林寶剛 任 韻 柳 寒 何偉民 張冬青 吳德志 余華勝 華水金

(1浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所，浙江 杭州 310021；2湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 湖州 313000；3 麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000；4浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江，杭州 310058)

油菜是我國重要的油料作物，年產(chǎn)菜籽量約達(dá)1.40×107t[1]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的提出、實施以及深化，要求種植者在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)上不僅要有數(shù)量保障，而且在質(zhì)量上要更加突出多元化、綠色化和優(yōu)質(zhì)化等特點；在以新需求為導(dǎo)向的油菜產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展中，油菜多功能的開發(fā)和應(yīng)用，包括菜用、觀賞用、飼用、蜜用、肥用和藥用等，改變了傳統(tǒng)油菜生產(chǎn)僅作為菜籽榨油供人們食用的單一功能，極大地延伸了油菜的產(chǎn)業(yè)鏈[2-3]。

長江流域是我國主要的冬油菜產(chǎn)區(qū)，主要采用水稻-油菜輪作(以簡稱“稻-油輪作”)，即水旱輪作模式。長期實踐表明，油-稻輪作對提高土壤肥力，調(diào)節(jié)生態(tài)平衡，實現(xiàn)水稻和油菜綠色、周年高產(chǎn)高效具有重要意義[4-5]。油菜除了肥田之外，還能作為蔬菜食用。浙江省部分地區(qū)如寧紹平原一帶，歷來具有食用菜蕻(嫩菜薹)的習(xí)慣，如寧波的“萬年青”是當(dāng)?shù)刂娘L(fēng)味菜。因地制宜地發(fā)展油菜油用、菜用等多功能途徑，是油菜發(fā)展的一次重要飛躍[4]。

作為“油蔬”兩用型油菜，食用部分是油菜薹。目前，盡管已經(jīng)有部分種植者和農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)對油菜薹的生產(chǎn)有了一定程度的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，但關(guān)于油菜薹開發(fā)利用過程中若干科學(xué)問題仍缺乏系統(tǒng)研究，如油菜薹與紅菜薹和白菜薹等其他十字花科菜薹的品質(zhì)差異；不同油菜品種之間菜薹的品質(zhì)差異；不同生態(tài)區(qū)之間相同油菜品種菜薹的品質(zhì)差異；采收菜薹后對油菜種植效應(yīng)的影響等。理清上述問題，對以油菜薹為載體促進(jìn)農(nóng)民增收、提高油菜種植效益具有重要的理論和實踐意義。

油菜薹作為食用蔬菜，其感觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)備受關(guān)注。感觀品質(zhì)主要指食味品質(zhì)，通過品嘗確定其是否適合食用的基本指標(biāo)，主要包括是否含有辛辣氣味的硫甙類物質(zhì)，以及甜度、脆嫩、有無渣滓等指標(biāo)。營養(yǎng)品質(zhì)主要涉及維生素類物質(zhì)以及微量元素含量，如鋅、硒等。目前，研究者僅在油菜薹采摘技術(shù)以及采摘后油菜籽保產(chǎn)技術(shù)方面有少量報道，如摘薹次數(shù)對油菜產(chǎn)量的影響等[6]，但尚未涉及油菜薹品質(zhì)的比較。本研究對油菜薹、紅菜薹和白菜薹3 種十字花科菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行比較，并對6 個油菜品種的菜薹在杭州余杭和麗水龍泉2 個生態(tài)區(qū)的品質(zhì)表現(xiàn)和摘薹后的種植效益進(jìn)行分析，旨在為油菜薹作為蔬菜以及油蔬兩用生產(chǎn)技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用油菜品種為浙雙72、浙油50、浙油51、中雙11、B46、B58；中雙11 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所提供，其余材料均來自浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所油菜育種與栽培研究室。該6個品種(系)經(jīng)過前期品嘗鑒定，確認(rèn)為油菜薹口感佳的品種(系)。紅菜薹和白菜薹品種分別為金秋紅二號和上海青，購自壽光市金凱種業(yè)有限公司和杭州三江種業(yè)有限公司。

1.2 試驗地概況

本研究設(shè)置2 個試驗，試驗1 在湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗基地開展，試驗地土壤養(yǎng)分含量為全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。試驗2 分別設(shè)于杭州市余杭區(qū)良渚麟海蔬果專業(yè)合作社和麗水市龍泉市小梅專業(yè)合作社進(jìn)行，兩地生態(tài)環(huán)境差異較大。杭州余杭屬于杭嘉湖平原，土壤肥沃，是浙江省重要的蔬菜種植地區(qū)；麗水龍泉屬于高山優(yōu)質(zhì)蔬菜區(qū)。兩地土壤養(yǎng)分含量除有效Mn 外，杭州余杭均高于麗水龍泉(表1)。在油菜生長季兩地氣溫均表現(xiàn)為先降低后升高，且在1月下旬氣溫最低。從最高溫度看，油菜整個生育期杭州余杭的氣溫比麗水龍泉低。從最低溫度看，從12月下旬至3月中旬，麗水龍泉的最低氣溫高于杭州余杭，其余時間差別不明顯(圖1)。

表1 杭州余杭和麗水龍泉試驗地土壤主要養(yǎng)分含量Table1 Main soil nutrients in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

1.3 試驗設(shè)計

試驗分為兩組:第一組為油菜薹(浙油50)、紅菜薹(金秋紅二號)和白菜薹(上海青)品質(zhì)比較試驗(試驗1)；第二組為6 個油菜品種(系)在不同生態(tài)區(qū)(杭州余杭和麗水龍泉)油菜薹品質(zhì)比較試驗(試驗2)。兩組試驗均為完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3 次重復(fù)。試驗1以油菜薹、紅菜薹和白菜薹3 種十字花科菜薹用品種為3 個試驗處理。試驗2 為一年多點試驗，每個生態(tài)區(qū)均以6 個油菜品種(系)作為試驗處理。兩組試驗均于2017年10月1日進(jìn)行穴盤育苗，苗齡40 d 時進(jìn)行移栽，移栽密度為120 000 株·hm-2，株距與行距分別為20 和30 cm，小區(qū)面積30 m2。采用油菜專用肥(湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司，N-P2O3-K2O:25-7-8)作為底肥，施用量為750 kg·hm-2；生育期內(nèi)不灌水。因不同油菜品種(系)的熟期差異，當(dāng)油菜品種(系)菜薹達(dá)到采摘標(biāo)準(zhǔn)后立即進(jìn)行采收。采收后，追施尿素112.5 kg·hm-2。試驗地除苗期進(jìn)行1 次猿葉甲以及菜青蟲防治外，至菜薹采收前均不施藥。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 菜薹取樣及品質(zhì)指標(biāo)檢測 油菜抽薹后，當(dāng)菜薹高度達(dá)到35 cm 時，進(jìn)行采樣[7]。油菜薹的采樣高度統(tǒng)一為15 cm。紅菜薹和白菜薹的取樣標(biāo)準(zhǔn)與油菜薹一致。菜薹可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[8]；維生素C 含量采用比色法測定[8]；維生素B1和B6含量采用高效液相色譜法和微生物法測定[9-10]，有效Fe、Mn、Cu、Zn 含量和全Se 含量采用美國賽默飛Thermo Fisher x-series Ⅱ電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS)測定[11]。

圖1 油菜生長季節(jié)(2017年10月至2018年4月)杭州余杭和麗水龍泉最高溫和最低溫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 產(chǎn)量測定 試驗2 中杭州余杭和麗水龍泉兩地的6 個油菜品種摘薹采樣、每小區(qū)施用等量尿素后在成熟期進(jìn)行脫粒測產(chǎn)，小區(qū)產(chǎn)量折算成畝產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗1 油菜薹、紅菜薹和白菜薹營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)平均值采用單因素方差分析，各平均值之間的差異采用新復(fù)極差法分析[12]。試驗2 杭州余杭與麗水龍泉兩地油菜薹品質(zhì)指標(biāo)、籽粒和菜薹產(chǎn)量首先進(jìn)行同質(zhì)性(齊性)測驗。由于各試驗點誤差均方差異不顯著，因此，兩地數(shù)據(jù)合并進(jìn)行聯(lián)合分析。各品種(系)品質(zhì)、籽粒測驗，產(chǎn)量和菜薹產(chǎn)量的兩點試驗結(jié)果進(jìn)行F測驗，統(tǒng)計分析過程中，采用混合模型，品種(系)為固定模型，試驗點和區(qū)組為隨機(jī)模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜薹、紅菜薹和白菜薹品質(zhì)比較

紅菜薹和白菜薹是市場上供應(yīng)的主要菜薹種類。由表2可知，油菜薹的可溶性總糖含量分別是紅菜薹和白菜薹的2.03 和1.82 倍。因此，就口感而言，油菜薹甜度高于紅菜薹和白菜薹。油菜薹和紅菜薹的維生素C 含量差異不顯著，但均顯著高于白菜薹，白菜薹的維生素C 含量僅為油菜薹的38.38%。油菜薹的維生素B1和B6含量顯著高于紅菜薹和白菜薹。Zn 和Se 是公認(rèn)的有益營養(yǎng)元素。油菜薹的有效Zn 和全Se含量相比白菜薹和紅菜薹均具有顯著優(yōu)勢，白菜薹中這2 種營養(yǎng)元素含量最低。油菜薹的有效Zn 和全Se含量分別是白菜薹的1.81 和1.67 倍。綜上，油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)明顯高于紅菜薹和白菜薹，白菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)最低。

2.2 不同油菜品種油菜薹在不同生態(tài)區(qū)的品質(zhì)表現(xiàn)

2.2.1 碳水化合物含量變化 由表3可知，麗水龍泉油菜薹的糖類物質(zhì)平均含量(除果糖外)均顯著高于杭州余杭(P＜0.05)，表明該地區(qū)有利于油菜薹積累更多的糖類物質(zhì)。不同油菜薹品種(系)對糖類物質(zhì)含量有極顯著影響。4 種糖類物質(zhì)含量均受地點與油菜品種(系)互作的極顯著影響。就不同品種(系)而言，可溶性總糖、果糖、蔗糖和淀粉含量在杭州余杭和麗水龍泉兩地的平均含量位于前三的分別是B58>浙油51>浙雙72、浙油51>B58>浙雙72、B58>浙油51>浙雙72、浙雙72>B58>浙油50。由此可知，B58、浙油51 和浙雙72 菜薹中的各種糖類物質(zhì)含量整體較其他品種具有明顯的優(yōu)勢。

2.2.2 維生素類物質(zhì)含量 由表4可知，3 種維生素類物質(zhì)(維生素C、維生素B1和維生素B6)含量均表現(xiàn)為麗水龍泉各品種均值顯著高于杭州余杭(P＜0.05)，增幅分別為16.53%、9.89%和12.90%。與菜薹中糖類物質(zhì)含量相似，兩地不同油菜品種(系)油菜薹中3 種維生素類物質(zhì)含量不僅受到品種的極顯著影響，而且受到地點與油菜品種(系)互作的極顯著影響。不同品種(系)菜薹不同維生素類物質(zhì)含量在兩地表現(xiàn)差異較大。各品種(系)菜薹中維生素C 含量在杭州余杭相對穩(wěn)定，但是在麗水龍泉差異很大，中雙11 和浙雙72 個品種遠(yuǎn)高于其他品種；就菜薹維生素B1和維生素B6含量而言，B58 在杭州余杭和麗水龍泉兩地的表現(xiàn)均比較突出。

表2 油菜薹、紅菜薹和白菜薹營養(yǎng)品質(zhì)比較Table2 Quality comparison among young stem of rapeseed (Brassica napus L.)， Brassica parachinensis L.Bailey，and Brassica campestris L. var. Shanghaiqing

表3 杭州余杭和麗水龍泉兩地6 個油菜品種(系)菜薹可溶性總糖、果糖、蔗糖和淀粉含量比較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 含量均顯著高于麗水龍泉(P＜0.05)，其增幅分別達(dá)到80.34%、25.55%、11.62%和70.90%；但有效Mn 含量則存在相反趨勢。不同油菜品種(系)油菜薹中各微量元素含量存在著極顯著差異，且地點與油菜品種(系)之間存在極顯著互作，因此，油菜薹中的微量元素含量差異與兩者之間的互作密切相關(guān)。就不同品種(系)而言，浙油50 菜薹的有效Fe 和有效Cu 含量均為最高，表明該品種菜薹在吸收和積累這2 種元素上具有明顯優(yōu)勢。菜薹的有效Zn 含量在麗水龍泉也表現(xiàn)為浙油50 最高，而在杭州余杭則為B46 最高。菜薹的全Se 含量在杭州余杭和麗水龍泉分別以浙雙72 和浙油51 最高。

表4 杭州余杭和麗水龍泉兩地6 個油菜品種(系)菜薹維生素C、維生素B1 和維生素B6 含量比較Table4 Comparison of vitamin C，B1，and B6 content in young stem of six rapeseed varieties in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

2.3 不同油菜品種在不同地點籽粒產(chǎn)量和菜薹產(chǎn)量表現(xiàn)

比較“油蔬”兩用型油菜品種(系)收獲菜薹產(chǎn)量和菜薹采摘后的籽粒產(chǎn)量，結(jié)果如表6所示。無論是籽粒產(chǎn)量還是菜薹產(chǎn)量，杭州余杭與麗水龍泉均存在顯著差異(P＜0.05)，杭州余杭較麗水龍泉平均增產(chǎn)分別達(dá)9.00%和3.92%。不同油菜品種(系)的籽粒產(chǎn)量受到地點與油菜品種(系)互作的極顯著影響，而對菜薹產(chǎn)量無顯著互作效應(yīng)。油菜籽粒產(chǎn)量在杭州余杭和麗水龍泉位于前三的油菜品種(系)分別為浙油51>浙油50>中雙11 和浙雙72>浙油51>浙油50。就菜薹產(chǎn)量而言，兩地位于前三的油菜品種(系)均為B46>B58>浙油51。杭州余杭和麗水龍泉兩地的平均油菜籽粒、菜薹和總產(chǎn)值(籽粒和菜薹產(chǎn)值之和)結(jié)果表明，浙油51 具有最高的平均籽粒產(chǎn)值、B46 具有最高的平均菜薹產(chǎn)值、浙油51 具有最高的平均總產(chǎn)值。

3 討論

在植株冠層形成之前，油菜薹既是根系和葉片吸收、合成營養(yǎng)物質(zhì)后向生殖器官(蕾、花和角果)運輸?shù)耐ǖ?，又是貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的關(guān)鍵器官。油菜薹作為蔬菜時，具有較高的營養(yǎng)價值。本研究對油菜薹、紅菜薹和白菜薹這3 種菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)油菜薹具有非常明顯的優(yōu)勢。油菜薹可溶性總糖含量顯著高于紅菜薹和白菜薹，導(dǎo)致口味偏甜?？赡苁怯捎诓墒沼筒宿窌r植株處于莖稈快速伸長階段，此時以積累可溶性糖為主[13]；此外，油菜抽薹通常始于越冬期之后(1月份或以后)，此時氣溫處于油菜生長季節(jié)的最低時期，因此，前期油菜大量短柄葉和少量長柄葉通過光合作用積累較多光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至抽薹的莖稈中，一方面用于莖稈的伸長，另一方面可能用于抵御低溫[14-15]。植物細(xì)胞中糖分積累較多，能夠增加細(xì)胞滲透勢，降低細(xì)胞冰點，提高抗凍性，這也是油菜薹在該階段積累大量糖類物質(zhì)，形成甜度較大、口感較好的重要基礎(chǔ)。紅菜薹和白菜薹在摘薹階段也能積累糖類物質(zhì)，其含量低于油菜薹，可能是因為其光合效率與油菜薹有差異。同時，本研究發(fā)現(xiàn)油菜薹中的維生素B1和B6均顯著高于紅菜薹和白菜薹(除紅菜薹的維生素C 含量差異不顯著)，可能是由于不同菜薹品種對養(yǎng)分的吸收和同化能力存在差異[16-17]。此外，油菜薹對有效Zn 和全Se 的富集效果顯著優(yōu)于紅菜薹和白菜薹。這種積累的差異既與3 種菜薹植株根系對微量元素吸收差異有關(guān)，又與其從根系到菜薹頂部的長距離運輸能力相關(guān)，而形成油菜薹、紅菜薹和白菜薹對有益元素富集能力差異的機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

本試驗結(jié)果表明，6 個油菜品種油菜薹的品質(zhì)在杭州余杭和麗水龍泉存在顯著差異，表明油菜薹的品質(zhì)形成既要選擇高營養(yǎng)品質(zhì)的品種(系)，又要考慮生態(tài)區(qū)對油菜薹品質(zhì)形成的影響。在油菜生育前期，麗水龍泉的最高氣溫明顯高于杭州余杭，而最低氣溫差異較小。油菜在抽薹前較高的氣溫有利于增加葉片生長量，促進(jìn)光合作用，增加光合產(chǎn)物的積累，為菜薹提供充足的碳水化合物。這可能是造成麗水龍泉油菜薹糖類物質(zhì)高于杭州余杭的重要氣象因素。油菜薹中的維生素C 與碳水化合物含量在不同生態(tài)區(qū)的表現(xiàn)類似，這可能與維生素C 合成需要大量碳水化合物有關(guān)[18]。維生素B1和維生素B6的合成與油菜對氮素的吸收和同化有關(guān)[19-21]，因此，維生素B1和維生素B6的含量在杭州余杭和麗水龍泉的差異既涉及油菜在兩地氮素吸收的差異，又與吸收的氮素在油菜器官中的同化與轉(zhuǎn)運密切相關(guān)，其差異形成的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。油菜薹中的微量元素在杭州余杭和麗水龍泉有顯著差異。杭州余杭土壤中微量元素含量高于麗水龍泉，是杭州余杭生產(chǎn)的菜薹具有較高微量元素含量的重要物質(zhì)基礎(chǔ)；而兩地區(qū)土壤環(huán)境的差異，如土壤的溫度、濕度、微量元素以及土壤微生物群落等也可能是影響油菜薹微量元素積累差異的重要因素[22-24]。

表5 杭州余杭和麗水龍泉兩地油菜菜薹微量元素含量變化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 杭州余杭和麗水龍拉兩地油菜摘薹后菜薹產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)效益比較Table6 Costs comparison of young stem and seed yield after young stem harvesting in Yuhang，Hangzhou，and Longquan，Lishui

“油蔬”兩用型油菜既要收獲較高的菜薹產(chǎn)量，又要保證籽粒產(chǎn)量。本試驗中，杭州余杭和麗水龍泉兩地與品種(系)的互作效應(yīng)對的菜薹產(chǎn)量影響不顯著，說明在合適的栽培條件下，在不同生態(tài)區(qū)均可獲得較高的菜薹產(chǎn)量。油菜薹產(chǎn)量的形成在營養(yǎng)生長后期、生殖生長前期；籽粒產(chǎn)量的形成除菜薹形成期外，還要經(jīng)歷現(xiàn)蕾、抽薹、開花、角果發(fā)育等過程，每一環(huán)節(jié)均易遭受不同生態(tài)環(huán)境的影響，導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量的穩(wěn)定性降低。前人研究表明，“油蔬”兩用型油菜品種浙雙72經(jīng)過摘薹、施用適量尿素后，油菜籽粒產(chǎn)量高于不摘薹處理[7]。本研究雖未設(shè)置不摘薹對照，但其產(chǎn)量仍得到了一定的保證。與其他作物類似，油菜經(jīng)過摘薹，去除頂端優(yōu)勢，在提供適量氮肥的基礎(chǔ)上，可促進(jìn)分枝的形成，彌補(bǔ)因主花序的摘除而造成的潛在產(chǎn)量損失[25-27]。本研究中，B46 和B58 具有較高的菜薹產(chǎn)量和菜薹產(chǎn)值，而其氮肥彌補(bǔ)籽粒產(chǎn)量效應(yīng)較小，因此，可將提高種植密度的方式應(yīng)用于菜薹生產(chǎn)[28]。綜上所述，在合理的生態(tài)條件下，根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)發(fā)展的需求，選擇合理的品種是發(fā)展“油蔬”兩用型油菜生產(chǎn)必須考慮的重要因素。

4 結(jié)論

本研究明確了油菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)于紅菜薹和白菜薹。6 個油菜品種(系)菜薹碳水化合物和維生素類物質(zhì)含量在麗水龍泉顯著高于杭州余杭；而從土壤中吸收并積累的微量元素類物質(zhì)包括Fe、Cu、Zn 和Se，其含量在杭州余杭顯著高于麗水龍泉。籽粒產(chǎn)量和油菜薹產(chǎn)量在杭州余杭顯著高于麗水龍泉。油菜薹的產(chǎn)量可通過品種選擇或其他栽培措施達(dá)到高產(chǎn)目的；而菜薹的營養(yǎng)品質(zhì)和摘薹后籽粒產(chǎn)量在不同地區(qū)種植時需考慮油菜菜薹品質(zhì)的環(huán)境效應(yīng)。種植“油蔬”兩用型油菜品種可增加經(jīng)濟(jì)效益1 倍以上。本研究為“油蔬”兩用型油菜品種利用以及不同生態(tài)區(qū)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供了理論依據(jù)。