盐分胁迫对养心菜生长及品质指标的影响

作者:未知

  摘要 [目的]研究土壤盐分对养心菜生长及品质等指标的影响,为不同程度盐碱地条件下养心菜的功能性栽培提供技术支撑。[方法]采用原土调配盆栽试验,通过CK(0.65 g/kg)、T1(2.00 g/kg)、T2(4.00 g/kg)、T3(6.00 g/kg)、T4(8.00 g/kg)5个盐分胁迫处理,进行株高、单株产量指标及单宁、黄酮、硝酸盐、Vc等品质指标分析。[结果]养心菜株高、茎数、单株产量均随盐分增加而逐渐减小,CK、T1处理间单株产量差异不显著,与其他3个处理间差异均达显著水平;随盐分增大,单宁含量逐渐增加,养心菜植株中黄酮含量先增加后减小,4个处理与对照比较均达显著水平,其中T4处理达到最大值,变幅在1.12~1.36 mg/g之间。随着盐分增加,硝酸盐含量逐渐减小,4个处理与对照比较均达显著水平;Vc含量除T1处理较对照略有增加外,其他处理均逐渐减小,与对照比较均达显著水平。[结论]养心菜作为盐碱地食用栽培,以含盐量2.00 g/kg的轻度盐碱地为宜;成分提取及功能性开发栽培,以土壤含盐量不超过4.00 g/kg为宜。
  关键词 盐胁迫;养心菜;生长指标;品质
  Abstract [Objective]The effects of soil salinity on growth, quality and other indicators of Sedum aizoon L.were studied to provide technical support for functional cultivation of Sedum aizoon L. under different saline alkali soils. [Method]The pot experiment was carried out with original soil blending. The plant height, yield index per plant, tannin, flavonoid, nitrate, VC and other quality indexes were analyzed by five salt stress treatments of CK (0.65 g/kg), T1 (2.00 g/kg), T2 (4.00 g/kg), T3 (6.00 g/kg) and T4(8.00 g/kg).[Result]Plant height, stem number and the yield per plant decreased gradually with the increase of salt content, and there was no significant difference in the yield per plant between the CK and T1 treatment , and the differences with other three treatments reached significant levels;with the increase of salinity, the tannin content increased gradually. With the increase of salt, the content of flavonoids in Sedum aizoon L. increased at first and then decreased, and the content of flavonoids in the four treatments reached a significant level compared with CK, among which T4 treatment reached the maximum, with a range of 1.12-1.36 mg/g. With the increase of salinity, the content of nitrate gradually decreased, and the four treatments reached a significant level compared with the control; except for the T1 treatment, which slightly increased compared with the control, the other treatments gradually decreased and reached a significant level compared with the control.[Conclusion]As an edible cultivation in salinealkali land, it is suitable for mild saline alkali land with salt content of about 2.00 g/kg, and for component extraction and functional development and cultivation, soil salt content should not exceed 4.00 g/kg.
  Key words Salt stress;Sedum aizoon L.;Growth index;Quality
  養心菜(Sedum aizoon L.),学名费菜,为景天科景天属多年生草本宿根植物,在我国分布广泛,是一种食用、药用及园林兼用植物。养心菜茎叶富含铁、钙等矿质元素,营养价值丰富[1],可食用也可加工茶、饮料等[2-3]。植株含谷淄醇、类黄酮、槲皮素等多种药用物质[4-5],经常食用能有效治疗高血压和心脏病等心血管疾病[6],具有极高药用价值[7];由于其耐旱及耐寒性好,适应性强,是风沙治理及园林绿化的优选植物[8-9]。   土壤盐渍化是一个世界性的难题,我国盐碱地面积约3 600万hm2[10]。盐碱地作为耕地的重要后备资源,如何开发利用逐渐受到重视。研究表明,养心菜苗期具有强耐盐性[11],成株期可耐12 g/L的咸水浇灌[12],适宜在盐碱地栽培,利用盐碱地进行养心菜优质生产及功能成分开发具有较大潜力。目前,国内外对养心菜研究较少,且主要集中在栽培技术[13]、药理及黄酮提取工艺研究[14-15]、干旱胁迫生理性研究方面[16-17],但盐胁迫方面研究较少,尤其盐碱地条件下,盐分胁迫对其主要营养及功能品质成分影响未见报道。笔者利用滨海盐碱土进行养心菜胁迫试验,旨在探讨不同梯度盐分对养心菜品质指标的影响,明确土壤盐分与其指标的关系,为不同盐碱条件下养心菜的高质栽培及药用成分提取提供数据支撑。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料 试验材料养心菜,来源于河北省农林科学院滨海农业研究所,2017年5月扦插苗。
  1.2 试验设计 试验在河北省农林科学院滨海农业试验站耐盐鉴定棚进行。选取含盐量9.5 g/kg粘質滨海盐土及含盐量0.65 g/kg粘质非盐碱土,风干碾碎过筛,按质量法进行调配,设计0.65、2.00、4.00、6.00、8.00 g/kg等5个盐分处理,分别以T1、T2、T3、T4、T5表示,其中T1为对照,其实际土壤盐分含量为0.65 g/kg,即未添加滨海盐土,其他处理含盐量均按设计比例配制。采用盐碱原土盆栽方法,用底带托盘花盆,规格为口直径×高=30 cm×25 cm,每盆装配制好盐碱土10 kg。2017年10月,选取具3个地上茎、根部及上部基本长势一致的养心菜苗进行移栽,每盆1株,每处理5盆,3次重复。移栽后每盆浇水2 L,漏出水回浇到盆中。生长期每隔30 d施肥1次,每盆施入尿素2 g,水分采用湿润管理,补水时每盆定量浇水1 L。
  1.3 指标测定
  2018年6月,在养心菜生长旺盛期,取样调查。茎数:统计每盆总茎数;株高:每株取中间位置10根地上茎,采用直尺测量基部到生长点高度。单株鲜重:每盆地上植株的重量。每盆取中间部分留样,每处理5个样混样保存,进行品质指标测定。单宁含量测定采用国家农业行业标准NY/T 1600-2008分光光度法;黄酮含量测定按陈克克等[18]的方法进行;硝酸盐含量测定采用国家标准GB 5009.33-2016紫外分光光度法;VC含量采用二氯酚靛酚滴定法测定;蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法。
  1.4 数据分析 数据处理及图表制作采用Microsoft Office Excel 97-2003数据处理软件;差异显著性采用DPS数据处理系统分析,不同小写字母表示不同处理在0.05水平差异显著。
  2 结果与分析
  2.1 盐分对养心菜生长及产量指标的影响
  2.2 盐分对养心菜功能品质指标的影响
  单宁又称植物多酚,是一种具有抗氧化活性的次生代谢物质,具涩味,养心菜单宁含量过高会影响加工后的口感。图4表明,随着土壤盐分增加,单宁含量逐渐增大,T2、T3、T4、T5处理与对照相比,分别提高47.5%、77.5%、227.5%、1 470.0%,尤其盐分达6.00 g/kg,养心菜中单宁含量急剧增加,当土壤盐分达8.00 g/kg 时,单宁含量较对照增加近15倍,说明高盐分抑制植株生长的同时,促进了单宁物质的快速累积。黄酮化合物是一种具药用成分的有益化合物,广泛分布于植物中。从图5可看出,随着土壤盐分增加,养心菜植株中黄酮含量先增加后减小,变幅在1.12~1.36 mg/g之间,其中T4处理达到最大值,与T5处理比较差异不显著,但T2、T3、T4、T5处理与对照比较差异均达显著水平,说明盐分胁迫有利于黄酮类物质积累,但总体变幅不大。
  2.3 土壤盐分对养心菜营养品质指标的影响
  硝酸盐是评价蔬菜安全性的重要指标,从图6可看出,随着土壤盐分增加,养心菜植株硝酸盐含量有减小趋势,T2、T3、T4、T5处理分别较对照养心菜植株硝酸盐含量降低15.9%、18.5%、27.4%、67.8%,与对照相比,差异均达显著水平,T2与T3处理间差异不显著;随着盐分增加,Vc含量先升高后减小,其中T2处理达到最大值,较对照增加1.8%,差异不显著,T3、T4、T5处理与对照相比均达显著水平,且3个处理间差异显著。
  3 讨论与结论
  盐胁迫是一类非生物胁迫,抑制植物的生长发育[19]。该研究表明,养心菜株高、茎数均随盐分增加而逐渐减小,这与王秀萍等[12,20]研究结果一致。养心菜作为以茎叶为利用的植物,地上鲜重直接代表其产量水平,体现其盐碱地可栽培价值,从试验结果可看出,当土壤盐分含量达到2.00 g/kg时,地上鲜重与对照比较差异不显著,与其他3个盐分处理间差异均达显著水平,尤其当盐分达到6.00 g/kg时,地上单株鲜重较对照下降70%以上、株高及茎数显著降低,说明高盐分极大抑制了养心菜地下生长,土壤盐分低于4.00 g/kg的盐碱地,更能保证产量水平。
  逆境胁迫下,果蔬通过体内抗氧化活性物质含量来消除或减轻由胁迫引发的活性氧伤害是很多植物抵抗逆境的有效方式[21]。单宁是普遍存在于植物中的一种水溶性多酚类物质,属于具有抗氧化活性的次生代谢物质,在食品行业中可作为功能性添加成分,但过量的单宁会给食品带来较重的涩味[22]。养心菜盐碱地食用性栽培,盐分对其单宁影响非常重要,该研究表明,随着土壤盐分增加,养心菜植株内单宁含量逐渐增大,尤其6.00、8.00 g/kg 2个盐分处理较对照分别增加227.5%、1 470.0%,说明高盐环境促进了单宁形成积累,这与叶黄素代谢途径的应答在很大程度上敏感于盐分胁迫的水平相似[23],可能与其代谢途径有关,盐碱地食用栽培中要尽量降低土壤盐分,保证口感。黄酮是养心菜主要的药理成分[24],该研究表明,随着土壤盐分升高,养心菜植株黄酮含量逐渐增加,这与苏虎等[24]关于盐胁迫对草珊瑚总黄酮含量的影响研究结果一致,说明盐分胁迫有利于黄酮化合物的合成。   一般情况下,盐胁迫会降低蔬菜的产量并影响其营养品质变化,但因种类、盐胁迫程度的不同,影响有所差异。硝酸盐作为蔬菜食用安全性的重要指标,叶果菜类等均有一定的安全限值。该研究表明,供试条件下养心菜植株中硝酸盐含量变幅在563.7~1 751.3 mg/kg之间,均在安全限值内,且随土壤盐分增加逐渐减小,这与姜娜娜等[25]对盐胁迫下盐芥硝酸盐的吸收研究结果基本一致,可能与盐分胁迫抑制了养心菜生长,从而影响了N素吸收有关。随着盐分增加,养心菜Vc含量呈现小幅升高后逐渐减小趋势,盐分越高,下降越明显,其中2.00 g/kg盐分处理Vc含量达到最高值(为29.13 mg/100 g),但与对照间差异不显著,与其他几个处理间差异均达显著水平,说明适度低盐胁迫有利于养心菜Vc形成,高盐影响养心菜的营养品质。综合分析看,养心菜作为盐碱地食用栽培,以含盐量2.00 g/kg的轻度盐碱地为宜;养心菜作为成分提取及功能性开发栽培,以土壤含盐量不超过4.00 g/kg为宜。
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