嚴(yán)奉君，劉獨(dú)臣，鞏雪峰，李紅，李躍建，房超，劉小俊，蔡鵬，梁根云，楊宏

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所/蔬菜種質(zhì)與品種創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都，610066；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

莖瘤芥（榨菜）是我國特有的芥菜，同時(shí)也是世界三大名腌菜之一的涪陵榨菜的主要原料作物[1，2]，在我國分布廣泛。除在川渝及浙江有大面積栽植外，在湖北、湖南等13個(gè)省作為重要秋冬蔬菜廣泛栽培[3]。近年來，隨著榨菜加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，榨菜種植面積開始快速增加。與此同時(shí)，榨菜除作為腌菜原料加工外，因具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，也是重要的鮮食蔬菜[4，5]。莖瘤是榨菜最主要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量收獲部位， 其形態(tài)結(jié)構(gòu)與養(yǎng)分含量顯著影響榨菜加工及銷售[6]。榨菜莖瘤形態(tài)特征及產(chǎn)量受氣候環(huán)境、 氮肥施用以及栽培密度等栽培措施等的影響[7～11]。王旭袆等[12，13]研究表明，增加栽植密度能夠顯著促進(jìn)榨菜莖瘤縱徑生長，顯著降低莖瘤質(zhì)量。徐茜等[14]關(guān)于榨菜栽培密度與肥料施用對(duì)榨菜生長與產(chǎn)量品質(zhì)的影響研究也表明，栽植密度與化肥施用能夠顯著影響榨菜生長、莖瘤水分與可溶性糖等營養(yǎng)物質(zhì)含量。此外，榨菜莖瘤空心率以及空心指數(shù)是影響榨菜加工品質(zhì)、鮮食銷售以及產(chǎn)量的重要因素，空心發(fā)生會(huì)導(dǎo)致榨菜易感病蟲害，降低榨菜的營養(yǎng)及加工品質(zhì)，甚至嚴(yán)重減產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1，15]。前人在栽培措施影響榨菜莖瘤空心方面做了較多研究，但目前還無統(tǒng)一定論，且缺乏氮肥施用水平與植株密度對(duì)榨菜莖瘤形態(tài)與空心發(fā)生規(guī)律的研究。對(duì)此，本研究設(shè)置不同氮素施用水平與栽植密度，研究其對(duì)榨菜莖瘤形態(tài)特征的影響與空心發(fā)生規(guī)律，并探討榨菜莖瘤形態(tài)指標(biāo)與空心率的相關(guān)關(guān)系，以期為榨菜生產(chǎn)過程中降低莖瘤形態(tài)生長與空心發(fā)生提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年9～12月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所新都試驗(yàn)基地（E 103.74°，N 30.52°）進(jìn)行，海拔500 m。試驗(yàn)田土壤質(zhì)地為砂壤土，含有機(jī)質(zhì)24.47 g/kg、速效氮115.32 mg/kg、速效磷21.32 mg/kg、速效鉀124.53 mg/kg。試驗(yàn)材料為四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所培育的莖瘤芥（榨菜）材料Z805214，2019年9月13日播種，10月12日移栽，12月31日收獲。試驗(yàn)小區(qū)面積12 m2（6 m×2 m）。采用兩因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，主區(qū)為栽植密度， 副區(qū)為氮肥運(yùn)籌處理。

主區(qū)設(shè)置行株距為40 cm×40 cm （D1）、40 cm×30 cm（D2）與30 cm×20 cm（D3）3個(gè)栽植密度，副區(qū)設(shè)置純氮N 總施用量為100 kg/hm2（N100）、300 kg/hm2（N300）與500 kg/hm2（N500）3個(gè)氮素施用水平（尿素，含N 46%），設(shè)置3次重復(fù)；氮素采用基肥∶返青肥∶開盤肥為5∶2∶3 的施用方式，磷肥（過磷酸鈣）施用量為P2O590 kg/hm2；鉀肥（氯化鉀）施用量為K2O 150 kg/hm2，磷、鉀肥作為基肥一次性施用。其他田間管理按大面積生產(chǎn)管理進(jìn)行。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

①莖瘤形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 于收獲時(shí)各小區(qū)隨機(jī)取15 株榨菜，測(cè)定榨菜莖瘤、葉片鮮質(zhì)量。同時(shí)，將所取莖瘤樣品于正中剖開，測(cè)定莖瘤橫徑與縱徑。

②腋芽發(fā)生測(cè)定 于收獲時(shí)，統(tǒng)計(jì)各小區(qū)榨菜莖瘤腋芽發(fā)生數(shù)，以及單個(gè)榨菜莖瘤腋芽發(fā)生個(gè)數(shù)。

③莖瘤空心調(diào)查 于收獲時(shí)，統(tǒng)計(jì)各小區(qū)榨菜莖瘤空心發(fā)生個(gè)數(shù)與空心級(jí)數(shù)。

1.3 參數(shù)計(jì)算

莖葉比=莖瘤質(zhì)量/葉片質(zhì)量；空心率（%）=莖瘤空心個(gè)數(shù)/調(diào)查莖瘤個(gè)數(shù)×100；莖瘤縱橫徑比（即菜形指數(shù)）=莖瘤剖面縱徑/橫徑；腋芽發(fā)生率（%）=莖瘤腋芽發(fā)生數(shù)/調(diào)查莖瘤總數(shù)×100； 單莖腋芽發(fā)生數(shù)=腋芽發(fā)生數(shù)/莖瘤腋芽發(fā)生；空心指數(shù)=[（∑各空心級(jí)數(shù)×對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)）/（4×調(diào)查總數(shù)）]×100[15]，0 級(jí)：不空心，1 級(jí)：裂縫長度與深度分別在剖面縱、橫徑的1/4以下， 2 級(jí)：裂縫長度與深度分別在剖面縱、橫徑的1/4～1/2；3 級(jí)：裂縫長度與深度分別在剖面縱、橫徑的1/2 以上；4 級(jí)：空心處呈黃或黑色。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽植密度與施氮水平對(duì)莖瘤芥產(chǎn)量的影響

由表1 可見，施氮水平與栽植密度對(duì)莖瘤芥產(chǎn)量與單莖質(zhì)量均有極顯著的影響，但無顯著的相互作用； 而對(duì)莖瘤芥莖葉比均有極顯著及互作效應(yīng)。在莖瘤單莖質(zhì)量方面，對(duì)比不同栽植密度，隨種植密度的提高，單莖質(zhì)量明顯降低；對(duì)比不同氮肥施用水平， 在各種植密度下均表現(xiàn)為隨施氮量的增加，單莖質(zhì)量明顯或顯著增加，以N500處理最高，分別較N100與N300處理提高55.77%與28.57%。產(chǎn)量方面則以D3最高，而D1次之；對(duì)比各氮肥施用水平，在D1下表現(xiàn)為N500最高，N300次之，但在D2與D3下則均表現(xiàn)為N300最高，N500次之。表明降低栽植密度、提高氮肥施用能夠顯著提高產(chǎn)量，但在高密度下施用高氮肥會(huì)顯著降低產(chǎn)量， 本研究以D3N300處理產(chǎn)量最優(yōu)。

在榨菜莖葉比方面， 對(duì)比各栽植密度，D2分別較D1與D3明顯提高3.70%與18.31%；對(duì)比各氮肥施用水平，在D1與D2下均表現(xiàn)為隨氮肥施用量的增加而顯著提高，在D3下則以N300最高，而以N500最低， 表明增加氮肥施用能夠顯著提高單莖質(zhì)量，但顯著降低莖葉比。

表1 栽植密度與施氮水平對(duì)榨菜單莖質(zhì)量及莖葉比的影響

2.2 施氮水平與栽植密度對(duì)莖瘤芥（榨菜）腋芽的影響

由表2 可以看出，栽植密度對(duì)榨菜腋芽發(fā)生率有極顯著的影響，氮素施用水平無顯著影響，且無顯著互作效應(yīng)；栽植密度與氮素施用水平對(duì)榨菜單莖腋芽發(fā)生數(shù)均有極顯著的影響及互作效應(yīng)。在腋芽發(fā)生率與單莖腋芽發(fā)生數(shù)方面，對(duì)比不同栽植密度，D1明顯增加榨菜腋芽發(fā)生率與單莖腋芽發(fā)生數(shù)，而D3下無腋芽發(fā)生。對(duì)比各氮肥施用水平，在D1下腋芽發(fā)生率隨氮素施用量的增加而降低，但單莖腋芽發(fā)生數(shù)則以N300最高，N500次之； 在D2下僅N500有腋芽發(fā)生，其他處理均無腋芽發(fā)生；在D3下各處理均無腋芽發(fā)生，表明增加栽植密度會(huì)顯著降低莖瘤腋芽發(fā)生。

表2 施氮水平與栽植密度對(duì)榨菜腋芽發(fā)生的影響

2.3 栽植密度與氮肥施用水平對(duì)莖瘤芥（榨菜）橫、縱徑的影響

由表3 可見，對(duì)比不同栽植密度，D1明顯增加了榨菜莖瘤橫、 縱徑， 分別提高7.64%、6.84%與32.25%、35.93%；明顯降低了榨菜莖瘤菜形指數(shù)，分別降低了22.72%與30.02%。對(duì)比各氮素施用水平，在莖瘤縱、橫徑方面，D1下均表現(xiàn)為隨氮素施用量增加而顯著增加，D2下縱徑以N300最低、N500最高，而橫徑則以N100最低、N300最高；D3下縱徑以N100最高、N300最低， 橫徑以N300最高、N100最低；在縱橫徑方面，各栽植密度下均表現(xiàn)為N100最高、N300最低。

表3 栽植密度與施氮水平對(duì)榨菜莖瘤橫縱徑與菜形指數(shù)的影響

2.4 施氮水平與栽植密度對(duì)莖瘤芥（榨菜）空心發(fā)生的影響

由表4 可知， 施氮水平與栽植密度對(duì)榨菜莖瘤空心率及空心指數(shù)均有極顯著的影響及相互作用。同時(shí)，榨菜莖瘤空心率與空心指數(shù)均表現(xiàn)為，對(duì)比栽植密度，D1下空心指數(shù)與空心率最高，D3下均無空心發(fā)生；對(duì)比各氮肥施用水平，在D1下隨氮肥施用量增加， 榨菜空心率及空心指數(shù)顯著增 加， 其 中N500較N100、N300分 別 提 高4.39、1.84倍； 在D2下僅N300表現(xiàn)為4.73%的空心率以及3.29 的空心指數(shù)；而在D3下各氮肥施用水平均無空心發(fā)生。表明降低栽植密度會(huì)明顯提高空心率與空心指數(shù)， 但適當(dāng)增加栽植密度能夠顯著降低榨菜空心率及空心指數(shù)。

2.5 相關(guān)性分析

由表5 可知，在相關(guān)性方面，空心率除與莖葉比無顯著相關(guān)關(guān)系， 與莖瘤菜形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)外（r=-0.51），與其他各指標(biāo)均呈極顯著正相關(guān)（r=0.57～0.75）。而在通徑分析方面，對(duì)莖瘤空心率直接影響較大的指標(biāo)分別為莖瘤橫徑 （1.91）＞菜形指數(shù)（1.38）＞單莖質(zhì)量（0.55）＞單莖腋芽發(fā)生數(shù)（-0.33）＞莖瘤縱徑（-0.30）。其中單莖質(zhì)量、橫徑的直接作用與表現(xiàn)型相關(guān)一致， 表明單莖質(zhì)量與莖瘤橫徑能夠顯著影響空心的發(fā)生； 而莖瘤菜形指數(shù)、單莖腋芽發(fā)生數(shù)、腋芽發(fā)生率以及莖瘤縱徑直接作用與表型相關(guān)性呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)， 這是由于單莖質(zhì)量、腋芽率、單莖腋芽發(fā)生數(shù)、莖瘤橫徑與縱徑均間接負(fù)效應(yīng)于莖瘤菜形指數(shù)（-1.24～-0.34），進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)性為負(fù)值。而單莖腋芽發(fā)生數(shù)、 腋芽發(fā)生率以及莖瘤縱徑則通過間接正效應(yīng)作用于單莖質(zhì)量與莖瘤橫徑， 進(jìn)而表現(xiàn)為正相關(guān)性。

表4 栽植密度與氮素施用水平對(duì)榨菜莖瘤空心率與空心指數(shù)的影響

表5 莖瘤形態(tài)指標(biāo)與莖瘤空心率的相關(guān)性及通徑分析

3 討論

3.1 栽植密度與氮素施用水平對(duì)莖瘤產(chǎn)量及形態(tài)特征的影響

榨菜莖瘤形態(tài)特征與菜形是榨菜重要的品質(zhì)，莖瘤形態(tài)除受自身遺傳因素影響外，也受氣候環(huán)境與栽培措施的影響[10，16～18]。楊強(qiáng)等[19]研究了密度對(duì)榨菜莖瘤產(chǎn)量及主要性狀的影響，認(rèn)為栽植密度與莖瘤縱徑無明顯相關(guān)， 與莖瘤橫徑呈明顯的負(fù)相關(guān)，對(duì)莖瘤單莖鮮質(zhì)量具有明顯的負(fù)效應(yīng)，莖瘤產(chǎn)量呈拋物線趨勢(shì)。翁麗青等[20]研究表明，合理施用化肥能夠顯著促進(jìn)榨菜葉片生長、降低病害發(fā)生、增加莖瘤橫縱徑，進(jìn)而提高莖瘤產(chǎn)量。

本研究表明， 降低栽植密度與增加氮素施用均明顯提高榨菜莖葉比與莖瘤單莖質(zhì)量， 但增加栽植密度、 配合施用適量氮肥能夠顯著提高莖瘤產(chǎn)量。30 cm×20 cm 栽植密度搭配300 kg/hm2氮肥施用模式能合理調(diào)控莖瘤形態(tài)指標(biāo)， 產(chǎn)量顯著高于其他各處理； 而在40 cm×40 cm 栽植密度下提高氮肥施用能夠顯著提莖瘤橫、 縱徑及菜形指數(shù)，但由于莖瘤空心高發(fā)，導(dǎo)致莖瘤產(chǎn)量較30 cm×20 cm 栽植密度搭配300 kg/hm2氮肥施用模式明顯降低。進(jìn)一步表明栽植密度與氮肥施用能夠顯著影響榨菜生長[21]。同時(shí)，本研究還表明，在行株距為40 cm×40 cm 下各處理顯著提高莖瘤橫、縱徑， 促進(jìn)莖瘤腋芽發(fā)生及空心。40 cm×30 cm 與30 cm×20 cm 栽植密度下各處理無顯著差異，增加氮素施用量主要表現(xiàn)在對(duì)莖瘤縱徑的影響。在40 cm×30 cm 栽植密度下，氮素施用量為500 kg/hm2時(shí)明顯提高莖瘤縱徑與腋芽發(fā)生，降低莖瘤橫徑，無空心發(fā)生， 而氮素施用量為100、300 kg/hm2時(shí)明顯降低莖瘤縱徑與腋芽發(fā)生， 顯著增加莖瘤橫徑，同時(shí)300 kg/hm2顯著提高莖瘤空心發(fā)生。猜測(cè)是因?yàn)榈兔芏认隆?光照及養(yǎng)分充足促使莖瘤單莖腋芽快速發(fā)生，導(dǎo)致莖瘤養(yǎng)分供應(yīng)不足，且莖瘤橫向生長，增加養(yǎng)分了的運(yùn)輸長度，進(jìn)而導(dǎo)增加莖瘤空心的快速發(fā)生；同時(shí)，單個(gè)莖瘤葉腋數(shù)量的快速增加，造成養(yǎng)分快速競(jìng)爭(zhēng)吸收，使得相鄰植株養(yǎng)分趨于供給平衡， 進(jìn)而降低腋芽發(fā)生率， 具體原因有待進(jìn)一步研究。

3.2 莖瘤形態(tài)指標(biāo)與莖瘤空心發(fā)生的相互關(guān)系

榨菜莖瘤空心率與空心指數(shù)是影響榨菜加工與銷售的重要因素。眾多研究表明，肥料施用以及栽植密度對(duì)榨菜莖瘤空心發(fā)生均有顯著影響[8]，但目前結(jié)論還有爭(zhēng)議。徐茜等[14]研究表明，肥料施用與栽植密度對(duì)榨菜莖瘤產(chǎn)量有顯著影響， 而對(duì)莖瘤形態(tài)以及空心率無顯著影響。冉瞄瞄等[15]研究不同海拔條件下氮肥施用對(duì)榨菜莖瘤空心發(fā)生的影響則表明， 氮肥施用對(duì)榨菜空心率與空心指數(shù)均有顯著影響， 增加氮肥施用量顯著提高榨菜空心率與空心指數(shù)。本研究表明，增加栽植密度顯著降低榨菜空心率與空心指數(shù)，在行株距為40 cm×40 cm 下莖瘤空心率與空心指數(shù)達(dá)21.40%與16.09，且隨氮肥施用量的增加而增加；而在栽植密度為30 cm×20 cm 下則均無空心發(fā)生， 進(jìn)一步表明栽植密度與氮素施用顯著影響莖瘤空心發(fā)生， 降低栽植密度與提高氮肥施用量顯著增加莖瘤空心發(fā)生。同時(shí)，研究中在行株距為40 cm×30 cm時(shí)僅總氮施用量為300 kg/hm2水平下出現(xiàn)莖瘤空心。同時(shí)，莖瘤形態(tài)特征指標(biāo)與空心率的相關(guān)關(guān)系分析表明，莖葉比、單莖質(zhì)量、腋芽發(fā)生率、單莖腋芽發(fā)生數(shù)與莖瘤橫縱徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系 （r=0.57～0.75），與菜形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.51）。通徑分析方面，對(duì)莖瘤空心率直接影響較大的指標(biāo)分別為莖瘤橫徑 （1.91） 與菜形指數(shù)（1.38），且莖葉比、單莖質(zhì)量、腋芽發(fā)生率、單莖腋芽發(fā)生數(shù)、莖瘤橫徑與縱徑（-1.24～-0.34）均間接負(fù)效應(yīng)于莖瘤菜形指數(shù)， 進(jìn)一步表明菜形指數(shù)是影響榨菜空心發(fā)生的重要因素， 其中橫徑的伸長為莖瘤發(fā)生的主要因子。

4 小結(jié)

榨菜莖瘤形態(tài)與空心特征是影響榨菜銷售與加工的重要指標(biāo)，本試驗(yàn)研究了不同栽植密度與氮素施用水平對(duì)榨菜單莖瘤質(zhì)量、莖瘤橫縱徑與空心率及空心指數(shù)等指標(biāo)的影響，并探討了各形態(tài)指標(biāo)與空心率的相關(guān)性。研究結(jié)果表明，在行株距為40 cm×40 cm 時(shí)增加氮素施用量顯著提高榨菜莖瘤單莖、葉質(zhì)量，促進(jìn)莖瘤腋芽發(fā)生與莖瘤橫縱徑，提高莖瘤空心率與空心指數(shù)，并隨氮素施用量的增加而顯著提高； 行株距為30 cm×20 cm 下則均無空心、腋芽發(fā)生。同時(shí)，莖瘤形態(tài)特征指標(biāo)與空心率的相關(guān)性與通徑分析表明，菜形指數(shù)是影響榨菜空心發(fā)生的重要因子，其中以橫徑的伸長為莖瘤發(fā)生的主要因素。