不同品种不结球白菜生长特性和营养品质的分析与评价

朱红芳，李晓锋，朱玉英

（上海市农业科学院设施园艺研究所，上海市设施园艺技术重点实验室，上海201106）

不结球白菜（Brassic campestrisssp.chinensisMakino），又名青菜、小白菜、油菜，起源于中国，是长江中下游及以南地区人们喜爱的大众化蔬菜。特别是在上海，不结球白菜的产量在地产蔬菜中约占70%的份额。目前，上海地区不结球白菜品种多且杂，在外观形态、抗病性和营养品质上存在较大差异，没有统一的有关不结球白菜生长和营养品质方面的评价指标可循，在生产上和评价上更没有标准可借鉴。上海地区种植的不结球白菜品种繁多，除日本武藏野株式会社的耐热不结球白菜‘华王’之外，还有国内福州春晓种苗有限公司的‘金品’系列，上海市农业科学院的‘新夏青’系列，上海申耕农业发展有限公司的‘长征’系列，上海驭润农业有限公司的‘驭润’系列，以及北京京研益农有限公司的不结球白菜品种等。目前未见关于国内外不同品种不结球白菜在生长和营养品质方面的比较研究。

不结球白菜含有人体必需的营养物质，如可溶性蛋白、可溶性糖、维生素（VC）、膳食纤维、有机酸以及多种微量元素［1］。不结球白菜在生长过程中喜欢氮肥，是一种硝酸盐积累型蔬菜［2］，而硝酸盐是致癌物亚硝胺的前体，过多摄入容易诱发人体消化系统的癌变［3］。

随着生活水平的提高，人们对蔬菜品质方面的要求越来越高，优质栽培日益受到重视。优质的品种是高品质栽培的基础，本研究对25份来源不同且在上海地区栽培较多的不结球白菜品种进行栽培比较，在测定其生长特性和营养品质的基础上，初步建立评价优良品种的主要指标，旨在筛选出适合上海地区生长、符合上海地区消费者需求的优良不结球白菜品种，为不结球白菜生产提供指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试不结球白菜品种为上海地区栽种面积较多的25个不结球白菜品种（表1），主要来自日本和中国的北京、福建、上海等地，多为耐热的青梗菜类型和秋冬类型的不结球白菜。

表1 供试不结球白菜品种Table1 Varieties of non-heading Chinese cabbage in the test

1.2 试验方法

2018年4月2日，25份供试材料在上海市农业科学院庄行试验站玻璃温室进行穴盘育苗，并于2018年4月18日移栽于10连栋大棚内，株行距15 cm×20 cm，每个品种定植30行、每行6株，3次重复。5月10日对不结球白菜进行生长指标的测定，每个品种测定3株，3次重复，取其平均值进行统计；此外，每个品种随机选取3株心叶以下第三片功能叶，剪碎、混匀，于-20℃冰箱保存，用于营养品质指标的测定。

1.3 生长指标测定

用直尺测量幼苗的株高（子叶节至生长点）、叶长和叶宽，以叶长和叶宽的最大测量值为基准计算叶面积，叶面积＝叶长×叶宽×0.66。用电子天平称量植株叶柄和单株的鲜重。

1.4 品质指标测定

不结球白菜的营养品质主要测定6个指标，包含总蛋白、总糖、维生素C、铁、纤维素和硝酸盐含量。总蛋白含量采用凯氏定氮法测定；硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定；维生素C含量采用高效液相色谱法测定；总糖、铁和纤维素采用微量法测定。所有试剂盒均购于苏州科铭生物科技有限公司。

1.5 数据处理

单一品质指标中不同品种间的差异性釆用变异系数（CV）表示，计算公式为：CV＝（σ/μ）×100%，式中：σ为标准差，μ为平均值。

采用隶属函数法进行综合评价，以决定不结球白菜产量的株高、最大叶面积、叶片数、叶柄重和单株重5个指标计算隶属函数值。营养品质指标包括优良营养品质指标（总蛋白、总糖、维生素C、纤维素和铁的含量）和不良营养品质指标（硝酸盐含量）两个方面［4］。优良营养品质指标的隶属函数值计算公式为X（i）＝（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），不良营养品质指标的隶属函数值计算公式为X（i）＝1-（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）［5］，其中，Xi为指标测定值，Xmax和Xmin为所有参试材料某一指标测定的最大值和最小值；然后分别计算各品质的平均隶属函数值。优良营养品质指标的平均隶属函数值越大，表示该品种含有越高的可溶性蛋白、可溶性糖、纤维素、维生素C和铁含量，反之则含量越小。不良营养品质硝酸盐的隶属函数值变现则相反，其数值越大，表明硝酸盐含量越小，反之则含量越大。生长指标的平均隶属函数值越高，表示生长势越强，生物量越高。

所有试验数据均釆用Excel 2016软件进行统计、处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种不结球白菜生长指标分析

由表2可见，定植22 d后，不同品种不结球白菜植株的平均株高为17.35 cm，最高为21.3 cm，最低为15.0 cm，标准差为1.61 cm，变异系数为9.25%。其中，株高≥18 cm的有8个品种，为P9、P20、P4，P6、P22、P3、P25和P11；株高≤16 cm的有6个品种。

表2 不同品种不结球白菜生物量分析Table 2 Biomass analysis of different varieties of non-heading Chinese cabbage

不同品种不结球白菜的单株平均叶片数为14.01片，最多为17.0片、最少为12.0片，标准差为1.52片，变异系数为10.87%。叶片数在15.0片以上的有7个品种，为P5、P21、P23，P14、P18、P22和 P13。

不同品种不结球白菜的平均最大叶面积为 160.47 cm2，变化范围为108.3—429.4 cm2，标准差为59.62 cm2，变异系数较大（37.15%）。最大叶面积＞200.0 cm2的品种为P9、P20和P12；较大（150.0—200.0 cm2）的有10个品种；其余12个品种在108.3—150.0 cm2。

不同品种不结球白菜的柄重为50.5—96.5 g，平均值为68.75 g，标准差为11.82 g，变异系数为17.19%。其中，柄重＞80 g的有4个品种，依次为P9、P22、P10和P23，柄重在70—80 g的有5个品种，柄重＜70 g的有16个品种。

不同品种不结球白菜的单株重为74.0—131.0 g，平均单株重为97.87 g，标准差为15.92 g，变异系数为16.26%。单株重＞110 g的有5个品种，分别为P9、P23、P22、P10和P17，介于100—110 g的也有5个品种，其他品种均低于100 g。

综合田间农艺性状，定植后22 d时不结球白菜单株叶片数≥15片，最大叶面积≥160 cm2，株高≥18 cm，柄重≥70 g，单株重≥100 g的植株认为生长势较强；叶片数≤12片，最大叶面积≤100 cm2，株高≤12 cm，柄重≤60 g，单株重≤90 g，则认为生长势较弱。

2.2 不同品种不结球白菜营养品质指标分析

由表3可见，供试的25份不结球白菜品种总蛋白含量为1.43—2.77 mg/（100 g），平均值为2.02 mg/（100 g），变异系数为12.61%，其中 P4的总蛋白含量最高，P15最低。总蛋白含量大于2.0 g/（100 g）的有10个品种，依次为 P4、P17、P14、P7、P16、P19、P1、P11、P8和 P2；介于 1.5—2.0 g/（100 g）的有14个品种。

表3 不同品种不结球白菜营养品质分析Table 3 Nutritional quality analysis of different varieties of non-heading Chinese cabbage

供试不结球白菜品种总糖含量为11.3%—26.1%，平均值为16.82%，标准差为2.91%，变异系数为17.29%。总糖含量在20.0%—26.1%的仅有2个品种，分别为P25和P20，最低的为P17，大部分品种介于15.0%—20.0%，共有16个品种，介于11.3%—15.0%的有7个品种。

纤维素属于膳食纤维的一部分，具有通便润肠的功效。供试不结球白菜品种纤维素含量的平均值为2.64%，标准差为0.59%，变异系数高达22.34%。其中P1和P10的纤维素含量最低，均为1.10%，P5最高，达到3.41%，介于3.00%—3.41%的有8个品种，介于2.5%—3.0%的有9个品种，介于2.0%—2.5%的有5个品种，小于2.0%的仅有3个品种，分别为P1、P10和P14。

供试不结球白菜品种硝酸盐的平均含量为602 mg/kg，标准差为59.88 mg/kg，变异区间为501—743 mg/kg，变异系数较小，为9.95%。硝酸盐含量最低的为P15，最高的P14，介于500—600 mg/kg的有15个品种，介于600—700 mg/kg的有8个品种，高于700 mg/kg的有2个品种。

供试不结球白菜品种维生素C含量的平均值为61.56 mg/（100 g），标准差为7.39 mg/（100 g），变异系数为12.01%。P1维生素 C含量最高，为74.7 mg/（100 g），P6次之，为70.7 mg/（100 g），P8的维生素C含量最低；介于 60—70 mg/（100 g）的有 13个品种，介于 50—60 mg/（100 g）的有 7个品种，低于50 mg/（100 g）仅有 3个品种。

供试不结球白菜品种的铁含量差异较大，平均值为20.07 mg/kg，标准差为9.40 mg/kg，变异系数较大，为46.86%。铁含量最高的是P7，为50.7 mg/kg，最低的是P13，为8.2 mg/kg，介于30—40 mg/kg的仅有3个品种，介于20—30 mg/kg的有6个品种，介于10—20 mg/kg的有12个品种，低于10 mg/kg有3个品种。

综上所述，定植后22 d的不结球白菜总蛋白含量≥2.2 g/（100 g），总糖含量≥18%，纤维素含量≥2.8%，维生素C含量≥70 mg/（100 g），铁含量≥25 mg/kg，硝酸盐含量≤600 mg/kg，认为该品种营养品质较高；总蛋白含量≤1.5 g/（100 g），总糖含量≤15%，纤维素含量≤2.0%，维生素C含量≤50 mg/（100 g），铁含量≤10 mg/kg，硝酸盐含量≥700 mg/kg时，则认为营养品质较差。

2.3 不同品种不结球白菜生长指标及营养品质的综合评价

2.3.1 不同品种不结球白菜生长指标的平均隶属函数值

不结球白菜的株高、叶片数、最大叶面积、柄重和单株重均是决定植株生物量的重要指标（表4）。生长势较强（X＞0.550）的不结球白菜品种有4个，依次为 P9、P22、P23和 P10；生长势居中（0.300＜X＜0.550）的不结球白菜品种共 16个，分别为 P17、P6、P25、P13、P4、P11、P20、P18、P3、P21、P16、P24、P12、P19、P5和 P15；生长势较弱（X＜0.300）的5个品种为 P8、P23、P2、P1和 P7。

2.3.2 不同品种不结球白菜营养品质指标的平均隶属函数值

从优良营养品质指标平均隶属函数值（表4）可以看出，优良营养品质位次居上（X≥0.580）的品种有5个，占所选品种的20%，依次为P4、P7、P6、P24和P22。优良营养品质位次居中（0.400＜X＜0.580）的有13个，分别是 P25、P23、P9、P16、P1、P19、P12、P18、P20、P3、P5、P10和 P15。优良营养品质位次居下（X＜0.400）为 P17、P21、P2、P14、P11、P8和 P13。

表4 不同品种不结球白菜生物量和营养品质的综合分析与评价Table 4 Comprehensive analysis and evaluation of biomass and nutritional quality of different varieties of non-heading Chinese cabbage

从不良营养品质指标（硝酸盐含量）隶属函数值可以看出，不良营养品质位次居上，即硝酸盐含量较少（X＞0.800）的有5个品种，依次为P15、P22、P1、P6和P23。硝酸盐含量中等（0.500＜X＜0.800）有12个品种，分别为 P10、P3、P8、P24、P9、P25、P21、P19、P18和 P2、P4和 P5。硝酸盐含量较高（X＜0.500）的品种有 8个，分别为 P20、P7、P12、P11、P16、P13、P14和 P17。

从综合营养品质平均隶属函数值来看，高品质（X＞0.650）的不结球白菜品种有7个，依次为P22、P6、P15、P1、P24、P23和 P4。中等营养品质（0.300＜X＜0.650）的品种为 P25、P9、P10、P3、P19、P8、P7、P18、P21、P5、P2、P20、P12、P16和 P11。综合营养品质较低（X＜0.300）的 3个品种分别为 P13、P14和P17。

3 讨论与结论

植株生长指标依据植株生长一定时期生物量的积累，植株高矮、叶片数目、最大叶面积、叶柄的宽厚程度决定了植株的单株质量，并最终决定其产量，这些生长指标是育种者主要的育种目标。从测定结果可以看出，供试不结球白菜品种的最大叶面积变异系数最大（37.16%），其他4个生长指标的变异系数较小，分别为9.22%、12.63%、17.19%和16.26%。供试的25个不结球白菜品种中，以叶片数≥15片、最大叶面积≥160 cm2、株高≥18 cm、柄重≥70 g、单株重≥100 g作为生长势强的指标，即其生长指标平均隶属函数值大于0.550。

实现不结球白菜高产一直是2000年之前的主要育种目标之一，随着人们物质生活水平的提高，对蔬菜品质的要求越来越高，因此具有较高含量的蛋白质、糖类、维生素C、膳食纤维和铁，较低硝酸盐含量的不结球白菜品种成为育种方向。通过对不结球白菜主要的营养品质进行测定、分析和评价可知，不结球白菜中总蛋白、总糖、维生素C、膳食纤维、铁和硝酸盐含量的变异系数分别为12.62%、17.29%、22.33%、12.01%、46.86%和9.95%。通过育种和栽培方式可增加不结球白菜中维生素、总糖和铁元素的含量，降低硝酸盐含量，提髙不结球白菜的综合营养品质。本试验中，高品质主要表现为硝酸盐含量≤600 mg/kg，总蛋白含量≥2.2 g/（100 g），总糖含量≥18%，纤维素含量≥2.8%，维生素C含量≥70 mg/（100 g），铁含量≥25 mg/kg；品质低则表现为总蛋白含量≤1.5 g/（100 g），总糖含量≤15%，纤维素含量≤2.0%，维生素C含量≤50 mg/（100 g），铁含量≤10 mg/kg，而硝酸盐含量≥700 mg/kg。即综合营养品质的平均隶书函数值大于0.650为高品质，而低于0.300为低品质，25个不结球白菜品种营养品质比较优良的为P22、P6、P15、P1、P24、P23和 P4。

纤维素作为蔬菜作物中膳食纤维重要的组成成分，本试验以优良品质指标出现。事实上纤维素有其两面性，纤维素含量过低会降低膳食纤维的作用，影响营养品质；纤维素含量过高会觉得粗糙难以下咽，直接影响口感。在前期的品鉴活动中，认为P1和P6口感较佳，而这个两个品种的纤维素含量分别为1.10%和3.20%，因此初步认为纤维素含量介于1.10%—3.20%比较合适。

关于蔬菜生长和营养品质的综合评价，目前尚无统一的方法。田世龙等［6］用计算相对营养值的方法评价了不同萝卜品种的综合营养品质。陈文文等［7］利用平均营养价值估算法评价了甘蓝的营养品质指标。谢大森［8］等采用数据归一化法进行了黑皮冬瓜品质的综合评价。程智慧等［9］、张传伟等［10］和齐敏等［11］利用隶属函数值的方法分别评价了大蒜蒜薹、番茄和萝卜的综合营养品质。本研究参照前人的方法并加以改进，釆用模糊数学的隶属函数法分别综合评价供试不结球白菜品种的生长指标和营养品质指标，即以决定不结球白菜产量的叶片数、最大叶面积、柄重和单株重来综合分析不结球白菜的生物量，从不结球白菜的优良营养品质指标和不良营养品质指标两个方面综合评价营养品质指标，分别计算各品种的优良营养品质指标和不良营养品质指标的平均隶属函数值，平均隶属函数值越大，则该品种蛋白、维生素C、糖、纤维素和铁的含量越高，硝酸盐的含量越低。本试验中，该分析方法最后获得的结论与前面单一品质指标数据的分析结果基本一致，说明此方法可行。由于测定品种的数量有限和指标设定存在一定的局限性，该方法也存在一定的限制性。本试验中的纤维素指标可以说是一个两面性指标，过多或过少均会对不结球白菜品质产生影响，还需要进一步评价确定。对于生长势较弱，但营养品质佳的品种可以通过密植来增加其产量。