随着社会经济发展和人民生活水平提高，我国居民膳食和营养状况有了明显改善，人们对营养和健康的理念有了新认识，对农产品消费提出了新需求。“十四五”全国农产品质量安全提升规划提出，要深入践行新“三品一标”的发展要求，全力推动优质绿色和特色农产品供给，加强农产品品质研究。

土壤作为农作物生长的“养分库”，与农产品品质密切相关，是仅次于气候对农产品品质起决定性作用的生态因子。土壤不同物理、化学和生物学特性可明显影响农产品品质，如土壤质地、水分、酸碱度、有机质和矿质元素含量，以及一些特殊微生物^[1-5]。研究发现，土壤质地可直接影响葡萄果实中酚类、黄酮类物质的种类和含量，进而影响其色泽和口感^[6]。向土壤中添加有机质可明显提高番茄的果皮厚度、硬度、红度和果实还原糖、可溶性固形物、可滴定酸的含量^[7]。施用一定量的硼可增加芝麻和向日葵的理论含油量，进而提高食物营养价值和经济效益^[8-9]。

卫青萝卜作为天津市最重要的特色农产品之一，距今已有 300 多年的栽培历史，在天津市的种植面积有 0.2～0.27 万 hm²，是西青区和武清区等地农民的重要经济来源。它具有皮薄肉细、质脆多汁，水分充足、口感脆甜微辣的的特点，素有“赛鸭梨”之美誉。此外，它含有丰富的糖、纤维素、维生素 C、蛋白质等营养成分，维生素 C 含量可高于梨、苹果 8～10 倍，不仅具有顺气、消食、预防感冒等功效，而且还能祛痰、止泻、利尿，深受人们青睐，目前已在国内多个地区开始推广种植，但其种植大多以家庭经营为主，管理较为粗放。因此，随着栽培面积不断增大，不同区域的卫青萝卜出现明显品质差异。然而，前人对卫青萝卜及其他品类青萝卜的研究大多集中在种植技术、品种差异以及储存管理等方面^[10-12]，对于不同种植区内萝卜品质差异和土壤与萝卜品质相关性研究相对较少。基于此，本文以卫青萝卜为研究对象，系统研究卫青萝卜产区土壤理化性质与萝卜品质的内在联系。结合 Pearson 相关性分析，摸清土壤理化因子与卫青萝卜品质间的关系，明确影响卫青萝卜品质形成和提升的关键土壤理化因子，为产业标准化生产和品质提升提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采样点位于天津市西青区（39°05′～39°07′ N， 116°96′～116°98′ E）和武清区（39°57′～39°59′ N， 117°02′～117°03′ E）两个代表性萝卜产区，属于温带湿润季风性大陆气候，年平均气温 11.3℃，土壤质地均为壤土，介于黏土和砂土之间，黏粒、粉粒和砂粒含量适中。于 2022 年 11—12 月最佳采收期内采集萝卜和土壤样品。根据产区大棚设施分布情况，在西青区选取 30 个大棚，武清区选取 30 个大棚，共计 60 个大棚（图1）。从每个大棚不同方位随机选取 10 个新鲜萝卜。同时，相应采集每个萝卜周围耕层土壤，10 份土壤混合作为 1 个土壤样品。采集的萝卜样品立即带回实验室 4℃冷藏保存，并及时进行各项品质分析。采集的土壤样品放置于阴凉通风处。风干后，去除杂质，研磨分别过 2、1、0.3、0.15 mm 筛，用于土壤理化指标测定。

1.2 测定方法

本研究共测定 22 个土壤理化指标[pH、电导率、容重、有机质、全氮、速效氮、全钾、速效钾、全磷、有效磷、镁（Mg）、钙（Ca）、铬（Cr）、锰 （Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、钼（Mo）、镉（Cd）、铅（Pb）]和 6 个萝卜品质指标（维生素 C、可溶性糖、粗纤维、蛋白质、可溶性固形物、水分）。

土壤理化指标测定方法：pH 采用 NY/T1121.2—2006 标准方法；电导率采用 HJ 802—2016 标准方法；容重采用 NY/T1121.4—2006 标准方法； 有机质采用 NY/T1121.6—2006 标准方法；全氮采用 NY/T1121.24—2012 标准方法；速效氮采用凯氏定氮仪测定^[13]；全钾采用 NY/T87—1988 标准方法； 速效钾采用 NY/T889—2004 标准方法；全磷采用 GB 9837—1988 标准方法； 有效磷采用 NY/T1121.7— 2014 标准方法；Mg、Ca 采用 HJ 781—2016 标准方法； Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Pb 采用 HJ 766—2015 标准方法。

萝卜品质指标测定方法：蛋白质含量采用 GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》标准方法； 可溶性糖含量采用蒽酮-比色法测定^[14]；维生素 C 含量采用 GB 5009.86—2016《食品中抗坏血酸的测定》标准方法；可溶性固形物采用 NY/T2637— 2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定》标准方法；粗纤维含量采用 GB/T5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》标准方法。

1.3 数据处理与分析

应用 SPSS 26.0 进行数据的描述性统计分析以及正态分布检验，通过 T 检验比较不同产区间样品的差异显著性（P<0.05）；应用 R 4.3.0 绘制柱状图。

2 结果与分析

2.1 土壤理化性质分析

2.1.1 不同产区土壤质地类型

在自然状态下，土壤中矿物颗粒的大小及其组成比例不仅影响土壤的理化性质，而且与植物生长所需的环境条件及养分供给关系十分密切。根据卡庆斯基分类，确定了两个萝卜产区土壤质地，由图2（a）可得，西青产区土壤质地重壤土占 70%、中壤土占 13%、轻黏土占 17%。武清产区重壤土占 7%，中壤土占 83%，轻壤土占 10%。可见两个卫青萝卜产区土壤质地主要有壤土和黏土 2 类，其中壤土占绝对优势，高达 91.7%。

此外，以砂粒（0.05～1 mm）、粗粉粒（0.01～0.05 mm）、中粉粒（0.005～0.01 mm）、细粉粒 （0.001～0.005 mm）、黏粒（<0.01 mm）的土粒粒级，进一步对土壤质地进行详细分类，如图2（b），得到了两个萝卜产区土壤砂粒、粗粉粒、中粉粒、细粉粒及黏粒含量，并且分析得到两个产区砂粒和各级粉粒含量均存在显著差异，西青产区土壤的砂粒含量仅仅是武清产区土壤的 51.5%，而粉粒含量是武清产区土壤的 1.4 倍，因此，相比西青产区，武清产区土壤较为松散，通气性和透水性好，有助于萝卜的根系深入和膨大生长，并能更好地获取养分。但其保肥能力较差，需要通过经常施用肥料来维持土壤肥力。

2.1.2 不同产区土壤理化性质差异分析

西青、武清萝卜产区的土壤理化指标分析结果见图3。由图3（a）可得，两个产区土壤 pH、容重和电导率无显著差异，土壤 pH 在 7.53～8.72 之间，均呈弱碱性。土壤电导率的变化范围为 176.6～608.0 μS/cm，均值为 350.5 μS/cm，反映了两个产区盐分含量状况。西青产区有机质含量显著高于武清产区，其均值分别为 35.65、19.12 g/kg。土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾是衡量土壤氮、磷、钾大量养分的主要指标。除全氮外，其他指标在两个产区之间差异显著，武清产区土壤全钾、速效钾、速效氮、有效磷含量均高于西青产区，均值分别达到 1.64%、516.25 mg/kg、 140.56 mg/kg、383.01 mg/kg，其中速效钾和有效磷含量是西青产区的 1.5 和 2.2 倍。这可能是因为武清产区土壤砂粒含量高于西青产区，土壤较为松软且通气透水性强，好氧性的微生物活动强烈，其土壤中的有机质分解迅速，易释放有效养分，所以有机质含量比西青产区低，而氮磷钾含量高于西青产区^[15]。因此，从氮磷钾基本养分角度考虑，武清产区的土壤肥力相对较高，可能更有利于萝卜的品质形成。此外，由图3（b）可得，西青产区中量元素 Mg、Ca 含量显著高于武清产区，其均值达到 3307.73、16610.4 mg/kg，是武清产区的 1.97 和 2.42 倍，微量元素 Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Mo 以及重金属污染元素 As、Cd、Pb、Cr 含量也显著高于武清产区。这可能与施肥管理或西青产区土壤有机质含量偏高、土壤粉粒和黏粒含量高于武清产区有关，前人也有相关研究表明黏粒含量高的土壤一般矿质养分含量丰富，特别是钙、镁等阳离子。而砂粒含量较高、质地轻、有机质含量低的土壤吸附能力较弱，易缺乏营养元素^[16]。

注：AK：速效钾；AN：速效氮；AP：有效磷；TK：全钾；TN：全氮；TP：全磷；BD：容重；EC：电导率；SOM：有机质；As：砷；Ca：钙；Cd：镉；Co：钴； Cr：铬；Cu：铜；Mg：镁；Mn：锰；Mo：钼；Ni：镍；Pb：铅；Zn：锌；WQ：武清产区；XQ：西青产区。

2.2 不同产区萝卜品质分析

两个产区的 60 份萝卜样品维生素 C、可溶性糖、粗纤维、蛋白质、可溶性固形物、水分含量分别分布在 12.79～20.17 mg/100g、3.14%～5.75%、0.49%～0.69%、0.98%～1.40%、6.80%～9.30%、89.63%～92.53% 范围内，两个产区萝卜不同品质指标的变异系数存在差异，其中可溶性糖的变异系数较大，达到了 13.59%；维生素 C、蛋白质、可溶性固形物、粗纤维的变异系数次之，分别为 9.43%、 8.73%、5.97%、6.92%；萝卜水分的变异系数最小 （表1）。从变异系数来看，两个产区萝卜可溶性糖的空间变异性高于其他指标。此外，结合 T 检验分析了两个产地萝卜各项品质指标的差异性，由表2 可得，武清产区和西青产区萝卜的维生素 C、可溶性糖、粗纤维、蛋白质、可溶性固形物、水分含量不存在显著性差异（P>0.05）。可能因为两个产区地理位置距离较近，土质、气候相似，并且萝卜品质除受土壤理化因素的影响外，也与土壤微生物、人为活动等息息相关。

2.3 土壤理化因子与萝卜品质相关性分析

不同土壤理化因子与萝卜品质相关性分析表明（表3），土壤砂粒含量与萝卜中蛋白质、可溶性糖、可溶性固形物、维生素 C、粗纤维含量呈一定程度正相关，与水分含量负相关，而粉粒含量对萝卜品质的影响与砂粒相反。土壤砂粒含量越高保水性越差，无法有效地保持水分，进而导致作物可能较难获得足够的水分供应，水分含量较低。但砂粒含量较高的土壤通气性好，有利于萝卜根系更好的伸展发育，充足的氧气和多样的微生物活动促进作物的代谢活动，进而影响蛋白质、可溶性糖等营养物质含量^[15]。土壤速效钾、有效磷与萝卜可溶性糖含量呈显著正相关；土壤全磷及 Cu 元素与萝卜维生素 C 含量呈显著负相关；土壤电导率与萝卜水分含量呈显著负相关，而与萝卜中可溶性固形物、蛋白质含量呈正相关；土壤的微量元素 Co 与萝卜蛋白质、粗纤维呈显著负相关；土壤 Cu 元素与维生素 C 呈显著负相关。因此，土壤理化因子可以一定程度影响卫青萝卜品质，且同一土壤理化因子可同时影响多个萝卜营养成分含量，或者多个土壤理化因子协同影响同一萝卜营养成分形成。增加土壤中某些养分含量或改善土壤质地可以有效提升卫青萝卜的品质。

注：** 表示相关性达到 P<0.01 显著水平，* 表示相关性达到 P<0.05 显著水平。

3 讨论

3.1 卫青萝卜产区土壤营养状况

土壤养分是果蔬生长发育所需营养物质的重要来源，直接影响果蔬的生长及品质形成，其含量受自然和人为因素的影响^[1]。土壤有机质中含有大量植物生长所必需的大量和微量元素，是土壤肥力的基础，也是评价土壤肥力的重要指标之一^[17]。陈伦寿等^[18]认为土壤有机质在 30 g/kg 以上时最有利于蔬菜生长。而在本研究中，西青萝卜产区土壤有机质含量为 24.37～56.63 g/kg，武清产区有机质含量为 10.76～24.72 g/kg，参照天津市耕地地力指标分级^[19]，西青产区绝大部分大棚土壤有机质为高肥力水平，而武清产区大部分土壤有机质为中等肥力水平。试验结果说明，多年的作物种植和精耕细作显著提升了西青产区土壤的有机质水平，其土壤有机质含量更利于萝卜品质形成，武清产区大棚则需要通过施用适量有机肥来提高萝卜生长所需有机质含量。

土壤全量氮、磷、钾是土壤肥力的重要保障。根据天津市耕地地力指标分级标准^[19]，西青及武清产区土壤全氮基本为较高或高肥力水平，土壤全磷为高肥力水平，说明两个萝卜主产区全量氮、磷养分比较充足。而西青产区全量钾水平处于较低肥力水平，与武清产区相比，含量相对较低。李峰等^[20]对冀东典型蔬菜种植区设施土壤养分调查表明，设施土壤存在养分不均衡的特点，全量氮磷及速效氮磷钾高积累的同时会出现全钾亏缺现象。速效氮、有效磷和速效钾是土壤肥力的重要指标，从有效磷和速效钾来看，两个产区土壤绝大多数为高肥力水平，极少数为较高肥力水平，与高伟等^[21] 调查的天津市设施蔬菜土壤养分特征一致。设施土壤中有效磷和速效钾出现了一定累积，其含量远远高于土壤养分分级标准的最高值。由此可见，天津市卫青萝卜在种植过程中磷钾肥的施用过量，不能被完全吸收而导致养分大量累积。因此，应该充分了解不同产区土壤肥力状况，进行合理施肥。

3.2 土壤理化因子与品质形成的关系

土壤与果蔬品质研究表明，果蔬品质受多种土壤理化因子的影响。徐淑伟等^[22]、米艳华等^[23] 以葡萄、娃娃菜为研究对象，认为适宜其品质形成的土壤为轻壤土和砂壤土，而本研究中西青和武清两个主产区的土壤质地主要为重壤土和中壤土，差异性较小。但对砂粒、粉粒、黏粒含量与萝卜营养物质关系进行分析得到，砂粒含量较高有利于蛋白质、可溶性糖、维生素 C、可溶性固形物、粗纤维形成，但不利于萝卜水分积累。因此，探究适宜萝卜生长的土壤质地，需根据不同需求选择适宜的土壤。

成熟期果蔬糖分主要以葡萄糖和果糖为主，这两种糖均由光合作用产物蔗糖在植物体内代谢转化而来，而 Cu、Zn 又是光合作用和糖代谢过程中多种酶的组成成分和活化剂，影响植物体内可溶性糖含量^[24]。石如岳等^[25]基于已有的文献数据整合发现，可以通过施用中微量元素显著提高番茄果实中的可溶性糖、维生素 C、番茄红素含量，进而提升番茄品质。王锐等^[26]研究了配施 Fe、Mn、Cu、 Zn、B、Mo、Mg、Ca 等元素对酿酒葡萄品质的影响，发现 Cu 和 Zn 元素显著降低葡萄可溶性糖的含量。在本研究中，Cu 和 Zn 元素与萝卜可溶性糖含量呈负相关关系，与前人的研究结果相似，但这种影响并未达到显著水平，可能因为土壤本身固有的 Cu、Zn 元素含量较低，从而导致这种影响并不显著。此外，可溶性糖含量与土壤速效钾和有效磷含量显著正相关，这与高柱等^[17]在猕猴桃中研究得出的结论一致。作物体内蔗糖的合成和转运需要磷和钾的参与，己糖需要磷酸化后才能合成蔗糖，形成的蔗糖运输需要大量三磷酸腺苷（ATP），而 ATP 合成需要 K^+[27]，因此，适当提高土壤磷钾含量有助于作物体内糖分形成。

土壤电导率在一定程度上可以表征土壤盐分状况和土壤质地、容重、水分等物理性质，可作为土壤养分的综合性参考指标^[28-29]，研究表明，提高土壤电导率可以改善蔬菜的膳食和感官品质^[30]。本研究中，随着土壤电导率的升高，萝卜的可溶性固形物、蛋白质、含量均表现出上升趋势，而萝卜水分含量表现出下降趋势，与前人在番茄中的研究结果一致^[31]。可溶性固形物包括多种溶解在水中的糖类、有机酸、氨基酸和其他溶解性物质，对果蔬的味道、营养价值和品质具有重要影响。当作物处于较高盐度条件下，由于二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸化酶活性的改变，导致成熟期淀粉含量增加，进而有利于可溶性固形物含量升高^[32]。而电导率过高也会形成盐分胁迫，影响作物对养分和水分的吸收，进而导致作物水分含量下降^[31]。Co 作为植物和人类的必需元素，是维生素 B₁₂ 的组成部分，维生素 B₁₂ 是一种在蛋白质合成过程中发挥关键作用的辅酶，此外，Co 对植物的氮代谢也有重要的调控作，可以促进植物对氮的吸收和利用，从而提供足够的氮源供给蛋白质合成^[33]，而本研究中土壤 Co 含量与萝卜蛋白质含量显著负相关，可能是因为西青及武清产区土壤中 Co 的平均含量已经达到了 11.08 和 8.26 mg/kg，对于萝卜生长来说浓度过高，产生毒性作用或抑制了氮代谢过程，进而阻碍蛋白质合成。

4 结论

天津市武清和西青两个萝卜主产区设施土壤均为壤土，呈弱碱性。除西青产区土壤全钾含量外，两个产区土壤全量及速效氮、磷、钾均处于高肥力水平，能够为卫青萝卜的高产稳产提供保证，但可能也存在施肥过量、养分累积现象。相关性分析结果表明，土壤质地影响萝卜的品质形成，砂粒含量较高的武清产区土壤更利于萝卜营养物质的形成，但不利于其水分积累。土壤有机质、速效钾、全磷、有效磷、电导率对萝卜营养成分的积累及品质提升也有一定的促进作用。因此，在萝卜的生产过程中，可通过科学有效的田间管理，伴随常规施肥措施，针对不同土壤理化性质进行人为改善，达到提升萝卜品质的目的。

参考文献