不同生态区对油菜薹营养品质的影响及摘薹后产量表现

林宝刚 任 韵 柳 寒 何伟民 张冬青 吴德志 余华胜 华水金

(1浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所，浙江 杭州 310021；2湖州市农业科学研究院，浙江 湖州 313000；3 丽水市农业科学研究院，浙江 丽水 323000；4浙江大学农业与生物技术学院，浙江，杭州 310058)

油菜是我国重要的油料作物，年产菜籽量约达1.40×107t[1]。近年来，随着农业供给侧结构性改革的提出、实施以及深化，要求种植者在农产品生产上不仅要有数量保障，而且在质量上要更加突出多元化、绿色化和优质化等特点；在以新需求为导向的油菜产业战略发展中，油菜多功能的开发和应用，包括菜用、观赏用、饲用、蜜用、肥用和药用等，改变了传统油菜生产仅作为菜籽榨油供人们食用的单一功能，极大地延伸了油菜的产业链[2-3]。

长江流域是我国主要的冬油菜产区，主要采用水稻-油菜轮作(以简称“稻-油轮作”)，即水旱轮作模式。长期实践表明，油-稻轮作对提高土壤肥力，调节生态平衡，实现水稻和油菜绿色、周年高产高效具有重要意义[4-5]。油菜除了肥田之外，还能作为蔬菜食用。浙江省部分地区如宁绍平原一带，历来具有食用菜蕻(嫩菜薹)的习惯，如宁波的“万年青”是当地著名的风味菜。因地制宜地发展油菜油用、菜用等多功能途径，是油菜发展的一次重要飞跃[4]。

作为“油蔬”两用型油菜，食用部分是油菜薹。目前，尽管已经有部分种植者和农产品加工企业对油菜薹的生产有了一定程度的开发和产业化，但关于油菜薹开发利用过程中若干科学问题仍缺乏系统研究，如油菜薹与红菜薹和白菜薹等其他十字花科菜薹的品质差异；不同油菜品种之间菜薹的品质差异；不同生态区之间相同油菜品种菜薹的品质差异；采收菜薹后对油菜种植效应的影响等。理清上述问题，对以油菜薹为载体促进农民增收、提高油菜种植效益具有重要的理论和实践意义。

油菜薹作为食用蔬菜，其感观品质和营养品质备受关注。感观品质主要指食味品质，通过品尝确定其是否适合食用的基本指标，主要包括是否含有辛辣气味的硫甙类物质，以及甜度、脆嫩、有无渣滓等指标。营养品质主要涉及维生素类物质以及微量元素含量，如锌、硒等。目前，研究者仅在油菜薹采摘技术以及采摘后油菜籽保产技术方面有少量报道，如摘薹次数对油菜产量的影响等[6]，但尚未涉及油菜薹品质的比较。本研究对油菜薹、红菜薹和白菜薹3 种十字花科菜薹的营养品质进行比较，并对6 个油菜品种的菜薹在杭州余杭和丽水龙泉2 个生态区的品质表现和摘薹后的种植效益进行分析，旨在为油菜薹作为蔬菜以及油蔬两用生产技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用油菜品种为浙双72、浙油50、浙油51、中双11、B46、B58；中双11 由中国农业科学院油料作物研究所提供，其余材料均来自浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所油菜育种与栽培研究室。该6个品种(系)经过前期品尝鉴定，确认为油菜薹口感佳的品种(系)。红菜薹和白菜薹品种分别为金秋红二号和上海青，购自寿光市金凯种业有限公司和杭州三江种业有限公司。

1.2 试验地概况

本研究设置2 个试验，试验1 在湖州市农业科学研究院试验基地开展，试验地土壤养分含量为全N 610.0 mg·kg-1、速效P 70.2 mg·kg-1、速效K 98.8 μg·kg-1、有 效Fe 201.5 mg·kg-1、有 效Mn 76.8 mg·kg-1、有效Cu 8.6 mg·kg-1、有效Zn 9.6 mg·kg-1、全Se 122.6 μg·kg-1。试验2 分别设于杭州市余杭区良渚麟海蔬果专业合作社和丽水市龙泉市小梅专业合作社进行，两地生态环境差异较大。杭州余杭属于杭嘉湖平原，土壤肥沃，是浙江省重要的蔬菜种植地区；丽水龙泉属于高山优质蔬菜区。两地土壤养分含量除有效Mn 外，杭州余杭均高于丽水龙泉(表1)。在油菜生长季两地气温均表现为先降低后升高，且在1月下旬气温最低。从最高温度看，油菜整个生育期杭州余杭的气温比丽水龙泉低。从最低温度看，从12月下旬至3月中旬，丽水龙泉的最低气温高于杭州余杭，其余时间差别不明显(图1)。

表1 杭州余杭和丽水龙泉试验地土壤主要养分含量Table1 Main soil nutrients in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

1.3 试验设计

试验分为两组:第一组为油菜薹(浙油50)、红菜薹(金秋红二号)和白菜薹(上海青)品质比较试验(试验1)；第二组为6 个油菜品种(系)在不同生态区(杭州余杭和丽水龙泉)油菜薹品质比较试验(试验2)。两组试验均为完全随机区组设计，3 次重复。试验1以油菜薹、红菜薹和白菜薹3 种十字花科菜薹用品种为3 个试验处理。试验2 为一年多点试验，每个生态区均以6 个油菜品种(系)作为试验处理。两组试验均于2017年10月1日进行穴盘育苗，苗龄40 d 时进行移栽，移栽密度为120 000 株·hm-2，株距与行距分别为20 和30 cm，小区面积30 m2。采用油菜专用肥(湖北宜施壮农业科技有限公司，N-P2O3-K2O:25-7-8)作为底肥，施用量为750 kg·hm-2；生育期内不灌水。因不同油菜品种(系)的熟期差异，当油菜品种(系)菜薹达到采摘标准后立即进行采收。采收后，追施尿素112.5 kg·hm-2。试验地除苗期进行1 次猿叶甲以及菜青虫防治外，至菜薹采收前均不施药。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 菜薹取样及品质指标检测 油菜抽薹后，当菜薹高度达到35 cm 时，进行采样[7]。油菜薹的采样高度统一为15 cm。红菜薹和白菜薹的取样标准与油菜薹一致。菜薹可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[8]；维生素C 含量采用比色法测定[8]；维生素B1和B6含量采用高效液相色谱法和微生物法测定[9-10]，有效Fe、Mn、Cu、Zn 含量和全Se 含量采用美国赛默飞Thermo Fisher x-series Ⅱ电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS)测定[11]。

图1 油菜生长季节(2017年10月至2018年4月)杭州余杭和丽水龙泉最高温和最低温Fig.1 The highest and lowest temperatures during rapeseed growth stage (from Oct. 2017 to Apr. 2018) in Yuhang，Hangzhou and Longquan，Lishui

1.4.2 产量测定 试验2 中杭州余杭和丽水龙泉两地的6 个油菜品种摘薹采样、每小区施用等量尿素后在成熟期进行脱粒测产，小区产量折算成亩产。

1.5 数据分析

试验1 油菜薹、红菜薹和白菜薹营养品质指标平均值采用单因素方差分析，各平均值之间的差异采用新复极差法分析[12]。试验2 杭州余杭与丽水龙泉两地油菜薹品质指标、籽粒和菜薹产量首先进行同质性(齐性)测验。由于各试验点误差均方差异不显著，因此，两地数据合并进行联合分析。各品种(系)品质、籽粒测验，产量和菜薹产量的两点试验结果进行F测验，统计分析过程中，采用混合模型，品种(系)为固定模型，试验点和区组为随机模型。

2 结果与分析

2.1 油菜薹、红菜薹和白菜薹品质比较

红菜薹和白菜薹是市场上供应的主要菜薹种类。由表2可知，油菜薹的可溶性总糖含量分别是红菜薹和白菜薹的2.03 和1.82 倍。因此，就口感而言，油菜薹甜度高于红菜薹和白菜薹。油菜薹和红菜薹的维生素C 含量差异不显著，但均显著高于白菜薹，白菜薹的维生素C 含量仅为油菜薹的38.38%。油菜薹的维生素B1和B6含量显著高于红菜薹和白菜薹。Zn 和Se 是公认的有益营养元素。油菜薹的有效Zn 和全Se含量相比白菜薹和红菜薹均具有显著优势，白菜薹中这2 种营养元素含量最低。油菜薹的有效Zn 和全Se含量分别是白菜薹的1.81 和1.67 倍。综上，油菜薹的营养品质明显高于红菜薹和白菜薹，白菜薹的营养品质最低。

2.2 不同油菜品种油菜薹在不同生态区的品质表现

2.2.1 碳水化合物含量变化 由表3可知，丽水龙泉油菜薹的糖类物质平均含量(除果糖外)均显著高于杭州余杭(P＜0.05)，表明该地区有利于油菜薹积累更多的糖类物质。不同油菜薹品种(系)对糖类物质含量有极显著影响。4 种糖类物质含量均受地点与油菜品种(系)互作的极显著影响。就不同品种(系)而言，可溶性总糖、果糖、蔗糖和淀粉含量在杭州余杭和丽水龙泉两地的平均含量位于前三的分别是B58>浙油51>浙双72、浙油51>B58>浙双72、B58>浙油51>浙双72、浙双72>B58>浙油50。由此可知，B58、浙油51 和浙双72 菜薹中的各种糖类物质含量整体较其他品种具有明显的优势。

2.2.2 维生素类物质含量 由表4可知，3 种维生素类物质(维生素C、维生素B1和维生素B6)含量均表现为丽水龙泉各品种均值显著高于杭州余杭(P＜0.05)，增幅分别为16.53%、9.89%和12.90%。与菜薹中糖类物质含量相似，两地不同油菜品种(系)油菜薹中3 种维生素类物质含量不仅受到品种的极显著影响，而且受到地点与油菜品种(系)互作的极显著影响。不同品种(系)菜薹不同维生素类物质含量在两地表现差异较大。各品种(系)菜薹中维生素C 含量在杭州余杭相对稳定，但是在丽水龙泉差异很大，中双11 和浙双72 个品种远高于其他品种；就菜薹维生素B1和维生素B6含量而言，B58 在杭州余杭和丽水龙泉两地的表现均比较突出。

表2 油菜薹、红菜薹和白菜薹营养品质比较Table2 Quality comparison among young stem of rapeseed (Brassica napus L.)， Brassica parachinensis L.Bailey，and Brassica campestris L. var. Shanghaiqing

表3 杭州余杭和丽水龙泉两地6 个油菜品种(系)菜薹可溶性总糖、果糖、蔗糖和淀粉含量比较Table3 Comparison of total soluble sugar，fructose，sucrose，and starch content in young stem of six rapeseed varieties in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

2.2.3 微量元素含量 由表5可知，杭州余杭不同菜薹的平均有效Fe、有效Cu、有效Zn 和全Se 含量均显著高于丽水龙泉(P＜0.05)，其增幅分别达到80.34%、25.55%、11.62%和70.90%；但有效Mn 含量则存在相反趋势。不同油菜品种(系)油菜薹中各微量元素含量存在着极显著差异，且地点与油菜品种(系)之间存在极显著互作，因此，油菜薹中的微量元素含量差异与两者之间的互作密切相关。就不同品种(系)而言，浙油50 菜薹的有效Fe 和有效Cu 含量均为最高，表明该品种菜薹在吸收和积累这2 种元素上具有明显优势。菜薹的有效Zn 含量在丽水龙泉也表现为浙油50 最高，而在杭州余杭则为B46 最高。菜薹的全Se 含量在杭州余杭和丽水龙泉分别以浙双72 和浙油51 最高。

表4 杭州余杭和丽水龙泉两地6 个油菜品种(系)菜薹维生素C、维生素B1 和维生素B6 含量比较Table4 Comparison of vitamin C，B1，and B6 content in young stem of six rapeseed varieties in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

2.3 不同油菜品种在不同地点籽粒产量和菜薹产量表现

比较“油蔬”两用型油菜品种(系)收获菜薹产量和菜薹采摘后的籽粒产量，结果如表6所示。无论是籽粒产量还是菜薹产量，杭州余杭与丽水龙泉均存在显著差异(P＜0.05)，杭州余杭较丽水龙泉平均增产分别达9.00%和3.92%。不同油菜品种(系)的籽粒产量受到地点与油菜品种(系)互作的极显著影响，而对菜薹产量无显著互作效应。油菜籽粒产量在杭州余杭和丽水龙泉位于前三的油菜品种(系)分别为浙油51>浙油50>中双11 和浙双72>浙油51>浙油50。就菜薹产量而言，两地位于前三的油菜品种(系)均为B46>B58>浙油51。杭州余杭和丽水龙泉两地的平均油菜籽粒、菜薹和总产值(籽粒和菜薹产值之和)结果表明，浙油51 具有最高的平均籽粒产值、B46 具有最高的平均菜薹产值、浙油51 具有最高的平均总产值。

3 讨论

在植株冠层形成之前，油菜薹既是根系和叶片吸收、合成营养物质后向生殖器官(蕾、花和角果)运输的通道，又是贮藏营养物质的关键器官。油菜薹作为蔬菜时，具有较高的营养价值。本研究对油菜薹、红菜薹和白菜薹这3 种菜薹的营养品质进行了比较分析，结果发现油菜薹具有非常明显的优势。油菜薹可溶性总糖含量显著高于红菜薹和白菜薹，导致口味偏甜。可能是由于采收油菜薹时植株处于茎秆快速伸长阶段，此时以积累可溶性糖为主[13]；此外，油菜抽薹通常始于越冬期之后(1月份或以后)，此时气温处于油菜生长季节的最低时期，因此，前期油菜大量短柄叶和少量长柄叶通过光合作用积累较多光合产物转移至抽薹的茎秆中，一方面用于茎秆的伸长，另一方面可能用于抵御低温[14-15]。植物细胞中糖分积累较多，能够增加细胞渗透势，降低细胞冰点，提高抗冻性，这也是油菜薹在该阶段积累大量糖类物质，形成甜度较大、口感较好的重要基础。红菜薹和白菜薹在摘薹阶段也能积累糖类物质，其含量低于油菜薹，可能是因为其光合效率与油菜薹有差异。同时，本研究发现油菜薹中的维生素B1和B6均显著高于红菜薹和白菜薹(除红菜薹的维生素C 含量差异不显著)，可能是由于不同菜薹品种对养分的吸收和同化能力存在差异[16-17]。此外，油菜薹对有效Zn 和全Se 的富集效果显著优于红菜薹和白菜薹。这种积累的差异既与3 种菜薹植株根系对微量元素吸收差异有关，又与其从根系到菜薹顶部的长距离运输能力相关，而形成油菜薹、红菜薹和白菜薹对有益元素富集能力差异的机制尚需进一步研究。

本试验结果表明，6 个油菜品种油菜薹的品质在杭州余杭和丽水龙泉存在显著差异，表明油菜薹的品质形成既要选择高营养品质的品种(系)，又要考虑生态区对油菜薹品质形成的影响。在油菜生育前期，丽水龙泉的最高气温明显高于杭州余杭，而最低气温差异较小。油菜在抽薹前较高的气温有利于增加叶片生长量，促进光合作用，增加光合产物的积累，为菜薹提供充足的碳水化合物。这可能是造成丽水龙泉油菜薹糖类物质高于杭州余杭的重要气象因素。油菜薹中的维生素C 与碳水化合物含量在不同生态区的表现类似，这可能与维生素C 合成需要大量碳水化合物有关[18]。维生素B1和维生素B6的合成与油菜对氮素的吸收和同化有关[19-21]，因此，维生素B1和维生素B6的含量在杭州余杭和丽水龙泉的差异既涉及油菜在两地氮素吸收的差异，又与吸收的氮素在油菜器官中的同化与转运密切相关，其差异形成的机制有待进一步研究。油菜薹中的微量元素在杭州余杭和丽水龙泉有显著差异。杭州余杭土壤中微量元素含量高于丽水龙泉，是杭州余杭生产的菜薹具有较高微量元素含量的重要物质基础；而两地区土壤环境的差异，如土壤的温度、湿度、微量元素以及土壤微生物群落等也可能是影响油菜薹微量元素积累差异的重要因素[22-24]。

表5 杭州余杭和丽水龙泉两地油菜菜薹微量元素含量变化Table5 Comparison of Fe，Mn，Cu，Zn，and Se content in young stem of six rapeseed varieties in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

表6 杭州余杭和丽水龙拉两地油菜摘薹后菜薹产量、籽粒产量以及经济效益比较Table6 Costs comparison of young stem and seed yield after young stem harvesting in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

“油蔬”两用型油菜既要收获较高的菜薹产量，又要保证籽粒产量。本试验中，杭州余杭和丽水龙泉两地与品种(系)的互作效应对的菜薹产量影响不显著，说明在合适的栽培条件下，在不同生态区均可获得较高的菜薹产量。油菜薹产量的形成在营养生长后期、生殖生长前期；籽粒产量的形成除菜薹形成期外，还要经历现蕾、抽薹、开花、角果发育等过程，每一环节均易遭受不同生态环境的影响，导致籽粒产量的稳定性降低。前人研究表明，“油蔬”两用型油菜品种浙双72经过摘薹、施用适量尿素后，油菜籽粒产量高于不摘薹处理[7]。本研究虽未设置不摘薹对照，但其产量仍得到了一定的保证。与其他作物类似，油菜经过摘薹，去除顶端优势，在提供适量氮肥的基础上，可促进分枝的形成，弥补因主花序的摘除而造成的潜在产量损失[25-27]。本研究中，B46 和B58 具有较高的菜薹产量和菜薹产值，而其氮肥弥补籽粒产量效应较小，因此，可将提高种植密度的方式应用于菜薹生产[28]。综上所述，在合理的生态条件下，根据当地生产发展的需求，选择合理的品种是发展“油蔬”两用型油菜生产必须考虑的重要因素。

4 结论

本研究明确了油菜薹的营养品质优于红菜薹和白菜薹。6 个油菜品种(系)菜薹碳水化合物和维生素类物质含量在丽水龙泉显著高于杭州余杭；而从土壤中吸收并积累的微量元素类物质包括Fe、Cu、Zn 和Se，其含量在杭州余杭显著高于丽水龙泉。籽粒产量和油菜薹产量在杭州余杭显著高于丽水龙泉。油菜薹的产量可通过品种选择或其他栽培措施达到高产目的；而菜薹的营养品质和摘薹后籽粒产量在不同地区种植时需考虑油菜菜薹品质的环境效应。种植“油蔬”两用型油菜品种可增加经济效益1 倍以上。本研究为“油蔬”两用型油菜品种利用以及不同生态区优质高产栽培提供了理论依据。