密度和浸種時(shí)間對(duì)晉扁豆2 號(hào)芽菜生長與品質(zhì)的影響

張廣峰，陳喜明，韓云麗，禾 璐，賈蘇卿，李曉峰，白 潔，張魏斌

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所，山西忻州034000）

小扁豆（Lens culinarisMedik）學(xué)名兵豆，又名濱豆、洋扁豆、雞眼豆等，為一年生草本植物。目前，有超過48 個(gè)國家在種植，是世界性的食用豆類作物[1]。小扁豆具有抗旱、耐寒、耐瘠的優(yōu)良品性，在我國北方地區(qū)種植歷史悠久。晉西北高寒區(qū)由于無霜期短、坡地、山地多等特定的氣象、土地條件，歷年來是小扁豆的優(yōu)良生產(chǎn)基地。晉扁豆2 號(hào)是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所近年選育的小扁豆品種，累計(jì)推廣面積為200 hm2，相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)并銷售芽苗菜為20 000 kg。

隨著人們飲食多元化，芽菜因其豐富的營養(yǎng)價(jià)值越來越受到消費(fèi)者的青睞，生菜類、甘藍(lán)類、油麥菜、獨(dú)行菜等新型芽菜出現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)中，具有廣闊的發(fā)展前景[2-3]。篩選符合消費(fèi)者口味，適應(yīng)商品化生產(chǎn)的品種是芽菜研究的重點(diǎn)之一。小扁豆芽菜具有營養(yǎng)豐富、口感獨(dú)特、烹飪方便等優(yōu)點(diǎn)，以及抗癌、美容、抗衰老、減肥等多種功能，深受消費(fèi)者歡迎[4]。小扁豆芽菜的生長周期一般為3～5 d，經(jīng)濟(jì)效益可觀[5]，但對(duì)小扁豆芽菜生長條件的系統(tǒng)研究較少。在生產(chǎn)實(shí)踐中，幾乎全是靠生產(chǎn)者自己摸索生產(chǎn)，造成了芽菜產(chǎn)量和品質(zhì)的低下，是制約其健康發(fā)展的重要因素[6-7]。因此，針對(duì)小扁豆芽菜生長條件的研究具有非常重要的意義。研究表明，芽菜的生長、產(chǎn)量及品質(zhì)受多種因素的影響，包括溫度[8]、光質(zhì)[9]等環(huán)境因素，以及栽培密度和浸種時(shí)間等栽培因素。其中，栽培因素是影響芽菜工廠化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。

本試驗(yàn)以小扁豆品種晉扁豆2 號(hào)為材料，在小扁豆芽菜生產(chǎn)過程中完全以清水培養(yǎng)，不涉及化肥、農(nóng)藥等物質(zhì)的投入，研究了不同播種密度、浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為小扁豆芽菜的生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為晉扁豆2 號(hào)，該品種是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所以農(nóng)家種右玉小扁豆為基礎(chǔ)材料利用系統(tǒng)選擇法選育而成[10]，2014 年5 月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，籽粒為厚凸透鏡形，表面光滑，種皮青灰色，百粒質(zhì)量平均3.97 g，產(chǎn)量可達(dá)1 552.5 kg/hm2，優(yōu)于普通農(nóng)家種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 播種密度試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)密度處理，3 次重復(fù)，如表1 所示。按照各密度處理分別稱取對(duì)應(yīng)質(zhì)量的小扁豆，在室溫23 ℃條件下浸種8 h，瀝干水分，將種子均勻平鋪到發(fā)芽箱（發(fā)芽盤規(guī)格為20 cm×25 cm）中，將發(fā)芽箱放置于培養(yǎng)箱中25 ℃、相對(duì)濕度90%恒溫避光培養(yǎng)，每4～5 h 淋水1 次。第 1、2、3、4 天時(shí)分別統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率；第 3、4 天時(shí)分別測(cè)量芽長；第4 天時(shí)采收并測(cè)量計(jì)算芽菜產(chǎn)量、生物產(chǎn)率、蛋白質(zhì)和Vc 含量。

表1 不同播種密度設(shè)置

1.2.2 浸種時(shí)間試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)7 個(gè)浸種時(shí)間處理，3 次重復(fù)，如表2 所示。每個(gè)處理稱取小扁豆250 g（密度0.5 g/cm）2，稱量后的種子用清水沖洗4～5 次，在室溫23 ℃條件下，按表2 設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)行浸種處理，處理 1 和處理 2 不需沖洗，處理 3、4、5、6、7 每2 h 清水沖洗2～3 次。浸種結(jié)束后，瀝干水分，將種子均勻平鋪到發(fā)芽箱（發(fā)芽盤規(guī)格為20 cm×25 cm）中，將發(fā)芽箱放置于培養(yǎng)箱中25 ℃、相對(duì)濕度90%恒溫避光培養(yǎng)，每4～5 h 淋水1 次。第1、2、3、4 天時(shí)分別統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率；第3、4 天時(shí)分別測(cè)量芽長；第4 天時(shí)采收并測(cè)量計(jì)算芽菜產(chǎn)量、生物產(chǎn)率、蛋白質(zhì)和Vc 含量。

表2 不同浸種時(shí)間設(shè)置

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 產(chǎn)量與生物產(chǎn)率測(cè)定 采收時(shí)自芽菜根頸處去根稱取鮮質(zhì)量，計(jì)算產(chǎn)量。生物產(chǎn)率是干種子投入量與芽菜產(chǎn)出量的比值。

1.3.2 發(fā)芽率測(cè)定 胚根露出種皮即為發(fā)芽，發(fā)芽數(shù)與投入種子數(shù)的比值即為發(fā)芽率[11]。各處理的發(fā)芽率為3 個(gè)重復(fù)的平均值。

1.3.3 芽長測(cè)定 芽長測(cè)量時(shí)采用對(duì)角線五點(diǎn)法取樣[12]，每個(gè)點(diǎn)取3 株，將芽菜壓平伸展用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長度，以平均數(shù)作為其芽長。

1.3.4 營養(yǎng)物質(zhì)含量的測(cè)定 Vc 含量采用二甲苯萃取比色法測(cè)定[13]。蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法（Bradford 法）測(cè)定[14]。以上2 種物質(zhì)含量的測(cè)定均取鮮樣進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)使用Excel 2007 和SPSS 21.0[11]進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種密度對(duì)小扁豆芽菜生長和品質(zhì)的影響

2.1.1 不同播種密度對(duì)小扁豆發(fā)芽率的影響 不同播種密度對(duì)小扁豆發(fā)芽率的影響如圖1所示。

從圖1 可以看出，各處理的發(fā)芽率隨密度的增加呈先增后減的趨勢(shì)，同一處理的發(fā)芽率隨天數(shù)的增加而增加。培養(yǎng)第4 天，密度為0.5 g/cm2處理發(fā)芽率最高，為99.14%；密度為0.3、0.4 g/cm2處理發(fā)芽率分別為96.47%、98.53%。

由表3 可知，不同播種密度對(duì)小扁豆發(fā)芽率有極顯著影響（P＜0.01）；處理2 的發(fā)芽率均值最高，處理 1、2、3、4 的發(fā)芽率無顯著差異（P＞0.05），均極顯著高于處理5 的發(fā)芽率。

表3 不同密度處理小扁豆發(fā)芽率的多重比較

2.1.2 不同播種密度對(duì)小扁豆芽菜芽長的影響 從表4 可以看出，不同播種密度下，2 次取樣的芽長均隨著播種密度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，同天采樣中，處理2 與處理1 間差異不顯著，與處理 3、4、5 間差異極顯著，其中，處理 2（0.4 g/cm2）在第4 天時(shí)芽長最長，為2.36 cm，在第3 天時(shí)芽長為1.88 cm。

表4 不同播種密度對(duì)小扁豆芽菜芽長的影響

2.1.3 不同播種密度對(duì)小扁豆芽菜生物產(chǎn)率的影響 由表5 可知，生物產(chǎn)率處理1、2 差異不顯著，處理2 的生物產(chǎn)率最高，為356.33%；處理3、4 差異不顯著，各處理生物產(chǎn)率隨播種密度的增加呈先增后降的趨勢(shì)，這是由于隨著播種密度的增加，小扁豆生長空間受限，導(dǎo)致生長緩慢，處理3、4、5 生物產(chǎn)率較處理1、2 明顯降低，尤其是處理5 與處理1、2 差異均達(dá)極顯著水平。

表5 播種密度對(duì)小扁豆芽菜生物產(chǎn)率的影響

2.1.4 不同播種密度對(duì)小扁豆芽菜品質(zhì)的影響 蛋白質(zhì)和Vc 含量是評(píng)價(jià)芽菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)中不同密度處理的小扁豆芽菜蛋白質(zhì)含量為48.17～51.24 mg/g，Vc 含量為 20.36～22.47 mg/g。所有處理間蛋白質(zhì)和Vc 含量差異均不顯著，整體上隨播種密度的增加呈先增加后逐漸降低的趨勢(shì)。從表6 可以看出，各密度處理對(duì)蛋白質(zhì)和Vc 含量均無顯著影響（P＞0.05）。

表6 不同密度處理小扁豆芽菜蛋白質(zhì)、Vc 含量的多重比較

2.2 不同浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜生長和品質(zhì)的影響

2.2.1 不同浸種時(shí)間對(duì)小扁豆發(fā)芽率的影響 由圖2 可知，各處理組的發(fā)芽率均高于相應(yīng)天數(shù)的對(duì)照組，4 個(gè)天數(shù)中的發(fā)芽率均隨浸種時(shí)間的增加呈先增高后降低的趨勢(shì)。

從表7 可以看出，浸種時(shí)間對(duì)小扁豆發(fā)芽率有極顯著影響（P＜0.01），其中，處理 1、2、3、4 的發(fā)芽率逐漸增加，處理5（8 h）4 個(gè)天數(shù)中的發(fā)芽率都最高，第4 天發(fā)芽率最大，達(dá)到了95.7%，而浸種10、12 h 的發(fā)芽率又呈下降趨勢(shì)。

表7 不同浸種時(shí)間下小扁豆發(fā)芽率的多重比較

2.2.2 不同浸種時(shí)間對(duì)芽長的影響 從表8 可以看出，所有浸種時(shí)間處理較對(duì)照都能提高小扁豆芽菜的芽長，相同浸種時(shí)間處理第4 d 的芽長均高于第3 d。各處理芽長均隨浸種時(shí)間的增加呈先增后減的趨勢(shì)，處理5 在第4 d 時(shí)芽長最長，為1.72 cm，且處理5 與處理6 間差異不顯著，與處理1、2、3、4、7 間差異極顯著。

表8 不同浸種時(shí)間對(duì)芽長的影響

2.2.3 不同浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜生物產(chǎn)率的影響 從表9 可以看出，所有浸種處理的生物產(chǎn)率均大于對(duì)照且差異極顯著，并呈先增加后降低的趨勢(shì)。處理4、5 分別排第2、第1，且二者之間差異不顯著，處理5 的芽菜產(chǎn)量和生物產(chǎn)率均最高，分別為955.74 g/盤和381.11%，較對(duì)照均增加59.15%，處理6、7 生物產(chǎn)率較處理5 明顯下降，特別是處理7與處理2 間差異不顯著，說明浸種12 h 與浸種2 h的芽菜產(chǎn)出相當(dāng)，浸種時(shí)間過長反而不利于小扁豆芽菜產(chǎn)量的提高。

表9 不同浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜生物產(chǎn)率的影響

2.2.4 不同浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜品質(zhì)的影響 從表10 可以看出，浸種時(shí)間對(duì)蛋白質(zhì)和Vc 含量均有極顯著影響（P＜0.01），隨著浸種時(shí)間的增加，蛋白質(zhì)和Vc 含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，蛋白質(zhì)含量和Vc 含量分別在浸種8 h 即處理5 達(dá)到最大，所有處理的蛋白質(zhì)含量和Vc 含量均比對(duì)照增加。處理5 的蛋白質(zhì)含量與其他處理差異極顯著，比對(duì)照增加23.2%；處理2、3、7 與對(duì)照的Vc 含量間差異不顯著，說明浸種時(shí)間過短過長都不利于小扁豆芽菜Vc 含量的積累；處理5 與處理4 間差異不顯著，與處理6 間差異顯著，Vc 含量最高，為26.34 mg/g，比對(duì)照高48.1%。

表10 不同浸種時(shí)間下小扁豆芽菜蛋白質(zhì)、Vc 含量的多重比較

3 結(jié)論與討論

本研究播種密度試驗(yàn)結(jié)果表明，播種密度對(duì)小扁豆發(fā)芽率和生物產(chǎn)率有極顯著影響，對(duì)芽菜蛋白質(zhì)和Vc 含量等品質(zhì)性狀無顯著影響。各項(xiàng)指標(biāo)均隨播種密度的增加呈先增后減的趨勢(shì)，該結(jié)果可能與播種密度過大，生長空間受限，種子的呼吸受到抑制，種子萌發(fā)相關(guān)酶類物質(zhì)的合成受到制約有關(guān)[15]。此外，芽菜生長過程中僅添加清水，使芽菜中蛋白質(zhì)和Vc 的合成只能以原種子中的養(yǎng)分為原料，播種密度增加，芽菜生長緩慢，營養(yǎng)物質(zhì)積累相應(yīng)受到限制。播種密度為0.4 g/cm2時(shí)，小扁豆發(fā)芽率和生物產(chǎn)率各項(xiàng)指標(biāo)值均為最大，其中，芽菜芽長、生物產(chǎn)率達(dá)到顯著水平，因此，0.4 g/cm2是實(shí)現(xiàn)小扁豆芽菜最優(yōu)生長的最佳播種密度。

本研究浸種時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果表明，浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜發(fā)芽率、生物產(chǎn)率以及蛋白質(zhì)和Vc 含量均有極顯著影響。各指標(biāo)值均呈先增加后降低的趨勢(shì)，可能與浸種時(shí)間過長造成種子缺氧，內(nèi)容物外滲有關(guān)[16]。浸種8 h 后生產(chǎn)的芽苗菜其所有指標(biāo)值均為最高，因此，8 h 是實(shí)現(xiàn)小扁豆芽菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最佳浸種時(shí)間。該結(jié)果與蘆燕[15]對(duì)寧扁1 號(hào)小扁豆芽菜的研究結(jié)果一致，因此，8 h 浸種時(shí)間可廣泛應(yīng)用于多種小扁豆品種芽菜生產(chǎn)中。

本試驗(yàn)對(duì)小扁豆芽菜生產(chǎn)的播種密度和浸種時(shí)間分別進(jìn)行了優(yōu)化分析，結(jié)果對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義，但未考慮播種密度與浸種時(shí)間對(duì)小扁豆芽菜生長的互作效應(yīng)，以及溫度、水分、光照、外源生長添加劑等其他因素的影響，需要進(jìn)一步研究，以全面提高小扁豆芽菜的經(jīng)濟(jì)性和商品性。