基质持水量对紫油菜生长及综合品质的影响

仇淑芳，杨乐琦，赵　洪，黄丹枫，唐东芹

(上海交通大学 农业与生物学院，上海 200240)



基质持水量对紫油菜生长及综合品质的影响

仇淑芳，杨乐琦，赵洪，黄丹枫，唐东芹*

(上海交通大学 农业与生物学院，上海 200240)

以紫油菜为材料，研究不同基质持水量(45%，60%，75%，90%)对其生长及生理特征的影响。结果表明：4个处理紫油菜的生长状况及生物量均优于常规灌溉，其中持水量90%的处理植株生长最佳。75%和90%的基质持水量处理下，紫油菜的含水量、可溶性糖含量和维生素C含量都显著高于其他处理，且硝态氮含量显著低于其他处理。叶绿素含量和可溶性蛋白含量以75%的处理最高，花青素含量以90%的处理最高。综合各指标分析可见，75%～90%的基质持水量下，紫油菜的综合品质表现最好。

紫油菜；基质持水量；植物生理；品质

植物生长需要大量的水分。不同蔬菜的根系分布深浅不同，其需水量和供水反应也有所不同[1]。研究发现，基质相对含水量对番茄株高、叶面积、茎粗、产量等指标均有影响[2-3]。控制基质含水量在植株生长所需的合理范围内，对于植物形态和产量的提高都有一定的促进作用[4]。若基质含水量降低，则会抑制甜瓜[5]、网纹甜瓜[6]、黄瓜[7]、箭筈豌豆[8]植株的生长势和产量。白菜根系分布较浅，基质持水量对其生长有较大影响，且不同品种间存在一定差异。研究发现，植株鲜重与基质持水量成正相关[9]；80%的基质含水量最有利于不结球白菜绿星光合特性的改善[10]和白菜矮脚黄生长及品质的提高[11]；水分过多和过少都不利于不结球白菜膳食纤维的累积；综合考虑生物量、营养品质和水分利用效率等指标，保持基质水分下限为田间持水率的70%最适宜白菜京春白的栽培[12]。紫油菜作为一年生的白菜品种，食用与观赏俱佳，其根系分布较浅，对水分需求较为敏感，目前针对该品种基质持水量的研究缺乏。本试验拟探索适合于紫油菜生长的基质持水量，旨在为其高效优质生产及其应用推广提供参考依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

供试品种为不结球白菜紫油菜[BrassicacampestrisL.ssp.Chinensiscv.Ziyoucai]，由上海阳科农业生态科技有限公司提供。育苗基质为商用有机复合基质(淮安市中诺农业科技发展有限公司)加15%的有机复合肥，基质中N+P2O5+K2O≥2%，有机质≥40%。

1.2试验设计

试验在上海交通大学农业与生物学院农业工程训练中心玻璃温室中进行，2014年9月15日在托盘中撒播育苗，出苗后间苗2～3次，去密苗、弱苗，待长至三叶一心时移植到塑料种植盆(上口径14 cm，深度15 cm)中，基质装到距盆上檐口2 cm处。移栽10 d后开始进行水分处理。试验共设置4个水分处理，分别为基质最大持水量的90%(W1)、75%(W2)、60%(W3)和45%(W4)，以常规灌溉(隔3 d浇水1次，每次盆底渗水为依据)为对照(CK)。在进行水分试验前测得基质最大持水量为137%，以称重法计算4个处理的基质最大持水量(下文简称持水量)，并于每天17∶00进行称量补水，以达到试验设定的基质持水量的要求。每处理设5次重复，1盆种植12株视作1个重复单元。待最外围真叶微微发黄时采收，采收日期为2014年11月15日。

国家防总副总指挥、水利部部长陈雷出席会议并讲话，他强调，做好2014年防汛抗旱防台风工作，要坚持以人为本、依法防控、科学防控、群防群控，确保大江大河、大型和重点中型水库、大中城市的防洪安全，全力保障人民群众生命安全和城乡居民生活用水安全，努力保证中小河流和一般中小型水库安全度汛，千方百计满足生产和生态用水需求，最大程度减轻洪涝干旱台风灾害损失，为促进经济社会持续健康发展提供更加可靠的防灾减灾安全保障。国家防总秘书长、水利部副部长刘宁主持会议，国家防总副秘书长、中国气象局副局长矫梅燕介绍2014年天气形势预测情况。

不同基质持水量对紫油菜形态指标的影响差异显著(表1)。与常规灌溉相比，4个基质持水量处理下的紫油菜植株形态及生物量都得到不同程度的提高。除叶片数的差异较小外，其他5项形态指标均表现出相似的趋势，即随基质最大持水量的下降而减小，表现为W1>W2>W3>W4>CK。

1.3测定指标及方法

采收时，从每个处理中取20株长势较为一致的代表性植株，将叶片主脉去除，剪碎混匀，取部分鲜样测定叶绿素含量，其他鲜样用液氮速冻后放入-80 ℃冰箱中保存，用于测定花青素、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C和硝态氮等生理指标，均设3次重复。

基质最大持水量参考土壤饱和含水量的测定方法[13]：取一定体积的基质充分浸水24 h，之后倒置至不再滴水时称重(m1)，然后将其烘干称基质干重(m2)。计算公式如下：WHC(%)=(m1-m2)/m2×100

1.3.2植株形态指标的测定

（3）电磁吸附式试验平台设计及制造 本工装主要由下部支撑框架、电永磁吸附式上部装配平台、气动压紧式上部装配平台三部分构成（见图1）。

采收时每个处理随机选取5株(5个重复)，用计数法计算单株叶片数，用直尺测量单株株高(子叶节到最长叶尖)、叶长(L，最大叶)、叶宽(W，最大叶)，根据公式k=A/(L×W)计算有效叶面积，其中修正系数k为0.750 1[14]。产量以地上部分(子叶节以上)的鲜重表示。

利用Microsoft Excel 2010软件、SPSS 19.0软件对试验数据进行处理和统计分析，采用单因子方差(One-way ANOVA)检验，对有显著差异的处理用Duncan法进行多重比较。

1.3.3生理指标的测定

1.3.1基质最大持水量的测定

财政预算不仅需要具备很强的专业性，同时需要有一定的技术性和政策性内容。目前，大多数地方都是从八九月开始编制财政预算，在第二年的3月份进行公示，这中间大约包含7～8个月的制作时间，但不是所有的时间都在编制。因为这个过程当中还包含审批时间，去掉审批时间，编制的实际时间大约在4～5个月。这导致政府财政预算的编制时间不足，无法搜集更完整的资料，无法深入地论证预算环节，数据分析与预测缺少合理的参照，使预算的严谨性变低，内容粗糙，收入预算与实际出现很大的差距。此外，因为时间不充足，精准性也不高[1]。

4个处理中，W1处理下紫油菜的各项生长指标均最优，且与CK之间存在显著性差异(P<0.05)，株高较CK高4.26 cm，叶面积相当于CK的2倍。4个处理的叶片数均与CK存在显著差异(P<0.05)，CK为4.2片，而各处理的值均在5.2片以上。在60%～90%的基质持水量条件下，各处理叶长显著(P<0.05)高于CK；但45%持水量的叶长与CK相比无显著差异。与对照相比，各处理下植株的鲜重均有不同程度的提高，其中以75%～90%的基质持水量条件下鲜重增加最多，45%～60%的基质持水量条件下鲜重小幅增加，但与CK差异不显著。

1.4数据分析

就在这个创意下，如今的佟庆富在沈阳已经拥有了一家集养殖、捕捞、包装、印刷为一体的大型渔业礼品公司，年产值达数千万元。“只要有想法就去做，只要去做就有可能成功——哪怕是像把活鱼装进礼品盒这样看上去荒唐的事情！”现在俨然已是千万富翁的佟庆富经常会这样鼓励别人。

2　结果与分析

2.1生长状况比较分析

为全力攻坚抓好磷石膏“以渣定产”工作，瓮福以磷石膏制绿色建材为主攻方向，重点加快建设α高强石膏及β石膏粉项目，使其真正“变废为宝”，成为企业的优势产业，让绿水青山成为企业的金山银山。此外，杨三可还给记者介绍了瓮福在磷石膏综合利用上的密码——3个“三”。

植株地上部分的含水量采用烘干法测定[15]；叶绿素的含量采用浸提法(丙酮、乙醇体积比1∶1)测定[16]；花青素的含量采用酸碱色差法测定[17]；可溶性糖的含量采用蒽酮比色法测定；可溶性蛋白的含量采用考马斯亮蓝G-250法测定[15]；维生素C含量采用二甲苯萃取比色法测定[15]；硝态氮含量采用水杨酸比色法测定[15]。

2.2品质指标比较分析

河套灌区耕作方式与秸秆还田对玉米光合物质生产及产量的影响……………………………………………………………… 赵晓宇，于晓芳，高聚林，胡树平，孙继颖，王志刚，王富贵，张鹤宇（26）

“诸科学的知识通常用命题表达出来，并且作为可把握的成果被置于人们面前，供人们使用。而一位思想家的‘学说’则是在他的道说中未被道说的东西，人遭受之，从而人为之用力。”[5]203[注] “柏拉图的真之学说”的引文翻译参考了孙周兴先生的《路标》译本，或有改动，以下不再说明。参见海德格尔：《路标》，孙周兴译，北京：商务印书馆，2000.

表1基质持水量对紫油菜形态指标的影响

Table 1Effects of water holding capacity in substrate on morphological indexes ofBrassicacampestrisL.ssp.Chinensiscv.Ziyoucai

处理株高/cm叶片数叶宽/cm叶长/cm叶面积/cm2鲜重/gCK11.56±0.58b4.2±0.2b4.46±0.22b5.48±0.12d18.38±1.22c2.12±0.15cW115.82±0.77a5.2±0.4a5.74±0.19a7.46±0.26a32.25±2.13a3.67±0.30aW215.18±0.19a5.2±0.4a5.12±0.30ab6.72±0.16b25.94±2.14b3.45±0.35abW312.70±0.23b5.2±0.2a4.50±0.17b6.38±0.25bc21.57±1.32bc2.64±0.18bcW412.38±0.45b5.4±0.2a4.46±0.18b5.88±0.16cd19.64±0.82c2.68±0.33bc

注：表中同一列不同行数据后没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

2.2.1含水量

各基质持水量下紫油菜的植株含水量如图1所示。与对照相比，45%～90%基质持水量条件下紫油菜叶片含水量显著升高。其中W1和W2的植株含水量均达到了90%以上。这表明，在基质中稳定维持一定的持水量比常规灌溉更有利于紫油菜积累水分。

不同处理间没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。图1　基质持水量对紫油菜含水量的影响Fig.1　Effects of water holding capacity in substrate on water content of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

2.2.2叶绿素、花青素含量

由图2可以看出，4个水分处理下紫油菜的叶绿素含量均超过了2.0 mg·g-1，尤以W2的处理最高(2.46 mg·g-1)，显著(P<0.05)高于CK，其他3个处理的叶绿素含量略高于CK，但差异不显著，表明基质中75%的持水量最有利于紫油菜叶绿素含量的累积。

推动绿色发展和生态文明建设，保障人与自然和谐共生。40年来，我国生态文明法治建设与改革开放同时起步，并随着工业化城镇化进程的加快而不断加强，制定实施环境保护法、海洋环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、土壤污染防治法等30多部法律、50多部行政法规，实行最严格的源头保护制度、损害赔偿制度、责任追究制度，完善环境治理和生态修复制度，着力解决突出环境问题，用最严格的制度、最严密的法治为建设美丽中国提供可靠保障。通过建立和完善法治，40年来，我国生态文明建设的力度不断加大，环境保护与经济建设相互促进、人与自然和谐发展的良好局面正在形成。

图2　基质持水量对紫油菜叶绿素含量(A)和花青素含量(B)的影响Fig.2　Effects of water holding capacity in substrate on content of chlorophyll (A) and anthocyanin (B) of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

4个基质持水量处理下紫油菜的花青素含量均高于CK，W1处理下紫油菜中花青素的含量最高，达到了0.53 mg·g-1，约为CK的2倍，显著高于CK；其他处理的花青素含量随基质持水量的下降而减少，与CK差异不显著。

2.2.3可溶性糖、可溶性蛋白含量

4个水分处理的紫油菜其可溶性糖含量均高于CK，且各处理的可溶性糖含量与其基质持水量成正相关，随基质持水量的下降而减少(图3)。W1和W2的可溶性糖含量接近1.2 mg·g-1，比CK高近0.34 mg·g-1，与CK间存在显著(P<0.05)差异。结果表明，75%～90%的水分处理下紫油菜的可溶性糖含量较高，而降低基质持水量则不利于紫油菜可溶性糖的积累。

各处理条件下，紫油菜可溶性蛋白含量以W1处理最低，W2处理最高，二者差异显著(P<0.05)。在45%～75%的基质持水量条件下，紫油菜中可溶性蛋白含量随着基质持水量的下降而减少。这表明，75%的基质持水量最利于紫油菜可溶性蛋白的形成，而当基质持水量在75%上下15%的范围内浮动时，其可溶性蛋白含量均会下降。

图3　基质持水量对紫油菜可溶性糖含量(A)和可溶性蛋白含量(B)的影响Fig.3　Effects of water holding capacity in substrate on content of soluble sugar (A) and soluble protein (B) of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

2.2.4维生素C、硝态氮含量

随着基质最大持水量的下降，紫油菜的维生素C含量表现下降趋势(图4)。4个处理中，仅W4的维生素C含量低于CK，而W1和W2的含量较高，与CK间有显著(P<0.05)差异。总体来看，60%～90%的基质持水量较常规灌溉更有利于紫油菜维生素C的生成；而当基质持水量低于60%后，其维生素C的含量则低于常规灌溉。

图4　基质持水量对紫油菜维生素C含量(A)和硝态氮含量(B)的影响Fig. 4　Effects of the water holding capacity in substrate on content of vitamin C (A) and nitrate (B) of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

各处理条件下，紫油菜的硝态氮含量均在1 000 mg·kg-1的可食用范围内(图4)。其中，以W3的硝态氮含量最高，与CK有显著(P<0.05)差异；W1和W2处理的硝态氮含量与CK的含量相当，W4的硝态氮含量略高，但与CK差异不显著。说明维持45%～90%的基质含水量对紫油菜的硝态氮积累影响不大，不致危害其可食用性。相对而言，以75%～90%的水分处理更佳。

3　讨论

水影响着植株生长的各个阶段。研究水分对植株生长生理的影响对于提高植物的综合品质，指导合理灌溉具有参考作用。本研究发现，基质持水量不同会影响紫油菜植株的生物量，其中，以90%基质持水量处理下紫油菜的体量最大，生物量最高，说明较高的基质持水量有利于其生物量的累积，而基质持水量下降则会在一定程度上限制其生长和生物量的累积，这可能是因为较低的基质持水量限制了光合潜力的充分发挥，从而影响了植株的长势[11]。合理的基质持水量对其综合品质也有较好影响。在本试验中，75%的基质持水量处理下，紫油菜的叶绿素含量和可溶性蛋白含量最高；花青素含量、可溶性糖含量和维生素C含量均随着基质持水量的下降而减少，与基质持水量表现出正相关的态势，表明基质持水量的减少可能不利于这些成分的累积。较低基质持水量(60%和45%)处理下，紫油菜的硝态氮含量还有不同程度的升高。这些结果说明，紫油菜的综合品质与基质持水量相关，优化基质持水量(75%～90%)有利于紫油菜综合品质的提高。该结果可用于潮汐式灌溉等自动水分管理系统，为控制好合理的上水量和上水时间提供参考。

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(责任编辑高峻)

Effects of water holding capacity in substrate on growth characters and comprehensive quality of Brassica campestris L. ssp. Chinensis cv. Ziyoucai

QIU Shu-fang， YANG Le-qi， ZHAO Hong， HUANG Dan-feng， TANG Dong-qin*

(SchoolofAgricultureandBiology，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)

BrassicacampestrisL.ssp.Chinensiscv.Ziyoucai(Ziyoucai) was used to study the effect of water holding capacity (WHC) on its growth and physiological characters. The results showed that different water holding capacities (45%， 60%， 75%， 90%) significantly affected growth and physiological features of Ziyoucai. Compared with the regular irrigation method， all 4 treatments significantly improved the growth of Ziyoucai and increased biomass production. Among 4 treatments， 90% WHC exhibited the best effects. The content of water， soluble sugar and vitamin C under the treatment with 75% or 90% WHC was higher than other treatments， while the nitrate content was lower. The highest chlorophyll content and the highest soluble protein level were observed under the treatment with 75% WHC， and the highest anthocyanins content was present under the treatment with 90% WHC. Taking together， the best comprehensive quality of Ziyoucai was achieved with 75%-90% WHC.

BrassicacampestrisL. ssp.Chinensiscv.Ziyoucai; water holding capacity; plant physiology; quality

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.02.03

2015-06-25

科技部“十二五”农村领域国家科技计划(863项目)(2013AA1030006)

仇淑芳(1989—)，女，安徽芜湖人，在读硕士研究生，主要从事园林植物方面的研究。E-mail：tugvscarl@163.com

，唐东芹，E-mail：dqtang@sjtu.edu.cn

S634.6

A

1004-1524(2016)02-0195-05

仇淑芳，杨乐琦，赵洪，等. 基质持水量对紫油菜生长及综合品质的影响[J]. 浙江农业学报，2016，28(2)： 195-199.