栽培技術(shù)對馬鈴薯花青素含量的影響

許 婷，吳秋云，李 倩，劉明月，宋 勇，何長征，熊興耀，黃 科

（湖南農(nóng)業(yè)大學園藝園林學院，湖南 長沙 410128）

栽培技術(shù)對馬鈴薯花青素含量的影響

許 婷，吳秋云，李 倩，劉明月，宋 勇，何長征，熊興耀，黃 科

（湖南農(nóng)業(yè)大學園藝園林學院，湖南 長沙 410128）

采用正交試驗設計，研究了不同栽培技術(shù)措施對馬鈴薯匍匐莖和塊莖的花青素積累的影響。結(jié)果表明，最有利于花青素在馬鈴薯匍匐莖和塊莖中積累的組合為：品種選用紫洋，施肥水平180 k g/667m2，密度為5 555株/667m2，采取不覆蓋方式，成熟期匍匐莖和塊莖中花青素含量分別達19.203和33.127mg/k g。

馬鈴薯；花青素；匍匐莖；塊莖

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）別名山芋、土豆、洋芋等，是茄科、茄屬的一年生草本植物。紫色馬鈴薯是20世紀80年代中期我國從美洲引進的馬鈴薯新品種，該品種富含花青素（Anthocyan），其是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，屬黃酮類化合物，也是植物花瓣中的主要呈色物質(zhì)，水果、蔬菜、花卉等五彩繽紛的顏色大部分與之有關[1-4]。花青素具有極強的抗氧化活性[5]，能延緩衰老，對致癌物質(zhì)有抑制作用[6]，還可以增強人體免疫力，預防心血管疾病[7]，提高視力等。紫色馬鈴薯植株矮壯，易于管理，可春秋兩季種植，與幼林、果園套種表現(xiàn)良好，總產(chǎn)量高。試驗研究了栽培技術(shù)（肥料水平、密度水平、覆蓋方式等）對馬鈴薯塊莖花青素含量的影響，有助于了解影響紫色馬鈴薯花青素含量的各種因素，為培育新品種、改善和提高紫色馬鈴薯中花青素含量提供重要的參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

3個馬鈴薯品種（大西洋、紅云、紫洋）由湖南省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心提供。試驗地位于湖南農(nóng)業(yè)大學蔬菜教學科研基地，該地區(qū)土質(zhì)為酸性紅壤，pH值6.3，有機質(zhì)17.87g/kg，全N、P、K含量分別為1.12，0.509，6.503 g/kg。試驗所用肥料為浩博平衡性復合肥，N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15。小區(qū)面積為12m2。

1.2 試驗設計

試驗于2012～2013年開展。試驗采用四因素三水平正交設計。四因素分別為肥料（F1，100 kg/667m2；F2，140 kg/667m2；F3，180 kg/667m2），密度（D1，5 050株/667m2；D2，5 555株/667m2；D3，6 173株/667m2），覆蓋方式（C1，不覆蓋；C2，地膜覆蓋；C3，雙層覆蓋），品種（V1，大西洋；V2，紅云；V3紫洋）。每個處理重復3次，試驗具體實施方案詳見表1。

表1 正交設計實施方案表

1.3 試驗方法及數(shù)據(jù)處理

分別于馬鈴薯塊莖形成期和塊莖收獲期隨機選各處理馬鈴薯匍匐莖和塊莖樣品，研磨，用2%鹽酸甲醇溶解，定容，在540 nm波長下測定吸光度值（OD），計算出花青素含量[8]。

試驗結(jié)果采用DPS[9]和Excel軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 匍匐莖花青素含量變化情況

從圖1中可知，塊莖形成期各處理對匍匐莖花青素的含量影響顯著，其中以處理8含量最高，達到16.800mg/kg，其次為處理4和處理3，處理9、5、1花青素含量較低，均小于1，其中處理1花青素含量最低，僅為0.517mg/kg，且處理之間存在極顯著性差異。塊莖成熟期以處理8含量最高，達到19.203mg/kg，其次為處理4和處理3，并與前者存在極顯著差異，處理9花青素含量最低，僅為0.030mg/kg，其次為處理1，大部分處理之間存在極顯著差異。

圖1 馬鈴薯匍匐莖不同時期花青素含量注：圖上小寫字母表示5%水平上的差異，大寫字母表示1%水平上的差異，下同。

2.2 塊莖花青素含量變化情況

從圖2中可知，塊莖形成期，各處理對花青素的含量有不同的影響，其中以處理8含量最高，達到3.317mg/kg，其次為處理4和處理6，三者之間無顯著性差異。處理5花青素含量最低，僅為1.620mg/kg，其次為處理1、處理7，各處理差異明顯。隨著馬鈴薯的成熟，花青素發(fā)生轉(zhuǎn)移，由匍匐莖逐漸轉(zhuǎn)移到塊莖中，導致其中花青素含量大于任何一個時期，也是塊莖中花青素含量普遍較高的重要原因。其中處理8含量最高，達到33.127mg/kg，處理6次之，處理1、9、5花青素含量明顯低于其他處理，三者之間差異不顯著，其中處理5含量最低，僅1.853mg/kg。

2.3 各處理花青素含量變化情況

圖2 馬鈴薯塊莖不同時期花青素含量

對比分析圖1和圖2可知：在塊莖形成期，匍匐莖中花青素含量普遍比塊莖中要高，處理8達到16.800mg/kg，而塊莖僅為3.317mg/kg，隨著馬鈴薯的生長，花青素含量不斷增加，到成熟期，不僅匍匐莖中花青素含量略高于塊莖形成期，塊莖中也大量積累花青素，并逐漸達到最高值。此時，塊莖中花青素含量要明顯高于形成期，最高相差10倍以上，并且，其花青素含量要高于匍匐莖，說明花青素發(fā)生了轉(zhuǎn)移，從匍匐莖向塊莖中積累。另外：除處理1、9、5花青素含量普遍較低以外，其他各處理間相差不大，上述3個處理同為大西洋品種，說明品種差異對花青素含量有重要影響[10-11]。

3 小結(jié)與討論

不同處理方式對馬鈴薯匍匐莖和塊莖中花青素含量的結(jié)果表明，不同處理方式的馬鈴薯中花青素含量差異明顯。其中都是以處理8（肥料水平為180 kg/667m2，密度水平為5 555株/667m2，采取不覆蓋方式，品種為紫色馬鈴薯紫洋）花青素含量最高，其次是處理4（肥料水平為140 kg/667m2，密度水平為5 050株/667m2，采取地膜覆蓋，品種為紫色馬鈴薯紫洋）；匍匐莖中以處理1（肥料水平為100 kg/667m2密度水平為5 050株/667m2，采取不覆膜方式，品種為大西洋）中花青素含量最低，其次是處理5（肥料水平為140 kg/667m2，密度水平為5 555株/667m2，采取雙層覆膜方式，品種為大西洋）和處理9（肥料水平為180 kg/667m2，密度水平為6 173株/667m2，采取地膜覆蓋，品種為大西洋）；塊莖以處理5中花青素含量最低，其次是處理1和處理9。

張菡等[12]對萬紫薯56花青素含量的影響研究表明：土壤中肥料的施用量對花青素的形成有極顯著作用，在一定范圍內(nèi)，施肥量越大，馬鈴薯花青素的含量越高。氮肥用量越大馬鈴薯花青素的含量就越高，鉀肥對花青素的積累也有促進作用。所以施肥量越高，花青素含量的積累情況就越好，且試驗證明施肥量能促進花青素在馬鈴薯匍匐莖內(nèi)的積累。本研究結(jié)果表明，肥料水平對花青素的積累有促進作用，這進一步證實了施肥量促進花青素的合成，說明肥料與花青素合成存在正相關關系。鐘巍然等[13]對馬鈴薯紫云1號花青素含量的影響研究表明，適當?shù)拿芏人接兄诨ㄇ嗨卦隈R鈴薯塊莖中的積累，過低或過高的種植密度則會影響花青素的積累，本試驗與上述研究結(jié)果相同。目前密度對花青素含量的影響機制尚不清楚，可能是影響植株的生長態(tài)勢，從而影響花青素的積累與合成[12]。王慶美等[14]研究認為：遮陰處理可導致紫甘薯塊根花青素含量顯著降低。本研究結(jié)果表明，覆蓋方式對花青素含量的積累隨著覆膜而減少，不覆蓋可能導致馬鈴薯匍匐莖吸收紫外線的強度增大，從而促進花青素在匍匐莖內(nèi)的形成[15]。同時發(fā)現(xiàn)隨著馬鈴薯的生長，花青素含量不斷增加，到成熟期，不僅匍匐莖中花青素含量略高于塊莖形成期，塊莖中也大量積累花青素，并逐漸達到最高值。此時，塊莖中花青素含量要明顯高于形成期，最高相差10倍以上，并且，其花青素含量要高于匍匐莖，說明花青素發(fā)生了轉(zhuǎn)移，從匍匐莖向塊莖中積累。

[1]溫普紅，王曉玲.紫外法測定葡萄籽中花青素的含量[J].西北藥學雜志，2000，15（4）：155.

[2]王日為，張麗霞，高吉剛.茶葉中花青素類物質(zhì)研究展望[J].茶葉科學技術(shù)，2002，（4）：4-8.

[3]方忠祥，倪元穎.花青素生理功能研究進展[J].廣州食品工業(yè)科技，2001，17（3）：60-62.

[4]S aureM C.蘋果花青素形成的外部調(diào)控[J].鄧西民，譯.國外農(nóng)學果樹，1990，（1）：1.

[5]Suda Ikuo, Tomoyuki Oki, Mami Masuda, et al. Direct absorption of acylated anthocyanin in purple-fleshed sweet potato into rats[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50（6）: 1672-1676.

[6]Yoshimoto M, Okuno S, Yamaguchi M, et al. Antimutagenicity of deacylated anthocyanins in purple-fleshed sweet potato [J]. Bioscience,Biotechnology, and Biochemistry, 2001, 65（7）: 1652-1655.

[7]Suda. I, Yamakawa O, Matsugano K，et al. Changes of serum c-GTP,GOT and GPT levels in hepatic function-weakling subjects by ingestion of high anthocyanin sweetpotato juice [J]. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi, 1998, 45: 611-617.

[8]王衛(wèi)強，鐘巍然，鞠遠金，等.不同栽培條件對馬鈴薯紫云1號花青素含量影響的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2010，23（5）：1439-1442.

[9]唐啟義，馮明光.實用統(tǒng)計分析及其D PS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學出版社，2002.147-170.

[10]周寶利，張 琦，葉雪淩，等.不同品種茄子果品花青素含量及其穩(wěn)定性[J].食品科學，2011，32（1）：99-103.

[11]李海蘭，張 贊.不同品種蘋果果肉原花青素含量及其對酒質(zhì)量的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)，2014，（2）：28-29.

[12]張 菡，王良平，黎 華.密度和肥料對萬紫薯56花青素含量的影響研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學，2012，（4）：23-25，28.

[13]鐘巍然，黃世龍，王衛(wèi)強，等.P、K肥及種植密度對重慶市深丘低山區(qū)馬鈴薯紫云1號花青素含量的影響[J].中國馬鈴薯，2011，25（3）：164-165.

[14]王慶美，侯夫云，汪寶卿，等.遮陰處理對紫甘薯塊根品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2011，44（1）：192-200.

[15]樊穎倫，孫艷茹，卞春松，等.不同光質(zhì)對紫色馬鈴薯薯塊花青素含量的影響[J].聊城大學學報（自然科學版），2013，26（4）：76-79.

（責任編輯：盧紅玲）

Influence of Cultivation Measures on Anthocyan Accumulation in Potato

XU Ting，WUQiu-yun，LIQian，LIUM ing-yue，SONG Yong，HEChang-zheng，XIONG Xing-yao，HUANG Ke
（College of Horticulture and Landscape,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,PRC）

Orthogonal experimentaldesign wasused to investigate theeffectof differentcultivationmeasures on anthocyan accumulation in stolonsand tubersofpotato.The resultsshowed thattheoptimal combination foranthocyan accumulation in potato stolon and tuberwas: a potato variety Ziyang,w ith the fertilization rateof 2 700 kg/hm2,the density of 83 325 plants/hm2,and no cover.

potato;anthocyan;stolon;tuber

S532

A

1006-060X（2015）01-0037-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.01.014

2014-12-01

國家科技支撐計劃項目（2012B A D06B0403）；湖南省教育廳項目（14C0572）

許 婷（1992-），女，湖南湘潭縣人，碩士研究生，主要從事蔬菜栽培生理與生態(tài)研究。

黃 科