张 丽,杜 玮,陆文霞,赵丽君,秦 霞,刘世彪
(吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首 416000)
香椿(Toona sinensis)为楝科香椿属植物。香椿幼芽为人们所喜食的时令性蔬菜,香味独特,营养丰富,素有“树上蔬菜”之称。香椿含有蛋白质,氨基酸,挥发油,多种维生素和钙、铁等矿物质,以及黄酮、生物碱等活性成分[1]。其中蛋白质(21.20%~22.27%)、Vc含量(1 010~1 050 mg/kg)含量高于常用食物的含量,有较高的食用价值[2-3]。香椿具有抗菌消炎,镇痛,防癌,降血压血脂和抗氧化等功效,食用香椿芽苗可以清热解毒,有效提高机体的免疫力,历来被作为食疗保健以及中药的选材[1]。目前人们食用的香椿苗多为春季时从香椿树上采摘而来的嫩芽和幼叶,其产量低,更受季节性限制,不能够满足市场需求。采用播种香椿种子进行无土栽培的方法,所得到的香椿芽苗菜具有与从香椿树上采集的芽苗菜同等的营养与药用价值,但其培养周期短,芽苗鲜嫩,一年四季可以生产并满足市场需求,经济效益更显著。金波等[4-5]曾报道了贮藏条件对香椿种子活力的影响及贮藏过程中的生理变化,但关于光照、温度和水分对香椿种子萌发的影响及其与香椿芽苗生长的关系还未见报道。试验研究了香椿种子催芽时的最适光照、温度及湿度条件,旨在科学掌握香椿芽苗菜的适宜培育条件,为香椿芽菜的大规模人工生产提供技术支撑。
2010年11月于吉首大学校园内收集当年成熟的香椿种子,清除杂质,去翅。室温下晾干,常温贮藏越冬。2011年4月1日开始种子萌芽及芽苗菜生长试验。
FA-2004电子分析天平(上海天平仪器厂),SPX-250B-Z型光照培养箱中(上海博讯实业有限公司医疗设备厂),TES-1335数码光照计(泰仕电子工业股份有限公司)。
1.3.1 浸 种 将选贮的香椿种子倒入50℃温水中,不断搅拌至水温降至25℃左右,浸种12 h。每4 h用27℃左右的水淘洗去除瘪粒,种子充分吸水膨胀时,结束浸种。用1%的甲醛溶液拌种消毒,以防止出现种子污染。
1.3.2 温度与光照对香椿种子萌发的影响 将浸种后的香椿种子分为4组,置于培养皿中,每个培养皿中50粒种子,培养皿置于15℃、20℃、25℃和30℃的培养箱中。每个温度梯度下再设置光照和黑暗(用黑布包裹)两个处理。以种子胚根突破种皮,长度达种子长度的1/2时为萌发的标志。第3天测定种子的发芽势,第5 d测发芽率。发芽势指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时,发芽的种子数占供测样品种子数的百分率。发芽率指试验结束时测试种子发芽数占测试种子总数的百分比。每组试验重复3次。
1.3.3 光照与水分对香椿种子二次催芽的影响在香椿幼苗的无土栽培中,需要对种子进行二次催芽[5],才能更好促进其萌发和生长。将浸种后的种子分为3份,每份500 g,经25℃恒温催芽2~3 d出齐芽后,再将种子均匀摊放于蔬菜育苗盘内,育苗盘叠放于育苗架上,在22~25℃室温进行二段式催芽。催芽过程设置黑暗、弱光、强光3个不同光照条件(用数码光照计测定光强),且在不同光照条件之下设置两个不同喷施水分对照组(6 h和8 h各喷一次,以育苗盘内的滤纸湿透而不溢水为准)。以浸种后约第10 d、种子的下胚轴长约30mm左右且上端开始变绿时结束二次催芽。于每个处理随机选择100株芽苗,用游标卡尺和电子天平记录不同处理条件下的香椿芽平均根长、下胚轴长和鲜重。每组试验重复3次。
1.3.4 光照强度对芽苗菜生长的影响 将上述条件下长势最好的香椿芽苗分成6组,苗盘置于不同光照强度下的光照下,进行见光放绿生长,室温22~25℃,每6 h喷水一次。于浸种后第20 d随机选择100株芽苗进行根长、下胚轴长以及鲜重的测定和记录。于试验结束的第26 d,随机选择最佳光照条件下长势最好的芽苗100株,测定其苗长(含下胚轴和幼叶)及单株重量。3次重复。
上述所有试验数据用SPSS1010.0软件进行方差分析,统计分析各项处理间的差异显著性。
不同培养温度下,光照和黑暗两种处理对香椿种子萌发的影响结果如表1所示。从表1中可以看出,在15~30℃范围内,随着温度的提高,香椿种子的发芽势和发芽率会随之提高,其中光照下的发芽势相差不显著,黑暗下20~30℃的发芽势和发芽率显著高于15℃时,而光照下20、25℃时的发芽率均显著高于15℃和30℃,黑暗中20~30℃的发芽率显著高于15℃时,但以25℃时的发芽率最高。20~30℃下黑暗中的发芽势和发芽率总是高于或显著高于光照下的发芽势。因此可以确定,香椿种子可以在光照下萌发,但黑暗环境更有利于种子的萌发,而温度对香椿种子萌发的影响比光照更显著。在20~25℃温度条件下,香椿芽苗长得较高,出芽整齐,没有出现烂种的现象。因此,香椿种子萌发的适宜条件为20~25℃的黑暗条件。
表1 不同温度及光照条件对香椿种子萌发的影响
表2表明,在室温22~25℃条件下,光照比黑暗环境更有利于香椿种子的二次催芽。弱光和强光环境下的根长和茎长都显著或极显著地高于黑暗环境下的香椿芽苗,光照下的芽苗鲜重也显著高于黑暗中的芽苗,其中以弱光下每6 h喷水一次的茎长和鲜重最大,其数据分别达到38.6 mm和5.4 g/100株苗。在弱光和强光条件下,6 h喷水一次比8 h喷水一次的效果更好,因为这时的空气湿度更大,芽苗也可以吸收更多的水分,有利于生长。
表2 不同光照及水分条件对香椿种子二次催芽的影响
不同光照强度对芽苗菜生长的影响如表3所示,随着光照强度的增加,芽苗菜的根长、下胚轴长和鲜重明显地随之增长,光强越大,芽苗菜生长越好,高光强下的芽苗菜显著高于低光强下,尤其以1 509 Lx的最强光照下的长势最佳,产量最高。光照强度的增加可以改善芽苗菜的品质,低光照的第1组至第3组的芽苗子叶浅绿,下胚轴纤细易倒伏,而高光照的第4组至第6组的芽苗子叶深绿,下胚轴粗壮,香味浓郁,可见强光有利于增加芽苗菜的产量和品质。在第26天时,平均苗长(下胚轴长及幼叶,不包括根长)11.07 cm,平均100株苗鲜重12.23 g。综合折算,在试验环境下,1 kg香椿种子可生产新鲜芽苗菜11.80 kg。
表3 光照强度对香椿芽苗菜生长的影响
良好的种子萌发力是生产香椿芽苗菜的生理基础,金波等[5]认为,香椿种子在0℃以下保存一年后其活力变化甚微,仅次于新鲜种子,但在常温下贮藏半年,其发芽率下降50%,贮藏一年,发芽率降至零。试验中种子萌发率在67~91%之间,证明其生理活力良好。本试验表明,香椿种子萌发时应在黑暗条件下进行,且温度以20~25℃为宜,因为低温时芽苗菜的生长周期长,芽基部易木质化,而在高于30℃时,幼苗徒长,易倒伏,两者的商品性状都较差[6]。试验表明,在香椿的二段式催芽时,最好选用较弱的光照条件,而在其放绿生长时可加强光照强度,光照强度越大,芽苗菜长势越好,品质越佳,宋明军[6]认为,香椿苗绿化时的光照强度可在1 000~5 000 Lx之间。光照过强,纤维形成早,影响品质,光照过弱,芽苗生长细弱,容易倒伏腐烂[7-8]。栽培室内应每天视温湿度状况,进行适当通风。水分是香椿种子萌芽的又一重要条件,试验中必需选择合适的喷水频率,使湿度尽量保持在80%左右。
[1] 白桂芬.香椿的营养保健功能与贮藏加工[J].农产品加工(创新版),2009,8:38-40.
[2] 于嗣明,张泽当.香椿叶、芽中营养成份含量的分析测定[J].安徽大学学报(自然科学版),1990,4:90-94.
[3] 张 强,杨玉珍,彭方仁.干旱胁迫下不同种源香椿可溶性蛋白的动态变化[J].安徽农业科学,2009,37(1):65-66,71.
[4] 金 波,东惠茹.香椿种子及贮藏过程中的生理变化[J].上海农业学报,1991,7(4):38-42.
[5] 金 波,东惠茹,金培明.贮藏条件对香椿种子活力的影响[J].上海农业学报,1993,9(2):84-87.
[6] 宋明军.活体香椿芽无土栽培技术试验研究[J].甘肃科技,2005,21(3):163-164.
[7] 杨文涛.香椿芽菜无土栽培技术[J].西北园艺,2009,5:25-26.
[8] 建德锋,陈凯峰.吉林地区香椿水培生产研究[J].安徽农业科学,2009,37(34):17168-17169.