低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生长及品质的影响

尹伟僮，王明姣，范 辉，李青云，薛占军

（河北农业大学 园艺学院，河北 保定 071001）

芽苗蔬菜生产因其具有生育周期短、产品质量等级优、生物效率高和对设施及装备要求低等特点，率先实现了工厂化优质高效生产，不同程度地推动了新型芽苗菜产业的快速发展。大量研究表明可以通过调节温度、施用外源物和改变光照等方式提高芽苗菜的可食率和营养品质［1-5］，其中植物生长调节剂是最常用的一种有效调节方式。但随着消费者对外源植物生长调剂有可能在芽苗菜中富积而带来的产品安全质量风险，促进了利用蔗糖、CaCl2、Se［6-9］等外源物质对芽苗菜进行优质高效生产。

目前，关于NaCl 的研究也主要集中在高浓度对植物的胁迫作用［10-12］及植物的耐盐性研究［13］，而关于低浓度NaCl 对植物的有益作用方面研究较少。已有研究证明植物的生长需要一定量的Na+和Cl-，王俊玲等［14］研究发现，营养液中加入10 mmol/L NaCl 可显著促进韭菜的根系活力，增加韭菜叶片的数量、长度和生长量；而5 mmol/L NaCl 可显著提升荞麦芽苗菜的可溶性糖和Vc 含量［15］，周峰等［16］发现5 和10 mmol/L NaCl 能够显著促进菠菜蛋白质含量并提高产量。因此低浓度 NaCl 不仅对植物的生长没有危害，反而能不同程度地促进植物生长和改善品质。

油葵（Helianthus annuusL.）芽苗菜在育苗期内，主要进行着储存性营养物质的快速分解和新活性物质的不断合成［5］，导致其形成独特的口感风味和药食同源的保健功效，加之近些年消费者对芽苗菜营养品质和安全品质要求的日益提升，显著促进了工厂化油葵种芽菜的快速发展。当今，随着生产技术的进步和芽苗菜种类趋于多样化，一些化学、生物和物理手段先后在芽苗菜生产上开展试验。有研究表明［17］，在油葵种子催芽过程中适当地进行变温处理，可以提高种子的发芽率，在油葵芽苗菜的栽培技术方面，卓少明等［18］综合使用蚯蚓及蚯蚓体腔液对油葵芽苗菜采用循环式栽培技术，筛选出得当的循环方法，以克服油葵芽苗菜连作障碍问题，进而提高产量。目前，国内诸多有关油葵芽苗菜的报道多主要集中在如何栽培，重在产量［17-19］，而对油葵芽苗菜有关的品质及调控技术鲜有报道。因此，关于油葵芽苗菜的绿色、优质高效生产技术研究就显得尤为迫切。本试验以油葵芽苗菜的优质高效生产为目的，在油葵芽苗菜生产过程中施用低浓度NaCl 溶液，测定油葵芽苗菜外观形态、生物量、光合色素和营养品质等指标，明确低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生长及品质的调控效应，筛选适宜的NaCl浓度，为油葵芽苗菜的绿色优质高效生产提供重要的关键技术及理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

油葵种子为中国种子集团有限公司代理的‘S667’，统一购买于保定农资市场。

1.2 试验设计

低浓度NaCl 处理试验在河北农业大学东校区温室内进行。试验处理前先对种子进行初选，去除掉劣质的种子，再用55 ℃的温水浸种10 min，捞出分别放入0（CK）、5、10、15、20、25 mmol/L NaCl溶液中，持续浸种12 h 后，再将油葵种子播种到装有250 mL 蛭石和珍珠岩（2∶1）混合物的营养钵中，播种前将基质用对应浓度的NaCl 溶液浇透，每钵播35 粒种子，播完后覆盖50 mL（约2～3 cm）蛭石和珍珠岩混合物，再浇20 mL NaCl 溶液，每个处理播种10 个营养钵，3 次重复。后续每天上午浇1 次30 mL NaCl 溶液，连续处理10 d 后进行取样测试。试验用的NaCl 溶液均用蒸馏水配制，蒸馏水内的Na+和Cl-浓度分别为0.048 和0.080 mmol/L。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长指标 每个处理选取生长一致的30 株油葵苗，洗净根部的基质，测定下胚轴长度、粗度、子叶大小等形态指标。下胚轴长度：用直尺进行测量；下胚轴粗度：用光学显微镜进行观察测量；子叶面积：用叶面积扫描仪进行测定。

1.3.2 生物量指标 每个处理选取成熟度一致的10株油葵苗，洗净根部的基质，对达到商品标准的油葵芽苗菜的全株干重、全株鲜重、可食鲜重、可食干重等指标进行测定。

全株鲜重：选取10 株长势健壮，一致的油葵芽苗菜用万分之一的电子天平测量其鲜重。

全株干重：将测量完全株鲜重的油葵芽苗菜放入60 ℃烘箱中，烘至恒重，再用万分之一的电子天平测定其干重。

地上部鲜重：选取10 株长势健壮，生长一致油葵芽苗菜，剪去地下部分，用电子天平测量其鲜重。

地上部干重：将测量完可食鲜重的油葵芽苗菜放入60 ℃烘箱中，烘至恒重，再用万分之一的电子天平测定可食部分干重。

含水率=［（地上部鲜重-地上部干重）/地上部鲜重］×100%

1.3.3 经济指标 可食率=地上部鲜重/全株鲜重

经济产量（kg/1 kg 干种子）=（每kg 种子粒数×发芽率×单株地上部鲜重）/1 000

1.3.4 营养品质指标 取样后将油葵芽苗菜的下胚轴和子叶分开取样，分别剪碎混匀放到-80 ℃冰箱中保存待测。采用李合生方法［20］测定可溶性糖及淀粉含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量，重复5 次。

1.3.5 抗氧化物质指标 取样后将油葵芽苗菜的下胚轴和子叶分开取样，分别剪碎混匀放到-80 ℃冰箱中保存待测。采用2，6-二氯酚靛酚滴定法［20］测定Vc 含量，硝酸铝-亚硝酸钠比色法［21］测定类黄酮物质含量，福林酚试剂法［21］测定酚类物质含量，重复5 次。

1.4 数据分析与处理

采用Excel 2019 软件对数据进行处理与绘图，利用IBM SPSS Statistics 26.0 做方差分析，按照Duncan’s 法以P＜0.05 作为差异显著水平进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生长的影响

由表1 可以看出，低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生长产生了显著影响（P＜0.05）。与CK 相比，随着低浓度NaCl 处理浓度的升高，油葵芽苗菜的下胚轴长度、下胚轴粗度和子叶面积均呈现先升高后降低的变化趋势，各处理较对照均显著增加，增幅分别达到8.98%～41.57%、4.92%～8.58% 和20.90%～46.88%，且均在15 mmol/L NaCl 处理下达最高值，表明15 mmol/L NaCl 处理对油葵芽苗菜下胚轴长度、粗度和子叶面积的促进效应最大。

表1 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生长的影响Table 1 Effects of lower concentration NaCl on the morphology of oil sunflower sprouts

2.2 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜干鲜重及含水率的影响

由表2 可以看出，低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生物量产生了显著影响（P＜0.05）。

表2 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜生物量的影响Table 2 Effects of low concentration NaCl on biomass of oil sunflower sprouts

与CK 相比，随着NaCl 浓度的升高，油葵芽苗菜的全株鲜重、地上部鲜重、地上部干重、含水率均呈现先上升后下降的趋势，且在20 mmol/L NaCl处理下全株鲜重达最大值，各处理较CK 而言增幅达 到11.40%～23.51%，在15 mmol/L NaCl 处 理下的油葵芽苗菜的地上部鲜重、地上部干重和含水率达最大值，各 NaCl 处理较CK 显著增加，增幅分别达 到18.42%～38.21%、6.55%～14.49% 和1.08%～1.90%，且均在15 mmol/L 处理下达最大值，就油葵芽苗菜的全株干重而言，各处理较CK 无显著性差异。

2.3 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜经济指标的影响

由图1 可以看出，低浓度NaCl 对油葵芽苗菜的可食率和经济产量产生了显著影响（P＜0.05）。随着NaCl 浓度的增加，油葵芽苗菜的可食率和经济产量均呈现先上升后下降的趋势。随着NaCl 浓度的增加，在15 mmol/L NaCl 处理下，油葵芽苗菜的可食率和经济产量均达到最大值，分别为77.86%和9.46kg，较CK 而言增幅分别达到13.68% 和73.76%，其他浓度NaCl 处理下，较CK 而言，增幅分别达到6.13%～10.86%、和20.96%～62.05%。

图1 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜可食率和经济产量的影响Fig. 1 Effects of low concentration NaCl on the edible rate and yield of sunflower sprouts

2.4 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜光合色素含量的影响

由表3 可以看出，低浓度NaCl 对油葵芽苗菜的光合色素含量产生了显著影响（P＜0.05）,随着NaCl 处理浓度的增加，油葵芽苗菜的叶绿素a、类胡萝卜素和叶绿素总量均呈现先下降后升高的趋势，且均在15 mmol/L NaCl 处理下下降最多，较CK 而言分别下降了29.66%、42.57% 和25.48%；随着NaCl 浓度的增加，油葵芽苗菜的叶绿素/类胡萝卜素呈现先升高后降低的趋势，各处理较对照均显著增加，增幅分别达到14.14%～30.77%，且在15 mmol/L NaCl 处理下达最大值。

表3 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜光合色素含量的影响Table 3 Effects of low concentration NaCl on photosynthetic pigment content of sunflower sprouts

2.5 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜营养品质的影响

由表4 可以看出，低浓度NaCl 对油葵芽苗菜的营养品质产生了显著的影响（P＜0.05）。对于油葵芽苗菜的下胚轴而言，其可溶性糖、可溶性蛋白Vc和类黄酮含量均呈现先升高后降低的趋势，其中可溶性蛋白和Vc 含量在15 mmol/L NaCl 处理下较CK增加最为显著，增幅达到1 548.03%和169.57%，可溶性糖和类黄酮含量分别在10 和5 mmol/L NaCl 处理下提升最多，较CK 增加了 12.07%和12.85%，油葵芽苗菜下胚轴的多酚含量呈现先降低后升高的趋势，且在25 mmol/L NaCl 下达最大值，增幅达到7.36%；对于油葵芽苗菜的子叶而言，5 mmol/L NaCl 处理下油葵芽苗菜的可溶性糖含量达到最大值，较CK 增幅达到2.15%，可溶性蛋白含量呈现下降趋势，且在25 mmol/L NaCl 下下降最多，Vc 和总酚含量分别在15 和20 mmol/L NaCl 下较CK 增加最为显著，增幅分别达到37.10%和92.71%，类黄酮含量呈现先快速降低后缓慢升高的趋势，且在10 mmol/L NaCl 下下降最多，25 mmol/L NaCl 下达最大值，较CK 降幅和增幅分别达到7.09%和2.14%，低浓度NaCl 处理还显著降低了油葵芽苗菜下胚轴和子叶的游离氨基酸含量，各处理分别较CK 降低了47.00%～77.70%和56.63%～74.96%。

表4 低浓度NaCl 对油葵芽苗菜营养品质的影响Table 4 Effects of low concentration NaCl on nutritional quality of oil sunflower sprouts

3 讨论与结论

低浓度NaCl 对植物生长呈现出的有益调控效应已在诸多研究中得到证实。在周熠炜等对荞麦芽苗菜［15］的研究中表明，低浓度NaCl 处理可显著增加荞麦芽苗菜的产量，在研究低浓度NaCl 对水培韭菜［22］生长、产量及品质的影响中发现，韭菜的株高、假茎粗和叶长均以 20 mmol/L NaCl 处理下最高,各处理的叶片数均多于对照，产量以 10 mmol/L 处理最高。在5、10 mmol/L NaCl 处理下，苋菜［23］的根系活力增强，干鲜重增加，在12 mmol/L NaCl浓度下，小白菜［24］的生长促进效应最优，其主要表现为叶面积的扩展促使植株干物质累积。低浓度NaCl 对植物生长的促进作用在玉米幼苗［25］、小麦幼苗［26］等农作物上同样得到证实，其有效浓度因植物种类、施用方法和处理时长不同而异，一般维持在5～15 mmol/L。本试验中，随着 NaCl 浓度的增加，油葵芽苗菜的株高、下胚轴粗和子叶面积均在15 mmol/L NaCl 浓度下的促进效应最为显著，此浓度对油葵芽苗菜的地上部干鲜重、含水率、可食率和产量均有显著促进调节作用；在20 mmol/L NaCl 处理下，油葵芽苗菜的全株干鲜重达最大值。因此，施用15～20 mmol/L NaCl 溶液能显著促进油葵芽苗菜的生长。

叶绿素是植物进行光合作用的物质基础，叶绿素含量与叶片的光合速率密切相关［27］。Marata 等认为钠有利于植物叶绿素的合成［28］。在樱桃萝卜［29］的研究中指出，叶施6 mmol/L NaCl 溶液有利于提升樱桃萝卜叶片中叶绿素含量，特别是叶绿素b 含量的增加，增幅达到43.6%，贾洪涛［30］认为低浓度的Na+、Cl-对玉米的生长有促进作用，并指出低浓度NaCl 处理时，玉米叶绿素含量增加。在本试验中，经过低浓度NaCl 处理，降低了油葵芽苗菜的叶绿素a、叶绿素总量和类胡萝卜素含量，但显著增加了油葵芽苗菜的叶绿素/类胡萝卜素比值，主要推测是因为在NaCl 处理下的油葵芽苗菜子叶迅速增大，但叶绿素的合成速度并没有随着加快，从而造成经过NaCl 处理的油葵芽苗菜的叶绿素含量低于对照。

可溶性蛋白是存在于细胞中的由多种酶系构成的非膜结合蛋白体系，可溶性蛋白增加，进而增强了植物代谢水平，有利于植物生长和发育［31-32］。5～10 mmol/L NaCl 营养液促进了苋菜和菠菜［23,16］叶片中可溶性蛋白含量的增加；5 mmol/L NaCl 处理，高粱叶片内可溶性蛋白增加，使体内代谢加强，进而有利于高粱幼苗的生长。在本试验中，随着NaCl 浓度的增加，油葵芽苗菜下胚轴的可溶性蛋白含量显著增加，在15 mmol/L NaCl 浓度下达最大值，但子叶可溶性蛋白含量显著降低，表明低浓度NaCl处理增强了子叶与下胚轴之间的源库关系，导致子叶中可溶性蛋白转移至下胚轴中。同时，本试验中游离氨基酸含量这一指标持续下降，可能是由于韭菜、菠菜、苋菜是在产品器官形成期进行的低浓度NaCl 处理，油葵芽苗菜是处于种子发芽阶段到幼苗生长阶段，此阶段中氨基酸在酶的作用下被水解为其他简单含氮化合物，一部分运送到胚中用于合成幼胚细胞的结构蛋白和酶，一部分经过三羧酸循环转化为可溶性糖。

抗氧化品质提升是衡量高品质芽苗菜质量的一个重要指标。前人研究发现，适宜浓度NaCl 处理能促进萝卜芽苗菜次生代谢物积累和增强其抗氧化能力［33］。此外，低浓度（＜40 mmol）的NaCl 处理会促进西兰花芽苗菜的生长，增加抗氧化能力，从而提高其营养和功能质量［34］。在本试验中，15 mmol/L NaCl 显著提升了油葵芽苗菜子叶和下胚轴的Vc 含量，15～25 mmol/L NaCl 显著提升了子叶总酚含量，与前人研究结果一致，但低浓度NaCl处理却不同程度降低了油葵芽苗菜子叶和下胚轴类黄酮含量，与前人研究结果不一致［35］，这可能和植物的种类、栽培环境的温度、处理的方式、光合能力等的不同有关。