不同施肥处理对甜瓜钙、锌、硒营养元素含量和品质的影响

李亚文，李建军，宋金栋，李 乐，赵思达，金晓艳，王旭东，郑险峰

（1.西北农林科技大学资源环境学院，陕西 杨陵 712100；2.宁夏夏能生物科技有限公司，宁夏 灵武 750403）

甜瓜作为十大高价值水果之一，不仅种类丰富，而且含有丰富的蛋白质、维生素、碳水化合物、有机酸和矿物质等营养成分。甜瓜可以分为薄皮甜瓜和厚皮甜瓜，宁夏地区栽培薄皮甜瓜的主要形式为：露地种植、大棚种植，日照资源充足，昼夜温差大，气候干燥，具有促进甜瓜生长发育的有利条件[1]，使得甜瓜在市场上具有较大的竞争优势，成为当地重要的经济作物之一 。

钙、锌、硒是人体必不可少的营养元素，对于人体的生命进化及生命活动起着重要的作用。研究表明，施用适当浓度的钙肥不仅能改善果实的品质和风味，而且也能增加作物的经济效益。锌对人体健康的重要性不容忽视，据统计，世界上有1/3的人口体内缺乏足够的锌营养，严重缺锌会引起多种疾病，主要表现出生长发育受阻、免疫系统减弱、腹泻、骨骼成熟延缓、味觉出现障碍等症状[2]。锌元素在作物的生长发育中也发挥着不可替代的作用，研究表明，施用适宜的锌肥可以促进农作物生长发育、改善农艺性状、提高产量、增加经济效益[3-6]。而硒作为有益元素之一，不只是对人体具有保健作用，还具有延缓衰老、增强免疫力、解毒、排毒等功效[7]；硒是某些特定植物在生长周期中所必需的元素，植物对有益元素的需求量也十分严格，缺少时影响生长，过多时则有毒害作用，所以硒元素的含量界限对作物的生长发育是至关重要的。李国恒等[8]试验结果证明，喷施富硒液肥能够显著提高果实的硒含量，具有明显的增产效果。综上可知，不管是对于人体还是作物，钙、锌、硒都具有举足轻重的作用；因此，对于作物营养元素缺乏的问题，应该采用恰当的方法适时、适量地补给，缩小元素之间的缺乏比例。应用富集途径来提高作物生物强化效果的报道在其他作物上较多，但在甜瓜上少见报道，为此本试验通过土壤施肥配合叶面喷肥的方法，研究钙、锌、硒肥在甜瓜上的强化效果。

1 材料和方法

1.1 试验地点及时间

试验地点设置在宁夏回族自治区灵武市夏能生物科技有限公司温室大棚内，该地区地处我国中温带大陆内部，属于温带大陆性干旱气候，气候干燥，风大沙多，全年日照时长达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、热量丰富等优势。试验时间为2019—2020年连续2年。

1.2 试验材料

供试品种：“莎妃”网纹甜瓜，由宁夏夏能生物科技有限公司提供，该品种具有皮薄、糖度高、肉厚、肉色浅绿等特点。

底肥：61%控失二铵、复合肥（15-15-15）根卫（根卫是一种高效低毒颗粒剂，主要成分为0.5%噻虫胺颗粒剂，对多种害虫具有防治效果，也可对作物起到明显的促长和增产效果）。

供试肥料：果蔬钙肥，是有机液体钙肥，由美国布兰特股份有限公司生产；优马盖世，由上海优马生物技术有限公司生产；大粒锌，由新禾丰农化资料有限公司提供；禾丰惠锌，由新禾丰农化资料有限公司提供；汉邦硒，由天津市汉邦植物保护剂责任有限公司生产。

1.3 试验方法

试验共设置4组（10个）处理，采用1次土壤施肥＋3次叶面喷肥双补的方法，分别对甜瓜进行富钙、富锌、富硒、CK处理，各个处理底肥均施用61%控失二铵15 kg＋复合肥（15-15-15）40 kg＋根卫2 kg，并在底肥基础上施加钙、锌、硒肥（在苗10叶期施加，方式为土壤施肥，共施1次），其肥料类型及施用量如表1所示，再配合3次（苗10叶期、授粉前5 d、授粉后10 d）叶面喷施。

1.4 数据分析

试验采用SPSS 21.0软件进行方差分析，利用Excel 2016软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同钙、锌、硒处理对甜瓜单果质量等的影响

2.1.1 不同钙、锌、硒处理对甜瓜单果质量的影响

喷施锌肥能提高果实膨大的速率，其作用机理主要是调节光合作用产物及其他营养物质向果实中运转，能明显提高果实产量。由表2可知，施用不同浓度锌后单果质量较对照均有不同程度的提高，富锌Zn1处理甜瓜单果质量连续2年都达到最高值，较对照分别增加了10.6%、12.1%，2019年Ca2、Zn2处理较对照分别增加了2.8%、2.1%，其他处理均低于CK；2020年Ca2、Ca3、Zn1、Zn2、Se1、Se4处理较对照分别提高了3.4%、8.6%、12.1%、7.8%、1.7%、5.2%。

2.1.2 不同钙、锌、硒处理对甜瓜VC含量的影响

有研究表明，钙肥可以提高果实品质和风味，主要在于适量的钙肥提高了叶片的叶绿素含量，提高了光合速率，有利于碳水化合物的积累。由表2可知，莎妃甜瓜施钙处理后，甜瓜果实中VC含量2019年处于64.80～76.50 mg/kg，2020年处于57.49～77.81 mg/kg，且各处理均显著高于对照，其中Ca3处理显著高于Ca1、Ca2处理，2019年和2020年的最高值分别为76.50、77.81 mg/kg，而Ca1、Ca2处理间差异不显著。施用不同水平锌处理后，2年结果统计，Zn2处理对提高VC含量效果最好，分别高于相应对照8.6%、2.2%，而Zn1处理VC含量都略微低于对照，2年的Zn处理均与相应对照差异不显著。富硒处理中，2019年和2020年Se1处理的VC含量均最高，且均显著高于其他处理，分别达到69.70、62.74 mg/kg，而Se2、Se3、Se4处理VC含量随着施硒量的降低而降低；因此，适量的增加硒肥能促进甜瓜果实VC的积累，有利于甜瓜品质的提高。

2.1.3 不同钙、锌、硒处理对甜瓜可溶性固形物含量的影响

由表2数据可得，整体来看，施用硒肥后，Se1、Se2、Se3、Se4处理可溶性固形物较对照都有所提高，其中Se1处理效果最佳，2019、2010年分别显著高出相应对照6.4%、12.7%。由此可知，施用适量的硒肥能有效地提高甜瓜可溶性固形物的含量。就钙处理分析，Ca1处理效果最好，2019年高于Ca2、Ca3处理均为1.1%，2020年高于Ca2、Ca3处理分别为9.6%、12.0%。Zn1、Zn2处理相比，Zn1处理对提高甜瓜可溶性固形物效果最好，但2个处理差异不显著。

表2 不同钙、锌、硒处理对甜瓜品质的影响

2.2 不同钙、锌、硒处理对甜瓜果肉和果皮品质的影响

2.2.1 不同钙水平对甜瓜果肉和果皮含钙量的影响

由图1可知，2020年甜瓜果肉Ca2处理含钙量最大，达到1.014 mg/g，较对照提高了11.8%，其他处理含钙量均低于对照，且各处理间差异不显著。2019年甜瓜果肉处理钙含量都低于对照。结合图2，2年甜瓜果皮Ca1、Ca2、Ca3处理都显著高于对照，其中Ca1处理果皮含钙量最高，2019年达到10.090 mg/g，较对照增加了9.104 mg/g；2020年达到10.005 mg/g，较对照增加了9.098 mg/g。

图1 不同钙处理对甜瓜果肉钙含量的影响

综上可得，2019—2020年甜瓜底肥和叶面喷施配合施用钙肥，甜瓜果肉内含钙量随施钙量的增加并未提高，而果皮内含钙量随施钙量的增加而增加，且各处理间差异显著，这种情况主要可能是钙在果实发育前期进入果实，但随着果实的增大，通过韧皮部进入到果实中的钙明显减少，由于早期进入的钙作物无法吸收且移动性差，主要分布在果皮，无法运输到果肉，导致果肉含钙量低。针对如何调节运输方式将钙运输到果肉内的问题还有待于进一步研究。

2.2.2 不同锌水平对甜瓜果肉含锌量的影响

由图3可知，随着稀释倍数的增加，甜瓜果肉内含锌量增大，且2019年富锌处理含锌量都显著高于对照，2020年Zn2处理甜瓜含锌量显著高于Zn1处理和对照。2019年Zn2、Zn1处理含锌量分别较对照提高了34.5%、8.0%，2020年Zn2、Zn1处理含锌量分别较对照提高了45.9%、2.7%，Zn2处理为富锌处理的最佳浓度配比。由此可知，对甜瓜施用锌肥能够提高果肉内的锌含量，且根据我国《食品中锌的允许量标准》，水果内富锌量要≤ 5 mg/kg，2020年甜瓜富锌量最高为3.75 mg/kg（＜5.00 mg/kg），所以符合食品锌允许标准。

2.2.3 不同硒水平对甜瓜果肉含硒量的影响

由图4可知，施硒肥后，甜瓜果肉含硒量显著增加，2019年Se1、Se2、Se3、Se4处理分别较对照提高了0.0107、0.0243、0.0290、0.0170 mg/kg；2020年Se1、Se2、Se3、Se4处理分别较对照提高了0.0117、0.0245、0.0279、0.0122 mg/kg。2年试验中，Se3处理均显著高于Se1、Se2、Se4处理，说明Se3处理为富硒处理的最佳配比。

图4 不同硒处理对甜瓜果肉硒含量的影响

根据陕西省地方标准DB 61/T556—2018，Se2、Se3处理硒含量均达到富硒标准（≥0.02 mg/kg）。富硒处理后，2020年Se4处理甜瓜含硒量最小，为0.025 6 mg/kg（＞0.02 mg/kg），达到富硒标准，根据《富硒食品硒含量标准》水果类含硒量要求≤0.055 mg/kg，2019年Se3处理硒含量最高，为0.0312 mg/kg（＜0.055 mg/kg），符合国家规定的食品中硒含量标准。

3 结论与讨论

科学的补充钙、锌、硒对于人体是至关重要的，由于人体既不能合成这些营养元素，也不能储存，需要通过其他方式摄取，其中大多通过富集的方式从瓜果、蔬菜等食品中直接获取[9]。大量研究表明，含钙量高的苹果品质好、质量大、口感好、容易贮存、不易产生病害[10]。而如果农产品内含钙量不足，不能供应作物的需求，则较容易发生病害[11]，会大大降低作物的经济效益。张利云等[12]研究证明，施用钙肥和锌肥可以提高作物总糖含量，降低作物总酸；夏美玲等[13]研究表明，叶面喷施适量的硒肥，可以促进甜瓜的香气形成，改善甜瓜各项品质指标，增加营养。陈剑侠等[14]研究表明，由于瓜果蔬菜等生长周期较短，属于非聚硒植物，因此对于硒的富集作用较弱，硒含量为0.01～0.10 mg/kg，而新鲜的瓜果蔬菜里的含硒量在0.000 1～0.040 0mg/kg。近年来，我国对于富硒技术和富硒产品的相关研究高度重视，越来越多的富硒产品进入市场，许多富硒地区也形成了一种特色农业，随着人们对富硒产品的关注，富硒食品的研发成为热点[15-17]。

本试验结果表明，在土壤施用钙、锌、硒肥的基础上，配合叶面喷施双补，可以增加甜瓜口感。且随着施钙量的增加，果皮内钙含量显著增加但果肉内不易富钙，富集效果不显著；在符合食品富锌、富硒标准条件下，果肉内富锌效果明显，Zn2处理最好，Se2、Se3处理不仅达到富硒水平，而且有效地提高了甜瓜的VC、可溶性固形物含量。综合成本考虑，Ca3（叶喷钙肥0.500 g/L＋667 m2土壤施钙5 kg）、Zn2（叶喷钙肥0.870 g/L＋667 m2土壤施锌800 g）、Se3（叶喷硒肥0.005 g/L＋667 m2土壤施硒100 g）处理为最佳配施方法，不仅可以满足人体对营养元素的需求，还能有效地改善甜瓜风味品质，提高经济效益。