不同生態(tài)區(qū)對油菜薹營養(yǎng)品質的影響及摘薹后產量表現(xiàn)

林寶剛 任 韻 柳 寒 何偉民 張冬青 吳德志 余華勝 華水金

(1浙江省農業(yè)科學院作物與核技術利用研究所，浙江 杭州 310021；2湖州市農業(yè)科學研究院，浙江 湖州 313000；3 麗水市農業(yè)科學研究院，浙江 麗水 323000；4浙江大學農業(yè)與生物技術學院，浙江，杭州 310058)

油菜是我國重要的油料作物，年產菜籽量約達1.40×107t[1]。近年來，隨著農業(yè)供給側結構性改革的提出、實施以及深化，要求種植者在農產品生產上不僅要有數(shù)量保障，而且在質量上要更加突出多元化、綠色化和優(yōu)質化等特點；在以新需求為導向的油菜產業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展中，油菜多功能的開發(fā)和應用，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業(yè)鏈[2-3]。

長江流域是我國主要的冬油菜產區(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，調節(jié)生態(tài)平衡，實現(xiàn)水稻和油菜綠色、周年高產高效具有重要意義[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)的習慣，如寧波的“萬年青”是當?shù)刂娘L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，盡管已經有部分種植者和農產品加工企業(yè)對油菜薹的生產有了一定程度的開發(fā)和產業(yè)化，但關于油菜薹開發(fā)利用過程中若干科學問題仍缺乏系統(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差異；不同油菜品種之間菜薹的品質差異；不同生態(tài)區(qū)之間相同油菜品種菜薹的品質差異；采收菜薹后對油菜種植效應的影響等。理清上述問題，對以油菜薹為載體促進農民增收、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，其感觀品質和營養(yǎng)品質備受關注。感觀品質主要指食味品質，通過品嘗確定其是否適合食用的基本指標，主要包括是否含有辛辣氣味的硫甙類物質，以及甜度、脆嫩、有無渣滓等指標。營養(yǎng)品質主要涉及維生素類物質以及微量元素含量，如鋅、硒等。目前，研究者僅在油菜薹采摘技術以及采摘后油菜籽保產技術方面有少量報道，如摘薹次數(shù)對油菜產量的影響等[6]，但尚未涉及油菜薹品質的比較。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)品質進行比較，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)的品質表現(xiàn)和摘薹后的種植效益進行分析，旨在為油菜薹作為蔬菜以及油蔬兩用生產技術提供理論依據(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 由中國農業(yè)科學院油料作物研究所提供，其余材料均來自浙江省農業(yè)科學院作物與核技術利用研究所油菜育種與栽培研究室。該6個品種(系)經過前期品嘗鑒定，確認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

本研究設置2 個試驗，試驗1 在湖州市農業(yè)科學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)油菜薹品質比較試驗(試驗2)。兩組試驗均為完全隨機區(qū)組設計，3 次重復。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日進行穴盤育苗，苗齡40 d 時進行移栽，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；生育期內不灌水。因不同油菜品種(系)的熟期差異，當油菜品種(系)菜薹達到采摘標準后立即進行采收。采收后，追施尿素112.5 kg·hm-2。試驗地除苗期進行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 菜薹取樣及品質指標檢測 油菜抽薹后，當菜薹高度達到35 cm 時，進行采樣[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準與油菜薹一致。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行脫粒測產，小區(qū)產量折算成畝產。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗1 油菜薹、紅菜薹和白菜薹營養(yǎng)品質指標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指標、籽粒和菜薹產量首先進行同質性(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)合并進行聯(lián)合分析。各品種(系)品質、籽粒測驗，產量和菜薹產量的兩點試驗結果進行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)組為隨機模型。

2 結果與分析

2.1 油菜薹、紅菜薹和白菜薹品質比較

紅菜薹和白菜薹是市場上供應的主要菜薹種類。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)品質明顯高于紅菜薹和白菜薹，白菜薹的營養(yǎng)品質最低。

2.2 不同油菜品種油菜薹在不同生態(tài)區(qū)的品質表現(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。不同油菜薹品種(系)對糖類物質含量有極顯著影響。4 種糖類物質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 維生素類物質含量 由表4可知，3 種維生素類物質(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。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量和菜薹產量表現(xiàn)

比較“油蔬”兩用型油菜品種(系)收獲菜薹產量和菜薹采摘后的籽粒產量，結果如表6所示。無論是籽粒產量還是菜薹產量，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分別達9.00%和3.92%。不同油菜品種(系)的籽粒產量受到地點與油菜品種(系)互作的極顯著影響，而對菜薹產量無顯著互作效應。油菜籽粒產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、菜薹和總產值(籽粒和菜薹產值之和)結果表明，浙油51 具有最高的平均籽粒產值、B46 具有最高的平均菜薹產值、浙油51 具有最高的平均總產值。

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)物質后向生殖器官(蕾、花和角果)運輸?shù)耐ǖ溃质琴A藏營養(yǎng)物質的關鍵器官。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)品質進行了比較分析，結果發(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，導致口味偏甜。可能是由于采收油菜薹時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物轉移至抽薹的莖稈中，一方面用于莖稈的伸長，另一方面可能用于抵御低溫[14-15]。植物細胞中糖分積累較多，能夠增加細胞滲透勢，降低細胞冰點，提高抗凍性，這也是油菜薹在該階段積累大量糖類物質，形成甜度較大、口感較好的重要基礎。紅菜薹和白菜薹在摘薹階段也能積累糖類物質，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，又與其從根系到菜薹頂部的長距離運輸能力相關，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制尚需進一步研究。

本試驗結果表明，6 個油菜品種油菜薹的品質在杭州余杭和麗水龍泉存在顯著差異，表明油菜薹的品質形成既要選擇高營養(yǎng)品質的品種(系)，又要考慮生態(tài)區(qū)對油菜薹品質形成的影響。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，促進光合作用，增加光合產物的積累，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[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[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運密切相關，其差異形成的機制有待進一步研究。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，是杭州余杭生產的菜薹具有較高微量元素含量的重要物質基礎；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量、籽粒產量以及經濟效益比較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量，又要保證籽粒產量。本試驗中，杭州余杭和麗水龍泉兩地與品種(系)的互作效應對的菜薹產量影響不顯著，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量。油菜薹產量的形成在營養(yǎng)生長后期、生殖生長前期；籽粒產量的形成除菜薹形成期外，還要經歷現(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，導致籽粒產量的穩(wěn)定性降低。前人研究表明，“油蔬”兩用型油菜品種浙雙72經過摘薹、施用適量尿素后，油菜籽粒產量高于不摘薹處理[7]。本研究雖未設置不摘薹對照，但其產量仍得到了一定的保證。與其他作物類似，油菜經過摘薹，去除頂端優(yōu)勢，在提供適量氮肥的基礎上，可促進分枝的形成，彌補因主花序的摘除而造成的潛在產量損失[25-27]。本研究中，B46 和B58 具有較高的菜薹產量和菜薹產值，而其氮肥彌補籽粒產量效應較小，因此，可將提高種植密度的方式應用于菜薹生產[28]。綜上所述，在合理的生態(tài)條件下，根據(jù)當?shù)厣a發(fā)展的需求，選擇合理的品種是發(fā)展“油蔬”兩用型油菜生產必須考慮的重要因素。

4 結論

本研究明確了油菜薹的營養(yǎng)品質優(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。籽粒產量和油菜薹產量在杭州余杭顯著高于麗水龍泉。油菜薹的產量可通過品種選擇或其他栽培措施達到高產目的；而菜薹的營養(yǎng)品質和摘薹后籽粒產量在不同地區(qū)種植時需考慮油菜菜薹品質的環(huán)境效應。種植“油蔬”兩用型油菜品種可增加經濟效益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)質高產栽培提供了理論依據(jù)。