基質持水量對紫油菜生長及綜合品質的影響

仇淑芳，楊樂琦，趙　洪，黃丹楓，唐東芹

(上海交通大學 農業與生物學院，上海 200240)

?

基質持水量對紫油菜生長及綜合品質的影響

仇淑芳，楊樂琦，趙洪，黃丹楓，唐東芹*

(上海交通大學 農業與生物學院，上海 200240)

以紫油菜為材料，研究不同基質持水量(45%，60%，75%，90%)對其生長及生理特征的影響。結果表明：4個處理紫油菜的生長狀況及生物量均優于常規灌溉，其中持水量90%的處理植株生長最佳。75%和90%的基質持水量處理下，紫油菜的含水量、可溶性糖含量和維生素C含量都顯著高于其他處理，且硝態氮含量顯著低于其他處理。葉綠素含量和可溶性蛋白含量以75%的處理最高，花青素含量以90%的處理最高。綜合各指標分析可見，75%～90%的基質持水量下，紫油菜的綜合品質表現最好。

紫油菜；基質持水量；植物生理；品質

植物生長需要大量的水分。不同蔬菜的根系分布深淺不同，其需水量和供水反應也有所不同[1]。研究發現，基質相對含水量對番茄株高、葉面積、莖粗、產量等指標均有影響[2-3]。控制基質含水量在植株生長所需的合理范圍內，對于植物形態和產量的提高都有一定的促進作用[4]。若基質含水量降低，則會抑制甜瓜[5]、網紋甜瓜[6]、黃瓜[7]、箭筈豌豆[8]植株的生長勢和產量。白菜根系分布較淺，基質持水量對其生長有較大影響，且不同品種間存在一定差異。研究發現，植株鮮重與基質持水量成正相關[9]；80%的基質含水量最有利于不結球白菜綠星光合特性的改善[10]和白菜矮腳黃生長及品質的提高[11]；水分過多和過少都不利于不結球白菜膳食纖維的累積；綜合考慮生物量、營養品質和水分利用效率等指標，保持基質水分下限為田間持水率的70%最適宜白菜京春白的栽培[12]。紫油菜作為一年生的白菜品種，食用與觀賞俱佳，其根系分布較淺，對水分需求較為敏感，目前針對該品種基質持水量的研究缺乏。本試驗擬探索適合于紫油菜生長的基質持水量，旨在為其高效優質生產及其應用推廣提供參考依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料

供試品種為不結球白菜紫油菜[BrassicacampestrisL.ssp.Chinensiscv.Ziyoucai]，由上海陽科農業生態科技有限公司提供。育苗基質為商用有機復合基質(淮安市中諾農業科技發展有限公司)加15%的有機復合肥，基質中N+P2O5+K2O≥2%，有機質≥40%。

1.2試驗設計

試驗在上海交通大學農業與生物學院農業工程訓練中心玻璃溫室中進行，2014年9月15日在托盤中撒播育苗，出苗后間苗2～3次，去密苗、弱苗，待長至三葉一心時移植到塑料種植盆(上口徑14 cm，深度15 cm)中，基質裝到距盆上檐口2 cm處。移栽10 d后開始進行水分處理。試驗共設置4個水分處理，分別為基質最大持水量的90%(W1)、75%(W2)、60%(W3)和45%(W4)，以常規灌溉(隔3 d澆水1次，每次盆底滲水為依據)為對照(CK)。在進行水分試驗前測得基質最大持水量為137%，以稱重法計算4個處理的基質最大持水量(下文簡稱持水量)，并于每天17∶00進行稱量補水，以達到試驗設定的基質持水量的要求。每處理設5次重復，1盆種植12株視作1個重復單元。待最外圍真葉微微發黃時采收，采收日期為2014年11月15日。

國家防總副總指揮、水利部部長陳雷出席會議并講話，他強調，做好2014年防汛抗旱防臺風工作，要堅持以人為本、依法防控、科學防控、群防群控，確保大江大河、大型和重點中型水庫、大中城市的防洪安全，全力保障人民群眾生命安全和城鄉居民生活用水安全，努力保證中小河流和一般中小型水庫安全度汛，千方百計滿足生產和生態用水需求，最大程度減輕洪澇干旱臺風災害損失，為促進經濟社會持續健康發展提供更加可靠的防災減災安全保障。國家防總秘書長、水利部副部長劉寧主持會議，國家防總副秘書長、中國氣象局副局長矯梅燕介紹2014年天氣形勢預測情況。

不同基質持水量對紫油菜形態指標的影響差異顯著(表1)。與常規灌溉相比，4個基質持水量處理下的紫油菜植株形態及生物量都得到不同程度的提高。除葉片數的差異較小外，其他5項形態指標均表現出相似的趨勢，即隨基質最大持水量的下降而減小，表現為W1>W2>W3>W4>CK。

1.3測定指標及方法

采收時，從每個處理中取20株長勢較為一致的代表性植株，將葉片主脈去除，剪碎混勻，取部分鮮樣測定葉綠素含量，其他鮮樣用液氮速凍后放入-80 ℃冰箱中保存，用于測定花青素、可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C和硝態氮等生理指標，均設3次重復。

基質最大持水量參考土壤飽和含水量的測定方法[13]：取一定體積的基質充分浸水24 h，之后倒置至不再滴水時稱重(m1)，然后將其烘干稱基質干重(m2)。計算公式如下：WHC(%)=(m1-m2)/m2×100

1.3.2植株形態指標的測定

（3）電磁吸附式試驗平臺設計及制造 本工裝主要由下部支撐框架、電永磁吸附式上部裝配平臺、氣動壓緊式上部裝配平臺三部分構成（見圖1）。

采收時每個處理隨機選取5株(5個重復)，用計數法計算單株葉片數，用直尺測量單株株高(子葉節到最長葉尖)、葉長(L，最大葉)、葉寬(W，最大葉)，根據公式k=A/(L×W)計算有效葉面積，其中修正系數k為0.750 1[14]。產量以地上部分(子葉節以上)的鮮重表示。

利用Microsoft Excel 2010軟件、SPSS 19.0軟件對試驗數據進行處理和統計分析，采用單因子方差(One-way ANOVA)檢驗，對有顯著差異的處理用Duncan法進行多重比較。

1.3.3生理指標的測定

1.3.1基質最大持水量的測定

財政預算不僅需要具備很強的專業性，同時需要有一定的技術性和政策性內容。目前，大多數地方都是從八九月開始編制財政預算，在第二年的3月份進行公示，這中間大約包含7～8個月的制作時間，但不是所有的時間都在編制。因為這個過程當中還包含審批時間，去掉審批時間，編制的實際時間大約在4～5個月。這導致政府財政預算的編制時間不足，無法搜集更完整的資料，無法深入地論證預算環節，數據分析與預測缺少合理的參照，使預算的嚴謹性變低，內容粗糙，收入預算與實際出現很大的差距。此外，因為時間不充足，精準性也不高[1]。

4個處理中，W1處理下紫油菜的各項生長指標均最優，且與CK之間存在顯著性差異(P<0.05)，株高較CK高4.26 cm，葉面積相當于CK的2倍。4個處理的葉片數均與CK存在顯著差異(P<0.05)，CK為4.2片，而各處理的值均在5.2片以上。在60%～90%的基質持水量條件下，各處理葉長顯著(P<0.05)高于CK；但45%持水量的葉長與CK相比無顯著差異。與對照相比，各處理下植株的鮮重均有不同程度的提高，其中以75%～90%的基質持水量條件下鮮重增加最多，45%～60%的基質持水量條件下鮮重小幅增加，但與CK差異不顯著。

1.4數據分析

就在這個創意下，如今的佟慶富在沈陽已經擁有了一家集養殖、捕撈、包裝、印刷為一體的大型漁業禮品公司，年產值達數千萬元。“只要有想法就去做，只要去做就有可能成功——哪怕是像把活魚裝進禮品盒這樣看上去荒唐的事情！”現在儼然已是千萬富翁的佟慶富經常會這樣鼓勵別人。

2　結果與分析

2.1生長狀況比較分析

為全力攻堅抓好磷石膏“以渣定產”工作，甕福以磷石膏制綠色建材為主攻方向，重點加快建設α高強石膏及β石膏粉項目，使其真正“變廢為寶”，成為企業的優勢產業，讓綠水青山成為企業的金山銀山。此外，楊三可還給記者介紹了甕福在磷石膏綜合利用上的密碼——3個“三”。

植株地上部分的含水量采用烘干法測定[15]；葉綠素的含量采用浸提法(丙酮、乙醇體積比1∶1)測定[16]；花青素的含量采用酸堿色差法測定[17]；可溶性糖的含量采用蒽酮比色法測定；可溶性蛋白的含量采用考馬斯亮藍G-250法測定[15]；維生素C含量采用二甲苯萃取比色法測定[15]；硝態氮含量采用水楊酸比色法測定[15]。

2.2品質指標比較分析

河套灌區耕作方式與秸稈還田對玉米光合物質生產及產量的影響……………………………………………………………… 趙曉宇，于曉芳，高聚林，胡樹平，孫繼穎，王志剛，王富貴，張鶴宇（26）

“諸科學的知識通常用命題表達出來，并且作為可把握的成果被置于人們面前，供人們使用。而一位思想家的‘學說’則是在他的道說中未被道說的東西，人遭受之，從而人為之用力。”[5]203[注] “柏拉圖的真之學說”的引文翻譯參考了孫周興先生的《路標》譯本，或有改動，以下不再說明。參見海德格爾：《路標》，孫周興譯，北京：商務印書館，2000.

表1基質持水量對紫油菜形態指標的影響

Table 1Effects of water holding capacity in substrate on morphological indexes ofBrassicacampestrisL.ssp.Chinensiscv.Ziyoucai

處理株高/cm葉片數葉寬/cm葉長/cm葉面積/cm2鮮重/gCK11.56±0.58b4.2±0.2b4.46±0.22b5.48±0.12d18.38±1.22c2.12±0.15cW115.82±0.77a5.2±0.4a5.74±0.19a7.46±0.26a32.25±2.13a3.67±0.30aW215.18±0.19a5.2±0.4a5.12±0.30ab6.72±0.16b25.94±2.14b3.45±0.35abW312.70±0.23b5.2±0.2a4.50±0.17b6.38±0.25bc21.57±1.32bc2.64±0.18bcW412.38±0.45b5.4±0.2a4.46±0.18b5.88±0.16cd19.64±0.82c2.68±0.33bc

注：表中同一列不同行數據后沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2.1含水量

各基質持水量下紫油菜的植株含水量如圖1所示。與對照相比，45%～90%基質持水量條件下紫油菜葉片含水量顯著升高。其中W1和W2的植株含水量均達到了90%以上。這表明，在基質中穩定維持一定的持水量比常規灌溉更有利于紫油菜積累水分。

不同處理間沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。圖1　基質持水量對紫油菜含水量的影響Fig.1　Effects of water holding capacity in substrate on water content of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

2.2.2葉綠素、花青素含量

由圖2可以看出，4個水分處理下紫油菜的葉綠素含量均超過了2.0 mg·g-1，尤以W2的處理最高(2.46 mg·g-1)，顯著(P<0.05)高于CK，其他3個處理的葉綠素含量略高于CK，但差異不顯著，表明基質中75%的持水量最有利于紫油菜葉綠素含量的累積。

推動綠色發展和生態文明建設，保障人與自然和諧共生。40年來，我國生態文明法治建設與改革開放同時起步，并隨著工業化城鎮化進程的加快而不斷加強，制定實施環境保護法、海洋環境保護法、水污染防治法、大氣污染防治法、土壤污染防治法等30多部法律、50多部行政法規，實行最嚴格的源頭保護制度、損害賠償制度、責任追究制度，完善環境治理和生態修復制度，著力解決突出環境問題，用最嚴格的制度、最嚴密的法治為建設美麗中國提供可靠保障。通過建立和完善法治，40年來，我國生態文明建設的力度不斷加大，環境保護與經濟建設相互促進、人與自然和諧發展的良好局面正在形成。

圖2　基質持水量對紫油菜葉綠素含量(A)和花青素含量(B)的影響Fig.2　Effects of water holding capacity in substrate on content of chlorophyll (A) and anthocyanin (B) of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

4個基質持水量處理下紫油菜的花青素含量均高于CK，W1處理下紫油菜中花青素的含量最高，達到了0.53 mg·g-1，約為CK的2倍，顯著高于CK；其他處理的花青素含量隨基質持水量的下降而減少，與CK差異不顯著。

2.2.3可溶性糖、可溶性蛋白含量

4個水分處理的紫油菜其可溶性糖含量均高于CK，且各處理的可溶性糖含量與其基質持水量成正相關，隨基質持水量的下降而減少(圖3)。W1和W2的可溶性糖含量接近1.2 mg·g-1，比CK高近0.34 mg·g-1，與CK間存在顯著(P<0.05)差異。結果表明，75%～90%的水分處理下紫油菜的可溶性糖含量較高，而降低基質持水量則不利于紫油菜可溶性糖的積累。

各處理條件下，紫油菜可溶性蛋白含量以W1處理最低，W2處理最高，二者差異顯著(P<0.05)。在45%～75%的基質持水量條件下，紫油菜中可溶性蛋白含量隨著基質持水量的下降而減少。這表明，75%的基質持水量最利于紫油菜可溶性蛋白的形成，而當基質持水量在75%上下15%的范圍內浮動時，其可溶性蛋白含量均會下降。

圖3　基質持水量對紫油菜可溶性糖含量(A)和可溶性蛋白含量(B)的影響Fig.3　Effects of water holding capacity in substrate on content of soluble sugar (A) and soluble protein (B) of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

2.2.4維生素C、硝態氮含量

隨著基質最大持水量的下降，紫油菜的維生素C含量表現下降趨勢(圖4)。4個處理中，僅W4的維生素C含量低于CK，而W1和W2的含量較高，與CK間有顯著(P<0.05)差異。總體來看，60%～90%的基質持水量較常規灌溉更有利于紫油菜維生素C的生成；而當基質持水量低于60%后，其維生素C的含量則低于常規灌溉。

圖4　基質持水量對紫油菜維生素C含量(A)和硝態氮含量(B)的影響Fig. 4　Effects of the water holding capacity in substrate on content of vitamin C (A) and nitrate (B) of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

各處理條件下，紫油菜的硝態氮含量均在1 000 mg·kg-1的可食用范圍內(圖4)。其中，以W3的硝態氮含量最高，與CK有顯著(P<0.05)差異；W1和W2處理的硝態氮含量與CK的含量相當，W4的硝態氮含量略高，但與CK差異不顯著。說明維持45%～90%的基質含水量對紫油菜的硝態氮積累影響不大，不致危害其可食用性。相對而言，以75%～90%的水分處理更佳。

3　討論

水影響著植株生長的各個階段。研究水分對植株生長生理的影響對于提高植物的綜合品質，指導合理灌溉具有參考作用。本研究發現，基質持水量不同會影響紫油菜植株的生物量，其中，以90%基質持水量處理下紫油菜的體量最大，生物量最高，說明較高的基質持水量有利于其生物量的累積，而基質持水量下降則會在一定程度上限制其生長和生物量的累積，這可能是因為較低的基質持水量限制了光合潛力的充分發揮，從而影響了植株的長勢[11]。合理的基質持水量對其綜合品質也有較好影響。在本試驗中，75%的基質持水量處理下，紫油菜的葉綠素含量和可溶性蛋白含量最高；花青素含量、可溶性糖含量和維生素C含量均隨著基質持水量的下降而減少，與基質持水量表現出正相關的態勢，表明基質持水量的減少可能不利于這些成分的累積。較低基質持水量(60%和45%)處理下，紫油菜的硝態氮含量還有不同程度的升高。這些結果說明，紫油菜的綜合品質與基質持水量相關，優化基質持水量(75%～90%)有利于紫油菜綜合品質的提高。該結果可用于潮汐式灌溉等自動水分管理系統，為控制好合理的上水量和上水時間提供參考。

[1]白寶璋. 植物生理學[M]. 北京：中國農業出版社， 1996: 291-293.

[2]彭致功， 楊培嶺， 段愛旺， 等. 不同水分處理對番茄產量性狀及其生理機制的效應[J]. 中國農學通報， 2005， 21(8): 191-195.

[3]夏秀波. 水分對有機基質栽培番茄生長、生理特性和產量的影響[J]. 中國蔬菜， 2007(2): 16-18.

[4]呂桂英. 水分對作物生長發育和產品質量的影響[J]. 中國種業， 2007(3): 61-62.

[5]李毅杰， 原保忠， 別之龍， 等. 不同土壤水分下限對大棚滴灌甜瓜產量和品質的影響[J]. 農業工程學報， 2012， 28(6): 132-138.

[6]毛煒光， 蔣芳玲， 吳震. 基質含水量和光照水平對網紋甜瓜幼苗生長和生理生化特性的影響[J]. 中國生態農業學報， 2010， 18(1): 72-76.

[7]徐剛， 彭天沁， 高文瑞， 等. 不同基質含水量和鉀肥施用量對黃瓜生長及光合作用的影響[J]. 江蘇農業學報， 2014， 30(5): 1109-1114.

[8]劉勇，王彥榮. 溫度和水分對箭筈豌豆幼苗生長的影響[J]. 草業科學，2014，31(7): 1302-1309.

[9]岳翔. 土壤水分對不結球白菜膳食纖維含量及理化特性的影響[J]. 上海農業學報， 2010， 26(3): 13-16.

[10]蔣芳玲， 徐磊， 王克磊， 等. 光照與基質含水量對不結球白菜光合特性的影響[J]. 南京農業大學學報， 2011， 34(6): 25-30.

[11]徐磊， 蔣芳玲， 吳震， 等. 基質含水量和光照度對不結球白菜生長及品質的影響[J]. 江蘇農業學報， 2009， 25(4): 865-870.

[12]寶哲， 吳文勇， 劉洪祿， 等. 溫室滴灌條件下土壤水分下限對白菜生長及耗水強度的影響[J]. 灌溉排水學報， 2012， 31(4): 59-63.

[13]中國科學院南京土壤研究所土壤物理研究室. 土壤物理性質測定法[M]. 北京：科學出版社， 1978: 107-122.

[14]李珍珍， 周曉光， 朱春燕， 等. 植保康對普通白菜生長發育和營養品質及土壤狀況的影響[J]. 中國蔬菜， 2011(4): 50-55.

[15]李合生. 植物生理生化實驗原理和技術[M]. 北京：高等教育出版社， 2000: 184-185.

[16]楊敏文. 快速測定植物葉片葉綠素含量方法的探討[J]. 光譜實驗室， 2002， 19(4): 478-481.

[17]林文超， 王德森， 王海龍， 等. 大白菜花青素含量及色差指標相關性研究[J]. 青島農業大學學報(自然科學版)， 2011， 28(3): 201-204.

(責任編輯高峻)

Effects of water holding capacity in substrate on growth characters and comprehensive quality of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

QIU Shu-fang， YANG Le-qi， ZHAO Hong， HUANG Dan-feng， TANG Dong-qin*

(SchoolofAgricultureandBiology，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)

BrassicacampestrisL.ssp.Chinensiscv.Ziyoucai(Ziyoucai) was used to study the effect of water holding capacity (WHC) on its growth and physiological characters. The results showed that different water holding capacities (45%， 60%， 75%， 90%) significantly affected growth and physiological features of Ziyoucai. Compared with the regular irrigation method， all 4 treatments significantly improved the growth of Ziyoucai and increased biomass production. Among 4 treatments， 90% WHC exhibited the best effects. The content of water， soluble sugar and vitamin C under the treatment with 75% or 90% WHC was higher than other treatments， while the nitrate content was lower. The highest chlorophyll content and the highest soluble protein level were observed under the treatment with 75% WHC， and the highest anthocyanins content was present under the treatment with 90% WHC. Taking together， the best comprehensive quality of Ziyoucai was achieved with 75%-90% WHC.

BrassicacampestrisL. ssp.Chinensiscv.Ziyoucai; water holding capacity; plant physiology; quality

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.02.03

2015-06-25

科技部“十二五”農村領域國家科技計劃(863項目)(2013AA1030006)

仇淑芳(1989—)，女，安徽蕪湖人，在讀碩士研究生，主要從事園林植物方面的研究。E-mail：tugvscarl@163.com

，唐東芹，E-mail：dqtang@sjtu.edu.cn

S634.6

A

1004-1524(2016)02-0195-05

仇淑芳，楊樂琦，趙洪，等. 基質持水量對紫油菜生長及綜合品質的影響[J]. 浙江農業學報，2016，28(2)： 195-199.