呂艷 江解增 吳桓銳 蔡秀健 楊倩倩
(揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜研究室,揚(yáng)州 225009)
水芹(Oenanthe stoloniferaD.C)為傘形科水芹屬多年水生宿根植物,以其嫩莖和葉柄供食用,作炒菜或涼拌,風(fēng)味鮮美清香[1]。水芹富含多種維生素、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、粗纖維和鈣、磷、鐵等礦質(zhì)營養(yǎng),具有清熱、利尿、降低血脂和血壓等醫(yī)療功效(例如,粗纖維能促進(jìn)腸道中腸器官的蠕動和消化腺的分泌),是一種公認(rèn)的保健蔬菜,深受消費(fèi)者的喜愛[2-3]。
水芹的適宜生長溫度為15~20 ℃,溫度在25℃以上時則水芹生長不良;秋冬季栽培的水芹于春夏季進(jìn)入抽薹開花期,其莖葉老化、粗纖維含量高(不僅食用口感差,還會影響人體對食物中其他營養(yǎng)物質(zhì)的吸收[3-4])。因此,傳統(tǒng)的水芹生產(chǎn)和消費(fèi)季節(jié)均在秋冬季和早春。但是,考慮到水芹超高的營養(yǎng)價值和市場需求,在夏季常通過選種耐熱品種和生產(chǎn)水芹芽菜來滿足消費(fèi)者對脆嫩水芹產(chǎn)品的需求。例如,在夏季高溫季節(jié)或在南方熱帶地區(qū),一般采用暗室軟化和全遮光膜覆蓋軟化的方式來生產(chǎn)水芹芽菜(遮光具有軟化效果),但是這兩種方式的生產(chǎn)成本均較高。生產(chǎn)實(shí)踐表明,暗室軟化除了需要建立暗室之外,還需要在其整個生產(chǎn)過程中進(jìn)行嚴(yán)格管理,水芹不可見光,否則會影響其產(chǎn)品品質(zhì),而全遮光膜覆蓋軟化(一般采用0.12~0.14 mm厚的黑白雙面膜)則不需要專門建筑,在一定程度上優(yōu)于暗室軟化[5]。研究表明,黑地膜在韭黃軟化栽培上應(yīng)用,有增產(chǎn)、節(jié)支、省工等作用[6];安徽廬州水芹[7]軟化采用平面覆蓋黑膜(黑膜具有一定的透光性)加稻草加黑膜的方式來生產(chǎn)水芹芽菜,獲得了成功;具有10%透光性的綠白雙面膜也被成功應(yīng)用于香菇[8]、羊肚菌[9]生產(chǎn)。但是,關(guān)于在水芹秋茬栽培采收結(jié)束后,能否在原有基礎(chǔ)上不重新播種而直接進(jìn)行水芹芽菜生產(chǎn),目前尚未有相關(guān)文獻(xiàn)報道。在此背景下,筆者先在冷涼季節(jié)生產(chǎn)常規(guī)水芹的基礎(chǔ)上,分析了不同采收時間對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,后在高溫季節(jié)以具有一定透光率的黑地膜、綠白雙面膜為材料,研究了不同覆蓋材料對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期為提高水芹生產(chǎn)水平及在高溫季節(jié)生產(chǎn)出脆嫩的水芹產(chǎn)品提供技術(shù)支持?,F(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報道如下。
試驗(yàn)于2020年10月至2021年5月設(shè)在揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜設(shè)施大棚內(nèi)進(jìn)行。水芹品種選用揚(yáng)州大學(xué)選育的水芹四倍體新品系“D07”和二倍體新品系“G0601”,兩個水芹品系均為綠葉型水芹。
1.1.1 不同采收時間對水芹“D07”和“G0601”產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
兩個水芹品系均采取旱地栽培的種植方式進(jìn)行施基肥、耕翻、作畦(畦面寬1 m,溝寬40 cm、溝深30 cm),隨后將整理好的水芹種莖按照株距10 cm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行播種(播種溝深2~3 cm,每條播種溝內(nèi)擺4~5根水芹種莖),播種后覆土、噴灌。兩個水芹品系在生長過程中,均根據(jù)田間土壤濕度變化情況進(jìn)行適當(dāng)灌溉。兩個水芹品系均于2021年1月21日進(jìn)行第1次采收,于3月22日進(jìn)行第2次采收,且每次采收結(jié)束后,每667 m2撒施尿素15 kg、硫酸鉀肥16.5 kg作追肥。同時,對采收的水芹進(jìn)行稱重及品質(zhì)測定。每處理重復(fù)3次,每重復(fù)測產(chǎn)面積均為8.4 m2(作為小區(qū)面積)。
1.1.2 不同覆蓋材料對水芹“D07”和“G0601”產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
在1.1.1試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,繼續(xù)進(jìn)行1.1.2試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)覆蓋一層黑地膜(經(jīng)TES-1339照度計測算,一層黑地膜的透光率為10%~15%)、覆蓋二層黑地膜(以下簡稱二層黑地膜,二層黑地膜的透光率為5%~10%)、覆蓋三層黑地膜(以下簡稱三層黑地膜,三層黑地膜的透光率為0)、覆蓋0.13 mm厚的綠白雙面膜(白面朝上,以下簡稱綠白雙面膜,綠白雙面膜的透光率為10%)、覆蓋0.14 mm厚的黑白雙面膜(白面朝上,以下簡稱對照,黑白雙面膜的透光率為0)共5個處理,但在預(yù)試驗(yàn)時,一層黑地膜發(fā)生破損,導(dǎo)致水芹無法產(chǎn)生芽菜,故在后續(xù)試驗(yàn)中舍棄覆蓋一層黑地膜處理,僅剩二層黑地膜、三層黑地膜、綠白雙面膜、對照4個處理。每處理重復(fù)3次,每重復(fù)測產(chǎn)面積均為8.4 m2(作為小區(qū)面積)。各處理均于2021年5月10日進(jìn)行覆蓋,覆蓋后經(jīng)常進(jìn)行觀察,待發(fā)現(xiàn)水芹芽菜生長到40 cm左右時(2021年5月30日)進(jìn)行揭膜采收,對采收的水芹進(jìn)行稱重及品質(zhì)測定。其中,兩個黑地膜處理和對照均是水芹原有葉片腐爛后,頂芽重新抽生成芽菜,采收時近地面割收、洗凈,將得到的白嫩芽菜進(jìn)行稱重及品質(zhì)測定;綠白雙面膜處理的水芹原有葉片沒有腐爛,水芹繼續(xù)生長形成淡綠色脆嫩葉片,采收時近地面割收、洗凈(包括原有綠葉),將新抽生出的白綠色嫩莖葉摘下進(jìn)行稱重及品質(zhì)測定。
對各小區(qū)實(shí)際采收的水芹全部進(jìn)行稱重,并折算成每667 m2產(chǎn)量。各小區(qū)取150 g水芹鮮樣用紙袋裝好,在烘箱中105 ℃殺青30 min、75 ℃烘干,達(dá)到恒重時稱量干重,計算干物率,隨后研磨成粉進(jìn)行品質(zhì)測定(其中,粗纖維含量按照GB/T 5009.10-2003中的方法進(jìn)行測定;黃酮含量、總酚含量、DPPH自由基清除率按照陳亮等[10]的方法進(jìn)行測定)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2013軟件進(jìn)行統(tǒng)計,并采用DPS 7.05軟件進(jìn)行LSD分析。
由表1、表2可知,在同一采收時間下,水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量和品質(zhì)均相差不大;而在不同采收時間下,水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量和品質(zhì)相差較大,其中,水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量,3月22日采收的分別比1月21日采收的高68.7%和89.8%;水芹“D07”和“G0601”的粗纖維含量,3月22日采收的分別比1月21日采收的低18.2%和21.5%,說明春季更適宜水芹生長且此時生產(chǎn)出的水芹口感更脆嫩;水芹“D07”和“G0601”的黃酮含量、總酚含量,3月22日采收的均比1月21日采收的低,說明不同采收時間對水芹品質(zhì)具有一定的影響。
表1 水芹“D07”和“G0601”不同采收時間的產(chǎn)量比較
表2 水芹“D07”和“G0601”不同采收時間的品質(zhì)指標(biāo)比較
據(jù)揭膜后對各處理的水芹產(chǎn)品進(jìn)行觀察可知,無論是“D07”還是“G0601”,二層黑地膜處理的水芹均從基部抽生出綠白色芽菜,三層黑地膜和對照的水芹均從基部抽生出黃白色芽菜,綠白雙面膜處理的水芹均表現(xiàn)為繼續(xù)生長、不產(chǎn)生芽菜。
由表3可知,在同一覆蓋材料下,水芹“D07”的產(chǎn)量始終高于“G0601”,說明“D07”更適用于水芹生產(chǎn)。在不同覆蓋材料下,均以綠白雙面膜處理的水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量最高,每667 m2產(chǎn)量分別為1 244 kg和1 212 kg,但此時水芹并未產(chǎn)生芽菜,僅是在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)生長,說明綠白雙面膜能促進(jìn)水芹生長,但不能用于水芹芽菜生產(chǎn);而在其他能產(chǎn)生水芹芽菜的處理中,二層黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”的芽菜產(chǎn)量低于對照,分別低14.2%和18.3%,三層黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”的芽菜產(chǎn)量高于對照,分別高14.2%和14.5%,說明覆蓋黑地膜能生產(chǎn)水芹芽菜,且多層覆蓋能在一定程度上提高水芹芽菜的產(chǎn)量,表現(xiàn)為隨著覆蓋層數(shù)的增加,水芹芽菜產(chǎn)量不斷增加。不同覆蓋材料處理的水芹“D07”和“G0601”的干物率均不同,其中,黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”的芽菜干物率均低于對照(二層黑地膜處理和三層黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”的芽菜干物率分別比對照低12.8%、5.1%和10.3%、12.8%),說明覆蓋黑地膜生產(chǎn)出的水芹芽菜的含水量更高。
表3 水芹“D07”和“G0601”不同覆蓋材料的產(chǎn)量比較
由表4可知,二層黑地膜處理、三層黑地膜處理、對照的水芹“D07”和“G0601”的粗纖維含量都低于綠白雙面膜處理。雖然綠白雙面膜處理的水芹“D07”的粗纖維含量為各處理中最高(為5.44 mg/g),但是其黃酮含量和DPPH自由基清除率也較高,說明粗纖維含量高的水芹的其他品質(zhì)指標(biāo)并不一定差。在黑地膜處理中,水芹“D07”和“G0601”的芽菜的粗纖維含量均隨覆蓋黑地膜層數(shù)的增加而增加,但是均顯著低于對照,二層黑地膜處理、三層黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”的芽菜的粗纖維含量分別比對照低30.1%、26.1%和28.5%、23.2%,說明覆蓋黑地膜進(jìn)行水芹芽菜生產(chǎn)能顯著降低水芹芽菜的粗纖維含量。同時,二層黑地膜處理和三層黑地膜處理的水芹“D07”的芽菜的黃酮含量、總酚含量、DPPH自由基清除率均低于對照,分別低17.3%、28.7%、4.2%和23.1%、41.7%、5.9%;二層黑地膜處理和三層黑地膜處理的水芹“G0601”的芽菜的黃酮含量、總酚含量均低于對照,分別低22.6%、26.3%和26.4%、29.5%。以上結(jié)果說明,在一定程度上,覆蓋黑地膜會影響水芹芽菜的品質(zhì),且覆蓋層數(shù)越多影響越大。
表4 水芹“D07”和“G0601”不同覆蓋材料的品質(zhì)指標(biāo)比較
在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,水芹秋茬栽培一般在8月下旬至10月上旬開始進(jìn)行,然后于11月下旬至翌年3月之間進(jìn)行多次分批采收,采收后殘留的水芹種莖或被用作夏季繁種種莖,或在5月中旬進(jìn)行水芹夏茬栽培時被用作種芹[11]。同時,關(guān)于在水芹秋茬栽培采收結(jié)束后,能否在原有基礎(chǔ)上不重新播種而直接進(jìn)行水芹芽菜生產(chǎn),目前尚未有相關(guān)文獻(xiàn)報道。因此,本試驗(yàn)先在冷涼季節(jié)生產(chǎn)常規(guī)水芹的基礎(chǔ)上,分析了不同采收時間對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,后在高溫季節(jié)以具有一定透光率的黑地膜、綠白雙面膜為覆蓋材料,研究了不同覆蓋材料對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期得出適宜水芹“D07”和“G0601”的覆蓋軟化生產(chǎn)方式。
不同采收時間對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)影響的試驗(yàn)結(jié)果表明,1月21日采收,因冬季溫度低,水芹“D07”和“G0601”的生長周期長,再加上前期肥水不足,最終水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量低且粗纖維含量高;3月22日采收,水芹“D07”和“G0601”的整個生長期在早春,生長環(huán)境適宜,肥水充足,最終水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量高且粗纖維含量低。本試驗(yàn)結(jié)果與前人的研究結(jié)論[12]一致(水芹12月采收的產(chǎn)量較低、品質(zhì)好,翌年3月—4月采收的產(chǎn)量高、品質(zhì)較好)。
不同覆蓋材料對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)影響的試驗(yàn)結(jié)果表明,覆蓋綠白雙面膜后,水芹原有葉片沒有腐爛,表現(xiàn)為繼續(xù)生長,最終形成白綠色脆嫩水芹產(chǎn)品而非芽菜,這說明綠白雙面膜不適宜作為水芹芽菜生產(chǎn)的覆蓋材料,但它能否在水芹群體葉柄尚未纖維化之前進(jìn)行覆蓋,從而讓水芹繼續(xù)生產(chǎn)出脆嫩產(chǎn)品,需要進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。同時,在不同覆蓋材料下,均以綠白雙面膜處理的水芹“D07”和“G0601”的產(chǎn)量最高,說明綠白雙面膜能用于水芹生產(chǎn)。此外,雖然綠白雙面膜處理的水芹“D07”和“G0601”的粗纖維含量均為各處理中最大,平均分別為5.44 mg/g和5.29 mg/g,但是粗纖維含量都低于6 mg/g[13-14],仍在適宜食用范圍內(nèi),且綠白雙面膜處理的水芹“D07”的黃酮含量和DPPH自由基清除率均為各處理中最大,綠白雙面膜處理的水芹“G0601”的黃酮含量也為各處理中最大,說明粗纖維含量高的水芹的其他品質(zhì)指標(biāo)并不一定差。史文斌[8]指出,使用綠白雙面膜作為覆蓋材料,在一定程度上能提高香菇的產(chǎn)量和品質(zhì),這與本試驗(yàn)結(jié)果一致,故在后續(xù)研究中,可將綠白雙面膜應(yīng)用于冬季水芹生產(chǎn),以提高水芹產(chǎn)量。不同覆蓋材料對水芹產(chǎn)量和品質(zhì)影響的試驗(yàn)結(jié)果還表明,黑地膜可以代替黑白雙面膜用于生產(chǎn)水芹芽菜,且黑地膜價廉易得,再加上黑地膜覆蓋后可降解使用,故黑地膜可在水芹覆蓋軟化栽培中進(jìn)行推廣應(yīng)用。但是,在水芹采收后發(fā)現(xiàn),黑地膜和黑白雙面膜覆蓋因水芹植株原先積累的養(yǎng)分被用于芽菜生長,在采收時,養(yǎng)分基本耗盡,故水芹在采收后重新抽生的新苗較少、甚至沒有新苗抽生,若要繼續(xù)進(jìn)行水芹生產(chǎn)則須重新栽植(而綠白雙面膜處理的水芹在采收后抽生的新苗仍很多,可以不必重新栽植,從而繼續(xù)生長再次生產(chǎn)出軟化的水芹產(chǎn)品)。
本試驗(yàn)中軟化栽培是在常規(guī)栽培的水芹采收兩次后進(jìn)行的,這在一定程度上造成了水芹的整體產(chǎn)量下降,本試驗(yàn)結(jié)果與王麗慧[15]的研究結(jié)論一致。在本試驗(yàn)生產(chǎn)水芹芽菜的處理中,水芹“D 0 7”和“G0601”的芽菜產(chǎn)量均表現(xiàn)為三層黑地膜處理>對照>二層黑地膜處理,說明覆蓋多層黑地膜有利于提高水芹芽菜產(chǎn)量,本試驗(yàn)結(jié)果與前人的研究結(jié)論一致。例如,馬海艷[16]等發(fā)現(xiàn),多層覆膜能提升棚內(nèi)溫度、促進(jìn)馬鈴薯生長發(fā)育;大棚西芹在冬季進(jìn)行多層覆蓋能提高產(chǎn)量[17]。
黃酮、總酚等是水芹主要的藥理作用成分,例如,水芹中的黃酮能降低血糖、血脂,總酚對肝臟有保護(hù)作用等[18]。在本試驗(yàn)中,二層黑地膜處理、三層黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”芽菜的粗纖維含量、黃酮含量、總酚含量均低于對照,說明覆蓋黑地膜能降低水芹芽菜的粗纖維含量,提高水芹芽菜的口感,但會造成水芹芽菜的品質(zhì)有所下降。不過,當(dāng)前顧客更看重的是水芹產(chǎn)品的脆嫩性,故可以犧牲水芹產(chǎn)品的部分功能性成分。隨著黑地膜覆蓋層數(shù)的增加,水芹芽菜的粗纖維含量逐漸增加,本試驗(yàn)結(jié)果與陳曉紅等[19]的研究結(jié)論相悖(隨著遮陽網(wǎng)層數(shù)的增加,透光率降低,水芹的粗纖維含量也降低)。經(jīng)分析,遮陽網(wǎng)能夠阻礙大部分陽光,從而降低遮陽網(wǎng)下的溫度,且無論在何種天氣下,覆蓋遮陽網(wǎng)都會削弱太陽輻射強(qiáng)度[20-21],故覆蓋遮陽網(wǎng)具有降溫增濕的作用;本試驗(yàn)中,各覆蓋處理的使水芹芽菜處于密閉環(huán)境下,膜內(nèi)溫度表現(xiàn)為對照>三層黑地膜處理>二層黑地膜處理,而溫度增加,水芹芽菜的粗纖維含量也增加(例如,劉仁杰[22]等研究發(fā)現(xiàn),隨著膜內(nèi)溫度的增加,芽菜的粗纖維含量也增加,這與本試驗(yàn)結(jié)果一致)。同時,戴素英[23]等指出,在菊苣只覆蓋黑地膜進(jìn)行軟化栽培時,畦內(nèi)溫度低、溫差大、濕度大、透光率高,芽球?yàn)榈G色,且產(chǎn)量和品質(zhì)受環(huán)境因素的影響較大。在本試驗(yàn)中,二層黑地膜處理的水芹“D07”和“G0601”芽菜也為淡綠色,這進(jìn)一步說明覆蓋具有一定透光率的黑地膜會影響水芹芽菜的產(chǎn)量和品質(zhì),表明膜內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境因素會影響水芹芽菜的產(chǎn)量和品質(zhì),故在后續(xù)研究中,可進(jìn)一步對棚內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,從而探明環(huán)境因素對水芹芽菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。