豆瓣菜品種比較試驗

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技術局，四川 雷波 616550；2.四川農業大學園藝學院，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，深受國人喜愛。豆瓣菜的莖葉柔嫩多汁、營養豐富，富含維生素、氨基酸等營養物質[1]。同時，豆瓣菜全草具有解毒利尿和防癌的功能[2-3]。豆瓣菜生長迅速，便于管理，適于生長在冷涼濕潤的環境下，不耐熱，較耐寒[4]。近幾年，國內豆瓣菜的需求量快速增加并在我國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，四川地區尚未有規模的豆瓣菜人工種植。為滿足成都市場對豆瓣菜的需求，豐富蔬菜市場，本試驗收集了不同產地的豆瓣菜品種，通過比較7個地區的豆瓣菜在生長、品質、產量及葉綠素熒光參數方面的差異，為篩選出適宜在成都平原地區種植的優質高產的豆瓣菜品種提供試驗依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

豆瓣菜品種為北京(綠金藍種苗公司)、廣東(盈科公司)、廣西(平樂當地)、湖南(大漢農莊公司)、湖北(恩施當地)、四川(雅安野生)和山東(山東壽光市螢火蟲農業科技公司)的7個豆瓣菜品種。

1.2 試驗設計

以7個豆瓣菜品種為試驗材料，選取大小均勻的豆瓣菜種子于2021年9月播種于裝有2.5kg營養土的水培箱中，覆膜保持土壤濕潤。種子發芽后，每2d澆水1次。待株高10～15cm時可進行定苗，每盆選留4株生長健壯、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，生長旺盛期保持水深5～7cm。每個品種6組重復，每隔10d施用1次0.2%復合肥(15：15：15)50mL，共施4次。生長期間要注意病蟲害的防治，植株長到25 cm左右的時候即可收獲。試驗在四川農業大學設施農業種子與工程實驗室進行。

1.3 測定方法

培養40d后，每處理隨機選取15株，進行各項生長指標(葉寬、葉長、莖長、莖粗)、品質指標(可溶性蛋白、硝態氮、可溶性糖、維生素C)，葉綠素熒光參數的測定。隨后對植物整株收獲，測量鮮重以及根重。

使用直尺測量豆瓣菜的莖長，葉長和葉寬；用游標卡尺測量莖粗；營養指標均參照李合生的方法[6]：蒽酮比色法測定可溶性糖含量；采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白質含量；紫外分光光度法測定硝酸鹽含量；采用滴定法測定維生素C含量；采用TTC法測定根系活力；使用葉綠素熒光儀(PAM2500)測定豆瓣菜葉片的葉綠素熒光參數，將豆瓣菜幼苗放在暗室暗適應30min后測定慢速熒光誘導曲線，儀器自動記錄下Fv(最大可變熒光)、Fv/Fm(PSⅡ潛在光能轉化效率)、Fv/Fo(PSⅡ的潛在活性)、qP(光化學猝滅)、NPQ(非光化學猝滅)、ETR(相對電子傳遞速率)等熒光參數。上述指標測量完成后，對產量和地下部鮮重進行測定：掐取長度為10～15 cm幼苗進行稱重，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行稱量記錄產量和根鮮重，其中產量為3次地上部鮮重之和。

1.4 綜合評價

采用模糊數學隸屬函數法對7個地區豆瓣菜品種的不同性狀指標進行綜合分析[7-8]。當該指標與生產性能正相關時，采用公式：Xij=(X-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。當該指標與生產性能呈負相關時，采用公式：Xij=1-(X-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。式中：Xij表示第i種類j指標的隸屬函數值；X表示某一指標某一品種重復的相對值(平均值)；Xjmax和Xjmin表示某一指標7個品種(系)所有重復中的最大值和最小值[9]。

1.5 數據處理

采用 Excel 2019 軟件進行數據處理，統計分析采用SPSS 22.0，差異顯著性比較使用 Duncan 新復極差法。使用Orign 2019 b進行繪圖，圖表中的數據為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同地區豆瓣菜的地上部生長指標

由表1可知，不同地區豆瓣菜地上部分的長勢存在差異，以湖北和湖南豆瓣菜的長勢最好。其中，湖南豆瓣菜的葉長、莖長和莖粗均高于其它地區豆瓣菜。湖北豆瓣菜的葉寬及地上部鮮重均高于其它地區豆瓣菜。而廣西地區豆瓣菜的葉寬、葉長、莖長和地上部鮮重指標在7個地區的豆瓣菜中表現最差。說明從地上部分長勢看，湖南和湖北豆瓣菜品種適宜在成都地區種植，其中湖北豆瓣菜的產量最高。

表1 豆瓣菜的地上部生長指標

2.2 不同地區豆瓣菜的地下部生長指標

由圖1可知，湖北地區豆瓣菜的根系長勢最好，其豆瓣菜根系鮮重和根系活力均顯著高于其它地區的豆瓣菜品種。湖南和四川地區的豆瓣菜根系鮮重較低，同時根冠比也顯著低于其它地區豆瓣菜品種。北京和四川地區豆瓣菜的根系活力在7個地區豆瓣菜品種中表現較差。說明從根系長勢來看，湖北地區豆瓣菜最適宜在成都地區種植，而四川雅安野生豆瓣菜根系長勢最弱。

圖1 豆瓣菜的地下部生長指標

2.3 不同地區豆瓣菜的品質指標

由圖2可知，不同地區的豆瓣菜品質指標存在差異，各指標之間沒有相關性。山東地區的豆瓣菜品種可溶性糖含量最高，顯著高于廣東、湖南、湖北和四川地區的豆瓣菜品種。廣東地區的豆瓣菜品種的可溶性蛋白品種含量最高，顯著高于廣西地區豆瓣菜品種。湖南地區的豆瓣菜品種硝酸鹽含量最高，顯著高于其它各地區豆瓣菜品種。廣東地區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。說明各地區豆瓣菜的品質指標具有較大的差異，需要進一步利用隸屬函數法對指標進行綜合分析。

圖2 豆瓣菜的品質指標

2.4 不同地區豆瓣菜的葉綠素熒光參數比較

由表2可知，各地區豆瓣菜品種的葉綠素熒光參數存在差異。湖南地區豆瓣菜的最大可變熒光(Fv)、PSⅡ最大潛在光化學效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潛在活性(Fv/Fo)在7個地區豆瓣菜品種中均為最大值。四川地區豆瓣菜(非光化學猝滅)NPQ值最高，顯著高于其它6個地區豆瓣菜NPQ值；湖北地區豆瓣菜的光化學猝滅(qP)為最大值，顯著高于其它地區豆瓣菜品種，同時湖北地區豆瓣菜的相對電子傳遞速率(ETR)最高。說明湖南和湖北地區豆瓣菜在成都栽培時的原初光能轉化效率最高，同時湖南和湖北地區豆瓣菜電子傳遞速率較高，光能用于光化學反應的效率較高，因此較適宜在成都地區進行栽培。

表2 豆瓣菜的葉綠素熒光參數

2.5 不同豆瓣菜品種的隸屬函數分析

綜合試驗結果來看(表3)，各項指標在不同地區豆瓣菜間的表現不一致，說明以單一某個指標評價其生產性能具有一定的局限性和片面性[10]。因此本試驗基于各處理的生長指標、產量、品質指標及葉綠素熒光參數，對不同豆瓣菜采用了隸屬函數法進行評價。結果表明，從生長指標來看，湖北地區豆瓣菜得分最高。從營養品質指標來看，廣東地區豆瓣菜得分最高。從葉綠素熒光參數來看，湖南地區豆瓣菜得分最高；綜合結果來看，湖南地區的豆瓣菜的各項指標和性狀較好，最適合成都地區或氣候條件相近的地區種植。

表3 不同地區豆瓣菜品種的隸屬函數值

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、葉寬、莖長、莖寬和產量是栽培管理的主要目標性狀[11]。根系活力表示根系呼吸作用的強弱，根系活力的高低影響著植株的營養狀況和產量水平[12]。本試驗中，綜合比較來看，湖北地區的豆瓣菜的根系發達，地上部分長勢較好，產量較高，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含量是決定其營養品質的重要因素，本試驗中不同地區的豆瓣菜品質之間有巨大的差異。可溶性糖的含量可以影響豆瓣菜的口感，同時為人體提供基本的營養物質[13]。可溶性蛋白是重要的滲透調節物質和營養物質，可以提高細胞的保水能力并維持細胞的滲透勢平衡[14]。維生素C是蔬菜品質的重要評價指標之一，是生物體內一種抗氧化劑，可以保護機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，人體攝入的硝酸鹽大部分來自蔬菜，中國農產品安全質量無公害蔬菜要求葉菜中硝酸鹽的限量為3000mg/kg[16]。本試驗中，山東地區豆瓣菜的可溶性糖含量最高，廣東地區豆瓣菜的可溶性蛋白和維生素C含量最高，參試的7個品種的硝酸鹽含量均未超標。通過隸屬函數綜合比較得出廣東地區的豆瓣菜營養品質最高。

葉綠素熒光參數作為光合作用的經典測量方法，可以間接反應植物光合作用過程中對光能的吸收、傳遞、耗散、分配，從而了解光合機構內部一系列重要的過程[17]。Fv反映了植物的光合中心葉片進行光化學反應的能力；FV/Fm代表PsⅡ的潛在活性、Fv/Fo代表PsⅡ原初光能轉化效率；ETR代表光合電子傳遞速率；其次，葉綠素熒光是植物體內光合量子效率調節的一個重要方面，它分為光化學猝滅和非光化學猝滅兩類。光化學猝滅系數(qP)反映了PSⅡ天線色素吸收的光能用于光化學傳遞的份額，非光化學猝滅系數(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]。本試驗中，湖南和湖北地區豆瓣菜的原初光能轉化效率最高，湖南地區的最大可變熒光和PSⅡ的潛在活性最大，湖北地區豆瓣菜用于光化學猝滅的值最高，PSⅡ的潛在光化學反應的比例及相對電子傳遞速率均為最高，這與生長指標的結果一致。通過隸屬函數比較分析，湖南地區的葉綠素熒光參數得分最高，最適宜在成都地區栽培。

4 結論

綜上所述，在對所有指標進行隸屬函數分析得出，在優先考慮產量的情況下，湖北地區豆瓣菜的長勢最好和產量最高，適宜成都地區栽培；而綜合考慮產量、品質指標及葉綠素熒光參數的情況下，湖南地區的豆瓣菜最適宜在成都平原地區種植并應用到生產實際中。