不同栽培條件對水芹菜營養(yǎng)成分含量的影響

郭守鵬， 李佳嫘， 徐曉琳， 袁園園， 門洪文， 徐延熙*

(1. 濟南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟南 250011; 2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，山東濟南 250316;3.濟南市土壤肥料站，山東濟南 250002)

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不同栽培條件對水芹菜營養(yǎng)成分含量的影響

郭守鵬1， 李佳嫘2， 徐曉琳3， 袁園園1， 門洪文1， 徐延熙3*

(1. 濟南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟南 250011; 2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，山東濟南 250316;3.濟南市土壤肥料站，山東濟南 250002)

摘要[目的]研究不同栽培條件對水芹菜營養(yǎng)成分含量的影響，為水芹菜栽培技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化提供依據(jù)。[方法]對比了不同栽培條件以及施肥條件下水芹菜可食用部位類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C等營養(yǎng)元素的含量差異。[結(jié)果]栽培條件的不同對水芹菜營養(yǎng)元素含量有明顯的影響，基質(zhì)無土栽培優(yōu)于土培與水培，尿素(60 kg/hm2)+硫酸鉀(45 kg/hm2)與尿素(75 kg/hm2)+硫酸鉀(60 kg/hm2)的追肥方案具有更好的效果，菌肥短期效果不佳。[結(jié)論]該研究初步找到了一種水芹菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培方法。

關(guān)鍵詞水芹菜；類胡蘿卜素；膳食纖維；總糖；總黃酮；維生素C

水芹菜[Oenanthejavanica(Bl.) DC.]為傘形科水芹菜屬多年水生宿根草本植物，其味辛、微甘、性涼，具有防癌降壓、退熱解毒、宣肺利濕、清熱利尿的功效，可治療痄腮和便血等癥，對泌尿系統(tǒng)感染亦有很好的輔助治療作用，是一種優(yōu)良的食療保健蔬菜，還具有很強的污水凈化作用[1]。水芹菜在我國南方各省廣泛分布并多有栽培，但是在北方鮮有栽培。有作為特色野菜引進(jìn)栽培的，但由于氣候條件和栽培技術(shù)的原因，均沒有大規(guī)模推廣。類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C等營養(yǎng)物質(zhì)普遍存在于高等植物中，具有很高的營養(yǎng)保健價值。韓雅珊等[2]發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素被人體攝入后，可以被腸壁直接吸收，或者轉(zhuǎn)化成維生素A，具有防癌、防夜盲癥的作用[3]。王岸娜[4-6]等研究發(fā)現(xiàn)，膳食纖維具有持水性、陽離子結(jié)合和交換能力、有機物吸附螯合作用、填充劑容積作用；可被厭氧菌與酵母分解，為其細(xì)胞生長與功能實現(xiàn)提供能量；具有較好的降血糖效果。朱英環(huán)[7]等研究發(fā)現(xiàn)，余甘子總酚酸和總黃酮配伍有抑瘤、增強機體免疫力的作用；曾滿紅[8]等研究發(fā)現(xiàn)，總黃酮可明顯提升自然衰老大鼠的高血清SOD、GSH-Px和IL-2水平，降低血清MDA、IL-6含量，提高其脾、胸腺指數(shù)及T、B淋巴細(xì)胞增殖能力，發(fā)揮延緩衰老的功效。丁焱[9-10]等研究發(fā)現(xiàn)，維生素C參與造血、膠原蛋白合成、體內(nèi)兒茶酚胺生成、膽固醇轉(zhuǎn)化為皮質(zhì)激素等，具有增強人體免疫功能、預(yù)防和治療缺鐵性貧血、預(yù)防和治療惡性貧血、預(yù)防和治療壞血病、促進(jìn)膠原的形成和類固醇的代謝、解毒、抗衰老和防癌抗癌作用。目前，在水芹菜營養(yǎng)與保健價值及其機理方面的研究較多，但在高效栽培模式和栽培方式對水芹菜營養(yǎng)價值影響方面的研究鮮見報道。鑒于此，筆者通過對水芹菜在土培、水培、盆栽3種栽培條件以及在盆栽中不同施肥條件下類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C含量的測定和對比，找出栽培方式、施肥量以及施肥種類與水芹菜生長發(fā)育之間的相關(guān)性，以期為水芹菜栽培技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料為水芹菜幼嫩莖葉，種植于濟南市現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)精品園，采用不同栽培方式，當(dāng)水芹菜生長到20 cm高時，進(jìn)行采樣。

1.2試劑與儀器

1.2.1試劑。無水乙醇、氫氧化鈉、丙酮、亞硝酸鈉、抗壞血酸、蘆丁、正辛醇、碘、碘化鉀、淀粉、蒽酮、葡萄糖、氫氧化鉀、濃硫酸，以上藥品皆為分析純。

1.2.2儀器。Lambda25分光光度儀、Titrette10 mL滴定儀、DZTW調(diào)溫電熱套、BSA822電子天平、HWS-24電熱恒溫水浴鍋、VELP粗纖維測定儀、DGG-9076A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、KQ-700V超聲波清洗器、UPD-Ⅰ-30T超純水器、SX-4-10馬弗爐。

1.3試驗方法

1.3.1不同栽培條件的設(shè)置。主要設(shè)置了水培、土培和基質(zhì)培3種不同栽培方式，采用基質(zhì)培進(jìn)行不同肥料施用量和不同肥料肥效試驗，分別在2015年2月26日、3月12日、3月27日3次追肥，于4月12日開始進(jìn)行營養(yǎng)測定試驗。不同處理具體設(shè)置如下：A水培I；B土培I；C基質(zhì)栽培(包括I1、I2、I3、I4、I5保利豐1號、保利豐2號、速必豐、力威寶菌肥、菌肥+I3)。I為尿素+硫酸鉀。配方商品肥施用量均按照含氮量等于75 kg/hm2尿素含量計算所得。不同處理的施用量分別為：水培I(尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)、土培I(尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)、I1(尿素45 kg/hm2+硫酸鉀30 kg/hm2)、I2(尿素60 kg/hm2+硫酸鉀45 kg/hm2)、I3(尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)、I4(尿素90 kg/hm2+硫酸鉀75 kg/hm2)、I5(尿素105 kg/hm2+硫酸鉀90 kg/hm2)、保利豐1號184.5 kg/hm2、保利豐2號199.5 kg/hm2、速必豐214.5 kg/hm2、力威寶229.5 kg/hm2、菌肥30 kg/hm2、菌肥+I3 (菌肥30 kg/hm2+尿素75 kg/hm2+硫酸鉀60 kg/hm2)。每個處理做3次重復(fù)。

1.3.2營養(yǎng)成分測定方法。類胡蘿卜素測定采用分光光度法[11]，膳食纖維測定采用酸堿消煮法[12]，總糖測定采用蒽酮法[13]，總黃酮測定采用蘆丁對照法[14]，維生素C測定采用直接碘量法[15]。

2結(jié)果與分析

2.1不同栽培條件對類胡蘿卜素含量的影響如圖1所示，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ2類胡蘿卜素含量最高。商品配方肥中，施用速必豐的水芹菜中類胡蘿卜素含量最高。在所有處理中，單獨施用菌肥的水芹菜中類胡蘿卜素含量最高，為24.72 mg/kg；水培處理含量最低，僅為5.98 mg/kg；土培處理水芹菜中未檢出類胡蘿卜素；不同處理的水芹菜中類胡蘿卜素含量差異達(dá)到了極顯著水平。

圖1　不同栽培條件下水芹菜類胡蘿卜素含量Fig.1　The carotenoid content of celery under different cultivation conditions

2.2不同栽培條件對膳食纖維含量的影響如圖2所示，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ1膳食纖維含量最高。商品配方肥中，施用速必豐的水芹菜中膳食纖維含量最高，也是所有處理中含量最高的，為6.68%。所有處理中，菌肥處理水芹菜中膳食纖維含量偏低，土培最低，僅為2.59%；不同處理間總體差異達(dá)到極顯著水平，而不同尿素+硫酸鉀處理之間差異不顯著，不同商品配方肥之間差異亦不顯著。

圖2　不同栽培條件對膳食纖維含量的影響Fig.2　The effect of different cultivation conditions ondietary fiber content

2.3不同栽培條件對總糖含量的影響如圖3所示，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ3處理水芹菜中總糖含量最高。商品配方肥中，施用保利豐2號的水芹菜中總糖含量最高，也是所有處理中含量最高的，為3.87%。在所有處理中，單獨施用菌肥水芹菜中總糖含量僅次于保利豐2號(為3.67%)；土培處理水芹菜中總糖含量較低，為2.53%，僅高于Ⅰ5處理；不同處理間總體差異達(dá)到極顯著水平。

圖3　不同栽培條件對總糖含量的影響Fig.3　The effect of different cultivation conditions on total sugar content

2.4不同栽培條件對總黃酮含量的影響圖4表明，在尿素+硫酸鉀處理中，Ⅰ2處理水芹菜中總黃酮含量最高。商品配方肥中，施用力威寶的水芹菜中總黃酮含量最高。在所有處理中，施用菌肥的水芹菜中總黃酮含量稍低；水培處理水芹菜中總黃酮含量最高，為29.49 g/kg；Ⅰ5處理水芹菜中總黃酮含量最低，為24.16 g/kg；不同處理間總體差異不顯著。

圖4　不同栽培條件對總黃酮含量的影響Fig.4　The effect of different cultivation conditions on total flavonoids

2.5不同栽培條件對維生素C含量的影響由圖5可見，在尿素+硫酸鉀的處理中，Ⅰ3處理水芹菜中維生素C含量最高，也是所有處理中含量最高的，為426.3 mg/kg。商品配方肥中，施用力威寶的水芹菜中維生素C含量最高。在所有處理中，施用菌肥的水芹菜中維生素C含量偏低，菌肥+Ⅰ3處理水芹菜中維生素C含量最低，為217.0 mg/kg；水培和土培處理水芹菜中維生素C含量也較低；不同處理間總體差異達(dá)到極顯著水平。

圖5　不同栽培條件對維生素C含量的影響Fig.5　The effect of different cultivation conditions on Vc content

3討論與結(jié)論

3.1基質(zhì)無土栽培優(yōu)于水培和土培對比Ⅰ3、水培和土培3個處理可以發(fā)現(xiàn)，5種營養(yǎng)成分中除總黃酮外，其余4種Ⅰ3處理均高于水培和土培處理，其中，類胡蘿卜素、總糖和維生素C含量都達(dá)到顯著水平，而總黃酮含量雖然水培條件下最多，但與Ⅰ3處理相比差異不顯著。因此，在基質(zhì)無土栽陪、水培、土培3種不同栽培方式中，基質(zhì)無土栽培能獲得更多的營養(yǎng)物質(zhì)，效果最好。

3.2不同氮肥與鉀肥施用量對水芹生長發(fā)育有影響比較不同氮肥與鉀肥施用量下水芹菜中類胡蘿卜素、膳食纖維、總糖、總黃酮、維生素C 5種營養(yǎng)成分的含量差異發(fā)現(xiàn)，尿素

+硫酸鉀3處理水芹菜中總糖和維生素C含量最高，說明水芹菜正處于旺盛生長階段，可以獲得最大產(chǎn)出量；尿素+硫酸鉀2處理的水芹菜中類胡蘿卜素、總黃酮和膳食纖維含量較多，說明其生長勢強；其他3個處理總體表現(xiàn)較差。5個不同處理在對5種營養(yǎng)成分積累的影響上，大體趨勢表現(xiàn)為Ⅰ3=Ⅰ4>Ⅰ1>Ⅰ2>Ⅰ5。因此，在基質(zhì)無土栽培中追肥量以尿素60～75 kg/hm2和硫酸鉀45～60 kg/hm2為宜。

3.3商品配方肥稍優(yōu)于自配肥在商品配方肥中，速必豐處理的水芹菜中類胡蘿卜素、膳食纖維含量最高，總黃酮和總糖含量較高，綜合對比效果最好；力威寶處理水芹菜中維生素C、總黃酮含量最高，效果次之；其他幾種肥料總體效果欠佳。與自配肥相比，商品配方肥表現(xiàn)出一定優(yōu)勢，但是優(yōu)勢不明顯，水芹菜中類胡蘿卜素和膳食纖維的平均含量明顯高于自配肥，而總黃酮和維生素C的平均含量略低于自配肥，總糖含量相當(dāng)。因此，在水芹菜基質(zhì)栽培時，可以選用商品配方肥，品牌選擇上可以優(yōu)先考慮“速必豐”和“力威寶”。3.4菌肥沒有表現(xiàn)出優(yōu)勢相對于Ⅰ3處理，菌肥+Ⅰ3處理即在尿素+硫酸鉀處理的基礎(chǔ)上加入微生物制劑效果不理想。菌肥+Ⅰ3和菌肥處理的水芹菜中類胡蘿卜素含量最高，但其余4種營養(yǎng)元素的含量卻很低，可能的原因是：①微生物制劑發(fā)揮效應(yīng)需要一段反應(yīng)時間，而該試驗從第一次施肥到收割的時間太短，微生物沒有開始發(fā)揮作用；②微生物在發(fā)揮作用時需要分解一些有機物，需從土壤和肥料中獲得，從而導(dǎo)致短時間內(nèi)水芹菜生長狀況弱于相同情況下的其他同種水芹菜。

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基金項目濟南市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新計劃項目(201315)；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬菜創(chuàng)新團隊建設(shè)項目。

作者簡介郭守鵬(1983- )，男，山東平陰人，農(nóng)藝師，從事茄子育種和稀特蔬菜栽培。*通訊作者，高級農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)村能源與生態(tài)農(nóng)業(yè)方面研究。

收稿日期2016-04-20

中圖分類號S 63

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-271-03

Effects of Different Cultivation Conditions on Nutrient Content of Water Celery

GUO Shou-peng1, LI Jia-lei2, XU Xiao-lin3, XU Yan-xi3*et al

(1. Jinan Academy of Agricultural Sciences, Jinan, Shandong 250011; 2. Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan, Shandong 250316; 3. Jinan Soil and Fertilizer Station, Jinan, Shandong 250002)

Abstract[Objective] The aim was to study effects of different cultivation conditions on the nutrient content of water celery, to provide reference for improvement and optimization of water celery cultivation technique. [Method] The nutrient content such as carotenoids, dietary fiber, total sugar, flavonoids, vitamin C in edible parts of water celery under different cultivation conditions and fertilization was compared. [Result] Different cultivation conditions had significant effects on the nutrient contents of water celery. Soilless culture was better than soil and hydroponic cultures, the fertilization scheme of urea(60 kg/hm2)+potassium sulfate(45 kg/hm2) and urea(75 kg/hm2)+potassium sulfate(60 kg/hm2) had better effect, the advantage of bacterial manure was not obvious in the short term. [Conclusion] The study finds a kind of high quality and high yield cultivation method for water celery.

Key wordsWater celery;Carotenoids; Dietary fiber; Total sugar; Total flavonoids; Vitamin C