浸種催芽模式對(duì)水培花生芽胚根發(fā)育及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的影響

摘要：為了探索水培花生芽最適宜胚根發(fā)育的浸種催芽條件，設(shè)置不同梯度的溫度、浸種時(shí)間和催芽時(shí)間組合，對(duì)花生種子進(jìn)行培養(yǎng)，統(tǒng)計(jì)胚根發(fā)育情況。結(jié)果表明，當(dāng)溫度設(shè)置在25～27 ℃，浸種時(shí)間為3～4 h，催芽32～36 h時(shí)，花生芽胚根發(fā)育較好，最適宜花生芽上穴盤(pán)生長(zhǎng)，收獲的花生芽商品率最高。

關(guān)鍵詞：浸種催芽； 水培花生芽； 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)； 胚根發(fā)育； 影響

中圖分類(lèi)號(hào)：S649 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）10-0064-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.011 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： In order to explore the most suitable soaking and germination conditions for the development of embryonic roots in hydroponic peanut sprouts， different gradients of temperature， soaking time and germination time combinations were set， peanut seeds were cultured， and the develKgB+RXJoXlGvqe9EyOf0gkW3DT11Ae4T0JQKAqhJD9s=opment of embryonic roots was recorded. The results showed that when the temperature was set at 25～27 ℃， the soaking time was 3～4 hours， and the germination was accelerated for 32～36 hours， the development of peanut bud and embryonic roots was better， and it was most suitable for peanut bud growth on the plug tray， resulting in the highest yield of harvested peanut buds.

Key words： soaking seeds and accelerating germination； hydroponic peanut sprouts； standardized production； development of embryonic roots； effect

花生芽苗菜是花生種子經(jīng)過(guò)短時(shí)間萌發(fā)后長(zhǎng)成的嫩芽苗，作為可食用蔬菜，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)［1］?；ㄉ客ㄟ^(guò)種子萌發(fā)，消耗花生種子中的油脂，轉(zhuǎn)化成為蛋白質(zhì)、粗脂肪、植物纖維等物質(zhì)［2］，并含各種礦物質(zhì)和微量元素，營(yíng)養(yǎng)成分居蔬菜前列，對(duì)人體健康大有裨益［3］。近年來(lái)，花生芽作為一種新型蔬菜出現(xiàn)在公眾視野，由于其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高逐漸被人們所了解并推崇［4］。在眾多的芽苗類(lèi)蔬菜中，花生芽不僅滿(mǎn)足了人們安全、綠色、營(yíng)養(yǎng)的消費(fèi)需求，而且口感清脆，具有花生特有的風(fēng)味，備受追捧［5］。雖然花生芽相對(duì)于其他類(lèi)型苗芽菜有生產(chǎn)周期短、可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，但是在其生產(chǎn)過(guò)程中也存在品種需優(yōu)化、技術(shù)待提升、成本損耗大、品質(zhì)參差不齊等問(wèn)題［6］?；ㄉ可a(chǎn)方式主要采用水培方法。水培花生芽在工廠(chǎng)化生產(chǎn)過(guò)程中主要流程為選種、浸種、催芽、播種、水培、收獲6個(gè)流程。

在花生芽標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過(guò)程中，浸種催芽是花生芽生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，浸種催芽決定著花生種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)的高低，影響種子發(fā)芽率和生產(chǎn)周期［7］，也是決定后續(xù)芽能否長(zhǎng)好長(zhǎng)齊、具有商品性的關(guān)鍵步驟。不同的浸種催芽條件對(duì)花生芽胚根生長(zhǎng)及后續(xù)上穴盤(pán)生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。生產(chǎn)實(shí)踐表明，花生種子胚根過(guò)短上穴盤(pán)時(shí)放置不穩(wěn)，容易脫水干枯；花生種子胚根過(guò)長(zhǎng)容易彎曲也不宜上穴盤(pán)生長(zhǎng)。為了進(jìn)一步探索花生芽適宜上穴盤(pán)培育的胚根生長(zhǎng)發(fā)育條件，找到最優(yōu)的浸種催芽條件，提高花生芽標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)，本研究設(shè)置不同的浸種催芽模式，統(tǒng)計(jì)花生種子胚根生長(zhǎng)發(fā)育情況，篩選出最優(yōu)的花生芽浸種催芽方法。

1 材料與方法

1.1 材料

花生種子采用手工剝殼，精選剝好的花生種子，剔除癟小、發(fā)霉、蟲(chóng)蛀、破損、破碎、發(fā)過(guò)芽的劣質(zhì)種子，選用顆粒飽滿(mǎn)、大小均勻的優(yōu)良種子，置于添加種子貯藏劑的鋁箔袋中，密封貯藏。試驗(yàn)用水為去離子水。消毒劑為0.5%高錳酸鉀溶液。

1.2 儀器與設(shè)備

光照培養(yǎng)箱為托普GTOP-Y系列人工氣候培養(yǎng)箱，PC端實(shí)時(shí)查看箱體當(dāng)前工作狀況和歷史溫濕度運(yùn)行數(shù)據(jù)。

培養(yǎng)穴盤(pán)采用食品級(jí)PP材質(zhì)方形塑料盤(pán)（長(zhǎng)17.0 cm、高15.5 cm，底盤(pán)高5.0 cm），共100個(gè)穴槽，褐色槽蓋，穴盤(pán)內(nèi)全程避光。

測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺、直尺、千分之一天平、烘箱、小網(wǎng)袋、鑷子、標(biāo)簽。

1.3 浸種催芽工藝流程

試驗(yàn)前挑選足量的子粒飽滿(mǎn)、大小一致的花生作為試驗(yàn)種子備用；用0.5%的高錳酸鉀溶液浸泡塑料盒、穴盤(pán)、網(wǎng)袋、鑷子15 min，消毒后，用去離子水將相關(guān)器具沖洗干凈，晾干；將每100粒種子作為 1份裝到1個(gè)網(wǎng)袋中，共裝6袋。然后將網(wǎng)袋分別放進(jìn)6個(gè)相同大小并裝有相同量去離子水的塑料盒中浸泡，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，環(huán)境溫度和水溫始終保持在25 ℃。分別浸種1、2、3、4、5、6 h，將貼有對(duì)應(yīng)浸種時(shí)長(zhǎng)標(biāo)簽的網(wǎng)袋撈出瀝干，放到事先準(zhǔn)備好的濕毛巾上催芽。整個(gè)過(guò)程環(huán)境溫度始終保持在25 ℃的黑暗環(huán)境中，盡量減少非試驗(yàn)因素的影響。改變?cè)囼?yàn)溫度，重復(fù)上述試驗(yàn)。

1.4 指標(biāo)測(cè)量與統(tǒng)計(jì)

測(cè)量并統(tǒng)計(jì)不同處理下花生種子發(fā)芽率、胚根長(zhǎng)度、胚根彎曲指數(shù)、霉變率等指標(biāo)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100%；霉變率=發(fā)生霉變種子數(shù)/種子總數(shù)×100%；彎曲指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，胚根沒(méi)有彎曲；1級(jí)，胚根彎曲30°及以下；3級(jí)，胚根彎曲30°～60°；5 級(jí)，胚根彎曲60°～90°；7級(jí)，胚根彎曲90°及以上。

彎曲指數(shù)=∑（各級(jí)彎曲個(gè)數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值） /（種子總數(shù)×7）×100%

1.5 成熟芽商品性統(tǒng)計(jì)

花生芽生產(chǎn)過(guò)程中，一部分種子因浸種催芽后胚根長(zhǎng)度、彎曲度、霉變等因素長(zhǎng)勢(shì)不好，不具備商品性，因此生產(chǎn)過(guò)程中，盡量選擇適合花生芽生長(zhǎng)的條件，提高其生產(chǎn)商品性（商品性指長(zhǎng)度適中、粗細(xì)均勻、飽滿(mǎn)脆嫩、適宜市場(chǎng)售賣(mài)的成品芽）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)育形態(tài)的花生種子對(duì)后續(xù)上穴盤(pán)生長(zhǎng)的影響

花生浸種催芽后胚根發(fā)育形態(tài)對(duì)其后續(xù)在穴盤(pán)生長(zhǎng)的影響較大，直接影響花生芽的商品性。生產(chǎn)實(shí)踐表明，花生種子胚根過(guò)短上穴盤(pán)時(shí)放置不穩(wěn)，容易脫水干枯；花生種子胚根發(fā)育過(guò)長(zhǎng)，容易彎曲，也不宜上穴盤(pán)生長(zhǎng)。為了提高花生芽生產(chǎn)的商品率，找到適合穴盤(pán)種植的胚根形態(tài)，探索合適花生芽標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的浸種催芽方式，將大量浸種催芽的花生種子根據(jù)不同胚根長(zhǎng)度及彎曲級(jí)別進(jìn)行分級(jí)，將分級(jí)后的花生種子分別移植到穴盤(pán)上，每個(gè)穴盤(pán)種植100粒，在25 ℃避光條件下生長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)采收時(shí)每盤(pán)花生芽商品芽數(shù)，并計(jì)算商品率。商品率=具有商品性的花生芽數(shù)/種子總數(shù)×100%。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表1）表明，隨著花生芽胚根長(zhǎng)的增加，花生芽商品率呈先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)胚根長(zhǎng)5～8 mm時(shí)，穴盤(pán)培育出的花生芽商品率最高。在胚根長(zhǎng)相同且比較短的情況下，胚根越彎曲，商品率越低；當(dāng)胚根發(fā)育較長(zhǎng)時(shí)，胚根彎曲級(jí)數(shù)對(duì)商品率影響相對(duì)較小。因此，穴盤(pán)水培花生芽需要把花生種子催芽萌發(fā)至胚根長(zhǎng)5～8 mm，彎曲級(jí)數(shù)最小時(shí)才能得到最高的商品率。浸種催芽方式是決定花生種子萌發(fā)及胚根生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)的主要因素，所以在花生芽標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中，需要探索浸種催芽條件，以提高生產(chǎn)效率及商品率。

2.2 浸種催芽時(shí)長(zhǎng)對(duì)花生種子發(fā)芽情況的影響

為了促進(jìn)花生苗芽菜生產(chǎn)，提高商品率，需要調(diào)整浸種催芽時(shí)間，讓萌發(fā)的胚根能更多、更快長(zhǎng)到適宜形態(tài)（即5～8 mm，彎曲指數(shù)低），達(dá)到上穴盤(pán)培育的要求。設(shè)置不同時(shí)間梯度，在25 ℃條件下浸種催芽，觀(guān)察種子萌發(fā)胚根生長(zhǎng)情況，統(tǒng)計(jì)胚根適宜形態(tài)比率，結(jié)果見(jiàn)表2至表5。

花生種子在浸種后會(huì)逐漸萌發(fā)，在25 ℃條件下浸種催芽，40 h左右萌發(fā)完全（表2）。當(dāng)浸種時(shí)間較短（<2 h）時(shí)，種子吸水不足，萌發(fā)進(jìn)程較緩，影響催芽進(jìn)度。當(dāng)浸種時(shí)間較長(zhǎng)（>5 h）時(shí)，發(fā)芽率相對(duì)降低，種子霉變率提高（表5）。當(dāng)浸種時(shí)間為3～4 h時(shí)，種子萌發(fā)較快，發(fā)芽率也相對(duì)較高。統(tǒng)計(jì)胚根形態(tài)發(fā)現(xiàn)，浸種時(shí)間較短或較長(zhǎng)（<2 h或>5 h）時(shí)，適宜胚根率（胚根長(zhǎng)度5～8 mm的比例）相對(duì)浸種3～4 h時(shí)低。浸種時(shí)間增加，萌發(fā)花生種子胚根彎曲指數(shù)也隨之增加。在同一浸種時(shí)間條件下，隨著催芽時(shí)間的增加，適宜胚根率（胚根長(zhǎng)度5～8 mm比例）呈明顯的先增加后降低的趨勢(shì)，在32 h時(shí)達(dá)到最大（表3）。而胚根彎曲指數(shù)及霉變率也隨著催芽時(shí)間的增加逐漸增加，尤其是到后期，胚根較長(zhǎng)時(shí)，彎曲指數(shù)急劇增加（表4）。浸種時(shí)間較長(zhǎng)，在催芽后期花生種子霉變率也相對(duì)前期增加較快（表5）。

2.3 不同浸種催芽溫度對(duì)花生芽胚根發(fā)育的影響

為了進(jìn)一步探索浸種催芽溫度對(duì)花生種子萌發(fā)及胚根生長(zhǎng)的影響，選擇不同溫度梯度下的（4+T） h浸種催芽模式（即浸種4 h，催芽T h）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

由表6至表9可知，當(dāng)溫度小于23 ℃時(shí)，花生種子萌發(fā)十分緩慢，霉變率較小，隨著溫度的提高，花生種子萌發(fā)速度加快。當(dāng)溫度大于27 ℃時(shí)，隨著催芽時(shí)間的推移，花生芽霉變率及胚根彎曲指數(shù)逐漸增大，尤其是36 h后比前期增加更明顯。隨著溫度增加，適宜胚根（5～8 mm）率呈先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)溫度較低（<23 ℃）時(shí)，隨著催芽時(shí)間的增加，適宜胚根（5～8 mm）率逐漸增加，但比率相對(duì)較低。當(dāng)溫度較高（>23 ℃）時(shí)，隨著時(shí)間的推移，適宜胚根（5～8 mm）率呈先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)溫度在27 ℃時(shí)，催芽時(shí)間達(dá)32 h時(shí)，適宜胚根（5～8 mm）率最大。當(dāng)溫度高于27 ℃后，花生種子前期萌發(fā)較快，但是到后期胚根彎曲指數(shù)和霉變率均快速增加。

3 小結(jié)與討論

規(guī)范花生芽生產(chǎn)技術(shù)，明確最優(yōu)生產(chǎn)工藝，研發(fā)適合規(guī)模化生產(chǎn)及加工的專(zhuān)用設(shè)備是花生芽工廠(chǎng)化生產(chǎn)的前提條件［8］?，F(xiàn)有的生產(chǎn)工藝參差不齊，規(guī)范化的生產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，需要系統(tǒng)的理論研究。目前花生芽主要采用穴盤(pán)水培方式生產(chǎn)［9］，這一生產(chǎn)過(guò)程中，浸種催芽是關(guān)鍵步驟，也是決定花生芽產(chǎn)量和質(zhì)量的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)?；ㄉ拷N催芽實(shí)際上是人工改變環(huán)境因素，促進(jìn)花生種子萌發(fā)，長(zhǎng)出胚根［10］。當(dāng)花生芽浸種催芽至花生胚根長(zhǎng)至5～8 mm，彎曲指數(shù)小于10%時(shí)，最適宜上穴盤(pán)培育，收獲的商品芽也最高。為了提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，需要探索適宜的浸種催芽方法，優(yōu)化種子萌發(fā)及胚根生長(zhǎng)發(fā)育，以使其更好達(dá)到上穴盤(pán)培育的要求。水分、氧氣和溫度是種子萌發(fā)3個(gè)必備條件［11］，合理設(shè)置這3個(gè)必備條件，能更好地促進(jìn)種子萌發(fā)及胚根發(fā)育，提高花生芽穴盤(pán)培育的商品性。溫度太低，種子處于休眠狀態(tài)，萌發(fā)緩慢；溫度太高，種子胚根發(fā)育太快，容易出現(xiàn)霉變和胚根彎曲。浸種時(shí)間太短，種子吸水不充分，影響種子萌發(fā)，減緩種子發(fā)芽進(jìn)程；浸種時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中會(huì)影響種子呼吸，缺氧的種子不僅發(fā)育慢，更容易霉變壞死［12］。本研究結(jié)果表明，將浸種催芽溫度設(shè)置在25～27 ℃，浸種時(shí)間為3～4 h最為適宜。在催芽過(guò)程中，種子逐漸萌發(fā)，一部分種子先萌發(fā)長(zhǎng)出胚根，當(dāng)胚根長(zhǎng)至5～8 mm時(shí)即可移栽至穴盤(pán)中生長(zhǎng)。但是，在生產(chǎn)實(shí)踐中，由于考慮到人工成本及操作的方便，不可能分很多批次移栽。因此，在實(shí)踐中可以在催芽24～28 h時(shí)挑選胚根生長(zhǎng)至5～8 mm的花生種子移栽至穴盤(pán)，然后剩下的繼續(xù)催芽，在32～36 h再次挑選胚根5～8 mm的花生種子移栽至穴盤(pán)。剩余沒(méi)有萌發(fā)、發(fā)霉、胚根彎曲嚴(yán)重的花生種子不適宜移栽，可以進(jìn)行無(wú)害化處理。

花生芽作為一種新興的芽苗菜，具有非常高的開(kāi)發(fā)潛力。尤其是現(xiàn)代食品加工技術(shù)的發(fā)展，不僅能夠提升花生芽產(chǎn)量與質(zhì)量，還能延長(zhǎng)花生芽產(chǎn)業(yè)鏈，提高其經(jīng)濟(jì)效益和附加值［13］。已有研究表明，花生芽提取物具有抗肥胖、降血脂、神經(jīng)保護(hù)等功能活性［14］。因此，利用營(yíng)養(yǎng)組學(xué)、外源硒處理等前沿研究手段，探究花生芽提取物在生物體內(nèi)的變化及代謝途徑，充分挖掘其營(yíng)養(yǎng)、抗性等功能活性的潛在作用，對(duì)于拓寬花生芽的應(yīng)用范圍具有重要意義，需要進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 林賢偉，劉展眉，程杏安，等.基于自制水培裝置培養(yǎng)的花生芽苗白藜蘆醇含量分析［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，44（11）：146-151.

［2］ 詹玉婷，趙文瑞，陳志剛.花生發(fā)芽過(guò)程中基礎(chǔ)成分變化及白藜蘆醇的誘導(dǎo)富集［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2019，34（12）：87-92.

［3］ 于麗娜，楊慶利，禹山林，等.花生膳食纖維的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用［J］.食品工業(yè)科技，2010，31（3）：376-380Jf/qLT/hM/FLwrvEtH77BWclkFqecGI4meoCypfziww=.

［4］ WANG Q. Peanut processing characteristics and quality evaluation［M］.New York： Springer，2018.

［5］ 吳慧敏，劉興泉，吳峰華，等.紅花生芽和黑花生芽主要營(yíng)養(yǎng)成分分析［J］.營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2018，40（3）：310-312.

［6］ KIM H J，KANG J S，PARK H R，et al. Neuroprotective effects of methanolic extracts from peanut sprouts［J］.Journal of life science，2010，20（2）：253-259.

［7］ 徐世杰，羅 慶，雷清芝，等.花生發(fā)芽過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能成分的變化規(guī)律研究［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，57（1）：89-92.

［8］ 紀(jì) 紅，任 洋，張美平，等.花生芽苗菜生長(zhǎng)過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的研究［J］.北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，28（3）：13-15.

［9］ 李振華，段 玉，康玉凡.豆類(lèi)芽苗菜生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（10）：76-81.

［10］ 袁星星，陳 新，陳華濤，等.豆類(lèi)芽苗菜生產(chǎn)技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（5）：136-139.

［11］ SEO J Y，KIM S S，KIM H J，et al. Laxative effect of peanut sprout extract［J］.Nutrition research & practice，2013，7（4）：262-266.

［12］ YU M，LIU H Z，YANG Y，et al. Optimising germinated conditions to enhance yield of resveratrol content in peanut sproutusing response surface methodology［J］.International journal of food science & technology，2016，51（8）：1754-1761.

［13］ 王瑞元.我國(guó)花生生產(chǎn)、加工及發(fā)展情況［J］.中國(guó)油脂，2020，45（4）：1-3.

［14］ 王 娜，李 娜，余秋穎，等.花生芽菜發(fā)芽過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化規(guī)律研究［J］.花生學(xué)報(bào)，2021，50（3）：61-67，79.

收稿日期：2023-11-24

基金項(xiàng)目：孝感市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（XGKJ2022010117）

作者簡(jiǎn)介：夏全杰（1989-），男，河南信陽(yáng)人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究工作，（電話(huà)）13545282556（電子信箱）xqj0212@163.com；通信作者，汪新勝，主要從事園藝蔬菜研究工作，（電子信箱）8503468272@qq.com。