叶面喷施抗坏血酸钙对水培生菜生长和采后品质的影响

何 鑫, 刘贤金, 孙晓明, 梁 颖, 卢海燕, 丁 莹

(江苏省农业科学院 食品质量安全检测研究所/江苏省食品质量安全重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地，江苏 南京210014)

叶面喷施抗坏血酸钙对水培生菜生长和采后品质的影响

何 鑫, 刘贤金*, 孙晓明, 梁 颖, 卢海燕, 丁 莹

(江苏省农业科学院 食品质量安全检测研究所/江苏省食品质量安全重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地，江苏 南京210014)

考察了叶面喷施1，3，5 mg/L抗坏血酸钙对水培生菜矿物质吸收及采后抗坏血酸、亚硝酸盐质量分数的影响。结果表明，叶面喷施抗坏血酸钙初期可显著增加生菜叶片中抗坏血酸质量分数，但随着栽培时间的延长各处理组与对照组的差异不显著。随着处理时间的延长，可溶性蛋白、叶绿素、硝酸盐质量分数升高。叶面喷施抗坏血酸钙可增加叶片数、叶面积、生菜地上部分含水量，影响生菜对矿物质元素的吸收。随着抗坏血酸钙处理浓度升高，钾质量分数逐渐升高，钙质量分数均有不同程度的升高，氮、锌质量分数逐渐下降。栽培期喷施抗坏血酸钙可降低采后抗坏血酸及亚硝酸盐的产生。叶面喷施适当浓度抗坏血酸钙可强化水培生菜钙元素和部分微量元素质量分数，增加营养品质，延长货架期。

抗坏血酸钙； 水培生菜； 采后品质； 矿物质元素

水培又称营养液栽培，与传统农业栽培相比具有规避土传病害，重金属、土壤农药残留等安全优势，且栽培作物具有生长速度快、产量高、周期短、营养均衡等特点[1]。生菜(LactucasativaLinn. var.ramosaHort.)属菊科莴苣属，为一年生或两年生草本植物，欧美国家主要用于鲜切沙拉菜，消耗量极大，我国全国范围内均有栽培[2]。其维生素和矿物质含量丰富，含水量高达94%～96%，生菜鲜食能够很好的保持蔬菜的营养和口感[3]，但在采收、包装或即食过程中易受机械损伤，体内酚类物质在多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)等酶的作用下生成邻苯二醌，继而转化为褐色素，导致褐变。并且采收后质地不断变软，引起蔬菜感官品质下降，商品价值降低，甚至会影响食用安全性[4]。

抗坏血酸钙克服L-抗坏血酸易被氧化的缺点，在食品保鲜加工中应用广泛，可有效的抑制褐变；作为钙盐的一种，抗坏血酸钙也有一定的营养强化作用。研究发现，采收或鲜切过程使用一定浓度的抗坏血酸钙，可减缓鸭梨褐化，保色保脆，减弱软化程度，保持抗坏血酸和还原糖的消耗[5]。此外，抗坏血酸钙在苹果[6]、牛蒡[4]、猪肉[7]等鲜切产品中应用广泛，但抗坏血酸钙在栽培过程中的应用鲜有报道。研究选用水培常用生菜品种罗马生菜，在栽培过程中叶面喷施不同浓度抗坏血酸钙，测定喷施后营养成分、形态指标、矿物质元素含量等，并在采后进行4℃低温存储，检测抗坏血酸、硝酸盐质量分数的变化，以期为叶面喷施抗坏血酸钙在高品质水培生菜生产和保鲜中的应用提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验在江苏省农科院六合基地水培叶菜生产车

间进行，栽培时间2015年10月至11月，选用品种为罗马直立生菜(种子由徐州达信国际贸易有限公司提供)，应用华南叶菜A营养液配方。应用营养液浅液流水培方法，种子经催芽后播种于消毒的海绵块中，待幼苗第一片真叶展开使用1/2浓度营养液培养，长至四叶时进行移苗，使用全营养液(营养液成分浓度见表1)。全营养液pH值为5.5～6.0，EC为1.5～2.0 mS/cm。

表1 营养液中营养元素浓度

1.2 实验设计

1.2.1叶面喷施抗坏血酸钙

抗坏血酸钙(巧继国际贸易(上海)有限公司)，实验浓度为0，1，3，5 mg/L，移苗后2 d进行叶面喷施，整个生长期处理2次，每次间隔7 d。实验以叶面喷施蒸馏水为对照组，喷施面积为2 m2，栽培72株，分别在喷施0，7，14，28 d应用五点取样法进行取样，每个处理组取鲜样5株，经清洗、表面晾干后进行形态指标、营养成分含量测定，样品烘干后进行矿物质元素含量测定，重复3次。

1.2.2采后贮藏

移栽后栽培30 d罗马直立生菜，直接采收地上部分，使用复合多孔PO自粘袋进行包装，贮藏于4 ℃，每个处理组包装3份，分别在贮藏0，2，4，6，8 d进行取样，经清洗、表面晾干后进行各项指标测定。

1.3 测量指标及方法

1.3.1营养、形态指标测定

叶绿素含量(丙酮浸提法)，抗坏血酸(2,6-二氯靛酚滴定法)、可溶性蛋白(G-250法)[8]，硝酸盐含量检测参照GB/T 5009.33—2010[9](Alpha-1900型紫外分光光度计)。形态指标为含水量、叶面积[10]及采收地上鲜重等。

1.3.2矿物质含量检测

样品氮、磷元素检测依据GB/T 8572—2010[11]。应用电感耦合等离子体质谱仪(赛默飞世尔科技有限公司)，测定生菜中K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu含量。样品制备：样品经表面清洗晾干后，置于105 ℃杀青15 min，然后于80 ℃烘干至质量恒定，冷却后用植物粉碎机(上海子期实验设备有限公司)粉碎并过0.3 mm孔径的分样筛，装于10 mL离心管中保存待用。进行矿物质元素提取时，每个样品精确称取0.2 g(精确到0.000 1 g)粉末放入50 mL塑料瓶内，再加入10 mL的HNO3溶液(1 mol/L)中于37 ℃恒温箱(上海精宏实验设备有限公司)中振荡浸提2 h，过滤后进行矿物质元素含量的测定，每个样品重复3次，同时进行空白样品的制备[12]。

1.4 数据分析

实验数据分析采用DPS新复极差方法，Excel 2007完成数据统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1喷施抗坏血酸钙对生长阶段营养指标的影响

抗坏血酸是生菜主要的营养成分指标，喷施3，5 mg/L抗坏血酸钙可在栽培7，14 d增加叶片抗坏血酸质量分数(图1a)，其中5 mg/L处理组栽培7 d时最高，为62.7 mg/100 g；但随着栽培时间的延长抗坏血酸质量分数逐渐下降，采收时各组均在25～30 mg/100 g，且无显著性差异。可溶性蛋白质量分数随栽培时间延长而逐渐升高(图1b)，各处理组14 d时高于对照组，但采收时均低于对照组。处理初期叶绿素质量分数逐渐升高(图1c)，栽培21 d时各处理组均高于对照组，1 mg/L处理组质量分数最高，为0.18 mg/g；栽培28 d略有下降，处理组仍高于对照组。喷施抗坏血酸钙后，生菜硝酸盐质量分数逐渐升高(图1d)，1 mg/L处理7 d、对照组栽培21 d高于同一时间的其他处理，采收时处理组硝酸盐质量分数低于对照组。

图1 抗坏血酸钙处理对生菜生长过程中营养指标的影响Fig.1 Quality of hydroponic lettuce under different ascorbic acid calcium treatments

2.2喷施抗坏血酸钙对形态指标的影响

叶面喷施抗坏血酸钙，可增加叶片数、叶面积，其中1 mg/L处理组达到显著水平，较对照组分别增加19.4%，40.9%(见表2)。3 mg/L处理组地上鲜重、根系长达到极显著水平，较对照组分别升高22.8%，19.4%。喷施抗坏血酸钙的植株含水量逐渐升高，较对照组达到显著水平，且对照组和3 mg/L处理组根冠比极显著高于其他处理。1 mg/L和5 mg/L处理组地上鲜重均显著低于对照组，叶片数、含水量、叶面积均高于对照组。

表2 不同浓度抗坏血酸钙处理采收生菜形态指标

图表数值后字母相同表示差异未达到显著(p>0.05)，字母不同表示差异显著(p<0.05)，下同。

2.3喷施抗坏血酸钙对植株矿物质吸收的影响

随着叶面施用抗坏血酸钙浓度的升高，生菜地上部分钙质量分数有不同程度的升高，其中1 mg/L处理组显著高于对照组，较对照组增加30.6%，但随着处理浓度的升高钙元素的增加量减少(见表3)。3 mg/L处理组镁质量分数下降，其他处理均显著高于对照组，1 mg/L处理组增加量最多，较对照组增加13.9%。氮、锌质量分数下降，5 mg/L处理组质量分数显著低于对照组，分别下降6.0%，19.7%。钾质量分数逐渐升高，5 mg/L处理组较对照组升高38.0%。铁质量分数升高后下降，1 mg/L处理组铁质量分数显著高于其他组，较对照组增加9.4%，5 mg/L处理组较对照组下降1.5%。

2.4 采后抗坏血酸和亚硝酸盐质量分数变化

在低温贮藏条件下，抗坏血酸质量分数先升高后逐渐降低(图2a)。贮藏4 d后，栽培过程中各处理组抗坏血酸下降较对照组缓慢。在贮藏6～8 d可维持较高的抗坏血酸质量分数，高浓度处理组，抗坏血酸质量分数最高，5 mg/L处理组在第6天、第8天抗坏血酸质量分数分别为20.7 mg/100g，18.7 mg/100 g。贮藏初期，各处理组的亚硝酸盐质量分数迅速增加(图2b)，并于第4天达到了最高值，对照组为1.32 mg/kg，随后下降。贮藏4 d后，对照组亚硝酸盐代谢较处理组缓慢，6～8 d仍维持较高水平。对照组亚硝酸盐质量分数最高，采后硝酸盐质量分数为217 mg/kg(数据未列出)，而5 mg/L处理组贮藏8 d时亚硝酸盐质量分数最低，为0.68 mg/kg。

表3 抗坏血酸钙不同处理生菜地上部分矿物质元素质量分数

图2 不同处理生菜采后抗坏血酸、亚硝酸盐代谢变化Fig.2 Effects of different treatments on vitamin C and nitrite contents of post-harvest lettuces

3 讨 论

抗坏血酸钙作为一种钙肥，叶面喷施可影响叶菜生长过程中的品质[13]。研究发现，植株叶面喷施钙肥可提高水培甜叶菊、露地栽培白菜、芹菜的产量和品质[14]，延长鸭梨[15]等的采后货架期。实验也发现叶面喷施抗坏血酸钙初期可显著增加生菜叶片中抗坏血酸质量分数，但随着栽培时间的延长各处理组与对照组间差异不显著。采后处理组较对照组下降缓慢，贮藏0～2 d抗坏血酸质量分数升高，可能与其他物质转化有关[16]，一方面将氧化型的脱氢抗坏血酸还原为还原型的抗坏血酸，另一方面将糖类物质不断合成为还原型的抗坏血酸，抗坏血酸的不断合成对受伤组织具有一定的保护作用[17]；贮藏6～8 d时可保持较好的抗坏血酸质量分数。果蔬采收前施钙可增加果实钙质量分数和营养品质，在采后储存中可有效抑制抗坏血酸的消耗[18]。抗坏血酸钙的喷施，在钙和抗坏血酸两方面进行了补充，对延长货架期和增加抗坏血酸质量分数有积极效果。

据报道，提高营养液中钙的质量分数可显著降低番茄对氮的吸收利用[19]。叶面喷施抗坏血酸钙后，水培生菜产品硝酸盐质量分数较对照组低，可能与施用Ca2+浓度的增加，叶片氮元素的吸收量减少有关(表3)。生菜植株氮元素的下降也影响到采后贮藏，采后初期亚硝酸盐质量分数较对照组低，后期亚硝酸盐的产生较对照组慢，亦与氮在体内酶促反应相关，尚需进一步验证。前人研究表明，低氮水平时钙处理可促进叶绿素合成增加光合作用[20]。实验中各处理组叶绿素质量分数高于对照组，其中3 mg/L处理28 d时叶绿素质量分数显著高于对照组和其他处理组(显著性分析数据未显示)，但5 mg/L处理组未达到显著水平，数据显示(表2)该处理浓度植株生长较差，可能与抗坏血酸钙浓度过高影响气孔和植株生理代谢有关。

叶菜作为全民矿物质元素主要来源，喷施抗坏血酸可增加水培生菜的钙元素质量分数。钙质量分数的增加不影响草酸质量分数的增加，但镁元素质量分数平均下降12%。研究表明钙强化过程中苦菊钾元素质量分数较对照组升高[21]。本研究也发现叶面喷施抗坏血酸钙，可增加生菜地上部分钙元素质量分数[21-23]。随着处理浓度的升高，钙元素增加量逐渐减少，钾质量分数逐渐升高。低浓度处理镁元素质量分数升高，抗坏血酸钙处理浓度达5 mg/L时表现出钙胁迫环境下的钙元素与镁元素负相关性[22]。处理浓度的升高，地上部分锌元素质量分数逐渐下降，可能与其向根中转移有关[23]。铁元素随着处理浓度的升高而逐渐下降，低浓度处理，铁含量达到最大值。Tomasi等[24]研究发现增加营养液中铁元素质量分数可降低植株硝酸盐的质量分数，减少植株对氮元素的同化吸收。而提高抗坏血酸钙的施用浓度，铁元素增加趋势逐渐减缓，5 mg/L处理组铁元素质量分数低于对照组，而同时氮元素下降至最低值，可能与品种、元素间的相互作用以及植株生长状况相关，尚需进一步研究。

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EffectofFoliageSprayingAscorbicAcidCalciumonDynamicPost-HarvestGrowthandPost-HarvestMetabolicinHydroponicLettuce

HE Xin， LIU Xianjin*， SUN Xiaoming, LIANG Ying， LU Haiyan， DING Ying
(InstituteofFoodSafetyandQuality/KeyLaboratoryofFoodQualityandSafetyofJiangsuProvince-StateKeyLaboratoryBreedingBase,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences，Nanjing210014，China)

In this study, lettuces were treated with different concentrations ascorbic acid calcium (1, 3, and 5 mg/L). Effects of ascorbic acid calcium on the absorption of mineral matters, vitamin C contents, and nitrite contents were investigated. The results showed that ascorbic acid calcium significantly increased vitamin C content of lettuce leaves during the initial stage. With the extension of processing time, contents of soluble protein, chlorophyll, and nitrate steadily increased. Spraying ascorbic acid calcium increased leaf number, leaf area, and plant moisture content, and affected plant mineral elements absorption. With the increasing concentration of ascorbic acid calcium, the potassium and calcium contents of lettuce edible parts increased while the nitrogen and zinc contents gradually declined. After harvest, vitamin C and nitrite contents grew slowly with the ascorbic acid calcium treatment. Ascorbic acid calcium spray could increase the calcium and some microelements contents of lettuces to increase its nutritional quality and prolong the shelf life.

ascorbic acid calcium; hydroponic lettuce; post-harvest quality; mineral element

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.05.013

2095-6002(2017)05-0078-06

何鑫, 刘贤金, 孙晓明, 等. 叶面喷施抗坏血酸钙对水培生菜生长和采后品质的影响[J]. 食品科学技术学报，2017,35(5):78-83.

HE Xin，LIU Xianjin，SUN Xiaoming, et al. Effect of foliage spraying ascorbic acid calcium on dynamic post-harvest growth and post-harvest metabolic in hydroponic lettuce[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(5):78-83.

TS255.2; TS255.3

A

2017-03-27

江苏省自主创新项目(CX(15)1016)。

何 鑫，女，助理研究员，主要从事绿叶菜优质安全生产及营养品质控制方面的研究；

*刘贤金，男，教授，博士，主要从事农产品质量安全和农药毒理及毒副作用监控技术方面的研究，通信作者。

(责任编辑：张逸群)