栽培環境對青花菜芽產量及硫配醣體濃度之影響

Abstract

青花菜(Brassica oleracea var. italica)芽含有植化素硫配醣體(glucosinolate)，且其濃度較花球高。本研究於不同溫度、光照、養液及逆境下栽培青花菜芽，綜合單位面積產量及植化素濃度，建立青花菜芽之最適栽培條件。 黑暗栽培方面，青花菜芽於25/25℃下，以種子密度2、2.5及3 g•45 cm-2栽培，其中產量及硫配醣體濃度最佳者為2.5 g•45 cm-2。此密度於週期16 hr/8 hr下，施用變溫25/20℃、25/25℃、28/28℃及30/25 ℃栽培，以25/25℃於第六天採收最佳，可採收硫配醣體濃度860 μmol•100 g -1FW之青花菜芽25.9 g•45 cm-2。 光照栽培方面，於25/25℃及光強度200 μmol•m-2•s-1之白光發光二極體(Light Emitting Diode, LED)下，以種子密度0.5、1、1.5及2 g•45 cm-2栽培青花菜芽，其中最佳者為1 g•45 cm-2。以此密度於日夜溫25/20℃、23/23℃、25/25℃、28/28℃及30/25℃下栽培青花菜芽，最佳日夜溫為30/25℃。繼於30/25℃下以光強度100、200、300及400 μmol•m-2•s-1之白光LED栽培，其中300 μmol•m-2•s-1處理於第五天採收最佳，可得最佳硫配醣體濃度1208 μmol•100 g -1FW之青花菜芽8.28 g•45 cm-2。接著以種子密度2.5•45 cm-2及日夜溫26/26℃，於各不同低光度之紅光、藍光、綠光、紅藍光、紅綠光、藍綠光及紅藍綠光LED下栽培，其中25 μmol•m-2•s-1之綠光、65 μmol•m-2•s-1之紅綠光及80 μmol•m-2•s-1之紅藍光最佳，分別可採收青花菜芽19.7 g•45 cm-2、20.6 g•45 cm-2及20.2 g•45 cm-2，其硫配醣體濃度分別為799.1、908.1及804.25 μmol•100 g -1FW。 綠化栽培方面，以種子密度2.5 g•45 cm-2及日夜溫25/25℃，先於黑暗中栽培4-5天，再移入不同低光度之綠光、紅綠、紅藍光LED及光強度300 μmol•m-2•s-1之白光下綠化1-2天，其中紅藍光及白光最適用於綠化，各可採收青花菜芽21.5 g•45 cm-2及20.8 g•45 cm-2，硫配醣體濃度分別為950.7及912.8 μmol•100 g -1FW。 於青花菜芽黑暗栽培4天後綠化1天之全程期間，施以25/25℃及高光照500 μmol•m-2•s-1之白光LED、或低溫4℃及300 μmol•m-2•s-1之白光LED、或25/25℃之ultraviolet光等三種處理，其產量及硫配醣體濃度皆與對照組無顯著差異。繼於25/25℃下黑暗栽培4天後以300 μmol•m-2•s-1之白光LED綠化，於全程期間處理25、50、75及100 mM NaCl皆可顯著增加約50%產量，但50 mM NaCl使硫配醣體濃度之損失較少；50 mM蔗糖(sucrose)及10 mM脯胺酸(proline)則可增加硫配醣體濃度約27%。而於綠化栽培全程期間上壓75、115及155 g•45 cm-2重物，以75 g•45 cm-2最佳，可採收硫配醣體濃度1012 μmol•100 g-1 FW之青花菜芽20.8 g•45 cm-2。綜合以上結果，青花菜芽先以2.5•45 cm-2密度及50 mM NaCl及50 mM蔗糖溶液栽培，上壓75 g•45 cm-2重物於25/25℃及黑暗下，再以300 μmol•m-2•s-1之白光LED綠化1天，其產量可達24.8 g•45 cm-2，與黑暗栽培6天間無顯著差異，且分別顯著提升64%硫配醣體濃度及90%抗壞血酸濃度至1410 μmol•100 g-1 FW與1030 mg•L-1。