王叢叢,萬小榮,謝元恒,陸曉東,鄧綺雯,鄭奕雄
(1.廣東省林業(yè)科學研究院,廣東 廣州 510520;2.仲愷農業(yè)工程學院農業(yè)與生物學院,廣東 廣州 510225)
花生作為我國重要的油料作物和經濟作物,是重要的食用油和蛋白質來源,在國民生活中占據重要地位[1]。近年來,我國花生食品加工業(yè)迅速發(fā)展,隨著人們生活需求的不斷提高,花生已不僅僅作為常規(guī)的油料作物,越來越多地被應用于直接食用或間接食品加工。而花生芽苗菜成為花生產業(yè)發(fā)展的一個新方向,滿足了人們生活對多樣化健康食品的需求。目前,市場上各種類型的芽苗菜由于生產便捷、特色鮮明而發(fā)展成為人們青睞的無污染蔬菜[2-6],由于芽苗菜富含多種營養(yǎng)元素[7],市場發(fā)展空間廣闊?;ㄉ棵绮藙t是花生種子經過短時間萌發(fā)后長成的嫩芽苗,作為可食用蔬菜具有經濟價值高、營養(yǎng)豐富等優(yōu)點[8-9]?;ㄉ棵绮烁缓鞍踪|、粗脂肪、植物纖維等物質,并含各種礦物質和微量元素,營養(yǎng)成分居蔬菜前列,對人體健康大有裨益[10-11]。雖然芽苗菜相對于其他類型蔬菜有生產周期短、可操作性強等優(yōu)勢[12],但是在芽苗菜生產過程中也存在品種需優(yōu)化、技術待提升、成本損耗大、品質參差不齊等問題[13-16]。
對于花生芽苗菜的生產雖然已有相關實踐,但整體發(fā)展速度緩慢,分析原因主要有以下幾點:一是花生作為油料作物,種子含油率偏高,種子材料難以長期保存,影響芽苗菜發(fā)芽率[17-18];二是花生種子成本偏高,花生芽苗菜市場占有率偏低,未充分發(fā)揮應有的經濟效益;三是不同的花生品種在芽苗菜生產過程中對培養(yǎng)條件的需求不太一致,針對花生芽苗菜生產的專用品種選育、培養(yǎng)方法篩選等研究甚少。本試驗旨在從品種選育角度出發(fā),通過不同處理方法對花生不同品系芽苗菜進行培養(yǎng),篩選出適合花生芽苗菜生產的品系和培養(yǎng)處理方法,以期為花生芽苗菜市場化生產提供參考依據。
供試材料選自仲愷農業(yè)工程學院育成的花生新品系5個,分別為PN01、PN02、PN03、PN04和PN05。其中,PN01、PN03為小粒種,PN05為中粒種,PN02、PN04為大粒種。試驗材料為新一季收獲干燥的花生莢果(種子含水量控制在10%以內),剝殼后選取色澤光亮、籽粒飽滿、大小均一的無損花生籽仁進行試驗處理。沙培法采用pH為近中性的、去除雜質的消毒細河沙。芽苗菜生長素來源于江西進賢縣綠色芽苗菜有限公司,主要成分為赤霉素和6-芐基腺嘌呤。
試驗于2017年12月進行。對每個供試花生新品系挑選1 500粒種子進行預處理,每100粒種子為1個重復,共設置15組重復,每個處理芽苗菜培養(yǎng)時間周期為5 d,培養(yǎng)期間每隔1 d取3組重復進行產量和相關生長指標的測定。對不同花生品系種子進行分組后,稱取并記錄每組干重,每個花生品系內處理各重復之間,供試花生籽仁初始總重量不存在顯著差異。本試驗采用人工氣候箱(上海一恒,MGC-300H)進行溫濕度調控,首先用無菌蒸餾水清洗3遍后,置于20℃條件下浸種12 h,期間間隔6 h更換1次蒸餾水,使種子充分吸水膨脹,撈出瀝干待用。
清水處理法:將浸好的15組花生種子均勻擺放在底部放有三層吸水紙的發(fā)芽盒內,每隔6 h噴霧補水。沙培處理法:將浸好的15組種子均勻擺放在底部鋪有3 cm濕細沙的發(fā)芽盒內,上覆4 cm濕細沙,每隔6 h噴霧補水保持表面濕潤。生長素處理法:將浸好的15組種子,于發(fā)芽盒內鋪有三層生長素溶液濕潤的吸水紙,均勻擺放種子,每隔6 h噴霧補充濃度為0.027%(V/V)的生長素溶液。以上3種處理均置于溫度為28℃、濕度為70%的人工氣候箱中黑暗培養(yǎng),每隔1 d各自取出3組樣品進行芽苗菜產量和生長指標的測定。
對每次抽取的樣品進行考察調查,測定花生芽苗菜產量、胚軸長度、胚軸粗度、胚根長度等指標,計算花生芽苗菜增重系數:
試驗數據采用Excel和DPS軟件進行統計分析。
2.1.1 水培法處理花生芽苗菜產量變化趨勢 從圖1可以看出,各花生品系隨著培養(yǎng)時間的延長,花生芽苗菜百根重增長緩慢,表明水培法處理的花生芽苗菜產量總體不高;其中,PN03折線表現尤為平緩,表明該品系芽苗期生長緩慢,且產量明顯低于其他4個品系。
圖1 水培法處理花生芽苗菜產量隨時間變化趨勢
2.1.2 沙培法處理花生芽苗菜產量變化趨勢 從圖2可以看出,沙培法處理與上述水培法處理表現出相似的增重趨勢。各品系隨著培養(yǎng)時間的增加,花生芽苗菜百根重增長較快,表明沙培法處理的花生芽苗菜產量總體較高。其中,PN04、PN05折線表現較陡,表明該兩品系在沙培法處理條件下芽苗期生長較為快速,產量明顯高于其他品系;PN03折線表現相對平緩,表明其芽苗期生長緩慢,產量明顯低于其他4個品系。
圖2 沙培法處理花生芽苗菜產量隨時間變化趨勢
2.1.3 生長素處理花生芽苗菜產量變化趨勢 從圖3可以看出,生長素處理與上述水培法、沙培法處理表現出相似的增重趨勢。各品系隨著培養(yǎng)時間的延長,花生芽苗菜百根重增長較快,表明生長素處理的花生芽苗菜產量總體較高。其中,PN05折線表現最陡,表明該品系在生長素處理條件下芽苗期生長快速,產量明顯高于其他品系;PN03折線同樣表現相對平緩,表明其芽苗期生長緩慢,產量明顯低于其他4個品系。
通過水培法、沙培法、生長素法等3種培養(yǎng)方法分別對花生不同品系進行芽苗菜培養(yǎng),培養(yǎng)5 d為商品采收適期,此時采收并進行產量測定,并對不同新品系、不同方法處理的芽苗菜產量進行對比分析。
圖3 生長素法處理花生芽苗菜產量隨時間變化趨勢
2.2.1 不同培養(yǎng)處理對花生芽苗菜百根重的影響 以花生芽苗菜培養(yǎng)5 d為采收標準,以百根重為產量指標進行測定,結果見表1。由表1可知,培養(yǎng)5 d采收時花生不同品系芽苗菜產量不同方法處理呈現出顯著差異。沙培法、生長素處理花生芽苗菜百根重平均值分別為313.83(±21.49)g和311.95(±18.86)g,比水培法處理分別增重19.21%和18.50%,增產達極顯著;沙培法處理花生芽苗菜百根重比生長素處理增重0.60%,兩者之間差異不顯著。
從表1還可以看出,不同花生品系不同方法處理花生芽苗菜產量也存在顯著差異。PN01在生長素法處理和沙培法處理下產量均較高,分別達327.65(±8.38)g和318.83(±5.08)g,與水培法處理差異極顯著;PN02在生長素法處理和沙培法處理下產量均較高,分別達323.18(±1.10)g和 318.83(±5.08)g,與水培法處理差異極顯著;PN03在生長素處理下產量表現最高,達184.05(±6.45)g,比沙培法處理的164.10(±2.62)g和水培法處理的158.17(±1.38)g增產均達極顯著,而沙培法處理與水培法處理間產量差異不顯著;PN04在沙培法處理下產量達385.50(±5.05)g,比生長素處理的328.54(±12.52)g和水培法處理的303.74(±3.54)g增產均達極顯著,而其生長素處理與水培法處理間產量差異不顯著;PN05在生長素處理下產量最高,達396.32(±1.46)g,比沙培法處理的380.50(±5.18)g增產顯著,比水培法處理的295.85(±2.51)g增產極顯著,而且沙培法處理比水培法處理增產也達極顯著??梢?,PN01、PN02在生長素處理或沙培法處理下的產量均顯著優(yōu)于水培法,PN03在生長素處理下的產量顯著優(yōu)于沙培法處理或水培法處理,PN04在沙培法處理下的產量顯著優(yōu)于生長素處理或水培法處理,PN05在3種培養(yǎng)方法處理下產量均存在顯著差異,產量從高到低依次表現為:生長素處理>沙培法處理>水培法處理。
表1 不同培養(yǎng)處理對花生芽苗菜百根重的影響(g)
2.2.2 不同培養(yǎng)處理對花生芽苗菜增重系數的影響 以花生芽苗菜增重系數為衡量指標,可以進一步剔除花生種子初始質量對采收產量的影響,更加客觀地反映花生芽苗菜生產的性價比。從表2可以看出,花生芽苗菜培養(yǎng)5 d,不同方法處理之間其增重系數存在顯著差異。沙培法、生長素處理的增重系數分別為4.21(±0.49)和4.20(±0.48),與水培法處理的3.52(±0.33)相比,差異達極顯著。
表2 不同培養(yǎng)處理芽苗菜培養(yǎng)5 d增重系數
沙培法處理中,品系PN05和PN01增重系數較大、分別達5.27和5.14,品系PN04次之、為4.44,PN02較小、為3.51,PN03最小、僅為2.70;生長素處理中,品系PN05和PN01增重系數較大、分別達5.50和5.14,品系PN04和PN02次之、分別為3.84和3.53,PN03最小、僅3.01;水培法處理中,品系PN01和PN05增重系數較大、分別達4.44和4.02,品系PN04次之、為3.57,PN02較小、為3.02,PN03最小、僅2.61。可見,品系PN01和PN05在3種不同培養(yǎng)方法處理中均有較高的增重系數,總體表現最優(yōu);其中,PN05尤其適宜于沙培法和生長素處理,而PN01更適宜于沙培法。
2.3.1 不同培養(yǎng)處理對花生芽苗菜胚軸長度的影響 由表3可知,各花生品系芽苗菜胚軸長度在不同培養(yǎng)方法處理之間總體表現相似的生長趨勢。沙培法處理花生芽苗菜胚軸長度平均值達4.83(±0.28)cm,與生長素處理的4.41(±0.28)cm相比差異顯著,與水培法處理的(3.34±0.18)cm相比差異極顯著;生長素處理與水培法處理胚軸增長之間差異極顯著??梢?,沙培法處理和生長素處理對花生芽苗菜胚軸增長均有顯著促進作用,其中沙培法處理促進作用更為突出。
表3 不同培養(yǎng)處理對芽苗菜胚軸長度的影響(cm)
2.3.2 不同培養(yǎng)處理對花生芽苗菜胚軸粗度的影響 由表4可知,生長素處理花生芽苗菜胚軸粗度平均值達6.74(±0.13)mm,與沙培法處理、水培法處理相比差異達極顯著;沙培法處理胚軸粗度平均值為6.00(±0.20)mm,與水培法處理差異不顯著。從表4還可以看出,不同品系在不同培養(yǎng)方法處理中的胚軸粗度存在一定的差異。生長素處理對PN01、PN03、PN04、PN05的胚軸粗度均有顯著促進作用,對PN02無明顯作用;沙培法處理對PN03、PN04的胚軸粗度有顯著促進作用,對PN02、PN05無明顯作用,對PN01有顯著抑制作用??梢?,生長素處理對花生芽苗菜胚軸增粗有顯著促進作用,而沙培法則因花生品系而異。
表4 不同培養(yǎng)處理對芽苗菜胚軸粗度的影響(mm)
2.3.3 不同培養(yǎng)處理對花生芽苗菜胚根長度的影響 由表5可知,沙培法處理花生芽苗菜胚根長度平均值高達5.51(±0.43)cm,比水培法處理的2.75(±0.16)cm,增加100.36%,達極顯著標準;生長素處理則僅為1.60(±0.11)cm,比水培法處理減少41.82%,差異極顯著??梢?,生長素處理對芽苗菜胚根伸長有顯著抑制作用,有利于提高花生芽苗菜的商品價值;而沙培法對胚根伸長有顯著的促進作用,這反而降低了花生芽苗菜的商品價值。
表5 不同培養(yǎng)處理對芽苗菜胚根長度的影響(cm)
本試驗結果表明,花生芽苗菜產量和生長培養(yǎng)過程受各種因素影響。首先,不同遺傳性狀的花生品系之間存在明顯差異,雖然5個供試品系均為前期預備實驗篩選出的種子休眠時間較短的新品系,但是在同樣培養(yǎng)方法下,其產量高低和芽苗菜農藝性狀之間仍然存在顯著差異。在水培法處理條件下,PN01表現出最高增重系數;而在沙培法和生長素處理條件下,PN05均表現出最高增重系數,PN01次之。但是,PN03在3種培養(yǎng)方法下產量均表現一般,雖然其發(fā)芽速度與其他品系無明顯差異,但芽苗期生長增速緩慢,不適宜于芽苗菜生產。就同一品系不同培養(yǎng)方法的產量表現而言,PN01、PN02、PN03、PN05在生長素處理下均表現出較高產量,沙培法次之;而PN04品系卻在沙培法處理下表現出最高產量,生長素法處理次之。由此說明,相對于水培法而言,生長素法在一定程度上可以普遍增加花生芽苗菜的產量,但是對于部分品系生長素處理的配比和濃度需要進一步篩選和優(yōu)化,否則可能抑制芽苗菜生長而導致產量反而降低。
對于不同培養(yǎng)方法花生芽苗菜的生長,本試驗從胚軸長度、胚軸粗度和胚根長度等指標進行相關測定和分析。對比后發(fā)現,在不同培養(yǎng)方法下,PN01在沙培法處理下芽苗菜表現為細長型,在生長素處理下表現為粗短型;PN02在沙培法處理表現最佳,芽苗菜整體呈現粗壯型,PN03、PN04、PN05則在生長素處理條件下表現為長條粗壯型,具有較好的商品外觀。從胚根長度來看,沙培法能夠促進花生芽苗菜根系的生長,導致根系發(fā)達;而生長素法則顯著抑制了胚根的生長,相對于水培法和沙培法,對于所有的品系都有顯著抑制作用,可以增加芽苗菜的可食用率。
在本研究選用的花生品系種子存在大小差異,有小粒種、中粒種和大粒種等之分。而在花生芽苗菜實際生產過程中,不同種子大小的品種其生產率的差異性尚無定論。試驗選擇的中粒種PN05在水培法、沙培法和生長素等不同方法處理中增重系數分別達4.02、5.27和5.50,總體高于小粒種PN03和大粒種PN02、PN04等。因此,花生芽苗菜生產,可能宜選擇中粒種花生品種才能達到較高的綜合收益。在芽苗菜培養(yǎng)方法選擇上,與水培法相比,沙培法能夠顯著提高花生芽苗菜的產量,但是沙培法促進了胚根長度的伸長而降低了花生芽苗菜的商品品質,在實際生產中應引起重視。與水培法相比,生長素處理同時促進了胚軸長度、胚軸粗度的伸長并抑制胚根生長;但是生長素的配比和使用濃度可能因品種而異,對于不同的品種,需要進行生長素濃度的篩選和配比的改進,才能達到最佳效益。
芽苗菜營養(yǎng)種類豐富,特別是在芽苗萌發(fā)過程中多種有益物質積累,形成很好的抗氧化作用[19]。通過試驗發(fā)現,花生品種差異和培養(yǎng)方法選擇對花生芽苗菜生長存在顯著影響,說明在花生芽苗菜生產過程中,為達到良好的產出和經濟效益,需要綜合篩選適宜的品種及方法。但是,對于不同方法培養(yǎng)的芽苗菜是否存在營養(yǎng)和口感上的差異,例如在纖維素、可溶性固形物、抗氧化物含量上是否存在顯著區(qū)別,還需要進一步探究。