（蔬菜学专业论文）124三氯苯和萘胁迫对茭白生长发育的影响.pdf

卞晓东1 ，2 , 4 二氯苯和荼胁迫对茭白生k 发育的影响 摘要 茭白( z i z a n i a t a t i f o t _ f a t u r c z ) 作为原产于中国的特色水生蔬菜，主要在我国 长江流域及其以南地区种植。2 0 世纪8 0 年代以来，随着我国种植业结构的调整和 蔬菜流通体制的改革，各地纷纷引种茭白，目前茭白产品己在全国大部分地区种 植并消费，成为消费量最大的2 2 种蔬菜之一。部分加工产品己出口到同韩、北美、 欧盟和澳洲等多个国家和地区。 随着国民经济的高速发展，水、大气和土壤环境污染越来越严重，直接影响 到我国可持续发展战略的实施。氯苯类( c b s ) 和多环芳烃类( p a h s ) 有机物作 为染料、农药和医药的重要原料和中间体在工业、农业、医药生产中应用广泛。 它们以未经适当处理的废水、垃圾、废气和废渣等多种形式进入环境，造成不同 水域生态环境的污染。本文以江苏特色水生蔬菜茭白的代表性品种蒋墅茭( 单季 茭) 和葑红早( 双季茭) 为试验材料。研究了有毒有机污染物1 , 2 a 三氧苯( t c b ) 和萘( n a p ) 对秋茭生长发育的影响，期望为水生蔬菜的安全生产提供部分理论 依据。主要结果如下： 1 有毒有机污染物t c b 和n a p 胁迫对茭白的形态指标影响表现为：茭白分 株幼苗成活率、生育期株高、倒3 叶叶面积、分蘖数都随t c b 和n a p 胁迫浓度 的增大都呈下降趋势，t c b 胁迫导致这些形态指标的下降幅度总体大于n a p 胁迫， 说明t c b 对茭自的表观生物毒性大于n a p ；蒋墅茭的降幅总体小于葑红早，品种 问存在差异。试验还发现出叶总数是个相对不敏感的形态指标。茭白生育后期各 指标降幅有减小的趋势，说明随着处理时间的延长，茭白对有机污染物胁迫产生 了一定的适应性。 2 有毒有机污染物t c b 和n a p 胁迫对茭白生理指标影响表现为：随t c b 和 n a p 胁迫浓度的增大，茭白叶片s p a d 值、光合指标( 净光合作用速率p n 、气孔 导度g s 、细胞间隙c 0 2 浓度c i 、蒸腾速率t r ) ，根系活力与叶片、根系的可溶性 蛋白含量总体都呈下降趋势：叶片、根系的细胞膜相对透性、丙二醛( m d a ) 含量 呈上升趋势；保护酶( 超氧化物歧化酶s o d 、过氧化物酶p o d 、过氧化氢酶c a t ) 活性呈先上升后下降的趋势。茭白叶片和根系问的生理指标存在一定的差异。t c b 胁迫导致这些生理指标的下降幅度总体大于n a p 胁迫，说明t c b 对茭自的生理 毒性也大于n a p 。但蒋墅茭的变幅总体大于葑红早，与形态指标存在差异，可能 与品种特性有关。茭白生育后期各生理指标降幅同样有减小的趋势。 3 有毒有机污染物t c b 和n a p 胁迫下：平均单墩结茭数、肉质茎质量、长 度、纵径、横径及产量都随t c b 和n a p 胁迫浓度的增大，总体呈下降趋势。其 i i 扬州大学硕十学位论文 中，肉质茎质量、长度、纵径、横径下降幅度较小，结茭数的降幅较大，导致产 量下降幅更大。t c b 对两茭白品种各产量指标的抑制程度总体大于n a p 的抑制， 说明t c b 对茭白的总体毒性大于n a p 。蒋墅茭产量指标的下降幅度总体小于葑红 早，表明其对两种有毒有机污染物的耐性较强，品种间存在差异。 关键词：茭白；1 ，2 ，4 ，三氯苯( t c b ) ；萘( n a p ) ；形态指标；生理指标；产量 卞晓东 1 , 2 ，4 一三氯苯和萘胁迫对菱向生长发育的影响 1 1 1 a bs t r a c t a sak i n do fc h a r a c t e r i s t i c v e g e t a b l eo r i g i n a t e df r o mc h i n a ，w a t e rb 锄b o o ( z i z a n i al a t i f o l i at u r c z ) w a sm a i n l yc u l t i v a t e da l o n gy a n g z er i v e ra n di t ss o u t ha r e a s a f t e r1 9 8 0 s ，z i z a n i al a t i f o l i ah a sb e e ni n t r o d u c e dt om a n ya r e a so fc h i n aw i t ht h e a d j u s t m e n to fp l a n t i n gs t r u c t u r ea n dt h er e f o r m a t i o no fv e g e t a b l ec i r c u l a t i o ns y s t e m i t h a sb e e ns o l da n dc o n s u m e da r o u n dc h i n a ，a n dh a sb e c o m eo n eo ft h e2 2v e g e t a b l e s w h i c ha r em a x i m a lc o n s u m e da tp r e s e n t s o m ep r o c e s s e dp r o d u c t so fz i z a n i al a t i f o l i a h a v eb e e ne x p o r t e dt oo t h e rc o u n t r i e ss u c ha sj a p a n ，k o r e a ，n o r t ha m e r i c a ，e u r o p e a n u i l i o na n da u s t r a l i a ， w i t ht h eh i g h - s p e e de c o n o m yd e v e l o p m e n to fo u rc o u n t l - y ，e n v i r o n m e n tp o l l u t i o n i nw a t e r , a i ra n ds o i lh a sb e c o m em o r ea n dm o r es e r i o u s i tw i l li n f l u e n c et h eo p e r a t i o n o fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r y ，c h l o r o b e n z e n e s ( c b s ) a n dp o l y c y c l i c a r o m a t i ch y d r o c a r b o n s ( p a h s ) a r eu s e di n i n d u s t r y , a g r i c u l t u r ea n dm e d i c i n e p r o d u c t i o na si m p o r t a n tm a t e r i a l sa n di n t e r m e d i a sf o rd y e s t u f f , p e s t i c i d ea n dm e d i c i n e b u tt h e yc a r tc o m ei n t oe n v i r o n m e n ti nt h ef o r mo fw a s t ew a t e r , g a r b a g ea n de x h a u s t g a s e sw h i c hw e r en o tp r o p r i e t yt r e a t e d ，a n dr e s u l ti nt h ep o l l u t i o no fd i f f e r e n te c o l o g y e n v i r o n m e n ti nw a t e r i nt h i s p a p e r , t y p i c a lc u l t i v a r s o fz i z a n i a l a t 的l i nn a m e l y j i a n g s h u ( s i n g l e h a r v e s t e dc u l t i v a r ) a n df e n g h o u g z a o ( d o u b l e h a r v e s t e dc u l t i v a r ) a sa k i n do fc h a r a c t e r i s t i ch y d r o p h y t i cv e g e t a b l ei nj i a n g s ua r eu s e d ，t os t u d yt h ei n f l u e n c e o f1 ，2 ，4 一t r i c h l o r o b e n z e n ea n dn a p h t h a l e n eo nt h eg r o w t ho f a u t u m n - h a r v e s t e dc u l t i v a r s ， i no r d e rt op r o v i d es o m et h e o r e t i c a le v i d e n c e st ot h es a f t yp r o d u c t i o no fh y d r o p h y t i c v e g e t a b l e s t h em a i n r e s u l t ss h o w e da sf o l l o w s ： l ，t c ba n dn a ps t r e s sc o u l da f f e c tm o r p h o l o g i c a li n d e x e so fz i z a n i al a t 咖l i a ， t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h es u r v i v a lm t eo fs e e d l i n g ，p l a n th e i g h t ，r e c i p r o c a l3 r dl e a f a r e a ，t i l l e rn u m b e ro fz i z a n i al a t i f o l i aw a sd e c r e a s e da l o n gw i t hi n c r e a s eo ft c ba n d n a ps t r e s sc o n c e n t r a t i o n t h ei n f l u e n c eo ft c bs t r e s so i lt h ed e c l i n er a n g eo ft h e s e m o r p h o l o g i c a li n d e x e sw a sh i 【g h e r t h a nt h a to fn a p , w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h e m o r p h o l o g i c a lt o x i c i t yo ft c bo nz i z a n i al a t i f o l i aw a sh i g h e rt h a nt h a to fn a e d e c l i n er a n g eo fj i a n g s h uw a sl e s st h a nt h a to ff e n g h o n g z a oi nt h e s em o r p h o l o g i c a l i n d e x e s ，s ot h e r ea r ed i f f e r e n c e sa m o n gc u l t i v a r s c o m p a r a t i v e l y , e m e r g e dl e a fn u m b e r w a san o n s e n s i t i v em o r p h o l o g i c a li n d e x d e c l i n er a n g eo fm o r p h o l o g i c a li n d e x e so f z i z a n i al a t i f o l i aw a sr e d u c e di na n a p h a s e ，w h i c hi n d i c a t e dt h a ts o m ea d a p t a b i l i t yo f 坐 扬州大学硕十学位论文 z i z a n i al a t i f o l i ao nt o x i co r g a n i cp o l l u t a n ts t r e s sh a da p p e a r a n c ea l o n gw i mt h et c b a n dn a ps t r e s sp e r i o d 2 t c ba n dn a ps t r e s sc o u l da l s oa f f e c tp h y s i o l o g i c a li n d e x e so fz i z a n i al a t i f o l i a t h er e s u l t ss h o w e dt h a ta l o n gw i t hi n c r e a s eo f t c ba n dn a ps t r e s sc o n c e n t r a t i o n a l lo f s p a dv a l u e ，n e tp h o t o s y n t h e t i cr a t e ( p n ) ，s t o m a t a lc o n d u c t a n c e ( g s ) ，i n t e r c e l l u l a rc 0 2 c o n c e n t r a t i o n ( c i ) ，t r a n s p i r a t i o nr a t e ( t r ) o fl e a f , a c t i v i t yo f r o o t ，s o l u b l ep r o t e i nc o n t e n t i nl e a fa n dr o o tw e r ed e c r e a s e d ，w h i l er e l a t i v ec y t o m e m b r a n ep e r m e a b i l i t yo fl e a fa n d r o o t ，m a l o n d i a i d e h y d e ( m d a ) c o n t e n ti nl e a fa n dr o o tw e r ei n c r e a s e d ，b u ta c t i v i t yo f p r o t e c t i o ne n z y m e s ( s o d ，p o d ，c a t ) i nl e a fa n dr o o to fz i z a n i a 肠f 扣l i aw e r e d e c r e a s e d t h e r ea r ed i f f e r e n c e sa m o n gl e a fa n dr o o ti np h y s i o l o g i c a li n d e x e s t h e i n f l u e n c eo ft c bs t r e s so nt h ed e c l i n er a n g eo ft h e s ep h y s i o l o g i c a li n d e x e sw a sh i g h e r t h a nt h a to fn a p , w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h ep h y s i o l o g i c a lt o x i c i t yo ft c bo nz i z a n i a l d t 和l i aw a sa l s oh i g h e rt h a nt h a to fn 嫱b u tc h a n g er a n g eo fj i a n g s h uw a sh i g h e r t h a nt h a to ff e n g h o n g z a o ，w h i c hw a sd i f f e r e n tf r o mm o r p h o l o g i c a li n d e x ，m a y b ei tw a s c o r r e l a t e dw i t hc u l t i v a r s d e c l i n er a n g eo f p h y s i o l o g i c a li n d e x e so f z i z a n i al a t i f o l i aw a s a l s or e d u c e di na n a p h a s e 3 a l lo fg a l ln u m b e ri na v e r a g e ，w e i g h t ，l e n g t h ，l o n g i t u d i n a ld i a m e t e r , t r a n s e c td i a m e t e r o fg a l la n dy i e l do fj i a n g s h ua n df e n g h o n g z a ow e r ed e c r e a s e da l o n gw i t hi n c r e a s eo f t c ba n dn a ps t r e s s c o n c e n t r a t i o n a m o n gt h e m ，d e c l i n er a n g eo fw e i g h t ，l e n g t h ， v e r t i c a ll e n g t h ，h o d z o n m ll e n g t ho fg a l la n dy i e l dw e r el e s s ，w h i l ed e c l i n er a n g eo fg a l l n u m b e rw a sh i g h e r , w h i c hr e s u l t e di nt h ee v e nh i g h e rd e c l i n er a n g eo fy i e l d t h e i n h i b i t i o no ft c bs t r e s so nt h e s ey i e l di n d e x e so fz i z a n i al a l 。i f o l i aw a sh i g h e rt h a nt h a t o fn a p , w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h et o t a lt o x i c i t yo ft c bo nz i z a n i al a t i f o l i aw a sh i g h e r t h a nt h a to fn a p d e c l i n er a n g eo fj i a n g s h uw a sl e s st h a nt h a to ff e n g h o n g z a oi nt h e s e y i e l di n d e x e s ，w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h ee n d u r a n c eo fj i a n g s h uo nt c ba n dn a pw a s h i g ht h a nt h a to ff e n g h o n g z a o ，s 0t h e r ea r ed i f f e r e n c e sa m o n gc u l t i v a r s k e yw o r d s ：z i z a n i al a l i f o l i a ；1 , 2 ，4 一t r i c h l o r o b e n z e n e ( t c b ) ；n a p h t h a l e n e ( n a p ) ； m o r p h o l o g i c a li n d e x e s ；p h y s i o l o g i c a li n d e x e s ；y i e l d 卞晓东1 ，2 , 4 - 三氯苯和萘胁迫对茭白生长发育的影响 ! 第一部分文献综述 1 茭白的研究概况 1 1 茭白生产的历史与现状 茭白( z i z a n i a l a f 帕l i a t u r c z ) ，古称菰，原产于中国，属于禾本科菰属，是一 种多年生宿根性泽泻草本植物，喜沼泽多湿环境。茭自在我国的栽培起源很早， 其利用和栽培历史可以分为两个阶段。第一个阶段以采收籽粒( 菰米) 为主要目 的，第二个阶段则以采收肉质茎为主要目的( 赵有为，1 9 9 9 ) 。 约在公元前3 世纪，即农业较早时期的周代，人们已经开始重视菰的利用。周 礼中将菰米与“禾、黍、麦、稻、菽”并列为六谷，并将煮熟后的菰米称为蒇 食、蔑饭。此外，菰的古名还有菔、茭米( 文选) 、雕蓬( 尔雅) 、雕菔( 说 文) 、菰米( 本草纲目) 等。在6 世纪( 唐代) 以前，自我国的东北至华南的 广大湖沼低洼地区均有菰的分布，对于菰米的生产有许多记载。西京杂记中就 载有“汉太液池边，皆是雕胡”。唐代著名诗人杜甫和李白都曾对菰米作过赞美， “滑忆雕胡饭，香闻锦带羹”、“跪进雕胡饭，月光明素盘”。因此，唐代以前 可以说是以生产菰米为主的第一个生产阶段。 菰在正常生长情况下，8 月开花，到秋季抽穗结实。但由于菰的花期太长，种 子分批成熟，需要分次采收，比较费工，这就影响了菰的发展。再者，6 世纪之后， 菰受到黑粉菌( u s t i l a g oe s c u l e n t ap h e r i n ) 的寄生，植株便不能再抽穗开花，转 而茎尖形成畸形肥大的菌瘿，古称茭郁。早在西周时期，人们发现这种菌瘿细嫩 可食，是一种美味的蔬菜。加之唐朝末期，水稻开始在我国大面积的种植，成为 人们的主食。在此之后菰就很少采籽，逐渐退出谷类的行列，转为一种具有特殊 风味、营养丰富的蔬菜茭白( 古称雕胡、茭笋) ( 黄洽，2 0 0 1 ) 。从此茭白进 入了以生产肉质茎为主的第二个生产阶段。 在1 3 世纪以前，茭白的栽培基本处于野生和半野生状态，1 3 世纪( 元代) ， 人们在对茭白的长期地种植、采收与食用过程中，渐渐摸索出将菰逐年移栽，所 生长出的茭白外观白净、清脆可口，于是人们开始有计划地安排茭白生产。 在刚开始对野生、半野生茭白进行品种驯化生产时，每年只能在秋季采收一 季茭白，即只有单季茭白类型的品种。随着栽培水平不断提高，茭白的选种技术 也得到发展，1 6 世纪在栽培比较集中的太湖流域地区出现了双季茭白类型的品 种。即春季移栽，当年秋季采收秋茭，自然越冬，翌年初夏又能采收到夏茭。双 季茭白品种的出现，使太湖流域地区的茭白栽培得到很大的发展。太湖流域是目 前我国茭白种质资源最为丰富、栽培技术最为成熟的地区( 赵有为，1 9 9 9 ) 。 2 扬州大学硕士学伉论文 双季茭白中，由于栽培选种技术和环境条件的影响，又逐渐分离出2 个品种 群，即单茎蘖长势较弱、秋茭较早熟、夏茭较迟熟的较高温孕茭型品种群，主要 以无锡地区的品种为代表，故称为无锡类型品种群；以及单茎蘖长势较强、秋茭 较迟熟、夏茭较早熟的较低温孕茭型品种群，主要以苏州地区的品种为代表，亦 称苏州类型品种群( 孔庆东等，1 9 9 4 ) 。单季茭自由于栽培比较简易，仍有一定 的栽培面积，并选出了一些优良品种。 茭白主要作为特色蔬菜，在我国长江流域及其以南地区利用低洼湿地栽培， 就近供应及消费。2 0 世纪8 0 年代，北方部分大中城市如北京、大连、佳木斯等曾 从我省无锡等地批量引进种植，并获得成功，但由于北方尤其是东北地区冬季温 度低、春季气温回升较迟，只能种植单季茭白，即使引种双季茭白品种也只能按 单季茭自的栽培模式，即春季栽植、秋季采收。近年来由于市场经济政策及种植 业结构调整，传统产区由于利益驱动，迅速扩大茭白栽培面积，并且通过品种、 技术的更新，使得茭白的上市供应期不断延长，产品经长途运输销往全国各地。 我国南方的珠江三角洲地区因冬季气温较高且春季气温回升较早，其产品最早可 在2 3 月采收上市，近年大量种植，早春的产品运销到我国中部及北部市场，5 - 6 月大量上市季节的产品，则加工制成脱水茭白片，出口到东南亚各国。长江流域 的浙江、上海、安徽、江西、湖南、湖北诸省，也大力发展茭白种植，其中浙江 省余姚市河姆渡镇的茭白产业发展迅速，余姚全市4 万亩茭白面积中，河姆渡镇 己占2 7 万亩，年产茭白5 万吨，经济效益好。河姆渡镇成立了茭白协会，其万亩 无公害茭白基地先后被列入宁波市二级蔬菜基地、上海蔬菜集团茭白供应基地、 浙江省优质高效农业示范基地。2 0 0 1 年7 月，河姆渡镇被命名为“中国茭白之乡”。 其产品畅销全国各地，甚至还远销到日本等国外市场。浙江温岭河边茭自批发市 场，年茭白上市量达8 4 0 万公斤，成交额2 0 1 6 万元，产品源源不断地运往南京、 无锡、苏州、上海、杭州、宁波、温州等地，成为台州最大的茭白集散地。上海 青浦区练塘镇种植茭白已有几百年历史，从5 0 年代初逐步扩大，已为练塘农业支 柱产业。2 0 0 4 年全镇总种植茭白面积3 万亩次，亩产达2 5 吨，总产值为1 0 1 8 1 万元，总利润为7 9 4 2 万元。到2 0 0 5 年底，全镇的茭白种植面积不变，全年茭白 产量达8 万吨，产值达1 6 4 1 0 万元。练塘茭白是练塘农业的一大特色，其产品已 通过国家级无公害、上海市安全卫生优质农产品质量认证。还有报道称：练塘农 民利用茭白叶编结工艺品，变废为宝，出口日本，创汇达2 5 0 0 多万美元，收益非 常好。最近，长江以北广大农区也开始引种示范，使茭白的栽培区域和面积快速 扩大，除供应国内市场外，部分产品还加工出c i 国外。我国台湾主要在台中地区 南投县有较大面积栽培，最高时曾达1 万h m 2 。由于双季茭白产量高，供应时间长， 卞晓东 1 , 2 ，4 一三氯苯和萘胁迫对茭白生长发育的影响 “补淡”作用明显所以已逐渐成为主栽品种。2 0 0 4 年，我国茭白种植面积超过 l o 万h m 2 。我省已接近l 力h m 2 ( 江解增，2 0 0 4 ) 。 1 2 茭白的分布、分类与品种 1 2 1 菱白种质资源的分布 我国茭白种质资源丰富，目前国家种质( 武汉) 水生蔬菜资源圃已经在全国 1 7 个省市征集了栽培菱白资源i 8 4 份，其中双季茭自类型3 7 份、单季茭自1 4 7 份； 除栽培茭白外，还收集了野生茭草资源3 8 份。 栽培茭白( z i z a n i at a t g o # at u r c z ) 范围分布很广，是我国的特色水生蔬菜， 世界上只有我国大量栽培。种植范围南至广东、台湾，北至东北佳木斯，以长江 流域及其以南的沼泽水田地区栽培为主( 赵有为，1 9 9 9 ) 。 双季茭白类型虽然是我国茭白的主栽品种，但其适应地区较窄，一般只能在 气候较湿润的江南一带栽培，主要分布在江，浙、沪一带。单季茭白类型的适应 地区较广。从黄河以南的黄淮地区郅华南地区都可栽培( 方家齐，1 9 8 8 ；孔庆东等， 1 9 9 4 ) 。湖北、湖南、四川、江西及两广、云贵一带原以单季菱白为主，随着各地 品种交流增多、育种技术不断成熟、栽培方式探索改进，以上地区已经引进或育 成了一些适合当地生长的双季菱优良品种，使得茭白种植范围越来越广。北方地 区主要栽植单季茭，这是因为北方春季气温回升缓慢，植株前期生长量小难以形 成夏茭，一般只能生产单季茭白( 赵有为，1 9 9 9 ) 。野生菱白与野生茭草分布范围 更广，除了栽培茭白品种能够适应的地区外，黄河以北地区多有野生菱白、茭草， 部分栽培茭白品种也是从南方引入( 孔庆东等。1 9 9 4 ) 。目前，茭白在我国长江 中下游地区栽培面积最大、栽培技术水平高、品种最多。华南、华中地区裁培面 积仅次之，华北、西北零星种植，另据报道我国台湾省也有较大面积的栽培( 柯 卫东等，1 9 9 5 ) 。 1 ，2 ，2 茭自的分类 曹碚生( 1 9 8 7 ) 等和赵有为( 1 9 8 9 ) 等对苏南地区的双季茭白进行了分类， 把苏南地区的双季茭白分为两大类：一类以苏州地方品种为主的夏茭型茭白，另 一类是以无锡地方品种为主的夏秋兼用型茭自。 孔庆东( 1 9 9 4 ) 等对茭白的品种资源进行了分类，认为有以下几种分类方法： 按野生型分为：野茭草和野茭笋两种。按株型的分散分为野生茭和栽培型茭白。 按光照敏感程度分为双季茭和单季茭，双季茭为非光敏感性，可在长同照或短同 照下孕茭。单季茭为光敏感型，只能在短只照下孕茭，按照菱自肉质茎中黑粉菌 冬孢子堆的有无和多少可以将菱白分为三类，野茭笋中充满黑粉菌冬孢子；单季 茭中有些品种，在成熟时，茭肉中就形成冬孢子，有些品种在成熟时，只有白色 4 扬州大学硕士学位论文 菌丝体，老熟后才形成冬孢子；而双季茭不产生黑粉菌冬孢子。 柯卫东( 1 9 9 7 ) 等按照孕菱温度、分蘖力和生长势、肉质茎的特征等的不同， 把双季茭分成夏茭型和夏秋兼用型两类，而夏秋兼用型又可以分为强分蘖品种群 和弱分蘖品种群两个品种群。柯卫东( 1 9 9 7 ) 等还用系统聚类分析中常用的6 种 方法对2 4 份双季茭白品种资源材料进行分类，有5 种方法分类的结果一致，而类 平均法的结果最佳。2 4 份材料被分成3 类，第一类以苏州地方品种资源材料为代 表，第二类以无锡地方品种资源材料为代表，第三类彼此之间的相似程度较低， 肉质茎较小，商品性较差。 可以看出，目前公认的茭白品种类型有单季茭和双季茭两大类，双季茭类型 中又可以分为无锡类型品种群和苏州类型品种群。 1 2 3 茭白的品种类型 1 2 3 1 单季茭类型及代表品种 单季茭，又称一熟茭。于春季栽植，当年秋季采收茭白，以后每年秋季采收， 可连续采收3 - 4 年。生产上为保持种性和获得高产，多实行年年选种换罔重栽。该 类品种对水肥条件要求较宽。单季茭白分布广泛，代表品种有江苏丹阳的蒋墅茭、 常熟的寒头茭、苏州的青种、白种、群力种，浙江杭州的一点红、象牙茭，广州 的大苗茭、软尾茭等。另据中国农业科学院作物品种资源研究所统计，在华东、 华南、华中、西南等地区还有许多单季茭地方品种。其中，蒋墅茭是由丹阳市农 业局和蒋墅乡农业科技站通过多年无性系选育而成，于1 9 9 1 年通过审定。该品种 是从无锡中介茭变异单株选育出来，株高略高于中介茭，分蘖性较弱，茭肉长 2 0 2 5 e m ，表皮略有皱点，单茭重1 2 0 1 5 0 9 ，耐肥，品质优，产量高，早熟性能突 出，是单季茭中的优良品种( 赵有为，1 9 9 9 ) 。 1 2 3 2 双季菱类型及代表品种 双季茭，又称二熟茭。于春季或早秋栽植，当年秋季采收一季，称为秋菱， 次年夏季再采收一季，称为夏茭，之后每年换田选种栽植。双季茭白对水肥管理 的要求较高。该类品种主要分布在江苏、浙江地区，其次是上海，安徽也有少量 资源。其中太湖流域地区的双季茭白品种尤为丰富，最集中的地区是江苏无锡和 苏州( 孔庆东等，1 9 9 4 ) 。双季茭白种质资源在分类上一般分为无锡型和苏州型 两大类型。 无锡型品种植株长势较弱。植株矮小、地下茎较短、少，分株能力弱。无锡 茭孕茭适温在2 5 。c 左右，夏茭在6 月上旬上市，秋茭在9 月中下旬上市。秋茭、 夏茭产量区别不明显，市场供应均衡，属于高温孕茭型或夏、秋兼用型。这一类 型的代表品种主要有无锡广益茭、刘潭茭、稗草茭、红花壳茭等。 卞晓东1 , 2 ，4 三氯苯和萘胁迫对茭白生长发育的影响 ! 苏州型品种相对无锡茭而言，植株生长势较强，植株高大、苔管较长、分蘖 力较弱。苏州茭孕茭适温在2 0 。c 左右，夏茭在5 月上中旬上市，秋茭在9 月下至 l o 月上旬上市。成熟期较集中，1 5 天左右即可采收完毕。其秋茭、夏茭产量差别 大，一般以夏茭采收为主，所以上市集中于夏初，供应不均衡，属于低温夏茭型 ( 方家齐，1 9 8 8 ；孔庆东等，1 9 9 4 ；柯卫东等，1 9 9 5 ) 。苏州茭类型的代表品种 主要有苏州大蜡台、中蜡台、小蜡台、葑红早、两头早、中秋茭、吴江茭等，苏 州地区的双季茭品种最为丰富，早、中、晚熟品种齐全，性状优良( 柯卫东等， 1 9 9 5 ，2 0 0 0 ：严龙，1 9 9 4 ) 。 其它地区也有许多双季茭白优良品种。如浙江省的杭州茭、芜湖茭、蚂蚁茭、 宁波四季茭，安徽桐城茭，云南八街茭等( 柯卫东等，2 0 0 5 ) 。 1 3 茭白黑粉菌的研究概况 1 3 1 茭白黑粉菌的命名和归属 茭白黑粉菌原发生于我国，现广泛分布于越南、日本等东南亚地区。在茭白 黑粉菌的命名和归属方面的国内外研究较多。 h e n n i n g s ( 1 8 9 5 ) 将此菌命名为u s t i l a g oe s c u l e n t ar h e n n 。m i y a b e ( 1 8 9 5 ) 报告了此菌的结构及它在日本的经济作用。掘正太郎( 1 9 0 7 ) 认为茭白黑粉菌与 长黑粉菌、芦苇黑粉菌应通属于原黑粉菌属。阎玖玉( 1 9 3 5 ) 对此菌冬孢子的萌 发进行了比较详细的研究，刘慎( 1 9 4 9 ) 根据阎玖玉的研究结果，以茭白黑粉菌 为模式种，建立了菰黑粉菌属，并将此菌命名为y e n i ae s c u l e n t a ( r h e n n ) l i o u ， 同时建立了一个新科菰黑粉菌科。此科并没有得到真菌工作者的普遍承认， 因为该菌冬孢子的萌发形态因外界环境条件的改变而有很大的差异。对于这个问 题，余永年( 1 9 7 4 ) 研究发现在不同的温度、光照、氢离子浓度、营养条件和供 氧条件下，此菌的萌发方式虽受一些影响，但是对于短的无隔担子原菌丝来说是 一个稳定的形状。郑传临( 1 9 9 0 ) 等对我国黑粉菌属5 1 个样本，选取3 3 个形态 学和生物学编码形状进行了类平均法的系统聚类分析。结果表明，茭白黑粉菌与 大麦坚黑粉菌相似性达6 8 0 9 ，在一级水平上聚合，认为茭白黑粉菌目前放在黑 粉茵属内为妥，学名为u s t i l a g oe s c u l e n t a e h e n n 。程岩( 1 9 8 9 ) 等和郭得平( 1 9 9 1 ) 等分别对该菌在不同条件下的萌发方式及某些生物学特性进行了详细的研究，也 觉得该菌应归属于u s t i l a g o 属中。 1 3 2 茭白黑粉菌的生物学特- i 生研究 程岩( 1 9 8 9 ) 等在茭白黑粉菌的培养过程中发现，该菌生长周期为6 8 周，萌 发的适温为2 5 3 0 、p h 值为6 。培养基碳源可用葡萄糖、果糖、蔗糖，氮源可用 蛋白胨、天门冬酞胺。 扬州大学硕士学位论文 韩秀芹( 2 0 0 4 ) 与江解增( 2 0 0 5 ，2 0 0 6 ) 对茭白黑粉菌的生物学特性进行了 一系列研究，得出以下结论：( 1 ) 不同茭白品种内黑粉菌适宜繁殖温度与肉质茎 膨大温度基本吻合；p h 5 7 适宜其生长：可以采用p s a 培养基培养；黑粉菌的不 同培养形态的元素含量百分比差异明显，且随着培养时间的增长有缩小倾向。( 2 ) 同一品种茭自在不同地点、不同选种技术种植多年后，黑粉菌菌株的菌落在不同 条件下，生长速率和主要元素含量百分比均存在一定差异，且采用不同选种技术 形成的差异比采用相同选种技术形成的差异明显，因此，茭白生产上年年选种是 必要的。( 3 ) 黑粉菌比较适于在2 4 条件下生长，适宜高温下生长的黑粉菌属于 选择、进化后的产物。不同品种间黑粉菌生长速率的差异有逐步缩小的倾向，这 与茭白生产上采取相同选种方法可缓慢地使不同品种的采收期差异缩小的现象基 本吻合。( 4 ) 黑粉菌在p s a 培养基上培养后产生激素，i a a 与z + z r 含量较高且 相近：与共生体相比，则z + z r 较少，且无g a 4 。说明z + z r 在肉质茎膨大时很 大程度可能来源于植株与黑粉菌的共生，g a 4 可能来源于植株。 1 4 茭白栽培技术概况 茭自在我国栽培历史悠久，各地都总结出了适合于当地高产、早熟等的栽培技 术和经验。一般可以概括为：( 1 ) 选种与育苗：选择优良的品种、选育优质苗；( 2 ) 整地与移栽：做到田平泥烂肥足，适时分墩移栽( 单季茭春栽，双季茭春栽或秋 栽) ：( 3 ) 田间管理：包括肥水管理、疏苗除草、病虫防治等；( 4 ) 适时采收。国 外关于茭白的栽培研究较少。 s h u - w e ( 1 9 9 0 ) 等在日本进行了茭白的栽培管理技术研究，试验涉及植株的 描述、生长需要的条件、栽植、肥料使用、采收、病虫害防治等诸多方面。 m i c h i y a m a - h ( 1 9 9 6 ) 等经小区试验发现：茭白早期分蘖的株高和出叶数多，生长 率在生长季节后期较小，后期分蘖的茎粗较小，分蘖重量逐渐增长至第3 个，然 后下降；后期分蘖的节位数也较少。以每小墩1 、3 、5 支栽植后，株丛总茎蘖数 渐次增加，产量分别为4 8 8 、6 0 4 、5 6 3 9 m - 2 。 林孟勇( 1 9 8 8 ) 等利用叶片小叶脉区别正常茭和雄、灰茭，研究认为正常茭 叶片的小叶脉数一般在9 以下，雄茭大多在1 1 条以上，9 1 l 条的则可能为灰茭， 此方法可用于茭白栽培的茁期鉴定。林孟勇( 1 9 9 1 ) 等又试验了夏茭密度对株丛 发育和产量形成的影响，认为在一定范围内，茭白株丛产量或单位面积产量，随 定苗数及其成株数的增加而增加，而定苗数则不是越多越好。孙家华( 1 9 9 2 ) 等， 杜志贵( 1 9 9 6 ) 等，施长安( 2 0 0 5 ) 等则利用水库深层低温水灌溉茭白，可降低 田问温度，从而将茭白的采收期提前。从上述试验结果可以看出，植株及其茎蘖 的养分积累对肉质茎的膨大有着重要作用，但是，2 5 左右及其以下的温度条件 卞晓东 1 ，2 , 4 三氯苯和蔡胁迫对菱白生长发育的影响 ! 则对茭白肉质茎形成有决定性影响。江冬青( 1 9 9 3 ) 等试验了双季芟夏茭的塑料 薄膜覆盖栽培，在冬季至早春利用拱棚覆盖塑料薄膜，促进夏茭萌芽并快速生长， 能明显提早采收并增加产量。曹碚生( 1 9 9 5 ) 等研究表明挖沟条栽能明显改善茭 白田间小气候环境，缓和植株个体与群体之间的矛盾，提早秋茭的采收期，经济 效益和社会效益显著。钱玉亭( 1 9 9 5 ) 等在舟山市用二熟茭“无锡茭白”做试验， 结果表明：每6 6 6 7 m 2 栽植1 1 0 0 墩，基本苗以3 2 万个较为理想。表现为游茭多， 产量高，品质好。基本苗少于2 万或超过4 万个时，产量急剧下降。夏茭的产量 取决于游茭的数量和有效分蘖的素质。姚鼎汉( 1 9 9 7 ) 等研究表明：茭白f 开施用 3 0 0 k g h m 之硅肥作基肥，可促进茭白早上市，且茭白大而嫩，成茭率高，从而获得 明显的增产增收效果。周振兴( 1 9 9 8 ) 等、何德良( 1 9 9 9 ) 、李建荣( 2 0 0 3 ) 等、 张国洪( 2 0 0 4 ) 等、利用高山地区海拔高，夏季温度较低的特点种植单季茭自， 在前一年秋季定植以保证植株营养积累，当年加强肥水管理，茭白可提早采收上 市，填补蔬菜供应淡季，效益较高。李挺( 2 0 0 1 ) 、陈可可( 2 0 0 1 ) 在浙江省黄岩 市通过系列试验，总结出“三改两优化”技术，即“改露地栽培为棚室栽培，改 灌深水护茭为培土护茭，改茭荚定植为带胎苗定植，优化施肥技术，优化病虫综 合防治措施”；并在大棚内进行施用c 0 2 试验，结果表明在下午施用比在上午旌用 和不施用分别增产1 5 3 和1 6 9 ；上述措施可明显提早夏茭上市时间，改善其品 质、提高其产量。符长焕( 2 0 0 2 ) 等研究表明：施用有机无机复合肥能明显促进 茭白植株生长，使分蘖数增多，产量增加，茭白维生素c 、总糖、蛋白质等品质性 状改善，硝酸盐含量下降，从而提高了茭白的商品价值。 1 5 茭白的营养保健作用 茭白作为一种蔬菜，自古以来被誉为“江南三大名菜”之一( 龙兴，1 9 9 7 ) 。 西湖梦寻记有“法相寺前茭白笋，其白如玉，其香如兰，入口甘芳，天下无 比”。咏菰诗：“结根布洲渚，垂叶满皋泽。匹彼露葵羹，可以留上客。”由于 茭白质地鲜嫩、昧美适口，又营养丰富，被视为蔬菜中的佳品，与荤共炒，其味 更鲜。茭白可切成丝、片、块、丁，凉拌、爆炒、烧烩、蒸炖、汤羹，做成各种 菜肴。因茭白采收期一般在5 - 6 月份，及8 1 1 月份，正值初夏和中秋供应淡季， 故其对调节蔬菜市场，增加花色品种有一定的作用。 现代研究表明，茭白肉质茎中一般含蛋白质1 5 ，脂肪0 1 ，碳水化合物 4 6 ，粗纤维1 1 ，以及一些维生素和矿物质。嫩茭白中有机氮以氮基酸状态存 在，故味道鲜美，营养价值较高( 赵有为，1 9 9 9 ) 。黄凯丰( 2 0 0 5 ) 对茭白膳食纤 维研究发现：茭白肉质茎中总膳食纤维含量较高，以不溶性膳食纤维为主，可溶 性膳食纤维含量较低。粗纤维含量较低。膳食纤维主要组分则以纤维素和半纤维 扬州大学硕七学位论文 素占较高比例，木质素和果胶所占比例较低。说明茭白属于比较优质的膳食纤维 食品。茭白肉质茎膳食纤维的持水力和膨胀力较高，且对铅、镉重金属束缚量大， 也说明茭白属于比较优质的膳食纤维食