龔小雅 吳鳳芝 朱維偉

摘要：為了解土壤不同含水量及種植茬次對(duì)水芹生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，以水芹為試驗(yàn)材料，采用盆栽方法，研究了水芹的生長(zhǎng)與品質(zhì)。試驗(yàn)設(shè)置4種不同栽培方式：（1）水芹-水芹：100%土壤含水量（SS1），（2）水芹-水芹：80%土壤含水量（SS8），（3）冬閑-水芹：100%土壤含水量（OS1），（4）冬閑-水芹：80%土壤含水量（OS8）。結(jié)果表明，栽培1茬水芹的淹水和濕栽處理的地上部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量顯著高于栽培2茬的水芹處理，栽培1茬水芹的淹水處理的株高、分蘗數(shù)、地下部鮮質(zhì)量及干質(zhì)量顯著高于栽培2茬的水芹處理;此外，栽培2茬水芹的淹水處理的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量顯著高于濕栽處理;水芹的纖維素和亞硝酸鹽含量未受影響。相關(guān)性分析表明，栽培1茬水芹的淹水處理的可溶性蛋白含量與分蘗數(shù)正相關(guān)，栽培1茬水芹的濕栽處理的亞硝酸鹽含量與分蘗數(shù)負(fù)相關(guān)，則增加分蘗數(shù)可使水芹可溶性蛋白含量升高，亞硝酸鹽含量降低。因此，進(jìn)行1茬水芹淹水與濕栽后，水芹的生長(zhǎng)與品質(zhì)均優(yōu)于2茬栽培，而進(jìn)行2茬栽培水芹淹栽優(yōu)于濕栽處理。

關(guān)鍵詞：土壤含水量;水芹生長(zhǎng);品質(zhì);淹栽;濕栽

中圖分類號(hào)：S636.304?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）14-0183-04

水芹（Oenanthe stolonifera D.C.）是傘形花科草本植物，別稱紫堇、水英等[1]，在我國(guó)栽培歷史久遠(yuǎn)，以莖和葉柄為主要食用部位，具有很高的營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)療價(jià)值，具有清熱解毒、降血壓的作用[2-3]。水芹有較強(qiáng)的耐寒性和抗性，病蟲(chóng)害少，產(chǎn)量高穩(wěn)，生長(zhǎng)周期短，栽培方式多樣，既可以露地栽培又可以保護(hù)地栽培[4-6]。北方溫室冬季寒冷，受條件的制約許多作物無(wú)法生產(chǎn)，大多數(shù)溫室冬季處于空閑狀態(tài)，因此在秋冬生產(chǎn)結(jié)束、冬春生產(chǎn)開(kāi)始之間的休閑時(shí)期種植水芹，可有效提高土地利用率。

當(dāng)前，我國(guó)各方面處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，人民物質(zhì)生活水平顯著提升，對(duì)食品的需求從基于溫飽果腹到追求營(yíng)養(yǎng)保健，除了更加關(guān)注外在形態(tài)也更加注重內(nèi)在品質(zhì)。為提高蔬菜品質(zhì)，研究者們提出很多建議措施并提供了科學(xué)依據(jù)。例如，李麗等研究表明，向土壤施用20～40 t/hm2生物炭時(shí)，能提高西芹產(chǎn)量，降低西芹硝酸鹽含量[7];分別用冷白光、暖白光、多色光為光源對(duì)紫花苜蓿芽苗菜進(jìn)行照明，多色光處理下的紫花苜蓿芽苗菜子葉有更高含量的葉綠素和類胡蘿卜素[8];近年來(lái)，關(guān)于水芹田間栽培技術(shù)及配套設(shè)施的研究也層出不窮[6，9]，水芹的品質(zhì)也因環(huán)境條件與栽培方式而產(chǎn)生差異[10-13]，對(duì)水芹進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌堤幚恚瑫?huì)影響水芹葉綠素代謝相關(guān)基因的表達(dá)量，促進(jìn)葉綠素分解，改善其外觀質(zhì)量和風(fēng)味[14]。比較濕地栽培與深水栽培對(duì)水芹株高與產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，深水栽培的水芹株高與產(chǎn)量均高于濕地栽培[15];石如瓊等也報(bào)道了關(guān)于水芹栽培生長(zhǎng)適宜的最低土壤含水量在 80%～90%之間，G0601品系的水芹在土壤含水量90%～100%時(shí)的可溶性蛋白和可溶性糖含量更高[16]。關(guān)于不同生境下水芹品質(zhì)的測(cè)定研究有很多，同時(shí)栽培茬次也會(huì)影響蔬菜生長(zhǎng)與品質(zhì)，但將不同土壤含水量與栽培茬次相結(jié)合，探討水芹品質(zhì)的研究還很少。本試驗(yàn)進(jìn)行了土壤含水量分別在100%和80%時(shí)，栽培1茬和2茬水芹對(duì)水芹生長(zhǎng)與品質(zhì)影響的研究，茬次選擇以不影響正常溫室冬春生產(chǎn)為主，故而選擇1茬栽培和2茬栽培。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年1月20號(hào)在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施園藝工程中心的溫室內(nèi)采用桶栽法進(jìn)行，供試水芹由揚(yáng)州大學(xué)提供;土壤為東北農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施工程中心的黃瓜連作土。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用盆栽，盆的規(guī)格為上內(nèi)徑23 cm，下內(nèi)徑17 cm，高20 cm，裝土10 kg。試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理（表1，以下統(tǒng)稱100%土壤含水量栽培為淹水栽培，80%土壤含水量栽培為濕潤(rùn)栽培），每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)栽培5盆，每盆種植5株水芹。SS1、SS8種植第1茬水芹時(shí)，OS1、OS8休閑，栽培40 d水芹采收后，4個(gè)處理同時(shí)定植水芹，40 d后同時(shí)取樣，測(cè)定生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)。試驗(yàn)期間用MEET-1000+型土壤濕度計(jì)（大連祺峰科技有限公司）監(jiān)測(cè)土壤含水量（體積含水量）。

1.2.1 土壤含水量及茬次對(duì)水芹生長(zhǎng)的影響

SS1和SS8的第2茬水芹與OS1和OS8的水芹同時(shí)定植，栽培40 d后采收，試驗(yàn)測(cè)定SS1及SS8的第2茬水芹，OS1和OS8的水芹。以盆栽土層為分界，分為地上部和根系2個(gè)部分，分別測(cè)定鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，并在采收時(shí)田間統(tǒng)計(jì)水芹主莖長(zhǎng)與分株數(shù)。

1.2.2 土壤含水量及茬次對(duì)水芹品質(zhì)的影響

栽培40 d后，取SS1和SS8的第2茬水芹與OS1和OS8的水芹鮮莖測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)，包括亞硝酸鹽、可溶性糖、可溶性蛋白、纖維素的含量。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

主莖長(zhǎng)：每個(gè)處理的單次重復(fù)隨機(jī)選取15株，測(cè)量每個(gè)處理中水芹單株主莖長(zhǎng)。

分蘗數(shù)：每個(gè)處理的單次重復(fù)隨機(jī)選取15株，記錄每個(gè)處理中水芹單株分蘗數(shù)。

鮮質(zhì)量、干質(zhì)量：每個(gè)處理的單次重復(fù)隨機(jī)選取15株，用自來(lái)水洗凈擦干后分為地上部與根系2個(gè)部分，稱量鮮質(zhì)量后在105 ℃下殺青30 min，80 ℃ 烘干，再稱量干質(zhì)量。

可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[17];可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[17];硝酸鹽含量測(cè)定采用水楊酸比色法[17];纖維素含量測(cè)定參考王學(xué)奎的方法[17]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)中原始數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel Office 2016軟件進(jìn)行整理，數(shù)據(jù)處理采用SAS 8.1軟件中Tukey進(jìn)行方差分析，相關(guān)性分析采用SPSS的Pearson相關(guān)分析，采用Origin 85進(jìn)行繪圖，采用Microsoft Excel Office 2016繪制三線表。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水量及栽培茬次對(duì)水芹生長(zhǎng)的影響

由表2可知，不同栽培土壤含水量及栽培茬次對(duì)水芹主莖長(zhǎng)和分蘗數(shù)的影響中，只栽培一茬的水芹淹水處理（OS1）的主莖長(zhǎng)顯著高于栽培至第二茬淹水（SS1）及第二茬濕栽（SS8）水芹處理;所有淹水栽培的水芹處理的分蘗數(shù)顯著高于所有濕潤(rùn)種植的水芹（P<0.05）。

土壤含水量及栽培茬次對(duì)水芹鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響中，只種植1茬水芹處理的地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量顯著高于種植第2茬水芹的處理，且栽培至第2茬的水芹濕栽處理（SS8）的地上部干質(zhì)量顯著高于栽培至第2茬的水芹淹水處理（SS1）（圖1-a）;只種植1茬水芹的淹水處理（OS1）的地下部鮮質(zhì)量顯著高于其他處理，其地下部干質(zhì)量顯著高于所有栽培至第2茬水芹的處理（圖1-b）;只栽培1茬的水芹處理的全株鮮質(zhì)量和全株干質(zhì)量顯著高于種植至第2茬的水芹處理，且栽培1茬水芹的淹水處理（OS1）全株鮮質(zhì)量顯著高于濕栽處理（OS8），種植至第2茬的濕栽處理（SS8）全株干質(zhì)量顯著高于淹水處理（SS1）（圖1-c）。

2.2 土壤含水量及栽培茬次對(duì)水芹營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

如圖2所示，土壤含水量及栽培茬次對(duì)水芹亞硝酸鹽含量的影響中，各處理間無(wú)顯著性差異（圖2-a）;土壤含水量及栽培茬次對(duì)水芹可溶性糖含量的影響中，只栽培1茬水芹處理的可溶性糖含量顯著高于栽培至第2茬的水芹處理，且栽培至第2茬的水芹淹水處理（SS1）顯著高于栽培至第2茬的水芹濕栽處理（SS8）（圖2-b）; 土壤含水量及茬次對(duì)水芹可溶性蛋白含量的影響中，只栽培1茬水芹的處理顯著高于栽培至第2茬的水芹處理，且栽培至第2茬的水芹淹水處理（SS1）顯著高于栽培至第2茬的濕栽處理（SS8）（圖2-c）;土壤含水量及茬次對(duì)水芹纖維素含量的影響中，各處理間無(wú)顯著性差異（圖2-d）。

2.3 水芹生長(zhǎng)與品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表3可知，水芹生長(zhǎng)與品質(zhì)的相關(guān)性分析表明，栽培1茬水芹的濕栽處理（OS8）與水芹亞硝酸鹽含量呈顯著負(fù)相關(guān)，栽培1茬水芹的淹水處理（OS1）與水芹可溶性蛋白含量呈顯著正相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

大量研究表明，土壤水分變化會(huì)直接影響植株的產(chǎn)量與品質(zhì)。馬彥麟在紫花苜蓿的不同生育期進(jìn)行水分調(diào)控，粗蛋白含量對(duì)水分調(diào)控程度的減輕呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，粗脂肪和粗灰分含量呈遞增趨勢(shì)[18];石如瓊等的研究表明，不同品種的水芹在土壤含水量為90%～100%時(shí)的株高與產(chǎn)量均處于較高的水平[16]。本研究表明，只栽培1茬的水芹淹水處理的主莖長(zhǎng)、分蘗數(shù)、干質(zhì)量及鮮質(zhì)量顯著高于栽培至2茬的水芹處理，可能是由于土壤淹水有利于土壤中有效磷的釋放，鐵磷是植物難以吸收利用的形態(tài)，淹水的土壤處于持續(xù)缺氧狀態(tài)，三價(jià)鐵被還原為二價(jià)鐵，無(wú)定形鐵生成，二價(jià)鐵與有效磷呈顯著正相關(guān)，則有效磷釋放[19-20]，這有利于植株生長(zhǎng)發(fā)育、提高產(chǎn)量[21];也有可能是淹水時(shí)淹水的水面將光反射到水芹葉背面，葉片進(jìn)行了更多的光合作用，積累了更多的有機(jī)物質(zhì)，水芹生長(zhǎng)更快。

本研究還發(fā)現(xiàn)只栽培1茬的水芹處理的可溶性糖和可溶性蛋白含量都顯著高于栽培至第2茬的水芹處理，且栽培了2茬水芹的第2茬水芹淹水處理的可溶性蛋白和可溶性糖含量顯著高于栽培至第2茬的水芹濕栽處理。栽培1茬水芹的淹水處理的可溶性蛋白含量與分蘗數(shù)顯著正相關(guān)，則可溶性蛋白含量的增加可能與分蘗數(shù)增加有關(guān)。此外，可能的原因：一是與更長(zhǎng)時(shí)間的淹水和濕栽后土壤速效養(yǎng)分含量下降有關(guān)[22];二是連續(xù)栽培2茬水芹時(shí)，土壤更長(zhǎng)時(shí)間處于缺氧狀態(tài)，土壤孔隙度下降、氧化還原電位降低，土壤中的養(yǎng)分活化時(shí)間短，未能被植株充分利用。隨著土壤含水量的上升，植株的凈光合速率會(huì)上升[23]，即在土壤含水量高時(shí)，植物進(jìn)行了更強(qiáng)的光合作用，合成更多有機(jī)物，轉(zhuǎn)運(yùn)了更多可溶性糖和可溶性蛋白。

在本研究中，各處理間水芹的亞硝酸鹽和纖維素含量沒(méi)有顯著性差異，但進(jìn)行1茬水芹濕栽的處理亞硝酸鹽含量與分蘗數(shù)顯著負(fù)相關(guān)。蔬菜中硝酸鹽積累過(guò)程復(fù)雜，纖維素是一種多糖類物質(zhì)，以碳為骨架，土壤的碳氮水平對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)也是關(guān)鍵的質(zhì)量參數(shù)，直接影響植株吸收利用與轉(zhuǎn)運(yùn)，因?yàn)槠渑c作物的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)、田間持水量等有著緊密聯(lián)系[24]。因此在不同土壤含水量和栽培茬次的影響下，土壤中碳、氮的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)會(huì)發(fā)生怎樣的變化，有待進(jìn)一步研究。

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收稿日期：2019-08-02

作者簡(jiǎn)介：龔小雅（1994—），女，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，碩士研究生，研究方向?yàn)樵O(shè)施園藝與蔬菜生理生態(tài)。E-mail：782793084@qq.com。

通信作者：吳鳳芝，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施園藝與蔬菜生理生態(tài)連作障礙的克服研究。E-mail：fzwu2006@aliyun.com。