徐 媛，丁 峰，江解增

(1.張家港市蔬菜技術(shù)指導(dǎo)站，江蘇 張家港 215600； 2.揚(yáng)州大學(xué) 水生蔬菜研究室，江蘇 揚(yáng)州 225009)

0 引言

【研究意義】蔬菜富含的植物化學(xué)物質(zhì)是提供微量營(yíng)養(yǎng)素、膳食纖維和天然抗氧化物的重要來(lái)源[1]。張名位等[2]綜述蔬菜抗氧化性的作用機(jī)理和對(duì)人體的作用指出，不同類(lèi)型不同品種的蔬菜抗氧化活性差異較大。AMIN等[3]研究認(rèn)為，蔬菜中除了維生素、礦質(zhì)元素等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分外，植物化學(xué)成分和抗氧化活性等指標(biāo)越來(lái)越受到重視，成為評(píng)價(jià)蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】郭長(zhǎng)江等[4]研究指出，蔬菜、水果中除了含有人體必需的維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有各種抗氧化物質(zhì)，在預(yù)防細(xì)胞氧化損傷和抗衰老過(guò)程中發(fā)揮著積極作用。王萍等[5]以10個(gè)不同基因型葉用芥菜為試材，研究不同采收季節(jié)對(duì)其總酚含量、類(lèi)黃酮含量和抗氧化活性的影響認(rèn)為，生長(zhǎng)季節(jié)對(duì)不同基因型葉用芥菜酚類(lèi)物質(zhì)積累和抗氧化活性有較大的影響。楊天怡[6]以櫻桃番茄和普通番茄為材料，研究大棚栽培對(duì)番茄抗氧化物質(zhì)含量和抗氧化活性的影響，結(jié)果表明，番茄的抗氧化物質(zhì)含量和抗氧化活性不僅受栽培方式的影響，而且也受品種的影響，說(shuō)明環(huán)境條件變化或栽培調(diào)控會(huì)對(duì)植物化學(xué)物質(zhì)含量和抗氧化活性等指標(biāo)產(chǎn)生影響。水芹〔Oenanthestolonifera(Roxb) wall. ex DC.〕原產(chǎn)中國(guó)和東南亞各國(guó)，分布于湖泊、沼澤邊緣和溪溝等潮濕地帶[7]。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水芹的植物化學(xué)物質(zhì)開(kāi)展分析并通過(guò)動(dòng)物藥理實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，水芹含有揮發(fā)油類(lèi)、甾醇類(lèi)、醇類(lèi)、脂肪酸類(lèi)及黃酮類(lèi)等成分，在抗肝炎、抗心律失常、抗糖尿病和降血壓、降血脂等方面具有多方面用途[8-10]。【研究切入點(diǎn)】課題組前期研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境條件的變化會(huì)導(dǎo)致水芹小葉黃酮含量發(fā)生變化[11-12]，而栽培調(diào)控對(duì)其品質(zhì)及抗氧化性研究尚無(wú)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以濕栽水芹為試驗(yàn)材料，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液栽培進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)調(diào)控，比較不同氮鉀水平下濕栽水芹產(chǎn)品器官營(yíng)養(yǎng)成分含量及抗氧化活性差異，旨在為提高蔬菜產(chǎn)品器官營(yíng)養(yǎng)成分含量和抗氧化活性的優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為濕栽水芹新品系G0601，由揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜實(shí)驗(yàn)室選育提供。利用基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方[13]進(jìn)行種植?；A(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方中大量元素含量：KNO3606.6 g/t，Ca(NO3)2·4H2O236.15 g/t，NH4H2PO4115.03 g/t，MgSO4·7H2O246.48 g/t；微量元素含量：FeEDTA 22.6 g/t，H3BO32.9 g/t，MnCl2·4H2O 1.8 g/t，ZnSO4·7H2O 0.2 g/t，CuSO4·5H2O 0.08 g/t，(NH4)2MoO40.03 g/t?；A(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方中N濃度為9 mmol/L，K濃度為6 mmol/L。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方中的N、K濃度為試驗(yàn)對(duì)象，設(shè)置2組試驗(yàn)，每組試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，3次重復(fù)。N濃度處理：4.5 mmol/L(N4.5，為對(duì)照濃度的0.5倍)，9 mmol/L(CK1，N9，基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液自身N濃度)，18 mmol/L(N18，為對(duì)照濃度的2倍)。K濃度處理：3 mmol/L(K3，對(duì)照濃度的0.5倍)，6 mmol/L(CK2，K6，基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液自身K濃度)，12 mmol/L(K12，對(duì)照濃度的2倍)。各處理均保持NO3--N和NH4+-N的比例為8∶1。。

1.2.2 種植管理 采用塑料箱浮面栽培，塑料箱長(zhǎng)40 cm、寬30 cm、高14 cm，營(yíng)養(yǎng)液深10 cm，表面漂浮厚度為1 cm的聚苯乙烯泡沫板，泡沫板上按株行距6 cm×8 cm挖上部直徑1.5 cm、底部直徑1 cm的漏斗形定植孔，每箱共15個(gè)定植孔，種植15株。2組試驗(yàn)共18箱，270株。2017年3月將株高5 cm左右的小苗移栽到培養(yǎng)箱中，15 d后換1次營(yíng)養(yǎng)液，30 d后測(cè)定小葉的葉綠素含量(SPAD值)和光合速率，采收產(chǎn)品器官葉柄和小葉，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。取1 g小葉鮮樣測(cè)可溶性蛋白；剩余小葉、葉柄稱(chēng)鮮重量后切段、105℃烘箱殺青30 min后70℃烘至恒重，稱(chēng)取干重，用粉碎機(jī)粉碎，包裝，存放在干燥器中。干樣測(cè)定可溶性總糖、甘露醇、粗纖維、總黃酮、總酚的含量和DPPH自由基清除率，所有含量再換算為鮮重含量。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo) 小葉凈光合速率用便攜式光合儀(LI-6400，美國(guó)LI-COR)測(cè)定，小葉葉綠素含量用SPAD儀(SPAD-502，日本佳能)測(cè)定，小葉可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[14]測(cè)定，可溶性糖含量用蒽酮法[15]測(cè)定。總黃酮含量參照鄭瑞昌等[16]的方法提取，參照董鈺明等[17]的方法測(cè)定。甘露醇含量參照金道山等[18]的方法測(cè)定，總酚含量參照曹艷萍等[19]的方法測(cè)定，二苯代苦味酰基(DPPH，1，1一二苯基苦基苯肼，1，1-diphenyl-2-picrylhydrazy1)自由基清除率參照張京芳等[20]的方法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，均采用Excel 2003進(jìn)行處理，用DPS進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)液不同氮鉀水平水芹的生長(zhǎng)指標(biāo)

由表1可知，營(yíng)養(yǎng)液不同N、K水平條件下水芹的葉綠素含量、凈光合速率和產(chǎn)量變化。

表1 不同N、K營(yíng)養(yǎng)水平水芹的葉綠素含量、光合速率和產(chǎn)量Table 1 Chlorophyll content, photosynthetic rate and production of O. stolonifera treated with different N and K nutrient levels

2.1.1 葉綠素含量與凈光合速率 N處理中，隨著N含量增加，水芹小葉的葉綠素含量增加，凈光合速率提高，各處理間差異顯著，N18處理葉綠素含量最高，光合速率最大，并顯著高于CK1和N4.5處理，N4.5比CK1降低20.04%，N18比CK1增加31.2%，說(shuō)明N素的增加能提高水芹小葉的葉綠素含量及光合速率。K處理中，不同濃度K處理間水芹的葉綠素含量、光合速率無(wú)顯著差異，處于同一水平，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)液中K濃度變化對(duì)水芹葉綠素含量和光合作用的影響不大。

2.1.2 產(chǎn)量 N處理中，隨著N濃度增加，水芹產(chǎn)量也相應(yīng)提高，CK1和N18處理比N4.5處理分別高90.5%和96.9%，差異顯著；N供應(yīng)不足，嚴(yán)重影響水芹產(chǎn)量，增加一定濃度N可顯著提高水芹產(chǎn)量。K處理中，CK2、K3分別比K12提高25.9%和29.5%，K3和CK2差異不顯著，均顯著高于K12。

2.2 營(yíng)養(yǎng)液不同氮鉀水平水芹的營(yíng)養(yǎng)成分

由表2可知，不同N、K水平條件下水芹的可溶性蛋白、可溶性糖和甘露醇含量變化。

表2 不同N、K營(yíng)養(yǎng)水平水芹的營(yíng)養(yǎng)成分Table 2 Nutrient component of O. stolonifera treated with different N and K nutrient levels mg/100g·FW

2.2.1 可溶性蛋白含量 N處理中，隨N濃度增加，水芹可溶性蛋白含量呈增高趨勢(shì)，各處理間差異顯著，N18可溶性蛋白含量最高。K處理中，K3可溶性蛋白含量最高，顯著高于CK2和K12。說(shuō)明，N濃度增加能提高水芹小葉的可溶性蛋白含量，而低K水平條件可溶性蛋白含量高。

2.2.2 可溶性糖與甘露醇含量 N處理中，隨N濃度增加，可溶性糖含量先升高后降低，CK1可溶性糖含量最高，并顯著高于N4.5和N18，說(shuō)明高濃度N和低濃度N都不利于可溶性糖形成。K處理中，隨K濃度增高，可溶性糖含量先升后降，CK2最高，顯著高于其他2個(gè)處理，說(shuō)明適當(dāng)濃度的K能促進(jìn)可溶性糖積累。甘露醇含量與可溶性總糖含量變化趨勢(shì)一致。

2.3 營(yíng)養(yǎng)液不同氮鉀水平水芹的功能性營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)

從表3看出，不同N、K水平條件下水芹粗纖維、黃酮、總酚含量和DPPH自由基清除率的變化。

2.3.1 粗纖維含量 不同濃度N、K處理的粗纖維含量差異不顯著。說(shuō)明，基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液中N、K濃度水平對(duì)水芹的纖維含量影響不大。

2.3.2 黃酮含量 N處理中，CK1處理黃酮含量最高，較N4.5和N18分別提高41.5%和14.4%，差異顯著。K處理中，CK2處理黃酮含量最高，較K3和K12分別提高15.8%和67.6%，差異顯著。說(shuō)明，基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方的N、K濃度有利于水芹黃酮含量積累。

2.3.3 總酚含量和DPPH自由基清除率 N處理中，隨N濃度增加，總酚含量呈升高趨勢(shì)，N4.5處理總酚含量顯著低于CK1和N18，CK1和N18間無(wú)顯著差異，說(shuō)明N濃度低不利于總酚形成。K處理中，CK2和K3顯著高于K12，說(shuō)明K濃度高不利于總酚的形成。DPPH自由基清除率與總酚含量變化趨勢(shì)一致，N濃度低DPPH自由基清除率小，K濃度高DPPH自由基清除率小。

3 討論

以濕栽水芹為材料，通過(guò)基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液栽培進(jìn)行N、K營(yíng)養(yǎng)調(diào)控，比較不同N、K水平(營(yíng)養(yǎng)液N濃度4.5 mmol/L、9 mmol/L和18 mmol/L，K濃度3 mmol/L、6 mmol/L和12 mmol/L)水芹產(chǎn)品器官營(yíng)養(yǎng)成分含量及抗氧化活性差異。結(jié)果表明，不同濃度N、K營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)水芹，水芹小葉的葉綠素含量及凈光合速率隨N濃度增加而提高，而隨K濃度變化葉綠素含量與凈光合速率無(wú)顯著變化，可能與水芹吸收K元素能力較強(qiáng)有關(guān)。濕栽水芹產(chǎn)量隨N濃度增加而提高，但各濃度處理間差異不顯著；而隨K濃度增加呈下降趨勢(shì)。高濃度N和低濃度K水芹可溶性蛋白含量最高，而可溶性總糖和甘露醇均以中濃度N、K處理最高。不同濃度N、K對(duì)水芹粗纖維含量影響不大，K濃度升高粗纖維含量略有下降，因此，對(duì)于對(duì)鉀需求量高的水芹種植而言，施用高濃度鉀不影響水芹口感。中濃度N、K處理水芹黃酮含量最高，說(shuō)明高濃度和低濃度N、K均不利于黃酮合成?？偡雍颗cDPPH自由基清除率均以高濃度N和低濃度K較高，說(shuō)明高濃度N和低濃度K處理下水芹抗氧化活性較高，而其中高濃度N處理總酚含量和抗氧化活性最高。

4 結(jié)論

總體看，在水芹的營(yíng)養(yǎng)液栽培中，保持基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液配方[13]的K濃度，而N濃度增加1倍的條件下，水芹的產(chǎn)量最高，抗氧化活性最強(qiáng)，且能兼顧其他營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。因此，綜合考慮濕栽水芹的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗氧化活性因素，保持基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液中其他成分濃度不變，N、K濃度分別設(shè)置為 18 mmol/L和 6 mmol/L，可作為濕栽水芹的最優(yōu)營(yíng)養(yǎng)液配方。