不同采收期對軟化型菊苣根和芽球產量的影響

任冰如，陳 劍*，李維林，簡暾昱，呂 寒，丁曉琴，馬 麗，趙 磊，鮮 新，劉 艷

(1. 江蘇省中國科學院植物研究所，江蘇 南京 210014； 2. 南京林業大學，江蘇 南京 210037)

菊苣(CichoriumintybusL.)為菊科(Compositae)菊苣屬多年生草本植物，軟化型菊苣是指菊苣經過兩次栽培獲得的軟化芽球。軟化形成的菊苣芽球是蔬菜中的上品[1]，菊苣肉質根所含的果聚糖類菊粉，廣泛應用于食品工業和藥品工業[2-3]。田間栽培的菊苣植株，傳統采收時間為秋末冬初霜凍之前[4-7]，由于菊苣有較強的抗凍能力[8]，本試驗以自行選育的菊苣種子為材料，在南京地區種植，考察了不同采收時間對田間植株及其芽球產量的影響，對適宜采收時間進行評價。

1 材料與方法

1.1 菊苣種子

從德國耶拿市農貿市場購得菊苣種子，在南京地區種植。選取其中肉質根質量高且能培育出優質芽球的單株為種根，回種于田間，采收的種子用于本次田間試驗。因種子來自同一母株，其遺傳性狀較為一致，株間性狀差異較小。

1.2 肉質根栽培

2019年8月初采收的種子，種植于江蘇省中國科學院植物研究所試驗苗圃(江蘇省南京市南京中山植物園內)。于2019年9月9日播種于育苗穴盤，20 d后移栽，田間管理同文獻[9]。分四批采收植株，采收批次所對應的播種后天數和采收日期如表1所示。植株采收后考察形態指標，切去葉片但保留芽點，同時對肉質根進行修整，去除細弱側根以便栽種。

表1 菊苣植株采收批次及所對應的播種后天數和采收日期

1.3 芽球培養

將上述帶有芽點的菊苣根，置4～6℃冰箱內冷藏，20 d后取出，栽種于純泥炭土中，在13～18℃黑暗環境中培養，至芽球充分生長但尚未松散時，采收芽球進行考察。

1.4 數據分析

用Graphpad prism version 6.01軟件對采集的數據進行統計分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同采收期的菊苣植株形態指標變化

由圖1a可見，與第一批(播種后98 d)采收的植株相比，第二批(播種后114 d)和第三批(播種后131 d)的葉片數仍有增加但差異不顯著，第四批(播種后162 d)的葉片數比第三批顯著減少；第一至第三批采收的植株之間葉片長度無顯著變化，第四批較第三批變短，但四批之間差異均不顯著(1b)。從第一批至第四批，植株根直徑持續增加，第三與第四批高于第一批，差異極顯著(1c)；從第一批至第三批，根的重量逐漸增加，第三批顯著高于第一批和第二批，第四批低于第三批，但差異不顯著(1d)。

以上結果說明，播種后第98至131 d，植株地上部分僅維持一定生長，而根的生長處則于旺盛階段，肉質根持續加粗，重量不斷增加；播種后第131 d至162 d階段，植株葉片數減少、葉片變短，根繼續增粗但速度變慢，根重量有所下降。鑒于播種后第98至131 d期間植株仍有生長，尤其是這一階段為根的快速增長期，為了獲得粗壯的肉質根，植株采收時間不宜早于播種后第131 d(在本次試驗中對應于1月20日左右)，之后根的生長速度減慢，采收時間不宜遲于播種后第162 d(對應于2月20日左右)。

2.2 不同采收期的菊苣芽球產量的變化

菊苣根在黑暗條件下培養形成芽球的過程稱為軟化。本次試驗分四批采收植株，用根軟化得到芽球，每批根軟化所需天數依次為28、22、20、18 d，可見隨植株采收時間延遲，軟化所需天數逐漸減少。圖2a顯示，每批芽球的平均長度均為13～14 cm，四批之間無顯著差異，提示芽球長度可能是菊苣品種的一個特征。芽球產量隨植株采收期延遲而持續增加(圖2b)，第三和第四批根所形成的芽球產量極顯著高于第一和第二批根。

計算不同采收期芽球產量的增長率，增長率%=[(An-A1)/A1]×100%。

其中A1為第一次收獲的植株所形成芽球的產量，An為第n次收獲的植株所形成芽球的產量，同法計算根直徑、根重量的增長率，結果如圖3所示。芽球產量的增長率高于根直徑和根重量的增長率，且隨收獲期延遲增長率呈增加趨勢差異加大。從圖3還可看出，第一至第三批采收的植株，芽球產量持續急劇增加，33 d內增長率增加了105%?？梢?，為了獲得較高的芽球產量，菊苣植株生長期不宜少于131 d，即采收期不宜早于1月20日左右。隨著采收期繼續推遲，芽球產量仍有增加，但增長率減小，第四批植株的采收時間較第三批延遲了31 d，芽球產量增長率僅增加了15%。試驗中還發現，第四批采收的根除了形成主芽球外，還萌生了大小、數量不等的側芽，為采收工作帶來不便，甚至個別芽球出現腐爛。為了得到品質優良的芽球，田間植株不宜過遲采收，從本次試驗結果來看，采收時間不宜遲于2月20日左右。

圖1 不同采收期菊苣葉片數(a)、葉片長度(b)、根直徑(c)和根重量(d)的變化Fig. 1 Changes of leaf number(a), leaf length(b), root diameter(c) and root weight(d) of chicory with days after seeding注：n=10，以SE表示誤差，不同小寫字母之間表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母之間表示差異極顯著(P<0.01)，下同。

圖2 不同時間采收的菊苣根所形成的芽球長度(a)和芽球產量(b)變化Fig. 2 Changes of bud length(a) and bud yield(b) produced from chicory roots with days after seeding

2.3 不同采收期的菊苣芽球轉化率的變化

分析菊苣肉質根轉化為芽球產量的能力，以芽球轉化率表示，計算公式如下：芽球轉化率%=(芽球質量/殘根質量)×100%。其中，芽球質量為每顆芽球的質量，殘根質量為切去該芽球后剩余的肉質根質量。

不同時間采收菊苣，每一批植株的平均芽球轉化率如圖4所示。從第一至第四批，芽球轉化率幾乎持續呈線性上升，第四批的芽球轉化率顯著高于第一批和第二批?？梢姡舆t采收可顯著提高芽球轉化率。

圖3 不同采收期菊苣植株的根重量、根直徑和芽球產量增長率的變化Fig. 3 Increase ratio of root weight, root diameter and bud yield of chicory with days after seeding

圖4 不同采收期菊苣芽球轉化率的變化Fig. 4 Changes of bud conversion rate (ratio of bud to root) of chicory with days after seeding

2.4 芽球產量及芽球轉化率與軟化前植株生長狀態的相關性

分析芽球產量與軟化前植株生長狀態的相關性，結果見表2。分四批采收的植株，每一批的芽球產量與根重量均有極顯著相關(P<0.01)，即重量大的根得到產量高的芽球，但相關系數從第一批至第三批逐漸變小，至第四批又有增加，芽球產量與根直徑的相關系數也有相同的變化趨勢。原因可能是，從第一批至第三批，雖然根不斷增粗增重，但所積累的物質不能充分轉化為芽球生長所需要的成分，至第二和第三批采收的植株，根越粗大轉化的效率越低。隨著收獲期進一步推遲，第四批采收的植株其芽球產量與根重量和根直徑又出現極顯著正相關。推測在第三至第四階段，植株除形態指標發生變化外，在寒冷的田間環境中，低溫使植株體內發生了復雜的生理變化，如糖分、蛋白質、酶、激素等的結構和水平發生變化，軟化時根內物質更容易向芽球轉運，這一過程有待深入研究。

表2 不同采收期的菊苣其芽球產量與其他指標的相關系數

此外，菊苣芽球產量與地上部分在不同階段也存在一定相關性。第一批采收的根，其芽球產量與葉片數和葉片長度均有顯著正相關，這一現象可解釋為，在早期生長階段，數量多、葉片大的植株光合能力強，易形成粗壯的根，進而為芽球高產打下基礎，提示了植株生長前期必須培育壯苗促進生長。第二和第三批采收的植株，受低溫霜凍影響，葉片生長變慢并逐漸枯萎，芽球產量與葉片數和葉片長度的相關性變小乃至無顯著相關性，至第四批采收時，田間氣溫回升，殘存的地上部分不再繼續枯萎而是趨于穩定，此時粗壯的肉質根保留的殘余葉片較多，芽球產量與葉片數及葉片長度又有了顯著相關性。

計算不同時間采收的植株其芽球轉化率與其它指標的相關系數，結果如表3所示。芽球轉化率與其它指標均不具有顯著性正相關，甚至第三批植株的芽球轉化率與根重量出現了極顯著負相關(R=-0.764 1，P<0.01)，第二批植株的轉化率與葉片數(R=-0.598 2，P<0.05)、第三批植株的轉化率與葉片長度(R=-0.607 9，P<0.05)均呈顯著負相關，說明在旺盛生長階段，粗壯的植株轉化率較低，這與前人報道的結果一致[10]。

表3 不同采收期的菊苣其芽球轉化率與其他指標的相關系數

3 討 論

過去認為軟化型菊苣適合在華北地區栽培，而南方地區栽培較為困難[1, 11]，田間植株的采收時間均在秋末冬初霜凍之前，華北地區在10月下旬至11月上旬[4-5]，南京[6]、皖南地區[7]在11月下旬至12月上旬采收。

據報道，菊苣根在-1～-7℃貯藏并不一定發生凍害[8]。Jozef在波蘭開展試驗，從9月下旬開始至11月末，每隔一周采收一次根，測定不同品種不同采收時間的成熟度，發現隨著收獲時間推遲，所測品種的根軟化后得到的芽球長度均增加，秋季地面霜凍能加快菊苣成熟(即根可以軟化形成芽球)[12]。前人的研究結果提示了軟化型菊苣可以適當延遲采收，但未提出通過延遲至冬末春初采收來提高芽球產量的方法。

目前南京地區菊苣生產尚是空白。任冰如[9]確定了軟化型菊苣沃姆品種在南京地區的適宜播種期，又發現與傳統的采收時間相比，早春采收不僅能獲得粗壯充實的肉質根，還能縮短軟化培養時間，增加芽球產量[13]。本次試驗結果表明，適當延遲采收即冬末春初采收，可提高菊苣肉質根和芽球產量、縮短軟化時間、提高轉化率，驗證了過去的研究結果并突破了對傳統采收期的認知，也說明了在南京地區推廣種植軟化型菊苣、生產菊苣芽球是可行的。

軟化型菊苣品種繁多，有些品種采收后沒有明顯的休眠期，可直接進行軟化，但多數品種必須經過一定的低溫處理，打破休眠后才能成功軟化[4]，即不同品種具有不同強度的“春性”，“春性”弱的品種過遲采收可能會造成凍害。菊苣原產地或我國北方地區植株在露地可能無法安全越冬，此外，過遲收獲還會帶來產生大量側芽甚至芽球腐爛的風險，因此，不同品種、不同地區菊苣植株的適宜采收期需要通過田間試驗才能確定。

4 結 論

在南京地區，本次供試的菊苣材料在9月上旬播種，1月20日至2月20日采收，有利于形成粗壯的肉質根、提高芽球產量和芽球轉化率、縮短軟化時間，這一栽培技術對傳統方法做了重要改進，有利于取得經濟效益，值得推廣應用。