37．543％，主
要包含营养元素中的S、N、P、K、Ca、Mg；第二主因子 (x )方差贡献率为26．045％，营养元素
Fe、Se、zn的影响最大；第三主因子 (X )方差贡献率为19．940％，对 Cu、Mn、Mg有较高的正载
荷。
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园 艺 学 报 31卷
通过表2的品质组分与表3的因子分析得分
间的线性关系模拟，发现存在5种明显的直线关
系：(1)有机硒与矿质主因子 x 和 x，之间 (Y
= 7．280 +3．806X，+1．048X 。 R =0．901， F =
96．061一 )； (2)无机硒与矿质主因子 x 和 x，
之间 (Y=0．341+0．01613X3+0．01450X2，R =
0．462，F=9．01 1一)；(3)硒有机率与矿质主因
子 x，和 x 之 问 (Y = 91．676+6．075X2+
3．641 X ，R =0．692，F=23．563一 )； (4)大
蒜素与矿质主因子 x 之间 (Y= 29．716+
0．757X ，R =0．527，F=24．521一)；(5)维生
素C与矿质主因子x 之间 (Y=80．383+0．333X3，
R2=0．260．F=7．741 )。
据此，我们可以将与大蒜素密切相关的因子
表3 大蒜矿质养分因子的提取和分析
Tables 3 The mineral elements flactors of the garlic were
dmtiHed and analyzed
特征值 Eigenvalues4．130 2．865 2．193
方差 Variance(％)37．543 26．045 19．940
x 命名为蒜素相关因子，主要与 s、N、P、K、Ca、Mg呈极显著正相关；与有机硒、
机化率密切相关的因子x：命名为硒相关因子，主要与 Fe、se、zn呈极显著正相关；
切相关的因子x，命名为维生素 c相关因子，主要与Cu、Mn、Mg呈显著正相关。
2．3 硒硫配合喷施对大蒜营养品质的影响
不同硒硫喷施处理对大蒜矿质因子得分影响
的方差分析表明 (表4)，硒单独喷施对蒜素相关
因子、硒相关因子和维生素C相关因子的影响效
应均达到了极显著水平，单独喷施硫肥对蒜素相
关因子和硒相关因子的影响也达到极显著水平，
硒硫配合喷施仅对维生素 C相关因子的影响达到
了极显著水平。这些分析表明，大蒜对硒、硫单
独喷施较为敏感。
无机硒和硒有
与维生素 C密
表4 硒硫配合对大蒜矿质主因子得分影响的方差分析
Table 4 Th e analysis of variance and mean squares for the efect
of the Selenium —S~phur interaction on mineral factor SCOreS
经过不同处理对大蒜营养品质影响的多重比较 (表 2)发现，就维生素 c相关因子 (维生素 c
含量)而言，单硒处理从低到高均比对照的维生素 c含量高，并以中等水平的效果最好；硒硫配合
除了高水平的硒与硫配合 (s +Se，)较单硒 (s。+Se )低外，其余硒硫配合均较对照 (单硒)有所
增加，尤以中水平的硒与硫配合 (S +Se：)效果最好，维生素C含量最高 (表2)。对于硒相关因子
(有机硒部分)的影响，则无论单硒、单硫处理还是硒硫配合处理，与对照相比均有显著至极显著的
正效应，而且尤以中、高水平的硒与硫配合为好，说明硒、硫及其配合处理对大蒜 Fe、se、zn营养
有一定的改善作用，促进了硒营养的有效性，而且以硒硫配合的效果最好。对于风味因子 (大蒜素
含量)的影响，表2显示出硒硫配合后其含量明显升高，但经过表4的方差分析可知，主要是由于
硒、硫的单独效应，促进了s、N、P、K、Ca、Mg等的吸收 (表1)，其大蒜素含量均比对照 (单硒
或单硫)高，表现为明显的正效应。所以整体上看以硒硫配合喷施对大蒜营养品质的促进效果最好。
3 讨论
主成分分析 (PCA)和因子分析 (FA)在植物营养评价上得到了广泛的应用¨¨ ，我们通过采用
这些技术，将硒硫配合喷施后大蒜蒜头内的 11种营养元素 (N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、
zn、Se)划分为互不相干的3个营养因子 (x 、x：、X，)，用以评价大蒜的矿质营养成分。综合分析
因子载荷、因子得分及营养品质组分问的关系后发现，以营养品质组分来归类矿质营养主因子是完全
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4期 王昌全等：硒硫配合喷施对大蒜营养品质的影响
日J行的。
植物体内硒的含量和硫水平有着密切的关系，同一种植物有机硒含量高的植株硫的含量相对较
低，在大豆、番茄及菜豆上都证实了这一点 ，本研究的结果也得到同样的规律，我们对矿质因子
得分的方差分折表明，大蒜的矿质营养因子受硒、硫单独作用效应极其明显，而硒硫交互作用只是在
单独硒、硫正效应的基础上有所提高。这主要是由于硒和硫的许多化学性质相似，决定了它们营养特
性的相似性，硒在生物体内可以通过交换途径取代一部分硫，而被植物吸收利用 ¨。
王永勤等 。 在大蒜上喷施亚硒酸钠的试验表明，随着硒处理浓度的提高，大蒜的产量先升后降，
大蒜含硒量随着硒处理浓度的提高而上升，但无机硒转化成有机硒的比率下降。说明大蒜对硒的吸收
主要受加入硒的多少而定，但硒的有机化利用却有一定的限度。本试验的研究结果发现，随着硒喷施
浓度的上升，有机硒和硒有机化率都呈上升趋势，但无机硒含量却随着硫的添加与否而不同。不添加
硫时，随着无机硒喷施浓度的上升蒜头无机硒含量略有上升，当添加硫时，尽管喷施无机硒浓度持续
增加，而蒜头中无机硒含量却有显著下降的趋势。这说明在喷施条件下，加强硫素营养，有利于硒的
同化，可能是因为在高硒环境下，硫元素被相同主族的硒元素竞争而取代成为生物源有机硒的缘
故 。这一点在大蒜素含量的分析结果中也可以得到证明，即在不添加硫时，随着喷硒水平的上升，
大蒜素含量稍有下降，但均未达到显著水平；但当供应一定量硫素时，随着喷硒水平的上升，大蒜素
有一定的下降，而且喷施80 mg·L～Na SeO，与40和20 mg·L～Na SeO 之间达到了显著水平，其具
体的作用机理还有待于进一步探讨。同时，研究还发现在土壤硒硫供应充足的条件下，在大蒜上喷施
中低量的硒 (Na SeO，20～40 mg·L )配合一定量的硫肥 [(NH ) SO 2500 mg·L。。]效果较好，
硒硫比为 1：125～62．5较为适宜。
土壤施肥和叶面喷施是施肥的两种重要方式，它们的作用原理不同 ¨。土壤施肥后带人土壤的
养分是在土壤环境养分的相互协调下发挥作用的，所以关键是土壤环境中养分的平衡效应及营养元素
间的相互作用问题，而叶面喷施的养分具有强制性吸收的形式和直接的作用效应。硒硫营养作用效应
不同，硫素是植物必需的中量营养元素之一，所以土壤施用的效果比较好；而硒素本身并不是植物必
需营养元素，只是有益元素之一，植物累积量较少，所以叶面施用效果比土壤施用效果好。本研究结
果发现，在叶面喷施硫量一定的条件下，蒜头全硒、全锌、有机硒等含量在配合喷施低硒、中硒、高
硒水平下随着喷硒水平的上升而上升，其中全硒和有机硒含量的最大值比土施硒硫试验的大 ¨，全
锌含量随着喷硒水平的上升远远不如土壤施肥试验中在不同供硫水平下添加硒肥后引起的变化明
显 ¨，从这一点也可说明土壤施肥与叶面喷施的营养作用原理和效应是不同的。所以，针对不同的
营养元素，采取不同的施肥方式是提高肥效的重要手段之一。
我国营养学会1988年推荐的膳食硒供给量标准为每日55 g，美国推荐的标准是成人男女分别为75
和55 ，但我国成年人每日的硒摄人量仅为26．63 g 71。杨光宏等 ¨报道，高硒地区 (湖北恩施)
发生大量人群脱发、脱甲病症的病因为硒中毒，估计急性中毒时硒的摄人量可能超过30 mg·d～，慢性
中毒者平均硒摄人量为4．99 mg·d～。我们试验结果大蒜硒含量最高为 12．658 I．zg·g (干样质量)，
折合成鲜样质量约为1．3 I．zg·g～，要达到我国推荐的膳食硒标准，需每天食用近40 g(3～4个)鲜大
蒜。而且我们的试验结果与王俊等 ¨报道的富硒食品的最适含硒量 1．000 I．zg·g。。的标准相差不大，可
以认为是一种富硒食品，不会对人体产生毒害，能满足富硒大蒜的安全、优质、高效化生产要求。
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芋茎尖分生组织培养的研究
姜秀芳。 张改英 田 炜。 王凤真。 (·河南省周口市农业科学研究所，周口466001；!河南省周口
职业技术学院，周口466001)
Studies on Taro (Colocasia esculenta)Meristem．tip Culture
Jiang Xiufang ，Zhang Gaiying ，Tian Wei ，and Wang Fengzhen (’Zhoukou Institute ofAgricultural Sciences，
Zhoukou 466001，China； Zhoukou Colege of Technology，Zhoukou 466001．China)
关键词：芋；组织培养；茎尖苗；快速繁殖
中图分类号：S 632．3 文献标识码：A 文章编号：0513-353x (2004)04-0466-01
芋 [Colocasia esculenta(L．)Schot]以其膨大的地下茎供食用，营养丰富，对人体有滋补作用，由于长期的无
性繁殖，芋病毒病严重，利用茎尖分生组织培养可进行脱毒快繁。
1 材料与方法
取本地芋品种 ‘开封芋头’的春季幼芽 (0．5～1 cm)为材料，经过严格的?肖毒杀菌后，在无菌条件的双口解剖
镜下剥离茎尖分生组织 (0．2～0．5mm)接种到5种分化培养基 (单位均为 mg／L)：①MS+6一BA 0．25+NAA 0．1：②
MS+6一BA 0．5+NAA 0．25；⑧MS+6一BA 1．0+NAA 0．5； )MS+6一BA 2．0+NAA 0．5；( MS+6一BA 2．0+NAA 1．0
待分化出茎尖苗高约2 am时进行增殖 (①MS+6-BA 1．0+NAA 0．5；②MS+6-BA 2．0+NAA 0．5；③MS+6一BA 2．0+
NAA 0．2； MS+6-BA 3．0+NAA 0 5；⑤MS+KT 2．0+NAA 0．2)和生根 (①1／2MS；②1／2MS+6-BA 0．1+NAA
0．1；⑧1／2MS+KT 0．1+6一BA 0．05+NAA 0．03；④1／2MS+6一BA 1．0+NAA 0．2)试验。MS基本培养基附加琼脂6
g／L，蔗糖 30 g／L，pH 5．8。培养温度为 (25-42)℃，光照强度为 1600 lx，光照时间为 16 h／d。
2 结果与分析
芋茎尖分生组织在分化培养基 MS+6一BA 0．5+NAA 0．25上培养20 d转入 1／2MS培养基上，继代培养 10 d就
可长出根或芽，30 d长成具有5片真叶的健壮小植株，分化成株率最高为35％。当6一BA浓度为 1～2 mg／L，NAA
浓度0．5 mg／L时茎尖愈伤组织生长较快，抑制芽的分化；植物生长调节剂浓度较低时，茎尖分化慢，分化成苗率
低 。
芋茎尖试管苗增殖，在3种植物生长调节剂 (6-BA、KT和NAA)，5个配方处理中，以MS+6一BA 2．0+NAA 0．2
培养基芽增殖倍数最高，单芽增殖 l8个，芽丛健壮，当6一BA浓度达到3 mg／L时苗发生玻璃化 同时得出．6一BA的
增殖效果优于KT，而 KT则有利于芋苗生长生根。
芋试管苗较易生根，在不加植物生长调节剂的1／2MS培养基中生根较好，根多苗壮，炼苗后移栽成活率高
芋茎尖分生组织培养获得的茎尖试管苗，通过病毒检测得到脱毒苗。
收稿日期 ：2004—03—02；修回日期：2004—05—12
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