郭守鵬， 李佳嫘， 徐曉琳， 袁園園， 門洪文， 徐延熙*

(1. 濟南市農業(yè)科學研究院，山東濟南 250011; 2.山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院，山東濟南 250316;3.濟南市土壤肥料站，山東濟南 250002)

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不同栽培條件對水芹菜營養(yǎng)成分含量的影響

郭守鵬1， 李佳嫘2， 徐曉琳3， 袁園園1， 門洪文1， 徐延熙3*

(1. 濟南市農業(yè)科學研究院，山東濟南 250011; 2.山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院，山東濟南 250316;3.濟南市土壤肥料站，山東濟南 250002)

摘要[目的]研究不同栽培條件對水芹菜營養(yǎng)成分含量的影響，為水芹菜栽培技術的改進與優(yōu)化提供依據。[方法]對比了不同栽培條件以及施肥條件下水芹菜可食用部位類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C等營養(yǎng)元素的含量差異。[結果]栽培條件的不同對水芹菜營養(yǎng)元素含量有明顯的影響，基質無土栽培優(yōu)于土培與水培，尿素(60 kg/hm2)+硫酸鉀(45 kg/hm2)與尿素(75 kg/hm2)+硫酸鉀(60 kg/hm2)的追肥方案具有更好的效果，菌肥短期效果不佳。[結論]該研究初步找到了一種水芹菜優(yōu)質高產栽培方法。

關鍵詞水芹菜；類胡蘿卜素；膳食纖維；總糖；總黃酮；維生素C

水芹菜[Oenanthejavanica(Bl.) DC.]為傘形科水芹菜屬多年水生宿根草本植物，其味辛、微甘、性涼，具有防癌降壓、退熱解毒、宣肺利濕、清熱利尿的功效，可治療痄腮和便血等癥，對泌尿系統感染亦有很好的輔助治療作用，是一種優(yōu)良的食療保健蔬菜，還具有很強的污水凈化作用[1]。水芹菜在我國南方各省廣泛分布并多有栽培，但是在北方鮮有栽培。有作為特色野菜引進栽培的，但由于氣候條件和栽培技術的原因，均沒有大規(guī)模推廣。類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C等營養(yǎng)物質普遍存在于高等植物中，具有很高的營養(yǎng)保健價值。韓雅珊等[2]發(fā)現，類胡蘿卜素被人體攝入后，可以被腸壁直接吸收，或者轉化成維生素A，具有防癌、防夜盲癥的作用[3]。王岸娜[4-6]等研究發(fā)現，膳食纖維具有持水性、陽離子結合和交換能力、有機物吸附螯合作用、填充劑容積作用；可被厭氧菌與酵母分解，為其細胞生長與功能實現提供能量；具有較好的降血糖效果。朱英環(huán)[7]等研究發(fā)現，余甘子總酚酸和總黃酮配伍有抑瘤、增強機體免疫力的作用；曾滿紅[8]等研究發(fā)現，總黃酮可明顯提升自然衰老大鼠的高血清SOD、GSH-Px和IL-2水平，降低血清MDA、IL-6含量，提高其脾、胸腺指數及T、B淋巴細胞增殖能力，發(fā)揮延緩衰老的功效。丁焱[9-10]等研究發(fā)現，維生素C參與造血、膠原蛋白合成、體內兒茶酚胺生成、膽固醇轉化為皮質激素等，具有增強人體免疫功能、預防和治療缺鐵性貧血、預防和治療惡性貧血、預防和治療壞血病、促進膠原的形成和類固醇的代謝、解毒、抗衰老和防癌抗癌作用。目前，在水芹菜營養(yǎng)與保健價值及其機理方面的研究較多，但在高效栽培模式和栽培方式對水芹菜營養(yǎng)價值影響方面的研究鮮見報道。鑒于此，筆者通過對水芹菜在土培、水培、盆栽3種栽培條件以及在盆栽中不同施肥條件下類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C含量的測定和對比，找出栽培方式、施肥量以及施肥種類與水芹菜生長發(fā)育之間的相關性，以期為水芹菜栽培技術的改進與優(yōu)化提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料為水芹菜幼嫩莖葉，種植于濟南市現代都市農業(yè)精品園，采用不同栽培方式，當水芹菜生長到20 cm高時，進行采樣。

1.2試劑與儀器

1.2.1試劑。無水乙醇、氫氧化鈉、丙酮、亞硝酸鈉、抗壞血酸、蘆丁、正辛醇、碘、碘化鉀、淀粉、蒽酮、葡萄糖、氫氧化鉀、濃硫酸，以上藥品皆為分析純。

1.2.2儀器。Lambda25分光光度儀、Titrette10 mL滴定儀、DZTW調溫電熱套、BSA822電子天平、HWS-24電熱恒溫水浴鍋、VELP粗纖維測定儀、DGG-9076A電熱恒溫鼓風干燥箱、KQ-700V超聲波清洗器、UPD-Ⅰ-30T超純水器、SX-4-10馬弗爐。

1.3試驗方法

1.3.1不同栽培條件的設置。主要設置了水培、土培和基質培3種不同栽培方式，采用基質培進行不同肥料施用量和不同肥料肥效試驗，分別在2015年2月26日、3月12日、3月27日3次追肥，于4月12日開始進行營養(yǎng)測定試驗。不同處理具體設置如下：A水培I；B土培I；C基質栽培(包括I1、I2、I3、I4、I5保利豐1號、保利豐2號、速必豐、力威寶菌肥、菌肥+I3)。I為尿素+硫酸鉀。配方商品肥施用量均按照含氮量等于75 kg/hm2尿素含量計算所得。不同處理的施用量分別為：水培I(尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)、土培I(尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)、I1(尿素45 kg/hm2+硫酸鉀30 kg/hm2)、I2(尿素60 kg/hm2+硫酸鉀45 kg/hm2)、I3(尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)、I4(尿素90 kg/hm2+硫酸鉀75 kg/hm2)、I5(尿素105 kg/hm2+硫酸鉀90 kg/hm2)、保利豐1號184.5 kg/hm2、保利豐2號199.5 kg/hm2、速必豐214.5 kg/hm2、力威寶229.5 kg/hm2、菌肥30 kg/hm2、菌肥+I3 (菌肥30 kg/hm2+尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)。每個處理做3次重復。

1.3.2營養(yǎng)成分測定方法。類胡蘿卜素測定采用分光光度法[11]，膳食纖維測定采用酸堿消煮法[12]，總糖測定采用蒽酮法[13]，總黃酮測定采用蘆丁對照法[14]，維生素C測定采用直接碘量法[15]。

2結果與分析

2.1不同栽培條件對類胡蘿卜素含量的影響如圖1所示，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ2類胡蘿卜素含量最高。商品配方肥中，施用速必豐的水芹菜中類胡蘿卜素含量最高。在所有處理中，單獨施用菌肥的水芹菜中類胡蘿卜素含量最高，為24.72 mg/kg；水培處理含量最低，僅為5.98 mg/kg；土培處理水芹菜中未檢出類胡蘿卜素；不同處理的水芹菜中類胡蘿卜素含量差異達到了極顯著水平。

圖1　不同栽培條件下水芹菜類胡蘿卜素含量Fig.1　The carotenoid content of celery under different cultivation conditions

2.2不同栽培條件對膳食纖維含量的影響如圖2所示，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ1膳食纖維含量最高。商品配方肥中，施用速必豐的水芹菜中膳食纖維含量最高，也是所有處理中含量最高的，為6.68%。所有處理中，菌肥處理水芹菜中膳食纖維含量偏低，土培最低，僅為2.59%；不同處理間總體差異達到極顯著水平，而不同尿素+硫酸鉀處理之間差異不顯著，不同商品配方肥之間差異亦不顯著。

圖2　不同栽培條件對膳食纖維含量的影響Fig.2　The effect of different cultivation conditions ondietary fiber content

2.3不同栽培條件對總糖含量的影響如圖3所示，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ3處理水芹菜中總糖含量最高。商品配方肥中，施用保利豐2號的水芹菜中總糖含量最高，也是所有處理中含量最高的，為3.87%。在所有處理中，單獨施用菌肥水芹菜中總糖含量僅次于保利豐2號(為3.67%)；土培處理水芹菜中總糖含量較低，為2.53%，僅高于Ⅰ5處理；不同處理間總體差異達到極顯著水平。

圖3　不同栽培條件對總糖含量的影響Fig.3　The effect of different cultivation conditions on total sugar content

2.4不同栽培條件對總黃酮含量的影響圖4表明，在尿素+硫酸鉀處理中，Ⅰ2處理水芹菜中總黃酮含量最高。商品配方肥中，施用力威寶的水芹菜中總黃酮含量最高。在所有處理中，施用菌肥的水芹菜中總黃酮含量稍低；水培處理水芹菜中總黃酮含量最高，為29.49 g/kg；Ⅰ5處理水芹菜中總黃酮含量最低，為24.16 g/kg；不同處理間總體差異不顯著。

圖4　不同栽培條件對總黃酮含量的影響Fig.4　The effect of different cultivation conditions on total flavonoids

2.5不同栽培條件對維生素C含量的影響由圖5可見，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ3處理水芹菜中維生素C含量最高，也是所有處理中含量最高的，為426.3 mg/kg。商品配方肥中，施用力威寶的水芹菜中維生素C含量最高。在所有處理中，施用菌肥的水芹菜中維生素C含量偏低，菌肥+Ⅰ3處理水芹菜中維生素C含量最低，為217.0 mg/kg；水培和土培處理水芹菜中維生素C含量也較低；不同處理間總體差異達到極顯著水平。

圖5　不同栽培條件對維生素C含量的影響Fig.5　The effect of different cultivation conditions on Vc content

3討論與結論

3.1基質無土栽培優(yōu)于水培和土培對比Ⅰ3、水培和土培3個處理可以發(fā)現，5種營養(yǎng)成分中除總黃酮外，其余4種Ⅰ3處理均高于水培和土培處理，其中，類胡蘿卜素、總糖和維生素C含量都達到顯著水平，而總黃酮含量雖然水培條件下最多，但與Ⅰ3處理相比差異不顯著。因此，在基質無土栽陪、水培、土培3種不同栽培方式中，基質無土栽培能獲得更多的營養(yǎng)物質，效果最好。

3.2不同氮肥與鉀肥施用量對水芹生長發(fā)育有影響比較不同氮肥與鉀肥施用量下水芹菜中類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C 5種營養(yǎng)成分的含量差異發(fā)現，尿素

+硫酸鉀3處理水芹菜中總糖和維生素C含量最高，說明水芹菜正處于旺盛生長階段，可以獲得最大產出量；尿素+硫酸鉀2處理的水芹菜中類胡蘿卜素、總黃酮和膳食纖維含量較多，說明其生長勢強；其他3個處理總體表現較差。5個不同處理在對5種營養(yǎng)成分積累的影響上，大體趨勢表現為Ⅰ3=Ⅰ4>Ⅰ1>Ⅰ2>Ⅰ5。因此，在基質無土栽培中追肥量以尿素60～75 kg/hm2和硫酸鉀45～60 kg/hm2為宜。

3.3商品配方肥稍優(yōu)于自配肥在商品配方肥中，速必豐處理的水芹菜中類胡蘿卜素、膳食纖維含量最高，總黃酮和總糖含量較高，綜合對比效果最好；力威寶處理水芹菜中維生素C、總黃酮含量最高，效果次之；其他幾種肥料總體效果欠佳。與自配肥相比，商品配方肥表現出一定優(yōu)勢，但是優(yōu)勢不明顯，水芹菜中類胡蘿卜素和膳食纖維的平均含量明顯高于自配肥，而總黃酮和維生素C的平均含量略低于自配肥，總糖含量相當。因此，在水芹菜基質栽培時，可以選用商品配方肥，品牌選擇上可以優(yōu)先考慮“速必豐”和“力威寶”。3.4菌肥沒有表現出優(yōu)勢相對于Ⅰ3處理，菌肥+Ⅰ3處理即在尿素+硫酸鉀處理的基礎上加入微生物制劑效果不理想。菌肥+Ⅰ3和菌肥處理的水芹菜中類胡蘿卜素含量最高，但其余4種營養(yǎng)元素的含量卻很低，可能的原因是：①微生物制劑發(fā)揮效應需要一段反應時間，而該試驗從第一次施肥到收割的時間太短，微生物沒有開始發(fā)揮作用；②微生物在發(fā)揮作用時需要分解一些有機物，需從土壤和肥料中獲得，從而導致短時間內水芹菜生長狀況弱于相同情況下的其他同種水芹菜。

參考文獻

[1] 楊文斌,王國祥,劉玉，等.水芹菜不同栽培方式凈化水體效果比較[J].人民黃河,2007,29(11):64-65.

[2] 李福枝, 劉飛, 曾曉希, 等.天然類胡蘿卜素的研究進展[J].食品工業(yè)科技,2007,28(9):227-232.

[3] 韓雅珊.類胡蘿卜素的功能研究進展(綜述)[J].中國農業(yè)大學學報,1999,4(1):5-9.

[4] 王岸娜, 朱海蘭,吳立根, 等.膳食纖維的功能、改性及應用[J].河南工業(yè)大學學報(自然科學版),2009,30(2):89-94.

[5] 趙貴興, 陳霞,趙春杰.膳食纖維的功能及其在食品中的應用[J].農產品加工·學刊,2008(7):29-33.

[6] 李建民,侯玉澤.膳食纖維的功能與應用進展[J].河南科技大學學報(農學版),2003,23(2):75-78.

[7] 朱英環(huán),孟憲生,包永睿, 等.余甘子總酚酸和總黃酮配伍抑制肝癌細胞增殖及對免疫功能的調節(jié)作用[J].中國實驗方劑學雜志, 2012,18(3):132-135.

[8] 曾滿紅,黃清松,張德興.紅景天總黃酮對自然衰老大鼠抗氧化和免疫功能的影響[J].解剖學研究,2012,34(2):135-137.

[9] 丁焱.維生素C的功能和應用[J].宿州師專學報,2002,17(3):61-62.

[10] 曾翔云.維生素C 的生理功能與膳食保障[J].中國食物與營養(yǎng),2005(4):52-54.

[11] 莫玉楠,張魯剛,王國芳.橙色大白菜類胡蘿卜素提取與測定方法研究[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2014,42(3):206-214.

[12] 程穎穎,趙晉銘,蓋鈞鎰，等.大豆秸稈粗纖維含量的測定及摘莢對其飼用品質的影響[J].大豆科學,2008,27(5):773-776.

[13] 董愛文,陳陽波,向中，等.蒽酮法測定爬山虎果中糖類的含量[J].中國野生植物資源,2003,22(1):47-48.

[14] 鄧斌,蔣剛彪,黃紅英，等.分光光度法測定夏枯草中總黃酮的含量[J].時珍國醫(yī)國藥,2008,19(7):1608-1609.

[15] 王美榮.直接碘量法定量測定維生素C[J].陰山學刊,2006,20(3):39-40.

基金項目濟南市農業(yè)科技創(chuàng)新計劃項目(201315)；山東省現代農業(yè)產業(yè)技術體系蔬菜創(chuàng)新團隊建設項目。

作者簡介郭守鵬(1983- )，男，山東平陰人，農藝師，從事茄子育種和稀特蔬菜栽培。*通訊作者，高級農藝師，碩士，從事農村能源與生態(tài)農業(yè)方面研究。

收稿日期2016-04-20

中圖分類號S 63

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-271-03

Effects of Different Cultivation Conditions on Nutrient Content of Water Celery

GUO Shou-peng1, LI Jia-lei2, XU Xiao-lin3, XU Yan-xi3*et al

(1. Jinan Academy of Agricultural Sciences, Jinan, Shandong 250011; 2. Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan, Shandong 250316; 3. Jinan Soil and Fertilizer Station, Jinan, Shandong 250002)

Abstract[Objective] The aim was to study effects of different cultivation conditions on the nutrient content of water celery, to provide reference for improvement and optimization of water celery cultivation technique. [Method] The nutrient content such as carotenoids, dietary fiber, total sugar, flavonoids, vitamin C in edible parts of water celery under different cultivation conditions and fertilization was compared. [Result] Different cultivation conditions had significant effects on the nutrient contents of water celery. Soilless culture was better than soil and hydroponic cultures, the fertilization scheme of urea(60 kg/hm2)+potassium sulfate(45 kg/hm2) and urea(75 kg/hm2)+potassium sulfate(60 kg/hm2) had better effect, the advantage of bacterial manure was not obvious in the short term. [Conclusion] The study finds a kind of high quality and high yield cultivation method for water celery.

Key wordsWater celery;Carotenoids; Dietary fiber; Total sugar; Total flavonoids; Vitamin C