增施氯肥對雷竹筍感觀、營養(yǎng)和食味品質(zhì)的影響

楊麗婷，陳雙林，郭子武＊，徐 森，谷 瑞

(1. 中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 311400；2. 南京林業(yè)大學，江蘇 南京 210037)

合理施肥能增加作物產(chǎn)量，培肥地力，提高經(jīng)濟效益[1-2]，在肥料中適量添加微量元素，既可提高作物產(chǎn)量，又能改善作物品質(zhì)[3-5]。氯是植物必需的微量元素之一，需求量居植物必需的7種微量元素之首[6-7]。氯在植物體內(nèi)主要以離子形態(tài)存在，參與植物碳同化、氮代謝、氣孔調(diào)節(jié)等，維持植物正常的滲透壓[8]，當氯含量低于100 mg·kg-1時易產(chǎn)生缺氯癥[9]。適量施用含氯肥料可增強植物水分吸收，促進作物生長發(fā)育[10]，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)[11-12]。不同植物對氯的響應特征和耐受能力差異較大，如小麥(Triticum aestivumL.)、水稻(Oryza sativaL.)等對氯耐受性較強，玉米(Zea maysL.)、柑桔(Citrus reticulataL.)等中等耐氯，而紫云英(Astragalus sinicusL.)、四季豆(Phaseolus vulgarisL.)等對氯耐受性較差[7]，導致氯素施肥的增產(chǎn)提質(zhì)效果差異較大。

竹筍肉質(zhì)細嫩，松脆爽口，營養(yǎng)價值高，歷來為人們所喜愛，被視為山珍和優(yōu)質(zhì)林產(chǎn)品[13-14]，也是我國傳統(tǒng)大宗出口農(nóng)林產(chǎn)品。施肥是筍用竹林穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要經(jīng)營措施，合理的施肥不僅可提高竹筍產(chǎn)量，還對竹筍品質(zhì)有著重要的影響[15-17]；然而，在筍用竹林土壤養(yǎng)分補充過程中，長期以來專注于N、P、K等大量元素，卻忽視中微量元素的有效補充，導致大量養(yǎng)分元素的失衡，而中微量元素缺乏，對竹林產(chǎn)量與竹筍品質(zhì)的提高產(chǎn)生負面影響。為此，本試驗以雷竹(Phyllostachys violascens(Carr.) A. et C. Riv. 'Prevernalis')為研究對象，設置高氯、中氯、低氯處理的大田施肥試驗，探討氯素施肥對雷竹筍感觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、食味品質(zhì)和適口性的影響，旨在為雷竹林高品質(zhì)竹筍高效培育及合理施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省杭州市余杭區(qū)徑山鎮(zhèn)長樂村(30°33′ N, 119°86′ E)，屬亞熱帶濕潤季風氣候，四季分明，年平均氣溫16.2℃，7月平均氣溫28.5℃，1月平均氣溫3.8℃，極端最高氣溫40.5℃，極端最低氣溫-11.6℃，年平均降水量1 509 mm，年平均日照時數(shù)1 528 h，年平均無霜期236 d，土壤為紅壤。

1.2 試驗方法

2018年4月選擇立地條件和經(jīng)營水平基本一致的雷竹豐產(chǎn)林3塊，每塊試驗竹林面積不小于0.4 hm2。在每塊試驗竹林中各設立3個10 m×10 m的樣方，樣方間距離不小于5 m。經(jīng)林分結構調(diào)查，試驗雷竹林立竹密度為18 450±375株·hm-2，立竹平均胸徑為38.19±2.08 mm，立竹年齡結構(1 a∶2 a∶3 a)為1.54∶1.46∶1。按豐產(chǎn)雷竹林培育施肥量，分別施用含氯12%（低氯）、24%（中氯）、34%（高氯）等量的復合肥(N∶P∶K=20∶8∶12)，施 肥 量 為2 250 kg·hm-2，分3次(5—6月、9—10月及筍前3月初)各1/3施肥量施入。

2019年出筍期，在每個樣方內(nèi)隨機挖取剛出土的完整竹筍各30株，測量筍個體質(zhì)量(g)、基徑(mm)和長度(cm)，然后剝?nèi)スS殼，去除不可食的筍蔸，稱質(zhì)量，計算竹筍可食率。另各取竹筍樣品約1 kg，置于冰盒帶回試驗室，剝?nèi)スS殼，用組織搗碎機勻漿，用于蛋白質(zhì)、脂肪、可溶性糖、草酸、單寧、總酸和氨基酸等測定；并取部分樣品在烘箱中60℃烘干，研磨過40目篩，用于纖維素、木質(zhì)素含量測定。

蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法測定[18]，脂肪采用索氏抽提法測定[19]，可溶性糖采用銅還原碘量法測定[20]，草酸采用反相高效液相色譜法測定[21]，單寧采用福林酚比色法測定[22]，總酸采用滴定法測定[23]，游離氨基酸采用氨基酸分析儀測定[24]，纖維素、木質(zhì)素采用硫酸水解法測定[25]。

表1 不同氯素施肥處理雷竹筍感觀品質(zhì)Table 1 Appearance quality of Ph. violascens shoot under fertilization with different chlorine content

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)在Excel 2019統(tǒng)計軟件中進行整理和圖表制作，在SPSS 22.0統(tǒng)計軟件中進行單因素方差分析和0.05水平LSD多重比較，分析不同氯素施肥處理的雷竹筍感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)指標間的差異。

2 結果與分析

2.1 不同氯素量施肥對雷竹筍感觀品質(zhì)的影響

由表1可知：隨著施氯量的增加，雷竹筍個體質(zhì)量、可食率呈先下降后升高的變化規(guī)律，個體質(zhì)量和可食率變幅均不超過2.00%，各處理間差異不顯著(P＞0.05)；隨著施氯量的增加，雷竹筍基徑呈下降趨勢，而長度則呈升高趨勢，基徑、長度變幅均不足5%，各處理間均差異不顯著(P＞0.05)。說明氯素施肥對雷竹筍個體質(zhì)量、長度、粗度等感觀品質(zhì)影響較小，氯素雖為重要的植物必需微量元素，但短期施用增產(chǎn)作用不大。

2.2 不同氯素量施肥對雷竹筍營養(yǎng)品質(zhì)的影響

隨著施氯量的增加，雷竹筍蛋白質(zhì)、木質(zhì)素含量均呈下降趨勢，纖維素含量呈先上升后下降的趨勢(表2)，且不同施氯量處理間雷竹筍蛋白質(zhì)含量差異顯著(P＜0.05)，而中氯、低氯施肥處理雷竹筍纖維素含量差異不顯著(P＞0.05)，但均顯著高于高氯施肥處理；不同施氯量處理雷竹筍木質(zhì)素含量差異不顯著(P＞0.05)；雷竹筍脂肪和淀粉含量隨著施氯量的增加均呈升高趨勢，且脂肪含量不同處理間差異顯著，而中氯、低氯施肥處理雷竹筍淀粉含量差異不顯著，但均顯著低于高氯施肥處理(P＜0.05)。可見，氯素施肥對雷竹筍營養(yǎng)品質(zhì)有較明顯的影響，增施氯素促進了雷竹碳基養(yǎng)分的積累，而對氮基養(yǎng)分積累有明顯的抑制作用，高氯施肥雷竹筍的營養(yǎng)品質(zhì)總體較好(表2)。

表2 不同氯素施肥處理雷竹筍營養(yǎng)品質(zhì)Table 2 Nutrient quality of Ph. violascens shoot under fertilization with different chlorine content mg·g-1

2.3 不同氯素量施肥對雷竹筍呈味物質(zhì)及氯離子含量的影響

由表3可知：隨著施氯量的增加，雷竹筍可溶性糖、氯離子含量均呈升高趨勢，且不同施氯量處理間雷竹筍可溶性糖含量差異顯著(P＜0.05)，而氯離子含量差異不顯著(P＞0.05)；雷竹筍單寧、草酸和總酸含量均呈下降趨勢，不同施氯量處理間雷竹筍單寧含量差異顯著(P＜0.05)，而草酸、總酸含量均差異不顯著(P＞0.05)；雷竹筍可溶性糖含量顯著升高，而總酸含量變幅較小，從而使糖酸比顯著升高(P＜0.05)，雷竹筍甜味增加(表3)。因此，增施氯肥對雷竹筍酸澀呈味物質(zhì)含量影響較大，竹筍澀味顯著下降，酸味略有降低，而甜味則明顯提高，竹筍口感明顯改善。

2.4 不同氯素量施肥對雷竹筍氨基酸組分的影響

隨著施氯量的增加，雷竹筍人體必需、苦味、鮮味、甜味、芳香類氨基酸及總氨基酸含量均呈下降趨勢(表4)，且不同施氯量處理間雷竹筍人體必需、苦味、鮮味、甜味氨基酸及總氨基酸含量差異顯著(P＜0.05)， 而芳香類氨基酸含量為低氯施肥處理顯著高于中氯、高氯施肥處理(P＜0.05)，但后二者間差異不顯著(P＞0.05)(表4)；雷竹筍人體必需、鮮味、甜味氨基酸比例均呈增加趨勢，而苦味氨基酸比例總體上呈下降趨勢，但不同施氯量處理的雷竹筍人體必需、甜味、苦味氨基酸比例差異并不顯著(P＞0.05)，而鮮味氨基酸比例不同施氯量處理間差異顯著(P＜0.05)；雷竹筍芳香類氨基酸比例則呈先下降后升高趨勢，且各施氯量處理間差異顯著(P＜0.05)(表5)。可見，增施氯肥雖未增加雷竹筍各種氨基酸的含量，但會引起竹筍鮮味、芳香類氨基酸比例的顯著升高，甜味、苦味氨基酸比例小幅上升或略有下降，總體上促進了雷竹筍風味和適口性的改善。

表3 不同氯素施肥處理雷竹筍呈味物質(zhì)含量Table 3 Nutrient quality of Ph. violascens shoot under fertilization with different chlorine content mg·g-1

表4 不同氯素施肥處理雷竹筍氨基酸組分含量Table 4 Amino acid content of Ph. violascens shoot under fertilization with different chlorine content mg·g-1

表5 不同氯素施肥處理雷竹筍氨基酸占總氨基酸的比例Table 5 Amino acid proportion of Ph. violascens shoot under fertilization with different chlorine content %

3 討論

氯是植物需求量最大的必需微量營養(yǎng)元素[7]，適量施用含氯肥料有利于植物水分吸收和養(yǎng)分利用，促進作物生長發(fā)育，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[26-27]。本研究中，隨著施氯量的增加，雷竹筍感觀品質(zhì)雖有所改變，如基徑總體下降，長度總體增大，可食率和個體單質(zhì)量均先下降后升高，但各感官品質(zhì)指標變化幅度均較小（不足5.00%），差異未達顯著水平，說明短期增施氯肥對雷竹筍的增產(chǎn)效果并不明顯，這與前人對番茄(Solanum lycopersicumMill.)、萵筍(LactucasativaL.)和蘋果(Malus domesticaMill.)的研究結果基本一致[10,28-29]，而與甘蔗(Saccharum officinarumL.)和水稻的研究結果不同[30]，其原因可能與竹子特殊的克隆生長特性有關，即竹筍的快速生長更多是依賴于大量營養(yǎng)元素（如氮、磷、鉀），而微量元素氯雖是竹子必需的營養(yǎng)元素，但需求量較少，短期施用增產(chǎn)效果并不明顯。

竹筍的營養(yǎng)品質(zhì)、風味等主要取決于竹子的遺傳特征，同時也受栽培措施、環(huán)境條件與人工干擾等的影響[31-33]，不同竹種竹筍營養(yǎng)品質(zhì)、風味差異較大[34-35]。本研究結果表明，增施氯肥后，雷竹筍蛋白質(zhì)、氨基酸總量及其組分含量均顯著下降，說明增施氯肥可能不利于雷竹筍氮素營養(yǎng)的積累，這與煙草(Nicotiana tabacumL.)的研究結果基本一致[11-12]，其原因可能是氯含量的升高抑制竹子體內(nèi)硝酸還原酶活性，導致竹子對NO3--N吸收下降。且隨著氯素施肥量的升高，雷竹筍甜味、鮮味及芳香類氨基酸比例總體上升高，而苦味氨基酸比例下降，即增施氯肥改變了竹筍氨基酸組成的比例，增加了竹筍鮮味、香味。增施氯肥后，雷竹筍脂肪、淀粉含量也顯著升高，進一步改善竹筍風味品質(zhì)，加之木質(zhì)素和纖維素等纖維類物質(zhì)含量下降，特別是纖維素含量顯著降低，竹筍適口性明顯改善。

單寧、草酸及部分氨基酸等是竹筍內(nèi)重要的苦澀味物質(zhì)，其含量與組成對竹筍的風味和適口性有重要影響[33-36]，且單寧、草酸還會改變?nèi)梭w離子代謝[37]及蛋白質(zhì)的吸收利用[38]。本研究結果表明，雷竹筍單寧、草酸和總酸含量隨著施氯量的增加而下降，且單寧含量顯著降低，草酸和總酸略有下降，而可溶性糖含量則顯著升高，因而糖酸比顯著升高，竹筍甜味增加，酸澀味下降，這與煙草的研究結果基本一致[11-12]，其原因可能是氯是光合作用中光系統(tǒng)Ⅱ的氧化劑，參與光合放氧過程；同時氯也是光合反應的輔酶成分，促進輔酶Ⅱ的還原，有利于CO2的固定同化，促進碳水化合物的合成[39]，從而提高雷竹筍可溶性糖含量，同時也是竹筍淀粉、脂肪等含碳化合物含量升高的重要原因之一。隨著施氯量的增加，雷竹筍氯離子含量略有升高，但各處理間差異不顯著，這與烤煙的研究結果不同[40]，這可能是由于該試驗區(qū)屬于長江以南的亞熱帶區(qū)域，土壤中氯含量較低[41]，增施氯肥雖在一定程度上增加土壤中氯的含量，但尚不足以引起土壤氯離子含量的大幅度升高，從而導致其生物有效性的明顯增加。

4 結論

本研究結果表明，增施氯肥后雷竹筍感觀品質(zhì)雖有變化，但各處理間差異不顯著，因此，氯素施肥對雷竹筍感觀品質(zhì)影響較小，未體現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)效應，但對竹筍營養(yǎng)品質(zhì)、食味品質(zhì)有較明顯的影響。高氯施肥竹筍鮮味、甜味、香味氨基酸比例升高，草酸、單寧及總酸含量明顯下降，可溶性糖含量及糖酸比顯著升高，纖維類物質(zhì)含量降低，竹筍適口性明顯改善。然而，高氯施肥特別是長期施用高氯肥料，勢必引起土壤中氯離子的累積，因此，筍用竹林高氯施肥后土壤中氯離子殘留特征及其環(huán)境學效應仍需進一步研究，尤其是長期施用高氯肥料對土壤理化性質(zhì)(酸堿性、養(yǎng)分平衡與供應能力)、土壤微生物學過程與酶學特征的影響應為下一步研究的重點。