油菜素內(nèi)酯對蕹菜生長和品質(zhì)的影響

徐桂燕，尹登科，張 楊，向本起，何翠萍，王廷芹*

（1.青島西海岸新區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東青島 266400；2.青島西海岸省級農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會，山東青島 266400；3.菏澤市定陶區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東菏澤 274100；4.廣東海洋大學(xué)，廣東湛江 524088）

蕹菜別名空心菜，食用部位是其綠葉和嫩莖，不僅具有爽脆的口感，還含有多種維生素和豐富的微量元素，有清熱解毒及涼血利尿的功能，是夏秋季人們餐桌上的重要蔬菜[1-2]。

油菜素內(nèi)酯別稱蕓苔素內(nèi)酯，過去幾十年來，關(guān)于油菜素內(nèi)酯的研究取得了很大的進(jìn)展，科學(xué)家在不同的植物中分離出近30 種油菜素內(nèi)酯和多種結(jié)構(gòu)類似的化合物，這些以甾醇為基本結(jié)構(gòu)的天然生物活性產(chǎn)物統(tǒng)稱為油菜素甾體類化合物[3]。目前有較多的油菜素內(nèi)酯對蔬菜作用的報(bào)道，但這些研究多是基于生理效應(yīng)。本試驗(yàn)探討了油菜素內(nèi)酯在蕹菜上的應(yīng)用效果，通過噴施不同濃度油菜素內(nèi)酯，分析了油菜素內(nèi)酯對蕹菜各個生理生化指標(biāo)的影響，運(yùn)用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，找出最適合蕹菜生長的油菜素內(nèi)酯濃度，為種植優(yōu)質(zhì)蕹菜提供理論基礎(chǔ)，為提高蔬菜產(chǎn)量和營養(yǎng)價(jià)值提供科學(xué)施肥建議。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試材料為湛江中燕種業(yè)有限公司生產(chǎn)的“深圳999 青骨柳葉蕹菜”。油菜素內(nèi)酯是由河南新雨化工科技有限公司生產(chǎn)的純度為0.1%的原藥。

1.2 方法

試驗(yàn)于2017 年4 月和5 月在廣東海洋大學(xué)林果樓試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)5 個處理，即0.01 mg/L（處理1）、0.04 mg/L（處理2）、0.07 mg/L（處理3）、0.10 mg/L（處理4）、0.13 mg/L（處理5）五個濃度的油菜素內(nèi)酯噴施蕹菜，清水作為對照（CK），三個區(qū)組，每個區(qū)組作為一個重復(fù)，每個區(qū)組內(nèi)各個處理隨機(jī)排列，小區(qū)面積1.5 m2。

浸種催芽，于2017 年4 月4 日，按照7 cm×7 cm 的株行距進(jìn)行點(diǎn)播。油菜素內(nèi)酯處理3 次，時間為4 月25日、4 月30 日和5 月5 日，并在4 月23 日（播后19 d）、4月27 日（播后23 d）、5 月2 日（播后28 d）、5 月7 日（播后33 d）、5 月11 日（播后37 d，收獲期）測量鮮質(zhì)量、株高、莖粗、葉面積以及葉綠素、脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性總糖、維生素C 的含量；在5 月11 日（播后37 d，收獲期）測量硝酸鹽的含量。

1.3 測定指標(biāo)與方法

隨機(jī)取5 株蕹菜，分別測定以下指標(biāo)，結(jié)果取平均值。

株高：利用直尺測量從蕹菜根頸部到主莖頂部之間的距離。

莖粗：利用游標(biāo)卡尺測得蕹菜根莖部直徑。

地上部鮮質(zhì)量：去掉地下部，清水洗凈田間泥土，陰干附著的水分，迅速利用電子分析天平稱量蕹菜地上部的質(zhì)量。

葉綠素含量：采用丙酮、乙醇混合液提取法[4]測定。

脯氨酸含量：采用酸性茚三酮顯色法[5]測定。

可溶性蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)G-250 法[5]測定。

可溶性總糖含量：采用蒽酮比色法[5]測定。

維生素C 含量：采用鉬藍(lán)比色法[6]測定。

硝酸鹽含量：采用水楊酸消化法[5]測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 和SPSS 22.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并做差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜素內(nèi)酯對蕹菜株高的影響

由表1 可知，播后19 d，5 個處理的株高均與對照差異不顯著（P＞0.05，下同）。播后23 d，除處理5 外，其余處理的株高均比對照大；處理3 最大，為13.52 cm，且與對照差異顯著（P＜0.05，下同）。播后28 d，處理5 的株高明顯小于對照，處理2 和處理3 比對照大，這三個處理均與對照差異顯著。播后33 d，除處理5 外，其余處理均比對照大，處理2、處理3 和處理4 均與對照差異顯著。播后37 d，除處理4 外，其余處理均與對照差異顯著?？傮w而言，處理1、2、3、4 有增加蕹菜株高的作用，其中，處理3 效果最好?？梢姡m宜濃度的油菜素內(nèi)酯處理能增加蕹菜的株高，并且在不同的生長發(fā)育期，對蕹菜的作用效應(yīng)不同。

表1 油菜素內(nèi)酯對蕹菜株高的影響（cm）Table 1 Effect of brassinolide on the plant height of water spinach(cm)

2.2 油菜素內(nèi)酯對蕹菜莖粗的影響

由表2 可知，播后19 d，2 個處理的莖粗均與對照差異不顯著。播后23 d，5 個處理的莖粗均比對照大，處理3與對照差異顯著。播后28 d，5 個處理的莖粗仍比對照大，處理3 與對照差異顯著。播后33 d，除處理5 外，其余處理的莖粗均比對照大，只有處理3 與對照差異顯著。播后37 d，只有處理1 的莖粗小于對照，而處理3 的莖粗最大，與對照差異顯著?？梢?，處理3 的效果最好。適宜濃度的油菜素內(nèi)酯處理能增加蕹菜的莖粗，并且在蕹菜不同的生長發(fā)育期，其作用效應(yīng)不同。

表2 油菜素內(nèi)酯對蕹菜莖粗的影響（mm）Table 2 Effect of brassinolide on the stem diameter of water spinach(mm)

2.3 油菜素內(nèi)酯對蕹菜地上部鮮質(zhì)量的影響

由表3 可知，播后19 d，5 個處理的鮮質(zhì)量均與對照差異不顯著。播后23 d，處理3 的鮮質(zhì)量最大，為4.17 g，與對照差異顯著。播后28 d，處理2、3、4 的鮮質(zhì)量均大于對照，其中，處理3 最大，為8.85 g，與對照差異顯著。播后33 d，5 個處理的鮮質(zhì)量均大于對照，處理3 和處理4的鮮質(zhì)量較大，并且接近，處理1、3、4 均與對照差異顯著。播后37 d，只有處理5 的鮮質(zhì)量小于對照，處理3 最大，處理3、4 均與對照差異顯著?？傮w而言，處理2、處理3 和處理4 都有增加蕹菜地上部鮮質(zhì)量的作用，其中，處理3 效果最好。

表3 油菜素內(nèi)酯對蕹菜地上部鮮質(zhì)量的影響（g）Table 3 Effect of brassinolide on the fresh weight of water spinach(g)

2.4 油菜素內(nèi)酯對蕹菜葉綠素含量的影響

由表4 可知，播后19 d，5 個處理的葉綠素含量均與對照差異不顯著。播后23 d，葉綠素含量處理3＞處理2＞CK，但所有處理均與對照差異不顯著。播后28 d，處理1、2、3、4 的葉綠素含量均大于對照，其中，處理3 最大，為2.15 mg/g，處理1 和處理3 均顯著高于對照。播后33 d，5 個處理的葉綠素含量均顯著高于對照，以處理3最大，為1.44 mg/g。播后37 d，除處理5 的葉綠素含量明顯小于對照外，其余處理均大于對照，處理3 最大，處理3 和處理5 均與對照差異顯著?？傮w而言，處理2、3 的葉綠素含量在每個階段均大于對照，并且處理3 的效果最好，與對照差異顯著。

表4 油菜素內(nèi)酯對蕹菜葉綠素含量的影響（mg/g）Table 4 Effect of brassinolide on chlorophyll content of water spinach(mg/g)

2.5 油菜素內(nèi)酯對蕹菜可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由表5 可知，播后19 d，5 個處理的可溶性蛋白質(zhì)含量均與對照差異不顯著。播后23 d，所有處理的可溶性蛋白質(zhì)含量均大于對照，處理3 最大，處理2、3、4 和處理5均與對照差異顯著。播后28 d，只有處理1 的可溶性蛋白質(zhì)含量小于對照，其余處理均大于對照，其中，處理3 最大，處理2、3、4 和處理5 均與對照差異顯著。播后33 d，所有處理的可溶性蛋白質(zhì)含量均大于對照，只有處理3 與對照差異顯著。播后37 d，處理3＞處理2＞CK，并且處理2、3 均與對照差異顯著。在蕹菜生長過程中，0.01、0.04、0.07 mg/L 三種濃度處理，可溶性蛋白質(zhì)含量隨著油菜素內(nèi)酯濃度的增加而增加，而0.07、0.10、0.13 mg/L 三種濃度處理，可溶性蛋白質(zhì)含量隨著油菜素內(nèi)酯濃度的增加而減小?？傮w而言，0.04、0.07、0.10、0.13 mg/L 四種處理均有增加蕹菜可溶性蛋白質(zhì)含量的作用，0.07 mg/L 濃度的處理效果最好，而0.01 mg/L 處理與對照在每個階段均差異不顯著?？梢姡m宜濃度的油菜素內(nèi)酯處理能增加蕹菜的可溶性蛋白質(zhì)含量，并且在蕹菜不同的生長發(fā)育期，其作用效應(yīng)不同。

表5 油菜素內(nèi)酯對蕹菜可溶性蛋白質(zhì)含量的影響（mg/g）Table 5 Effect of brassinolide on soluble protein content of water spinach(mg/g)

2.6 油菜素內(nèi)酯對蕹菜脯氨酸含量的影響

脯氨酸是人體的非必需氨基酸，可一定程度反映植物抗逆性。由圖1 可知，在收獲期，即播后37 d，蕹菜脯氨酸含量的大小為處理3＞處理2＞處理1＞處理4＞處理5＞CK，所有處理的脯氨酸含量均大于對照，處理1、2、3與對照均差異顯著?？梢?，0.7 mg/L 油菜素內(nèi)酯處理對增加蕹菜的脯氨酸含量效果最好。

表6 油菜素內(nèi)酯對蕹菜可溶性總糖含量的影響（mg/g）Table 6 Effect of brassinolide on total soluble sugar content of water spinach(mg/g)

圖1 油菜素內(nèi)酯對蕹菜脯氨酸含量的影響Fig.1 Effect of brassinolide on the proline content of water spinach

2.7 油菜素內(nèi)酯對蕹菜可溶性總糖含量的影響

由表6 可知，播后19 d，5 個處理的可溶性總糖含量均與對照差異不顯著。播后23 d，處理2＞處理1＞CK，且處理2、處理4 和處理5 均與對照差異顯著。播后28 d，5 個處理的可溶性總糖含量均大于對照，以處理3 最大，所有處理均與對照差異顯著。播后33 d，所有處理的可溶性總糖含量均大于對照，只有處理3 與對照差異顯著。播后37 d，除處理5 外，其余所有處理均大于對照，只有處理3 與對照差異顯著。在蕹菜生長過程中，0.01、0.04、0.07 mg/L 三種濃度處理，可溶性總糖含量隨著油菜素內(nèi)酯濃度的增加而增加；0.07、0.10、0.13 mg/L 三種濃度處理，可溶性總糖含量隨著油菜素內(nèi)酯濃度的增加而減小?？傮w而言，0.01、0.04、0.07、0.10 mg/L 四種濃度的處理有增加蕹菜可溶性總糖含量的作用，以0.07 mg/L 處理效果最好?？梢?，適宜濃度的油菜素內(nèi)酯處理能增加蕹菜的可溶性總糖含量，并且在蕹菜不同的生長發(fā)育期，其作用效應(yīng)不同。

2.8 油菜素內(nèi)酯對蕹菜維生素C 含量的影響

在收獲期，即播后37 d，對蕹菜進(jìn)行維生素C 含量測定，結(jié)果見圖2。由圖2 可知，各處理的維生素C 含量均大于對照，并隨著油菜素內(nèi)酯濃度的增加，維生素C含量也增加，處理2、3、4 和處理5 均與對照差異顯著，處理5 效果最好?？梢姡m宜濃度的油菜素內(nèi)酯處理能增加蕹菜的維生素C 含量。

圖2 油菜素內(nèi)酯對蕹菜維生素C 含量的影響Fig.2 Effect of brassinolide on vitamin C content of water spinach

2.9 油菜素內(nèi)酯對蕹菜硝酸鹽含量的影響

在收獲期，即播后37 d 測量蕹菜硝酸鹽含量，結(jié)果見圖3（見下頁）。由圖3 可知，油菜素內(nèi)酯對蕹菜硝酸鹽含量的影響較大，硝酸鹽含量由高到低依次為CK>處理1>處理2>處理5>處理4>處理3，所有處理的硝酸鹽含量均小于對照，其中，處理3 最小，處理3、4、5 均與對照差異顯著。可見，0.07 mg/L 的油菜素內(nèi)酯處理能降低蕹菜的硝酸鹽含量。

圖3 油菜素內(nèi)酯對蕹菜硝酸鹽含量的影響Fig.3 Effect of brassinolide on nitrate content of water spinach

3 討論與結(jié)論

植株的株高、莖粗和地上部鮮質(zhì)量這些指標(biāo)在一定程度能反映植物的生長狀況。很多學(xué)者對油菜素內(nèi)酯進(jìn)行了研究，劉偉等[7]對花生幼苗期的莖葉進(jìn)行油菜素內(nèi)酯處理，結(jié)果得出，株高、根長、鮮質(zhì)量等生長指標(biāo)均大于對照。王玉琴等[8]對西瓜進(jìn)行葉面噴施表油菜素內(nèi)酯，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其株高、莖粗和產(chǎn)量均比對照有一定幅度的增加。本試驗(yàn)結(jié)果與二者的結(jié)果一致。試驗(yàn)結(jié)果表明，0.07 mg/L 的油菜素內(nèi)酯對蕹菜株高、莖粗和地上部鮮質(zhì)量的效果最好，在處理后的每個階段均大于對照，與對照差異顯著。

葉綠素是葉片的主要光合色素，吸收光能將CO2和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。因此，葉綠素含量是植物生理研究的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)初期，油菜素內(nèi)酯對蕹菜葉綠素含量影響不大，而在中后期對蕹菜葉綠素含量有增加的效果。0.07 mg/L 的油菜素內(nèi)酯對蕹菜葉綠素的效果最好，與對照差異顯著。這與丁文明[9]研究得出的油菜素內(nèi)酯能增加植物的葉綠素含量的結(jié)論一致。

在逆境脅迫中，許多植物會積累脯氨酸，可以抵抗?jié)B透脅迫[10]。因此，脯氨酸含量可以作為植物抗逆性的一項(xiàng)指標(biāo)，反映植物的生長狀況。沈瑛等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在低溫試驗(yàn)條件下，經(jīng)過24-表油菜素內(nèi)酯處理的植物脯氨酸含量明顯增加。本試驗(yàn)中，蕹菜收獲期，各處理的脯氨酸含量均高于對照。這與沈瑛等[11]提出的結(jié)論基本吻合，油菜素內(nèi)酯使處于逆境中的植物積累脯氨酸。本試驗(yàn)結(jié)果還表明，在0.01～0.07 mg/L 濃度范圍，蕹菜積累脯氨酸效果明顯，與對照差異顯著，其中，0.07 mg/L 處理的效果最好。

蕹菜的維生素C、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性總糖是衡量其營養(yǎng)成分的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)中，各處理的蕹菜維生素C 含量均大于對照，0.13 mg/L 效果最好，蕹菜的可溶性蛋白質(zhì)和可溶性總糖以0.07 mg/L 效果最好。本試驗(yàn)結(jié)果與黃傳龍[12]和韓云等[13]的結(jié)果較一致，可見適宜濃度的油菜素內(nèi)酯能改善植物的品質(zhì)，提高植株維生素C、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性總糖含量。從蔬菜里攝取的硝酸鹽在人體內(nèi)會還原為亞硝酸鹽，能使血液里的鐵從低價(jià)轉(zhuǎn)為高價(jià)，從而失去攜帶氧的能力，使人缺氧中毒[14]。因此，降低蔬菜中的硝酸鹽含量對人體的健康至關(guān)重要。本試驗(yàn)中，經(jīng)過油菜素內(nèi)酯處理的蕹菜硝酸鹽含量均小于對照，0.07～0.13 mg/L 的處理都有明顯降低蕹菜硝酸鹽積累的作用，但以0.07 mg/L 效果最好。

適宜濃度的油菜素內(nèi)酯對蕹菜生長和品質(zhì)都有促進(jìn)作用?？傮w而言，0.07 mg/L 的油菜素內(nèi)酯對蕹菜的處理效果最佳，在蕹菜生產(chǎn)中噴施3 次，可提高產(chǎn)量和品質(zhì)，減少硝酸鹽的積累。