蔥屬（Allium）包含700多種植物，其中約30種被廣泛用于烹飪和醫藥，如洋蔥、大蒜、韭菜和細香蔥�？脊抛C據表明，這些植物在4000多年前的美索不達米亞、埃及和中國就已得到應用，不僅作為食物，也用于醫藥和儀式目的。如今，它們因其風味、營養特性和健康促進潛力，仍然是全球消費最廣泛的蔬菜之一。近年來，人們對蔥屬植物作為生物活性化合物（包括有機硫化合物、多酚和必需礦物質）來源的興趣日益增長，這些化合物與抗氧化、抗菌和心臟保護作用相關。除了常見栽培品種，野生和多年生蔥屬植物，如熊蔥、細香蔥、分蔥和蒜苔蔥，也因其在生態農業、美食和功能性食品生產中的潛力而受到關注。植物（包括蔥屬）的化學特性受基因型、發育階段、環境條件和采收時間的強烈影響。季節和物候變化會影響抗壞血酸和干物質等代謝物的積累，這些物質通常會因氧化應激和代謝重分布而隨著延遲采收而下降。因此，優化采收時間對于最大化產量和保持營養質量至關重要，尤其是在溫帶氣候條件下，溫度和光周期的波動會迅速改變植物生理。盡管科學興趣日益濃厚，但對多年生蔥屬植物化學特性的研究仍然有限。因此，本研究旨在通過在相同生長條件下比較選定多年生蔥屬物種的化學成分，評估其營養和功能潛力。研究結果有望為在溫帶氣候條件下，為可持續園藝生產選擇和選育營養豐富、氣候適應性強的蔥屬作物提供支持。

本研究在立陶宛農業和林業研究中心園藝研究所的多年生蔬菜屬蔥屬植物資源庫中進行。采樣地點位于立陶宛中部低地區域的考納斯地區。國家蔬菜植物遺傳資源在LAMMC園藝研究所進行收集、保存和研究。資源庫中的多年生蔥屬植物屬于國家遺傳資源。由于熊蔥（A. ursinum L.）特殊的生長周期，其營養階段在春末結束，因此在仲夏和秋季取樣在生物學上不可行，故該物種僅進行了春季的化學分析。該物種最初從其自然棲息地采集并移植到試驗田，但移植后未模擬森林遮蔭或自然棲息地條件。研究涉及五個物種，在三個隨機小區（重復）中種植，每個小區12株植物，試驗田總面積為7.2平方米。土壤類型為鈣質內潛淋溶土，屬于輕壤土。植物在中性pH、富含鉀、磷和氮的土壤介質中生長。復合肥在兩年中的四月施用。使用園藝研究調查的常規方法進行農藝測量和采收。本研究中使用的蔥屬植物于2022年在試驗田定植，實驗時（2023-2024年）為2-3年生。在2023年和2024年的生長季節，當多年生蔬菜在春季、夏季和秋季達到成熟營養階段時，采集葉片作為研究材料。所有植物均在每個季節的一致時間范圍內采收，具體為：春季在五月上旬，夏季在七月上旬，秋季在九月上旬。生長期間的溫濕度數據通過iMETOS?^sm氣象條件程序記錄。在2023-2024年期間，氣溫持續高于多年平均水平，最大偏差出現在七月和八月。四月植被開始時的溫度也高于平均水平。降水模式不規則，2023年春季出現干旱條件，而2023年8月和2024年4月的降雨量則顯著高于平均水平。這些與氣候常態的偏差凸顯了研究期間天氣條件的多變性，可能影響了蔥屬植物的物候發育和生長動態。

研究選擇了蔥屬的五個物種：分蔥（A. fistulosum L.）、細香蔥（A. schoenoprasum L.）、蒜苔蔥（A. nutans L.）、角蔥（A. angulosum L.）和熊蔥（A. ursinum L.），依據是其形態多樣性和生長特性。研究使用的親本材料來源于在立陶宛收集的多年生蔥屬國家和適應遺傳資源。這些物種的形態多樣性如圖3所示。

化學參數基于鮮重（FW）在生物化學與技術實驗室測定。在兩個實驗年份中，植物材料在春季（五月初）、夏季（七月初）和秋季（九月初）分三個生物學重復采集。每個生物學重復由來自單個試驗小區12株植物的葉片組織（200-400克）混合而成。對于每個生物學重復，所有化學分析均以三次技術（實驗室）重復進行。因此，實驗設計包括每個處理和季節的三個獨立生物學重復，每個化學測定進行三次分析重復。抗壞血酸通過使用2,6-二氯靛酚鈉鹽溶液滴定法測定�？偺峭ㄟ^Bertrand法測定�？偪扇苄怨绦挝锿ㄟ^數字手持折射儀ATAGO PAL-1測定，干物質含量通過將樣品在105°C下干燥至恒重后重量法測定。硝酸鹽通過使用選擇性電極的電位法測定。

通過雙因素方差分析（ANOVA）和Duncan多重均值分離范圍檢驗（顯著性水平5%）評估物種和季節對蔥屬葉片化學成分的影響。物種（四個蔥屬物種）和季節（春、夏、秋）被視為固定因子，同時也檢驗了物種與季節的交互作用。均值在p ≤ 0.05的顯著性水平上進行比較。對于熊蔥，使用單因素方差分析評估化學參數在不同生長年份間的差異，以年份為主要因子。所得數據的值以平均值±標準差（n = 3）（p ≤ 0.05）表示。為了探索化學性狀之間的關系并評估與品質相關參數之間的協調變異，應用了主成分分析（PCA）。PCA使用R-project for statistical computing軟件（Windows版本4.5.2）中的主成分功能對標準化數據執行，差異在p ≤ 0.05水平上被認為具有統計學顯著性。

維生素C，也稱為抗壞血酸或抗壞血酸鹽，是一種重要的水溶性化合物，參與植物眾多生理過程，并在作為抗氧化劑保護組織免受氧化應激方面起著關鍵作用。它與可溶性糖（如葡萄糖、果糖、蔗糖和果寡糖）一起，代表了與品質相關的重要化學參數組，有助于蔥屬作物的植物代謝、脅迫反應以及營養和感官價值。蔥屬物種、季節及其交互作用對葉片中抗壞血酸含量和總糖濃度的影響見表1�？箟难�酸含量受植物物種的顯著影響（p ≤ 0.05）。最高平均濃度在分蔥中測定（27.8 mg 100 g^?1FW），明顯超過細香蔥（7.7 mg 100 g^?1FW）、角蔥（7.1 mg 100 g^?1FW）和蒜苔蔥（3.8 mg 100 g^?1FW）記錄的值。季節對抗壞血酸積累的影響不顯著，盡管春季的平均值（12.1 mg 100 g^?1FW）高于夏季和秋季（均為11.3 mg 100 g^?1FW）。然而，檢測到物種與季節之間存在顯著的交互作用，表明物種具有特定的季節響應�？偺呛�量受物種和季節的顯著影響（p ≤ 0.05）。在物種中，細香蔥表現出最高的總糖濃度（4.1%），而蒜苔蔥積累的量最低（3.1%）。季節變異非常明顯，總糖含量在春季最高（4.3%），其次是夏季（3.5%）和秋季（2.8%）。此外，物種與季節的交互作用顯著，表明不同物種的糖積累模式因生長季節而異。

總可溶性固形物（TSS）主要包括可溶性碳水化合物以及植物組織中存在的其他低分子量化合物，而干物質含量反映了葉片中固體生物量相對于組織含水量的比例，從而表征了整體組織組成。蔥屬物種、季節及其交互作用對葉片中總可溶性固形物和干物質含量的影響見表2。總可溶性固形物含量受物種和季節的顯著影響（p ≤ 0.05）。在所研究的物種中，細香蔥的平均值最高（8.8%），而蒜苔蔥的濃度最低（7.0%）。季節變異非常明顯，總可溶性固形物含量在春季最高（9.7%），其次是夏季（7.8%）和秋季（5.7%）。然而，物種與季節的交互作用不顯著，表明各物種具有相似的季節趨勢。干物質含量受物種、季節及其交互作用的顯著影響（p ≤ 0.05）。最高的平均干物質濃度在細香蔥中觀察到（13.4%），而角蔥和分蔥記錄的值最低（均為11.4%）。在季節上，干物質含量在春季最高（13.1%），并在夏季（12.5%）和秋季（10.5%）逐漸下降。顯著的物種和季節交互作用表明，各個蔥屬物種在干物質積累方面對季節條件的反應不同。

氮是合成核酸、蛋白質和葉綠素所必需的必需大量元素，支撐植物生長和生產力。蔥屬葉片中的硝酸鹽含量受物種身份的顯著影響（p ≤ 0.05），而季節變異沒有顯著影響（見表3）。在所研究的物種中，最高硝酸鹽濃度在分蔥中測定（55.5 mg kg^?1），其次是角蔥（52.0 mg kg^?1）和蒜苔蔥（51.5 mg kg^?1）。最低的硝酸鹽含量記錄在細香蔥中（48.9 mg kg^?1）。硝酸鹽積累的季節差異很小且無統計學顯著性，在春季（51.2 mg kg^?1）、夏季（53.0 mg kg^?1）和秋季（51.8 mg kg^?1）觀察到的平均值相當。此外，未檢測到物種與季節之間存在顯著的交互作用，表明硝酸鹽積累存在穩定的物種特異性模式。

為了表征熊蔥葉片的營養元素和定性化學參數，評估了不同生長年份間抗壞血酸、總糖、總可溶性固形物、干物質和硝酸鹽含量的變化。熊蔥葉片的營養元素和定性化學參數在所調查的生長年份之間存在顯著差異（見表4）�？箟难�酸含量在2023年顯著高于2024年，達到98.0 mg 100 g^?1FW，而2024年記錄的值較低，為96.0 mg 100 g^?1FW�？偺且灿^察到類似的趨勢，從2023年的6.1%下降到2024年的5.3%。總可溶性固形物在年份間也顯示出顯著減少，從2023年的13.0%下降到2024年的11.0%。與2023年相比，2024年的干物質含量出現明顯下降，數值分別從16.1%下降到13.7%。與其他品質參數相反，硝酸鹽濃度在2024年顯著增加，達到50.5 mg kg^?1，而2023年為35.7 mg kg^?1。兩年的平均值表明，熊蔥葉片的特點是抗壞血酸含量高（97.0 mg 100 g^?1FW），總糖（5.7%）和總可溶性固形物（12.0%）水平中等，硝酸鹽積累相對較低（43.1 mg kg^?1）�？傮w而言，結果表明生長年份對熊蔥葉片中營養和與品質相關的化學參數的積累有顯著影響。

應用主成分分析（PCA）評估了不同年份蔥屬物種化學參數之間的多變量關系。前兩個主成分解釋了總方差的91.7%，表明PCA雙標圖提供了數據集結構的可靠摘要（見圖4）。第一主成分（PC1）占總方差的70.6%，與總糖、總可溶性固形物、抗壞血酸和干物質呈正相關。該軸代表了一般的化學濃度梯度，反映了蔥屬葉片中主要與品質相關的參數之間的協調變異。第二主成分（PC2）解釋了21.1%的方差，主要由硝酸鹽含量驅動，較高的硝酸鹽濃度導致負的PC2值。該成分根據年份分離了樣本，表明氮相關代謝存在明顯的季節或年度效應。PCA雙標圖顯示了年份間的明顯分離，而物種水平的變異不太明顯，這表明在所研究的條件下，環境條件對化學成分的影響比種間差異更強。

蔥屬葉片的化學成分反映了遺傳背景、生理特性和環境條件之間復雜的相互作用�？箟难�酸、糖、總可溶性固形物、干物質和硝酸鹽等參數在植物代謝中起著關鍵作用，并決定了營養品質和消費者價值。例如，總糖含量從春季到秋季下降（4.3%到2.8%），表明在生長季節同化物逐漸重新分配。在我們之前的研究結果中顯示了蔥屬作物中可比較的季節變異模式，強調了采收時間對優化所有蔥屬物種營養品質的重要性。

蔥屬內的物種被認為是維生素C的重要膳食來源，通過抗氧化活性、免疫支持和膠原蛋白生物合成促進人類健康。在本研究中，蔥屬葉片中的抗壞血酸含量受物種的顯著影響，范圍在3.8至27.8 mg 100 g^?1FW之間，而季節的主要影響不顯著。然而，檢測到顯著的物種-季節交互作用，表明各個物種對季節環境條件的反應不同。這種模式表明，遺傳背景在決定抗壞血酸積累方面起著主導作用，而季節性因素以物種特異性的方式調節這種反應。這里觀察到的顯著的物種效應與之前報告多年生蔥屬物種間維生素C含量存在廣泛種間差異的研究一致。與抗壞血酸相反，蔥屬葉片中的總糖含量受物種和季節以及它們之間交互作用的顯著影響，表明糖積累受遺傳性狀和季節生長條件的共同調節。在春季觀察到最高的總糖濃度（4.3%），隨后在夏季（3.5%）和秋季（2.8%）下降。這種季節性趨勢與先前的研究一致，表明在早春活躍的光合作用和快速營養生長期間糖水平升高，以及在生長季后期隨著碳水化合物被用于生長、重新分配到貯藏器官或在葉片成熟和衰老期間被調動而濃度降低。類似模式在洋蔥中有報道，在鱗莖發育期間葉片中的糖含量下降，因為同化物被轉運到發育中的鱗莖。本研究中觀察到總糖含量的顯著種間差異，數值范圍從3.1%到4.1%，凸顯了蔥屬物種間遺傳和生理多樣性的重要性。先前的調查報告了不同蔥屬物種間糖含量的廣泛變異。值得注意的是，在我們的研究中，熊蔥表現出明顯更高的抗壞血酸濃度，超過了其他物種記錄的值。這一發現可能與其作為早春、耐蔭物種的生態適應有關，其中增強的抗氧化能力支持了在波動溫度和光照條件下的快速營養生長。類似的觀察結果也有報道，證明環境因素（如光可用性）可以顯著影響多年生洋蔥中維生素C的積累。這些發現支持了觀察到的物種和季節交互作用，并表明抗壞血酸積累的環境響應性在蔥屬物種間是不同的。

總可溶性固形物被廣泛用作植物能量平衡和生理狀態的指標，因為它們反映了可溶性碳水化合物和其他參與脅迫響應和生長調節的代謝活性化合物的積累。在本研究中，總可溶性固形物含量受物種和季節的顯著影響，而這些因素之間的交互作用不顯著。這表明，盡管蔥屬物種在積累可溶性固形物的能力上存在固有差異，但季節效應在各物種間遵循相似的模式。春季記錄的較高的總可溶性固形物值可能與早期營養生長期間強烈的光合作用活動和相對較低的呼吸損失有關。在多年生蔥屬物種（包括熊蔥）中報道了可比較的季節模式，其中可溶性固形物隨著葉片成熟而減少�？偪扇苄怨绦挝锏姆N間變異可能反映了碳水化合物代謝、光合效率和耐寒性的差異，如先前對多年生和冷適應蔥屬基因型的描述。

干物質含量與營養密度和采后品質密切相關，因為較高的干物質反映了植物組織中結構和代謝化合物的更大積累。在本研究中，干物質含量在物種間和跨季節存在顯著差異，并觀察到顯著的物種和季節交互作用。這些發現表明物種對季節環境條件具有特異性響應。春季較高的干物質值可能與增加的生物量積累和光合作用活動有關，而向秋季的下降可能反映了組織水合作用的增加和同化物沉積的減少。在細香蔥和分蔥中報道了類似的季節性趨勢，其中春季值通常超過生長季后期記錄的值。顯著的物種和季節交互作用進一步表明，各個蔥屬物種對環境因素（如光照強度、溫度和水可用性）的敏感性不同。

葉類蔬菜中的硝酸鹽積累是一個重要的質量和安全參數，因為其對人類健康有潛在影響。在本研究中，蔥屬葉片中的硝酸鹽含量受物種身份的顯著影響，而季節或物種與季節的交互作用沒有顯著影響。這表明硝酸鹽積累主要受固有的生理特性（如氮吸收效率和硝酸還原酶活性）控制，而不是短期季節變化。在所研究的物種中，分蔥表現出最高的硝酸鹽濃度，而熊蔥積累的水平最低。在其他葉用蔥屬物種中報道了類似的物種依賴性硝酸鹽積累模式，并且通常與生長強度、葉片形態和氮同化能力的差異有關。重要的是，本研究中記錄的硝酸鹽濃度相對較低，遠低于葉類蔬菜的既定安全閾值，表明營養品質良好。

多變量分析為化學性狀之間的關系及其在蔥屬葉片中的協調變異提供了更多見解。主成分分析揭示了抗壞血酸、總糖、總可溶性固形物和干物質之間的強正相關，這些變量在第一主成分上呈正載荷。這表明碳基代謝物傾向于同時增加，反映了葉片組織中整體代謝強度和同化物積累。相比之下，硝酸鹽含量表現出不同的行為，與PC1的關聯較弱，主要貢獻于第二主成分。這種分離表明，硝酸鹽積累遵循與其他品質相關性狀不同的調節模式。

總之，本研究結果表明，蔥屬葉片的化學成分主要由物種特異性性狀決定，而季節性因素對所考慮的參數施加不同程度的影響�？箟难�酸和硝酸鹽積累主要依賴于物種，而糖、總可溶性固形物和干物質則受物種身份和季節的強烈影響。研究結果強調了物種選擇和采收時間對于優化營養品質的重要性，并支持了多年生蔥屬物種作為新鮮消費和功能性食品應用的寶貴葉類蔬菜的潛力。

本研究提供的證據表明，多年生蔥屬物種的化學成分依賴于采收時間。在兩個生長季節中，春季采收產生了更優的營養品質，其特點是抗壞血酸、總糖、可溶性固形物和干物質的水平升高。這些季節性差異凸顯了蔥屬作物對變化的環境和物候條件的生理響應性。

在所研究的五個物種中，熊蔥在春季表現出最高的抗壞血酸濃度、總糖和可溶性固形物，同時硝酸鹽積累最低。這些特征表明其對于新鮮消費具有高營養價值，并且，盡管其采收窗口期較窄，但基于其營養譜，熊蔥成為一種有前途的功能性食品應用物種。細香蔥和分蔥也表現出有利的化學屬性，特別是高干物質和糖水平，表明它們適合加工和早季采收策略。

這些發現強調了將采收安排與物種選擇相結合，以優化溫帶氣候條件下蔥屬作物的營養和功能品質的重要性。未來的研究應包括多年研究和多變量分析，以更好地理解化學相互作用和環境影響，并支持旨在增強多年生蔥屬蔬菜健康促進特性的育種計劃和栽培實踐，包括評估特定的生物活性化合物，如總酚和類黃酮。