豆瓣菜品种比较试验

肖龙仲，肖家昶，王 霏，郑开敏，马俊英， 贺茂林，郑阳霞*

(1.四川省雷波县教育体育和科学技术局，四川 雷波 616550；2.四川农业大学园艺学院，成都 611130)

豆瓣菜(NasturtiumofficinaleR.Br.)，又名西洋菜，是十字花科豆瓣菜属中的多年生水生草本植物，深受国人喜爱。豆瓣菜的茎叶柔嫩多汁、营养丰富，富含维生素、氨基酸等营养物质[1]。同时，豆瓣菜全草具有解毒利尿和防癌的功能[2-3]。豆瓣菜生长迅速，便于管理，适于生长在冷凉湿润的环境下，不耐热，较耐寒[4]。近几年，国内豆瓣菜的需求量快速增加并在我国的西南和华南等地广泛种植，尤其以广东栽培面积最大[5]。然而，四川地区尚未有规模的豆瓣菜人工种植。为满足成都市场对豆瓣菜的需求，丰富蔬菜市场，本试验收集了不同产地的豆瓣菜品种，通过比较7个地区的豆瓣菜在生长、品质、产量及叶绿素荧光参数方面的差异，为筛选出适宜在成都平原地区种植的优质高产的豆瓣菜品种提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

豆瓣菜品种为北京(绿金蓝种苗公司)、广东(盈科公司)、广西(平乐当地)、湖南(大汉农庄公司)、湖北(恩施当地)、四川(雅安野生)和山东(山东寿光市萤火虫农业科技公司)的7个豆瓣菜品种。

1.2 试验设计

以7个豆瓣菜品种为试验材料，选取大小均匀的豆瓣菜种子于2021年9月播种于装有2.5kg营养土的水培箱中，覆膜保持土壤湿润。种子发芽后，每2d浇水1次。待株高10～15cm时可进行定苗，每盆选留4株生长健壮、茎叶浓绿、无病虫害的幼苗。定苗后3d保持水深1～2cm，3d后水深保持在3～4cm，生长旺盛期保持水深5～7cm。每个品种6组重复，每隔10d施用1次0.2%复合肥(15：15：15)50mL，共施4次。生长期间要注意病虫害的防治，植株长到25 cm左右的时候即可收获。试验在四川农业大学设施农业种子与工程实验室进行。

1.3 测定方法

培养40d后，每处理随机选取15株，进行各项生长指标(叶宽、叶长、茎长、茎粗)、品质指标(可溶性蛋白、硝态氮、可溶性糖、维生素C)，叶绿素荧光参数的测定。随后对植物整株收获，测量鲜重以及根重。

使用直尺测量豆瓣菜的茎长，叶长和叶宽；用游标卡尺测量茎粗；营养指标均参照李合生的方法[6]：蒽酮比色法测定可溶性糖含量；采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质含量；紫外分光光度法测定硝酸盐含量；采用滴定法测定维生素C含量；采用TTC法测定根系活力；使用叶绿素荧光仪(PAM2500)测定豆瓣菜叶片的叶绿素荧光参数，将豆瓣菜幼苗放在暗室暗适应30min后测定慢速荧光诱导曲线，仪器自动记录下Fv(最大可变荧光)、Fv/Fm(PSⅡ潜在光能转化效率)、Fv/Fo(PSⅡ的潜在活性)、qP(光化学猝灭)、NPQ(非光化学猝灭)、ETR(相对电子传递速率)等荧光参数。上述指标测量完成后，对产量和地下部鲜重进行测定：掐取长度为10～15 cm幼苗进行称重，掐后植株缓苗快，每10d收获1次，收获2次之后，整株收获。将地上部及地下部鲜重清洗干净后用纸巾吸干水分放在电子天平上进行称量记录产量和根鲜重，其中产量为3次地上部鲜重之和。

1.4 综合评价

采用模糊数学隶属函数法对7个地区豆瓣菜品种的不同性状指标进行综合分析[7-8]。当该指标与生产性能正相关时，采用公式：Xij=(X-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。当该指标与生产性能呈负相关时，采用公式：Xij=1-(X-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)。式中：Xij表示第i种类j指标的隶属函数值；X表示某一指标某一品种重复的相对值(平均值)；Xjmax和Xjmin表示某一指标7个品种(系)所有重复中的最大值和最小值[9]。

1.5 数据处理

采用 Excel 2019 软件进行数据处理，统计分析采用SPSS 22.0，差异显著性比较使用 Duncan 新复极差法。使用Orign 2019 b进行绘图，图表中的数据为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同地区豆瓣菜的地上部生长指标

由表1可知，不同地区豆瓣菜地上部分的长势存在差异，以湖北和湖南豆瓣菜的长势最好。其中，湖南豆瓣菜的叶长、茎长和茎粗均高于其它地区豆瓣菜。湖北豆瓣菜的叶宽及地上部鲜重均高于其它地区豆瓣菜。而广西地区豆瓣菜的叶宽、叶长、茎长和地上部鲜重指标在7个地区的豆瓣菜中表现最差。说明从地上部分长势看，湖南和湖北豆瓣菜品种适宜在成都地区种植，其中湖北豆瓣菜的产量最高。

表1 豆瓣菜的地上部生长指标

2.2 不同地区豆瓣菜的地下部生长指标

由图1可知，湖北地区豆瓣菜的根系长势最好，其豆瓣菜根系鲜重和根系活力均显著高于其它地区的豆瓣菜品种。湖南和四川地区的豆瓣菜根系鲜重较低，同时根冠比也显著低于其它地区豆瓣菜品种。北京和四川地区豆瓣菜的根系活力在7个地区豆瓣菜品种中表现较差。说明从根系长势来看，湖北地区豆瓣菜最适宜在成都地区种植，而四川雅安野生豆瓣菜根系长势最弱。

图1 豆瓣菜的地下部生长指标

2.3 不同地区豆瓣菜的品质指标

由图2可知，不同地区的豆瓣菜品质指标存在差异，各指标之间没有相关性。山东地区的豆瓣菜品种可溶性糖含量最高，显著高于广东、湖南、湖北和四川地区的豆瓣菜品种。广东地区的豆瓣菜品种的可溶性蛋白品种含量最高，显著高于广西地区豆瓣菜品种。湖南地区的豆瓣菜品种硝酸盐含量最高，显著高于其它各地区豆瓣菜品种。广东地区豆瓣菜品种的维生素C含量显著高于广西、湖南和四川的豆瓣菜品种。说明各地区豆瓣菜的品质指标具有较大的差异，需要进一步利用隶属函数法对指标进行综合分析。

图2 豆瓣菜的品质指标

2.4 不同地区豆瓣菜的叶绿素荧光参数比较

由表2可知，各地区豆瓣菜品种的叶绿素荧光参数存在差异。湖南地区豆瓣菜的最大可变荧光(Fv)、PSⅡ最大潜在光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)在7个地区豆瓣菜品种中均为最大值。四川地区豆瓣菜(非光化学猝灭)NPQ值最高，显著高于其它6个地区豆瓣菜NPQ值；湖北地区豆瓣菜的光化学猝灭(qP)为最大值，显著高于其它地区豆瓣菜品种，同时湖北地区豆瓣菜的相对电子传递速率(ETR)最高。说明湖南和湖北地区豆瓣菜在成都栽培时的原初光能转化效率最高，同时湖南和湖北地区豆瓣菜电子传递速率较高，光能用于光化学反应的效率较高，因此较适宜在成都地区进行栽培。

表2 豆瓣菜的叶绿素荧光参数

2.5 不同豆瓣菜品种的隶属函数分析

综合试验结果来看(表3)，各项指标在不同地区豆瓣菜间的表现不一致，说明以单一某个指标评价其生产性能具有一定的局限性和片面性[10]。因此本试验基于各处理的生长指标、产量、品质指标及叶绿素荧光参数，对不同豆瓣菜采用了隶属函数法进行评价。结果表明，从生长指标来看，湖北地区豆瓣菜得分最高。从营养品质指标来看，广东地区豆瓣菜得分最高。从叶绿素荧光参数来看，湖南地区豆瓣菜得分最高；综合结果来看，湖南地区的豆瓣菜的各项指标和性状较好，最适合成都地区或气候条件相近的地区种植。

表3 不同地区豆瓣菜品种的隶属函数值

3 讨论

豆瓣菜的主要食用部分为植物的嫩茎叶，所以豆瓣菜叶长、叶宽、茎长、茎宽和产量是栽培管理的主要目标性状[11]。根系活力表示根系呼吸作用的强弱，根系活力的高低影响着植株的营养状况和产量水平[12]。本试验中，综合比较来看，湖北地区的豆瓣菜的根系发达，地上部分长势较好，产量较高，是最适宜在成都栽培的豆瓣菜品种。

豆瓣菜中的可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量是决定其营养品质的重要因素，本试验中不同地区的豆瓣菜品质之间有巨大的差异。可溶性糖的含量可以影响豆瓣菜的口感，同时为人体提供基本的营养物质[13]。可溶性蛋白是重要的渗透调节物质和营养物质，可以提高细胞的保水能力并维持细胞的渗透势平衡[14]。维生素C是蔬菜品质的重要评价指标之一，是生物体内一种抗氧化剂，可以保护机体免于氧化剂的威胁[15]。硝酸盐是衡量蔬菜安全问题的重要指标，人体摄入的硝酸盐大部分来自蔬菜，中国农产品安全质量无公害蔬菜要求叶菜中硝酸盐的限量为3000mg/kg[16]。本试验中，山东地区豆瓣菜的可溶性糖含量最高，广东地区豆瓣菜的可溶性蛋白和维生素C含量最高，参试的7个品种的硝酸盐含量均未超标。通过隶属函数综合比较得出广东地区的豆瓣菜营养品质最高。

叶绿素荧光参数作为光合作用的经典测量方法，可以间接反应植物光合作用过程中对光能的吸收、传递、耗散、分配，从而了解光合机构内部一系列重要的过程[17]。Fv反映了植物的光合中心叶片进行光化学反应的能力；FV/Fm代表PsⅡ的潜在活性、Fv/Fo代表PsⅡ原初光能转化效率；ETR代表光合电子传递速率；其次，叶绿素荧光是植物体内光合量子效率调节的一个重要方面，它分为光化学猝灭和非光化学猝灭两类。光化学猝灭系数(qP)反映了PSⅡ天线色素吸收的光能用于光化学传递的份额，非光化学猝灭系数(NPQ)反映了PSⅡ天线色素吸收的光能不能用于光合电子传递而以热的形式耗散掉的光能部分[18]。本试验中，湖南和湖北地区豆瓣菜的原初光能转化效率最高，湖南地区的最大可变荧光和PSⅡ的潜在活性最大，湖北地区豆瓣菜用于光化学猝灭的值最高，PSⅡ的潜在光化学反应的比例及相对电子传递速率均为最高，这与生长指标的结果一致。通过隶属函数比较分析，湖南地区的叶绿素荧光参数得分最高，最适宜在成都地区栽培。

4 结论

综上所述，在对所有指标进行隶属函数分析得出，在优先考虑产量的情况下，湖北地区豆瓣菜的长势最好和产量最高，适宜成都地区栽培；而综合考虑产量、品质指标及叶绿素荧光参数的情况下，湖南地区的豆瓣菜最适宜在成都平原地区种植并应用到生产实际中。