肖龍仲，肖家昶，王 霏，鄭開敏，馬俊英， 賀茂林，鄭陽霞*

(1.四川省雷波縣教育體育和科學(xué)技術(shù)局，四川 雷波 616550；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，成都 611130)

豆瓣菜(NasturtiumofficinaleR.Br.)，又名西洋菜，是十字花科豆瓣菜屬中的多年生水生草本植物，深受國(guó)人喜愛。豆瓣菜的莖葉柔嫩多汁、營(yíng)養(yǎng)豐富，富含維生素、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]。同時(shí)，豆瓣菜全草具有解毒利尿和防癌的功能[2-3]。豆瓣菜生長(zhǎng)迅速，便于管理，適于生長(zhǎng)在冷涼濕潤(rùn)的環(huán)境下，不耐熱，較耐寒[4]。近幾年，國(guó)內(nèi)豆瓣菜的需求量快速增加并在我國(guó)的西南和華南等地廣泛種植，尤其以廣東栽培面積最大[5]。然而，四川地區(qū)尚未有規(guī)模的豆瓣菜人工種植。為滿足成都市場(chǎng)對(duì)豆瓣菜的需求，豐富蔬菜市場(chǎng)，本試驗(yàn)收集了不同產(chǎn)地的豆瓣菜品種，通過比較7個(gè)地區(qū)的豆瓣菜在生長(zhǎng)、品質(zhì)、產(chǎn)量及葉綠素?zé)晒鈪?shù)方面的差異，為篩選出適宜在成都平原地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的豆瓣菜品種提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

豆瓣菜品種為北京(綠金藍(lán)種苗公司)、廣東(盈科公司)、廣西(平樂當(dāng)?shù)?、湖南(大漢農(nóng)莊公司)、湖北(恩施當(dāng)?shù)?、四川(雅安野生)和山東(山東壽光市螢火蟲農(nóng)業(yè)科技公司)的7個(gè)豆瓣菜品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以7個(gè)豆瓣菜品種為試驗(yàn)材料，選取大小均勻的豆瓣菜種子于2021年9月播種于裝有2.5kg營(yíng)養(yǎng)土的水培箱中，覆膜保持土壤濕潤(rùn)。種子發(fā)芽后，每2d澆水1次。待株高10～15cm時(shí)可進(jìn)行定苗，每盆選留4株生長(zhǎng)健壯、莖葉濃綠、無病蟲害的幼苗。定苗后3d保持水深1～2cm，3d后水深保持在3～4cm，生長(zhǎng)旺盛期保持水深5～7cm。每個(gè)品種6組重復(fù)，每隔10d施用1次0.2%復(fù)合肥(15：15：15)50mL，共施4次。生長(zhǎng)期間要注意病蟲害的防治，植株長(zhǎng)到25 cm左右的時(shí)候即可收獲。試驗(yàn)在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施農(nóng)業(yè)種子與工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.3 測(cè)定方法

培養(yǎng)40d后，每處理隨機(jī)選取15株，進(jìn)行各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)(葉寬、葉長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、莖粗)、品質(zhì)指標(biāo)(可溶性蛋白、硝態(tài)氮、可溶性糖、維生素C)，葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定。隨后對(duì)植物整株收獲，測(cè)量鮮重以及根重。

使用直尺測(cè)量豆瓣菜的莖長(zhǎng)，葉長(zhǎng)和葉寬；用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗；營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均參照李合生的方法[6]：蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量；采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量；紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽含量；采用滴定法測(cè)定維生素C含量；采用TTC法測(cè)定根系活力；使用葉綠素?zé)晒鈨x(PAM2500)測(cè)定豆瓣菜葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù)，將豆瓣菜幼苗放在暗室暗適應(yīng)30min后測(cè)定慢速熒光誘導(dǎo)曲線，儀器自動(dòng)記錄下Fv(最大可變熒光)、Fv/Fm(PSⅡ潛在光能轉(zhuǎn)化效率)、Fv/Fo(PSⅡ的潛在活性)、qP(光化學(xué)猝滅)、NPQ(非光化學(xué)猝滅)、ETR(相對(duì)電子傳遞速率)等熒光參數(shù)。上述指標(biāo)測(cè)量完成后，對(duì)產(chǎn)量和地下部鮮重進(jìn)行測(cè)定：掐取長(zhǎng)度為10～15 cm幼苗進(jìn)行稱重，掐后植株緩苗快，每10d收獲1次，收獲2次之后，整株收獲。將地上部及地下部鮮重清洗干凈后用紙巾吸干水分放在電子天平上進(jìn)行稱量記錄產(chǎn)量和根鮮重，其中產(chǎn)量為3次地上部鮮重之和。

1.4 綜合評(píng)價(jià)

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對(duì)7個(gè)地區(qū)豆瓣菜品種的不同性狀指標(biāo)進(jìn)行綜合分析[7-8]。當(dāng)該指標(biāo)與生產(chǎn)性能正相關(guān)時(shí)，采用公式：Xij=(X-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。當(dāng)該指標(biāo)與生產(chǎn)性能呈負(fù)相關(guān)時(shí)，采用公式：Xij=1-(X-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。式中：Xij表示第i種類j指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；X表示某一指標(biāo)某一品種重復(fù)的相對(duì)值(平均值)；Xjmax和Xjmin表示某一指標(biāo)7個(gè)品種(系)所有重復(fù)中的最大值和最小值[9]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 22.0，差異顯著性比較使用 Duncan 新復(fù)極差法。使用Orign 2019 b進(jìn)行繪圖，圖表中的數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)豆瓣菜的地上部生長(zhǎng)指標(biāo)

由表1可知，不同地區(qū)豆瓣菜地上部分的長(zhǎng)勢(shì)存在差異，以湖北和湖南豆瓣菜的長(zhǎng)勢(shì)最好。其中，湖南豆瓣菜的葉長(zhǎng)、莖長(zhǎng)和莖粗均高于其它地區(qū)豆瓣菜。湖北豆瓣菜的葉寬及地上部鮮重均高于其它地區(qū)豆瓣菜。而廣西地區(qū)豆瓣菜的葉寬、葉長(zhǎng)、莖長(zhǎng)和地上部鮮重指標(biāo)在7個(gè)地區(qū)的豆瓣菜中表現(xiàn)最差。說明從地上部分長(zhǎng)勢(shì)看，湖南和湖北豆瓣菜品種適宜在成都地區(qū)種植，其中湖北豆瓣菜的產(chǎn)量最高。

表1 豆瓣菜的地上部生長(zhǎng)指標(biāo)

2.2 不同地區(qū)豆瓣菜的地下部生長(zhǎng)指標(biāo)

由圖1可知，湖北地區(qū)豆瓣菜的根系長(zhǎng)勢(shì)最好，其豆瓣菜根系鮮重和根系活力均顯著高于其它地區(qū)的豆瓣菜品種。湖南和四川地區(qū)的豆瓣菜根系鮮重較低，同時(shí)根冠比也顯著低于其它地區(qū)豆瓣菜品種。北京和四川地區(qū)豆瓣菜的根系活力在7個(gè)地區(qū)豆瓣菜品種中表現(xiàn)較差。說明從根系長(zhǎng)勢(shì)來看，湖北地區(qū)豆瓣菜最適宜在成都地區(qū)種植，而四川雅安野生豆瓣菜根系長(zhǎng)勢(shì)最弱。

圖1 豆瓣菜的地下部生長(zhǎng)指標(biāo)

2.3 不同地區(qū)豆瓣菜的品質(zhì)指標(biāo)

由圖2可知，不同地區(qū)的豆瓣菜品質(zhì)指標(biāo)存在差異，各指標(biāo)之間沒有相關(guān)性。山東地區(qū)的豆瓣菜品種可溶性糖含量最高，顯著高于廣東、湖南、湖北和四川地區(qū)的豆瓣菜品種。廣東地區(qū)的豆瓣菜品種的可溶性蛋白品種含量最高，顯著高于廣西地區(qū)豆瓣菜品種。湖南地區(qū)的豆瓣菜品種硝酸鹽含量最高，顯著高于其它各地區(qū)豆瓣菜品種。廣東地區(qū)豆瓣菜品種的維生素C含量顯著高于廣西、湖南和四川的豆瓣菜品種。說明各地區(qū)豆瓣菜的品質(zhì)指標(biāo)具有較大的差異，需要進(jìn)一步利用隸屬函數(shù)法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。

圖2 豆瓣菜的品質(zhì)指標(biāo)

2.4 不同地區(qū)豆瓣菜的葉綠素?zé)晒鈪?shù)比較

由表2可知，各地區(qū)豆瓣菜品種的葉綠素?zé)晒鈪?shù)存在差異。湖南地區(qū)豆瓣菜的最大可變熒光(Fv)、PSⅡ最大潛在光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潛在活性(Fv/Fo)在7個(gè)地區(qū)豆瓣菜品種中均為最大值。四川地區(qū)豆瓣菜(非光化學(xué)猝滅)NPQ值最高，顯著高于其它6個(gè)地區(qū)豆瓣菜NPQ值；湖北地區(qū)豆瓣菜的光化學(xué)猝滅(qP)為最大值，顯著高于其它地區(qū)豆瓣菜品種，同時(shí)湖北地區(qū)豆瓣菜的相對(duì)電子傳遞速率(ETR)最高。說明湖南和湖北地區(qū)豆瓣菜在成都栽培時(shí)的原初光能轉(zhuǎn)化效率最高，同時(shí)湖南和湖北地區(qū)豆瓣菜電子傳遞速率較高，光能用于光化學(xué)反應(yīng)的效率較高，因此較適宜在成都地區(qū)進(jìn)行栽培。

表2 豆瓣菜的葉綠素?zé)晒鈪?shù)

2.5 不同豆瓣菜品種的隸屬函數(shù)分析

綜合試驗(yàn)結(jié)果來看(表3)，各項(xiàng)指標(biāo)在不同地區(qū)豆瓣菜間的表現(xiàn)不一致，說明以單一某個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)其生產(chǎn)性能具有一定的局限性和片面性[10]。因此本試驗(yàn)基于各處理的生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)及葉綠素?zé)晒鈪?shù)，對(duì)不同豆瓣菜采用了隸屬函數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，從生長(zhǎng)指標(biāo)來看，湖北地區(qū)豆瓣菜得分最高。從營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)來看，廣東地區(qū)豆瓣菜得分最高。從葉綠素?zé)晒鈪?shù)來看，湖南地區(qū)豆瓣菜得分最高；綜合結(jié)果來看，湖南地區(qū)的豆瓣菜的各項(xiàng)指標(biāo)和性狀較好，最適合成都地區(qū)或氣候條件相近的地區(qū)種植。

表3 不同地區(qū)豆瓣菜品種的隸屬函數(shù)值

3 討論

豆瓣菜的主要食用部分為植物的嫩莖葉，所以豆瓣菜葉長(zhǎng)、葉寬、莖長(zhǎng)、莖寬和產(chǎn)量是栽培管理的主要目標(biāo)性狀[11]。根系活力表示根系呼吸作用的強(qiáng)弱，根系活力的高低影響著植株的營(yíng)養(yǎng)狀況和產(chǎn)量水平[12]。本試驗(yàn)中，綜合比較來看，湖北地區(qū)的豆瓣菜的根系發(fā)達(dá)，地上部分長(zhǎng)勢(shì)較好，產(chǎn)量較高，是最適宜在成都栽培的豆瓣菜品種。

豆瓣菜中的可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量是決定其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要因素，本試驗(yàn)中不同地區(qū)的豆瓣菜品質(zhì)之間有巨大的差異?？扇苄蕴堑暮靠梢杂绊懚拱瓴说目诟?，同時(shí)為人體提供基本的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[13]。可溶性蛋白是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以提高細(xì)胞的保水能力并維持細(xì)胞的滲透勢(shì)平衡[14]。維生素C是蔬菜品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，是生物體內(nèi)一種抗氧化劑，可以保護(hù)機(jī)體免于氧化劑的威脅[15]。硝酸鹽是衡量蔬菜安全問題的重要指標(biāo)，人體攝入的硝酸鹽大部分來自蔬菜，中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜要求葉菜中硝酸鹽的限量為3000mg/kg[16]。本試驗(yàn)中，山東地區(qū)豆瓣菜的可溶性糖含量最高，廣東地區(qū)豆瓣菜的可溶性蛋白和維生素C含量最高，參試的7個(gè)品種的硝酸鹽含量均未超標(biāo)。通過隸屬函數(shù)綜合比較得出廣東地區(qū)的豆瓣菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最高。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)作為光合作用的經(jīng)典測(cè)量方法，可以間接反應(yīng)植物光合作用過程中對(duì)光能的吸收、傳遞、耗散、分配，從而了解光合機(jī)構(gòu)內(nèi)部一系列重要的過程[17]。Fv反映了植物的光合中心葉片進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的能力；FV/Fm代表PsⅡ的潛在活性、Fv/Fo代表PsⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率；ETR代表光合電子傳遞速率；其次，葉綠素?zé)晒馐侵参矬w內(nèi)光合量子效率調(diào)節(jié)的一個(gè)重要方面，它分為光化學(xué)猝滅和非光化學(xué)猝滅兩類。光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)反映了PSⅡ天線色素吸收的光能用于光化學(xué)傳遞的份額，非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)反映了PSⅡ天線色素吸收的光能不能用于光合電子傳遞而以熱的形式耗散掉的光能部分[18]。本試驗(yàn)中，湖南和湖北地區(qū)豆瓣菜的原初光能轉(zhuǎn)化效率最高，湖南地區(qū)的最大可變熒光和PSⅡ的潛在活性最大，湖北地區(qū)豆瓣菜用于光化學(xué)猝滅的值最高，PSⅡ的潛在光化學(xué)反應(yīng)的比例及相對(duì)電子傳遞速率均為最高，這與生長(zhǎng)指標(biāo)的結(jié)果一致。通過隸屬函數(shù)比較分析，湖南地區(qū)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)得分最高，最適宜在成都地區(qū)栽培。

4 結(jié)論

綜上所述，在對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析得出，在優(yōu)先考慮產(chǎn)量的情況下，湖北地區(qū)豆瓣菜的長(zhǎng)勢(shì)最好和產(chǎn)量最高，適宜成都地區(qū)栽培；而綜合考慮產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的情況下，湖南地區(qū)的豆瓣菜最適宜在成都平原地區(qū)種植并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。