音春燕, 吳 蕩, 王 康, 隋益虎
(安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院,安徽 鳳陽(yáng) 233100)
蘿卜(Raphanus
sativus
L.)是我國(guó)主要食用蔬菜之一,屬十字花科根菜類蔬菜,以膨大的肉質(zhì)根為主要食用部位,鮮食和烹飪皆可。蘿卜在營(yíng)養(yǎng)、保健、藥用方面均具有重要作用。青蘿卜是蘿卜中的綠皮類型,具有皮薄肉細(xì)、高糖多汁、酥脆可口等優(yōu)點(diǎn),鮮食尤佳。青蘿卜中含有維生素C等多種維生素、大量的膳食纖維和豐富的酶類成分,具有順氣、健脾消食、利尿、化痰、清熱止咳的功效和預(yù)防癌癥的作用;其葉子亦可食用。我國(guó)蘿卜栽培歷史悠久,種質(zhì)資源豐富,青蘿卜栽培適應(yīng)范圍廣,一般種植時(shí)間選擇秋季;青蘿卜栽培對(duì)土壤要求不算嚴(yán)格,在排水良好的沙壤上或新墾地均可種植,田間管理容易,生長(zhǎng)期短,投入耕種成本相對(duì)較低。在我國(guó),蘿卜生產(chǎn)分為露地直播和設(shè)施直播兩種。關(guān)于地方設(shè)施蘿卜栽培,王銳竹等總結(jié)了天津地區(qū)多種設(shè)施紅心蘿卜栽培技術(shù),為特色蘿卜種植者提供了技術(shù)借鑒;汪李平總結(jié)了長(zhǎng)江流域塑料大棚蘿卜栽培技術(shù),使得大棚栽培在蔬菜周年均衡供應(yīng)中其重要作用。本試驗(yàn)選用安徽鳳陽(yáng)當(dāng)?shù)匾粋€(gè)青蘿卜品種,研究在塑料大棚栽培條件下,大棚環(huán)境對(duì)青蘿卜肉質(zhì)根膨大時(shí)期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響,以期為本地區(qū)青蘿卜的高效栽培提供參考。
選用安徽鳳陽(yáng)當(dāng)?shù)匾粋€(gè)優(yōu)質(zhì)青蘿卜為材料,試驗(yàn)地位于安徽科技學(xué)院鳳陽(yáng)校區(qū)種植園2號(hào)塑料大棚。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 青蘿卜于2020年9月24日在塑料大棚中播種,播種密度5 000 株/667 m;復(fù)合肥施用量為25 kg/667 m,復(fù)合肥作為基肥,播種前1周一次性施入;尿素施用量34 kg/667 m,尿素作為追肥,于10月14日一次性施入。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),設(shè)置10次重復(fù),共10個(gè)小區(qū),小區(qū)面積3.08 m。播種行距為35 cm,株距為31 cm,每個(gè)小區(qū)23 株,用蘿卜種子直播,每窩3~5 粒種子,先后進(jìn)行間苗和定苗。每個(gè)小區(qū)于9月17日施復(fù)合肥112.4 g,于10月14日追施尿素152.9 g。播種后進(jìn)行統(tǒng)一田間管理。在塑料大棚中青蘿卜種植區(qū)域前、中、后部位設(shè)置3個(gè)測(cè)量點(diǎn),設(shè)置照度計(jì)、溫度計(jì)和干濕球用于觀測(cè)塑料大棚內(nèi)光照強(qiáng)度(lx)、空氣溫度(℃)、土壤溫度(℃)和空氣相對(duì)濕度(%)(以下稱為相對(duì)濕度)。
1.2.2 數(shù)據(jù)測(cè)定 分別從10月14日-12月4日每隔4天記錄,即10月14日、10月19日、10月24日、10月29日、11月4日、11月9日、11月14日、11月19日、11月24日、11月29日、12月4日塑料大棚中的光照強(qiáng)度、空氣溫度、土壤溫度和相對(duì)濕度。
分別記錄從10月24日-12月4日每隔10天,即10月24日、11月4日、11月14日、11月24日、12月4日,塑料大棚中青蘿卜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo),即株高(cm)、葉長(zhǎng)(cm)、葉寬(cm)、葉片數(shù)(個(gè))、地上肉質(zhì)根長(zhǎng)(cm)和地上肉質(zhì)根寬(mm)。
通過(guò)照度計(jì)測(cè)定地上1.5 m處光照強(qiáng)度,通過(guò)干濕球溫度記錄地上1.5 m處干球、濕球溫度,獲得空氣溫度,并計(jì)算獲得相對(duì)濕度,土壤溫度為地下10 cm處土壤溫度。大棚環(huán)境因子的測(cè)定取前、中、后3個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù),每個(gè)數(shù)據(jù)3次測(cè)量取平均值。
株高為地面到植株頂部的垂直高度,直尺測(cè)量;葉長(zhǎng)葉寬為每10天的成葉長(zhǎng)和寬,直尺測(cè)量,葉片數(shù)直接計(jì)數(shù),地上肉質(zhì)根為土壤表面到莖底部的部分,用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)量肉質(zhì)根縱徑、橫徑。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析 利用Microsoft Excel 2003和SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并進(jìn)行回歸分析。
2.1.1 日變化 由圖1可知,在10月14日-12月4日,光照強(qiáng)度變化在0~22 000 lx之間,日平均光照強(qiáng)度為10 693 lx,早晨6:00之后和18:00之前有光照,中午12:00是光照強(qiáng)度最大的時(shí)候,光照強(qiáng)度為21 483 lx??諝鉁囟茸兓?~24 ℃之間,日平均氣溫為18.6 ℃,最低9.1 ℃,最高23.2 ℃,白天空氣日平均氣度溫差為14.1 ℃,最低氣溫出現(xiàn)在6:00,最高氣溫出現(xiàn)在12:00-14:00之間。土壤溫度的變化在14~19 ℃之間,日平均土溫為16.5 ℃,最低14.2 ℃,最高18.5 ℃,白天土壤日平均溫度溫差為4.3 ℃,土壤溫度波動(dòng)幅度較小,13:00-18:00土溫的變化趨于穩(wěn)定。相對(duì)濕度的變化在58%~96%之間,日平均相對(duì)濕度為73.8%,早晨6:00和18:00之后相對(duì)濕度達(dá)到90%以上,12:00-14:00相對(duì)濕度最低,最低相對(duì)濕度達(dá)58.5%。從6:00-18:00,光照強(qiáng)度和空氣溫度呈先上升后下降的趨勢(shì),相對(duì)濕度呈先下降后上升的趨勢(shì);而土壤溫度在6:00-16:00緩慢上升,之后緩慢降低。
圖1 塑料大棚中10月14日到12月4日光照強(qiáng)度、空氣溫度、土壤溫度、相對(duì)濕度的日變化Fig.1 Diurnal variation of light intensity, air temperature, soil temperature and relative humidity in plastic greenhouse from October 14 to December 4
2.1.2 積溫 由圖2可知,在10月14日-12月4日這一階段,每10天的凈空氣積溫和土壤積溫總體均呈下降趨勢(shì),10月14日-10月24日凈積溫最高,空氣積溫達(dá)到232.1 ℃,土壤積溫達(dá)-202.1 ℃;11月24日到12月4日凈積溫最低,空氣積溫為109.9 ℃,土壤積溫為108.2 ℃。空氣積溫與土壤積溫之差逐漸減小。
圖2 積溫變化
2.1.3 平均光照強(qiáng)度、平均相對(duì)濕度 由圖3可知,在10月14日-12月4日,每10天的平均光照強(qiáng)度先上升后下降,在10月24日-11月4日這段時(shí)間內(nèi)平均光照強(qiáng)度最大,為14 528 lx,之后先是快速下降后緩慢下降;每10天的平均相對(duì)濕度先緩慢下降后上升,在10月24日-11月4日這段時(shí)間內(nèi)平均相對(duì)濕度達(dá)到最低,為63%。
圖3 平均光照強(qiáng)度、平均相對(duì)濕度的變化
6個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)分別為株高、葉長(zhǎng)、葉寬、葉片數(shù)、地上肉質(zhì)根長(zhǎng)、地上肉質(zhì)根寬。
由表1可知,青蘿卜肉質(zhì)根膨大期6個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),株高、葉長(zhǎng)和葉片數(shù)的凈增長(zhǎng)量先減小后增加,地上肉質(zhì)根長(zhǎng)和地上肉質(zhì)很寬的凈增長(zhǎng)量一直減小。
表1 青蘿卜肉質(zhì)根膨大期6個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)的變化
根據(jù)蘿卜生長(zhǎng)量,利用曲線估計(jì)青蘿卜的生長(zhǎng)曲線進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)采用一次曲線、對(duì)數(shù)函數(shù)、逆函數(shù)、二次曲線、三次曲線、復(fù)合曲線、冪函數(shù)、S曲線、增長(zhǎng)曲線、指數(shù)曲線、邏輯函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。
由表2可知,對(duì)株高,逆函數(shù)擬合度為0.993,F(xiàn)值為452.697,所以采用逆函數(shù)比較合適,方程式為y=102.763-2 500.749/x。對(duì)葉長(zhǎng),逆函數(shù)的擬合度為0.990,F
值為308.258,所以采用逆函數(shù)比較合適,方程式為y=77.840-1 345.882/x。對(duì)葉片數(shù),S曲線擬合度為0.965,所以采用S曲線比較合適,方程式為y=e。對(duì)地上肉質(zhì)根長(zhǎng),二次曲線和三次曲線擬合度均為1,F
值相等,二次曲線方程為y=-13.924+0.702x-0.005x,三次曲線方程為y=-13.924+0.702x-0.005x+0.514x。對(duì)地上肉質(zhì)根寬,逆函數(shù)擬合度為0.991,F
值為349.723,所以采用逆函數(shù)比較合適,方程式為y=114.987-2 819.533x。表2 青蘿卜肉質(zhì)根膨大期6個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)擬合曲線顯著性F檢驗(yàn)
2.3.1 積溫與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)的回歸分析 由表3可知,蘿卜肉質(zhì)根膨大期各個(gè)階6個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)與積溫的相關(guān)性分析。由圖4可知,青蘿卜肉質(zhì)根膨大期株高、葉長(zhǎng)、葉片數(shù)、地上肉質(zhì)根長(zhǎng)和地上肉質(zhì)根寬與積溫存在極顯著回歸關(guān)系。葉寬與積溫關(guān)系不顯著。
表3 空氣積溫與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)的回歸分析
2.3.2 光照強(qiáng)度、相對(duì)濕度與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)的分析 由圖4可知,在蘿卜肉質(zhì)根膨大期,隨著平均光照強(qiáng)度的降低和平均濕度的升高,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的增長(zhǎng)量總體呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì),過(guò)程中有小幅度增加。
圖4 光照強(qiáng)度、相對(duì)濕度與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)的變化
青蘿卜為半耐寒性蔬菜,其生長(zhǎng)受溫度、光照、播期和密度等影響較大。種子在2~3 ℃時(shí)開(kāi)始發(fā)芽,適溫為20~25 ℃,幼苗期能耐25 ℃左右的高溫,也能耐-2 ℃的低溫。蘿卜莖葉生長(zhǎng)的溫度范圍可比肉質(zhì)根生長(zhǎng)的溫度范圍廣些,為5~25 ℃,生長(zhǎng)適溫為15~20 ℃;而肉質(zhì)根生長(zhǎng)的溫度范圍為6~20 ℃,低于6 ℃停止生長(zhǎng),高于25 ℃生長(zhǎng)弱,高于30 ℃生長(zhǎng)嚴(yán)重受阻,白天適宜溫度為18~20 ℃,夜溫為6~10 ℃,肉質(zhì)根膨大盛期所需晝夜溫差為7~12 ℃。青蘿卜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的溫度以由高到低為好,前期較高的溫度,有利于小苗和形成繁茂的葉叢,為肉質(zhì)根的生長(zhǎng)打下基礎(chǔ)。以后溫度逐漸降低,有利于光合產(chǎn)物的貯藏積累和肉質(zhì)根的膨大。但是塑料大棚升溫降溫較快,因此要注意適時(shí)開(kāi)棚和關(guān)棚,晴天時(shí)中午要加強(qiáng)通風(fēng)以降低溫度。青蘿卜是一種喜光作物,在肉質(zhì)根生長(zhǎng)旺盛期需要有充足的陽(yáng)光,利于光合產(chǎn)物的積累和貯存,生長(zhǎng)發(fā)育所需的光照強(qiáng)度為600~25 000 lx。肉質(zhì)根膨大期要保證水分充分均勻供應(yīng),把握好見(jiàn)濕不見(jiàn)干的灌水原則。棚內(nèi)相對(duì)濕度在80%~95%為宜。所以在這一時(shí)期塑料大棚內(nèi)的環(huán)境條件滿足了蘿卜肉質(zhì)根膨大的生長(zhǎng)需要。作物生長(zhǎng)還受播期、密度等影響,本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步研究播期、密度對(duì)蘿卜肉質(zhì)根膨大期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)提供參考。
青蘿卜肉質(zhì)根膨大期間營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)遵循生長(zhǎng)曲線的特征,其中地上肉質(zhì)根長(zhǎng)生長(zhǎng)符合二次曲線和三次曲線,但是在整個(gè)生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)規(guī)律有待進(jìn)一步研究。同時(shí),株高、葉長(zhǎng)、葉片數(shù)、地上肉質(zhì)根長(zhǎng)和地上肉質(zhì)根寬與積溫存在極顯著回歸關(guān)系,10月24日-11月14日是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的關(guān)鍵,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)增長(zhǎng)量大,因此要注意這段時(shí)間的光照、溫度和水分環(huán)境的管理。
肉質(zhì)根膨大過(guò)程中可溶性蛋白、VC、粗纖維的含量呈逐漸降低趨勢(shì),可溶性糖含量逐漸升高,淀粉的含量在整個(gè)肉質(zhì)根膨大過(guò)程中呈“S”型變化,進(jìn)入迅速生長(zhǎng)期后,淀粉含量迅速下降,其后開(kāi)始逐漸回升,進(jìn)入成熟期又開(kāi)始回落,因此,關(guān)于蘿卜肉質(zhì)根膨大過(guò)程中環(huán)境因子對(duì)蘿卜品質(zhì)的影響還有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,在塑料大棚栽培條件下,青蘿卜肉質(zhì)根膨大時(shí)期,光照強(qiáng)度、空氣溫度、土壤溫度和相對(duì)濕度呈現(xiàn)規(guī)律性變化,大棚內(nèi)光照強(qiáng)度、空氣溫度、土壤溫度和相對(duì)濕度日變化范圍分別為0~22 000 lx、9~24 ℃、14~19 ℃和58%~96%;日平均值分別為10 693 lx、18.6 ℃、16.5 ℃和73.8%;空氣積溫為930.0 ℃,土壤積溫為819.2 ℃;同時(shí),青蘿卜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)也呈現(xiàn)規(guī)律性變化,株高、葉長(zhǎng)和地上肉質(zhì)根寬生長(zhǎng)模型符合逆函數(shù),葉片數(shù)生長(zhǎng)符合S曲線,地上肉質(zhì)根長(zhǎng)符合二次曲線和三次曲線。青蘿卜肉質(zhì)根膨大期株高、葉長(zhǎng)、葉片數(shù)、地上肉質(zhì)根長(zhǎng)和地上肉質(zhì)根寬與積溫存在極顯著回歸關(guān)系,葉寬與積溫關(guān)系不顯著。株高、葉長(zhǎng)、葉片數(shù)、地上肉質(zhì)根長(zhǎng)和地上肉質(zhì)根寬隨著積溫的增加而增加; 隨著平均光照強(qiáng)度的降低和平均濕度的升高,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的增長(zhǎng)量在逐漸降低。