溫度調(diào)控對冰菜生長和品質(zhì)的影響

韓東辰

（臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西臨汾 041000）

冰菜（Mesembryanthemum crystallinum L.），又名冰葉日中花，原產(chǎn)于非洲，是番杏科一年生植物，葉片肉質(zhì)，緊抱莖，葉片表面布滿小冰晶[1]。冰菜含有豐富的鈣、鉀、鈉等元素，能夠緩解糖尿病，預(yù)防脂肪肝，且冰菜脆嫩多汁，口感較好，深受廣大消費者喜愛[2]。

冰菜是一種新興的蔬菜，目前有關(guān)冰菜的栽培技術(shù)還處于探索階段。冰菜的生長受到光照、水分、溫度、養(yǎng)分等諸多因素的影響，其中溫度是植物生長的重要條件之一[3]。研究表明，植物在生長過程中的酶促反應(yīng)、物質(zhì)代謝、水分運輸都受到溫度的影響，且在不同的溫度條件下，植物表現(xiàn)出不同的生理特性、形態(tài)特征，只有達到最適溫度，植物才能快速生長，因此，在蔬菜生產(chǎn)過程中，要控制環(huán)境溫度，以利于植株生長[5]。溫度的變化還會影響植物體內(nèi)物質(zhì)合成和積累，進而影響農(nóng)作物的品質(zhì)[6]。目前有關(guān)溫度對冰菜生長和品質(zhì)的影響研究較少，因此，本試驗設(shè)置不同溫度處理，研究冰菜生長和品質(zhì)的變化特征，為冰菜的高效種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2020 年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進行，供試種子為非洲冰菜種子。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用盆栽法，設(shè)置4 個溫度處理，分別為20±2℃（T1）、24±2℃（T2）、28±2℃（T3）、32±2℃（T4），將冰菜種子溫湯浸種24h 進行催芽，露白后放入穴盤中育苗，幼苗長至4 片真葉后移栽至裝有蛭石的盆中，每個處理設(shè)置10 盆，將裝好幼苗的盆放入人工氣候培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)箱空氣濕度為75%左右，光照設(shè)置為紅光∶藍光=1∶1，光周期為14h，晝溫為設(shè)置處理溫度，夜溫均為18±2℃。培養(yǎng)48d 后測定各指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)和方法

1.3.1 冰菜形態(tài)特征的測定。處理結(jié)束后，測定冰菜株高、葉長、葉寬，取出整株，清洗干凈表面的雜質(zhì)，測定鮮質(zhì)量，隨后放入烘箱，105℃下殺青30min，80℃下烘干至恒重，測定干重。

1.3.2 光合參數(shù)的測定。每個處理選擇3 株，使用Li-6400 便攜式光合測定系統(tǒng)測定葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Cr）、蒸騰速率（Tr）和胞間二氧化碳濃度（Ci）光合參數(shù)。

1.3.3 冰菜品質(zhì)的測定。采用考馬斯亮藍溶液法測定可溶性蛋白，2，6-二氯酚靛酚鈉染色法測定芹菜維生素C 含量，蒽酮比色法測定可溶性糖含量，紫外吸收法測定硝酸鹽含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 進行數(shù)據(jù)整理和作圖，數(shù)據(jù)采用IBM SPSS statistics22.0 進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度調(diào)控對冰菜形態(tài)特征的影響

生長指標(biāo)是反映植物生長狀況最直觀的指標(biāo)。由表1 可知，不同溫度對冰菜生長的影響不同。株高隨溫度的升高呈先升高、后降低的趨勢，從大到小依次為T2＞T3＞T1＞T4，T2處理株高最高，在0.05 水平上顯著高于其他處理，T1和T3處理間沒有顯著差異。葉長從大到小依次為T2＞T3＞T4＞T1，T1和T4處理間在0.05 水平上沒有顯著差異，其他處理間差異均顯著。葉寬T4處理和T1處理間沒有顯著差異，T2處理和T3處理間沒有顯著差異。鮮重從大到小依次為T2＞T1＞T3＞T4，各處理在0.05水平上差異均顯著。干重變化趨勢和鮮重相似，T1和T3處理間沒有顯著差異，T2處理干重最大。說明冰菜的株高、葉長、葉寬和干鮮重均在T2處理時達到最大值，T2處理溫度最利于冰菜的生長。

表1 溫度調(diào)控下冰菜形態(tài)特征

2.2 溫度調(diào)控對冰菜光合特性的影響

光合作用是植物生長發(fā)育和物質(zhì)積累的重要反應(yīng)。由表2 可知，溫度對冰菜光合參數(shù)有顯著的影響。凈光合速率隨溫度的升高呈先升高、后降低的趨勢，從大到小依次為T2＞T3＞T1＞T4，T2處理最高，在0.05 水平上顯著高于其他處理，處理間差異均顯著。氣孔導(dǎo)度從大到小依次為T2＞T1＞T3＞T4，T2處理在0.05 水平上顯著高于其他處理，T1和T3處理間沒有顯著差異。胞間二氧化碳濃度從大到小依次為T4＞T3＞T1＞T2，在0.05 水平上處理間差異均顯著。蒸騰速率隨溫度的升高呈先升高、后降低的趨勢，從大到小依次為T2＞T3＞T1＞T4，T2處理最高，在0.05 水平上顯著高于其他處理，處理間差異均顯著。

表2 溫度調(diào)控下冰菜光合特性

2.3 溫度調(diào)控對冰菜品質(zhì)的影響

品質(zhì)是反映作物營養(yǎng)和口感的重要指標(biāo)。由表3 可知，溫度顯著影響冰菜品質(zhì)。可溶性蛋白含量隨溫度的升高呈逐漸增加的趨勢，各處理從大到小依次為T4＞T3＞T2＞T1，在0.05 水平上處理間差異均顯著。維生素C含量隨溫度的升高呈先升高、后降低的趨勢，各處理從大到小依次為T2＞T1＞T3＞T4，T2處理最高，在0.05 水平上顯著高于其他處理，T1和T3處理間差異不顯著?？扇苄蕴呛侩S溫度的升高呈先降低、后升高的趨勢，各處理從大到小依次為T4＞T3＞T1＞T2，在0.05 水平上處理間差異均顯著。先酸鹽含量隨溫度的升高呈先降低、后升高的趨勢，各處理從大到小依次為T4＞T1＞T3＞T2，在0.05 水平上處理間差異均顯著。

表3 溫度調(diào)控對冰菜品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

溫度作為一種環(huán)境因子在植物整個生長發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用[7]，大量研究表明，設(shè)施栽培中，溫度是影響蔬菜生長的最重要的條件之一[8]，在適宜的溫度下，植株呼吸和光達到平衡狀態(tài)，促進植物有機物質(zhì)的合成和代謝運轉(zhuǎn)[9]。本研究結(jié)果表明，隨溫度的升高株高、葉長、葉寬和生物量呈先升高、后降低的趨勢，在T2處理時達到最大值，一方面是植物生長是在各種酶的參與下進行的，而酶的活性受溫度影響，只有在最適溫度下，酶的活性才會達到最大值，植株達到最佳的代謝活性，有利于物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)化，從而促進冰菜生長。另一方面，當(dāng)溫度過低或過高，在一定程度上植物受到逆境脅迫，植物的物質(zhì)代謝、滲透物質(zhì)等受到影響，從而影響植株的生長。

植物的光合作用是植物生長發(fā)育最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，可以反映植株生長勢和抗性強弱，葉綠體對環(huán)境溫度的感受非常敏感，研究表明，溫度影響類囊體電子傳遞、碳還原循環(huán)及氣孔導(dǎo)度的控制，在適宜溫度下，植物光合功能得以充分發(fā)揮，而在高溫或者低溫環(huán)境下，葉綠體的結(jié)構(gòu)受到影響，阻礙了葉綠體的生成，同時減慢了葉綠素的合成速率，從而降低光合特性[10]。本研究結(jié)果表明，凈光合率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度，隨溫度的升高呈現(xiàn)先升高、后降低的趨勢，在T2處理時達到最大值，說明低溫或者高溫都不利于冰菜葉綠素的合成，影響光合作用，當(dāng)達到最適溫度時，植株的酶活性和物質(zhì)反映達到最大值，從而促進光合作用的正常進行。

溫度還影響植物的品質(zhì)，本研究中，溫度過高可溶性蛋白和可溶性糖含量升高，可能是由于在高溫下形成脅迫，植物通過調(diào)節(jié)可溶性蛋白和可溶性糖含量維持滲透平衡。在T2處理下維生素C 含量達到最大值，硝酸鹽含量最低，說明在T2處理下冰菜品質(zhì)較好。綜合比較，溫度顯著影響冰菜的生長、光合和品質(zhì)，其中株高、葉長、葉寬、生物量、凈光合率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和維生素C 含量隨溫度的升高呈先升高、后降低的趨勢，在24±2℃處理時達到最大值。因此，在24±2℃處理冰菜生長狀況最好，光合作用最強，品質(zhì)最好，是較適合冰菜生長的溫度。