硒锌协同生物强化对番茄产量及营养品质的调控机制研究

本研究针对全球普遍存在的硒(Se)和锌(Zn)微量元素缺乏问题，通过农艺生物强化技术，系统探究了Se(0-50 μg dm?3)与Zn(4-16 mg dm?3)协同施用对番茄产量、理化特性及营养品质的影响。研究发现50 μg dm?3 Se+12 mg dm?3 Zn组合可显著提升番茄β-胡萝卜素、维生素C及总黄酮含量，为功能性农产品开发提供了科学依据。

　　

在全球面临"隐性饥饿"（指微量元素缺乏）的公共卫生挑战下，硒和锌作为人体必需微量元素，其缺乏影响着全球三分之一人口的健康。尽管这两种元素在抗氧化防御、免疫调节等方面具有关键作用，但土壤中生物有效性低导致农作物含量不足。番茄作为全球消费量最大的蔬菜之一，富含类胡萝卜素等抗氧化成分，是生物强化的理想载体。巴西国家研究理事会(CNPq)支持的研究团队在《Journal of Great Lakes Research》发表的研究，首次系统揭示了硒锌协同施用对番茄营养强化的剂量效应。

研究人员采用3×4+1因子设计，通过土壤施用Na₂SeO₄和ZnCl₂进行干预，运用HPLC分析活性物质，结合原子吸收光谱测定元素含量。通过测定16项产量与品质指标，建立了营养强化与农艺参数的剂量响应关系。

生产组分与物理参数

4 mg dm^?3 Zn与50 μg dm^?3 Se组合使单果质量提升10.13%，产量增加24.48%。该组合同时优化了果实直径（增长9.8%）和色泽参数（a^*值提高18.2%），表明微量元素协同作用能改善商品性状。

生物活性物质变化

50 μg dm^?3 Se+12 mg dm^?3 Zn使β-胡萝卜素含量达对照的2.3倍，维生素C提升67.5%，总黄酮增加41.2%。值得注意的是，25 μg dm^?3 Se即能显著提高番茄红素（+29.8%），显示低剂量Se已具有显著生物刺激效应。

元素积累特征

Se在果实中的积累呈现典型剂量效应（R²=0.92），而Zn在>12 mg dm^?3时出现平台效应。Se-Zn互作显著影响Fe、Cu等微量元素的吸收，12 mg dm^?3 Zn处理使Fe积累降低23.4%，提示需关注元素间拮抗作用。

这项研究创新性地证实，50 μg dm^?3 Se与12 mg dm^?3 Zn的组合能实现番茄营养品质的协同提升，且不会引起Zn过量导致的元素失衡。该方案可使每日食用200g番茄满足成人31%的Se和8%的Zn需求，为功能性农产品开发提供了精准的农艺参数。研究结果对实现联合国可持续发展目标(SDG2)中的营养安全具有重要实践价值，特别为土壤微量元素缺乏地区的作物栽培提供了可推广的技术模式。