溫 璐,馬小紅,馬海霞,寇宏業(yè),馬嘉偉,付金軍,胡新華,王曉敏,3,4*,高艷明,3,4,李建設(shè),3,4
(1.寧夏大學(xué) 葡萄酒與園藝學(xué)院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏巨豐種苗有限責(zé)任公司,寧夏 銀川 750021;3.寧夏現(xiàn)代設(shè)施園藝工程技術(shù)研究中心,寧夏 銀川 750021;4.寧夏優(yōu)勢特色作物現(xiàn)代分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750021)
【研究意義】胡蘿卜(Daucus carotaL.)為全球十大蔬菜之一,營養(yǎng)豐富,質(zhì)脆味美,具有非常高的營養(yǎng)價值和多種保健功效[1-4]。我國被譽(yù)為世界第一大胡蘿卜生產(chǎn)國,其種植產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1∕3[5]。結(jié)合國家“一帶一路”的發(fā)展倡議,全面提升瓜菜產(chǎn)業(yè),豐富蔬菜品種,推動蔬菜高端市場的發(fā)展是現(xiàn)階段我國瓜菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向[6]。胡蘿卜因其脆爽的口感,豐富的營養(yǎng)含量,深受我國及阿拉伯國家人民的喜愛。寧夏作為“一帶一路”發(fā)展的重要地區(qū)之一,氣候春遲夏短,四季分明,年平均氣溫8.5 ℃左右,這與胡蘿卜喜溫的氣象條件十分吻合,因此非常適宜種植該作物[7]。
【前人研究進(jìn)展】優(yōu)良品種的引選和應(yīng)用是農(nóng)業(yè)優(yōu)產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵[8]。王淳[9]通過引進(jìn)國內(nèi)外12 個鮮食胡蘿卜品種,對各個品種的生長特性和營養(yǎng)、外觀品質(zhì)進(jìn)行綜合分析,評選出了最適宜華北地區(qū)栽培的鮮食胡蘿卜品種。目前寧夏地區(qū)也開展了許多優(yōu)良胡蘿卜品種的篩選試驗(yàn)。馮海萍等[10]就寧夏部分地區(qū)夏播胡蘿卜品種進(jìn)行篩選,通過主成分分析法和隸屬函數(shù)綜合評價法挑選出了5個綜合性狀較好的品種;王曉敏等[11]以5個不同的迷你胡蘿卜品種為試驗(yàn)材料,通過比較其抗逆性、商品性、產(chǎn)量、肉質(zhì)根形態(tài)、品質(zhì)性狀等指標(biāo),最終通過綜合評價篩選出適宜寧夏地區(qū)種植的優(yōu)良的迷你胡蘿卜品種。但由于春夏季溫度變化較大,僅一個播期的品種篩選試驗(yàn)不足以確定某一品種在該地區(qū)適宜種植的具體時期。合理的播期不僅能夠調(diào)節(jié)胡蘿卜的生長發(fā)育進(jìn)程和生物學(xué)特征,還能使其與當(dāng)?shù)剡m宜的氣候生態(tài)條件一致,提高溫光資源利用率[12]。鄭重陽等[13]以胡蘿卜品種黑田五寸為試驗(yàn)材料,通過測定其不同播期下的經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量等指標(biāo),發(fā)現(xiàn)太原地區(qū)春季在4月5日—10日播種的胡蘿卜根形指數(shù)、產(chǎn)量和胡蘿卜素含量等指標(biāo)均優(yōu)于其他播期,而寧夏地區(qū)尚未進(jìn)行此類研究。
【本研究切入點(diǎn)】目前的研究大多集中在同一播期下不同胡蘿卜的特性評價或同一品種在不同播期下各性狀指標(biāo)的變化,而不同播期下不同品種胡蘿卜特性評價研究,以及不同氣象因子與胡蘿卜性狀指標(biāo)的相關(guān)性研究均尚未報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究擬以改良新黑田五寸為對照品種,國內(nèi)外14個胡蘿卜品種為材料,通過設(shè)置不同播種時間,探究不同播期對胡蘿卜肉質(zhì)根性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)的影響規(guī)律,采用主成分分析法、隸屬函數(shù)法對參試品種間的綜合性狀進(jìn)行評價,結(jié)合氣象數(shù)據(jù),探究氣象因子與胡蘿卜不同性狀指標(biāo)間的相關(guān)性,以此篩選出適宜寧夏地區(qū)栽培的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、綜合性狀優(yōu)良的胡蘿卜品種。
供試的15個胡蘿卜品種由寧夏巨豐種苗有限責(zé)任公司、上海實(shí)滿豐種業(yè)有限公司、北京世農(nóng)種苗有限公司等提供,供試品種編號、名稱及來源詳見表1。
表1 胡蘿卜品種名稱及品種來源Tab.1 Variety names and sources of carrots
試驗(yàn)于寧夏中部黃河沖積平原永寧縣境內(nèi)寧夏大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場的日光溫室陽畦,位于38°38′~38°26′N,105°49~106°22′E,地處中溫帶干旱氣候區(qū),光照充足,晝夜溫差較大[14]。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,每個播期安排1 個試驗(yàn),每個播期試驗(yàn)設(shè)置15 個處理,以改良新黑田五寸為對照(CK),重復(fù)3 次,每個小區(qū)面積9.8 m2,每壟種植4 行,試驗(yàn)區(qū)兩邊各設(shè)置1 壟保護(hù)行。試驗(yàn)采用高壟覆膜技術(shù)進(jìn)行栽培,各處理田間管理措施一致,具體栽培方法以及田間管理措施參考王曉敏等[11]的方法。試驗(yàn)進(jìn)行的具體播種時期以及試驗(yàn)地具體氣象數(shù)據(jù)見表2,數(shù)據(jù)由寧夏回族自治區(qū)銀川市永寧縣氣象站提供。
表2 試驗(yàn)具體播期及氣象情況Tab.2 Experiment specific sowing date and meteorological conditions
1.3.1 觀察記錄各項(xiàng)指標(biāo) 收獲后按小區(qū)單收計產(chǎn),每個播期胡蘿卜隨機(jī)抽取9 株,對其肉質(zhì)根形、根長、單根重、根肩粗、根中粗、中柱橫徑、根光潔度、根外皮顏色、韌皮部顏色、中柱顏色、667 m2產(chǎn)量、β-胡蘿卜素含量、可溶性固形物含量、含水量和肉質(zhì)口感進(jìn)行觀測記載。
1.3.2 肉質(zhì)根性狀指標(biāo)的測定方法 肉質(zhì)根形態(tài)分為圓錐和圓柱;根長測量從肉質(zhì)根頂端肩部至底部膨大處的距離;將9株胡蘿卜分為3組,3株為1組,用1∕100的電子秤稱量,每組稱量后平均值為單根重;用游標(biāo)卡尺測量肉質(zhì)根橫徑分為根肩粗和根中粗;根形指數(shù)計算公式為:根形指數(shù)=根中粗∕根肩粗;中柱橫徑為根中粗部位的中柱;觀察肉質(zhì)根外表皮的光潔程度;觀察肉質(zhì)根的外表皮色澤、韌皮部色澤和中柱色澤是否一致。對所測性狀進(jìn)行賦值,具體見表3。
表3 胡蘿卜性狀賦值Tab.3 The character assignment of carrots
1.3.3 產(chǎn)量指標(biāo)的測定方法 收獲后按小區(qū)單收計產(chǎn),再利用公式計算667 m2產(chǎn)量:
667 m2產(chǎn)量(kg)=小區(qū)產(chǎn)量(kg)∕[小區(qū)面積(m2)×0.001 5]
1.3.4 品質(zhì)指標(biāo)的測定方法 β-胡蘿卜素含量的測定參照國際標(biāo)準(zhǔn)的方法,采用石油醚-丙酮混合溶液萃取可見分光光度計比色法進(jìn)行測定[15];可溶性固形物含量使用手持可溶性固形物測定儀測定[16];含水量的測定方法為切取胡蘿卜組織,迅速放入已知重量的鋁盒中,稱出鮮重(Wf);將植物組織連同鋁盒放入已升溫至105 ℃的烘箱中,殺青15 min,然后于80 ℃下烘至恒重,稱出干重(Wd),組織含水量(占鮮重%)=(Wf-Wd)∕Wf×100%??诟邪凑毡?進(jìn)行賦值。
采用Execl 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算及隸屬函數(shù)分析;DPS 7.01 統(tǒng)計軟件中LSD 法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析;Origin 2021 進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析;SPSS 2.0 進(jìn)行主成分分析。按照仝倩等[17]的方法計算綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值和綜合指標(biāo)權(quán)重,并對各指標(biāo)進(jìn)行綜合評價。
式中,Xj表示第j個綜合指標(biāo);Xmax和Xmin分別表示第j個綜合指標(biāo)的最大值和最小值。
權(quán)重計算公式:
式中,Pj表示不同胡蘿卜品種第j個綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。綜合評價D值計算公式:
由表4 可知,不同播期對不同胡蘿卜品種肉質(zhì)根性狀有顯著影響,在根形賦值結(jié)果中,16-800、17-11、17-13、17-442 和紫鳶肉質(zhì)根為圓錐形,16-824 為圓柱形,除上述品種未受播期影響外,其余參試品種根形在4 個播期內(nèi)有顯著差異,但無明顯變化規(guī)律。在肉質(zhì)根形態(tài)指標(biāo)方面,如根長、單根重、根肩粗、根中粗、根形指數(shù)以及中柱橫徑,大部分參試品種在B2 播期顯著高于其他播期。根長變幅范圍在13.01~24.28 cm,4 個播期均大于對照品種的有16-800、16-801、16-823、17-13、17-442、D1202、普蘭克和紫鳶;單根重變幅范圍在65.56~182.11 g,4 個播期均超過對照品種的有16-823、16-824 和17-13;根肩粗變幅范圍在26.02~46.41 mm,4 個播期均大于對照品種的僅有17-13;根中粗變幅范圍在22.70~39.62 mm;根形指數(shù)變幅范圍在0.64~1.10,4個播期均大于對照品種的有16-801、16-823、16-890、17-211、17-212、17-442 和D1202;中柱橫徑變幅范圍在6.56~18.58 mm,4 個播期均大于對照品種的有17-13 和17-22。綜合來看,17-13、16-801 和16-823 依次為肉質(zhì)根形態(tài)表現(xiàn)較好的品種。在根光潔度賦值結(jié)果中,17-212根光潔度好,16-853根光潔度一般,紫鳶根光潔度差,除上述品種外,其他品種根光潔度受到播期的影響,且在B2 和B3 播期根光潔度較好,說明根光潔度會受到品種自身以及播期的影響;16-801、16-824、16-890、17-11、17-13、17-211 和D1202 根光潔度較好,其余品種根光潔度均較差。三色賦值結(jié)果除16-800、16-824、16-89、17-11、17-13 以及普蘭克,其他品種三色賦值結(jié)果在4 個播期內(nèi)雖有變化,但無明顯變化規(guī)律。
表4 不同播期胡蘿卜品種肉質(zhì)根性狀的評價Tab.4 Evaluation of fleshy root characters of carrot varieties at different sowing dates
由表5可知,不同播期對不同胡蘿卜品種每667 m2產(chǎn)量有顯著影響。其中除16-890、17-11、17-211、17-442 每667 m2產(chǎn)量在B2 播期最高外,其余品種在B3 播期每667 m2產(chǎn)量均顯著高于其他播期。17-13 在前3個播期產(chǎn)量均最高,在B1播期每667 m2產(chǎn)量為7 959.18 kg,較對照增產(chǎn)36.13%;B2播期每667 m2產(chǎn)量為8 548.30 kg,較對照增產(chǎn)31.33%;B3 播期每667 m2產(chǎn)量高達(dá)9 857.82 kg,較對照增產(chǎn)50.60%,為4個播期的最高產(chǎn)量。B4播期每667 m2產(chǎn)量最高的品種為16-801(6 631.97 kg),較對照增產(chǎn)26.18%。其中4個播期均較對照增產(chǎn)的品種有17-13 和D1202。對每個參試品種在4 個播期中的產(chǎn)量進(jìn)行平均,并對其進(jìn)行排名,最終排名前3 的品種為17-13、16-890 和D1202,平均每667 m2產(chǎn)量分別為8 244.56 kg、6 690.31 kg 和6 617.52 kg。
表5 不同播期胡蘿卜品種產(chǎn)量的評價Tab.5 Evaluation of yield of carrot varieties at different sowing dates
由表6可知,不同播期對不同胡蘿卜品種品質(zhì)有顯著影響。在β-胡蘿卜素含量方面,所有參試品種B2 播期含量顯著高于其他播期。β-胡蘿卜素含量變幅范圍在0.16~1.39 mg∕g,除了普蘭克外,其余參試品種β-胡蘿卜素含量在4 個播期均高于對照品種,其中,17-13 在4 個播期的β-胡蘿卜素含量均超過同播期的其他品種,最高可達(dá)1.39 mg∕g;16-823 和紫鳶的β-胡蘿卜素在4 個播期內(nèi)含量也較高,最高為1.25 mg∕g 和1.18 mg∕g。可溶性固形物含量在B2 播期顯著高于其他播期,參試品種含量在7.30%~17.57%,其中16-800、16-801、16-823、16-853、17-11、17-13、17-211、D1202和普蘭克在4個播期均高于對照品種;16-823含量最高,可達(dá)17.57%。大部分參試品種含水量在B4播期最高,變幅范圍為81.52%~93.77%;其中17-212 含水量在3 個播期中高于對照品種,在B4 播期高達(dá)93.77%,為含水量最高的品種。在口感方面,大部分參試品種在B2、B3 播期的甜度較高,相應(yīng)的此播期的口感賦值也較高。而脆度、水分較高多出現(xiàn)在B1、B4 播期。參試品種中口感賦值在4 個播期均高于對照品種的有16-801、16-823、17-11、17-211、17-212以及普蘭克,其中16-801和17-212在4個播期口感賦值均大于等于2.00,前者口感賦值更高,該品種同時兼顧了甜度、脆度和水分,因此口感最佳。
表6 不同播期胡蘿卜品種品質(zhì)的評價Tab.6 Evaluation of quality of carrot varieties at different sowing dates
對14個胡蘿卜指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。由圖1可知,根形賦值結(jié)果與根長呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.338;單根重與根長、根肩粗、根中粗、根形指數(shù)、中柱橫徑呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.348、0.748、0.692、0.494 和0.633;根肩粗與根中粗、根形指數(shù)和中柱橫徑呈極顯著性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.737、0.344 和0.718;根中粗與根形賦值結(jié)果、根形指數(shù)和中柱橫徑呈極顯著性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.350、0.643 和0.699;根形指數(shù)與中柱橫徑呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.512;根光潔度賦值結(jié)果與根形賦值結(jié)果、單根重、根肩粗、根中粗、根形指數(shù)和中柱橫徑均呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.430、0.365、0.418、0.574、0.468 和0.541,但與根長呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.254;三色賦值結(jié)果分別與根光潔度賦值結(jié)果和中柱橫徑呈極顯著和顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.378 和0.283;產(chǎn)量分別與單根重、根肩粗、根中粗、根形指數(shù)、中柱橫徑和根光潔度賦值結(jié)果呈極顯著性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.774、0.644、0.601、0.359、0.642 和0.353,與根長顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.266;β-胡蘿卜素含量與單根重、中柱橫徑、產(chǎn)量和可溶性固形物含量呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.361、0.351、0.346 和0.596;可溶性固形物含量與根形指數(shù)、中柱橫徑和口感賦值結(jié)果呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.334、0.244和0.324;含水量與根長呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.317,與β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.677和-0.672;口感賦值結(jié)果與根形指數(shù)顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.334。
圖1 胡蘿卜品種各指標(biāo)間相關(guān)性Fig.1 Correlation between various indexes of colorful fresh food carrot
通過主成分分析,可以將原始14 個性狀指標(biāo)轉(zhuǎn)化為4 個互不相關(guān)的綜合指標(biāo)。由表7 可知,4 個播期的前4 個主成分特征值均大于1,因此,可以作為綜合指標(biāo)有效代替原始指標(biāo)所含信息,各主成分中指標(biāo)的特征向量絕對值最大為該主成分中代表指標(biāo)。B1-B4 播期的第一主成分的特征值分別為4.924、4.387、4.501 和4.472,貢獻(xiàn)率分別為35.168%、31.332%、32.150%和34.402%;第二主成分的特征值分別為3.087、2.828、2.783 和2.446,貢獻(xiàn)率分別為22.049%、20.197%、19.878%、18.814%;第三主成分的 特征值 分 別為1.958、1.584、1.957 和1.755,貢獻(xiàn)率分 別為13.988%、11.054%、13.976%、13.500%;第四主成分的特征值為1.329、1.313、1.242 和1.391,貢獻(xiàn)率分別為9.196%、9.376%、8.872%、10.700%。
依據(jù)主成分的綜合指標(biāo)值和隸屬函數(shù)值對不同播期不同胡蘿卜品種內(nèi)進(jìn)行綜合評價見表8,對各參試品種標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)的綜合指標(biāo)利用公式1 計算隸屬函數(shù)值u(Xj);運(yùn)用公式2 計算每個播期4 個主成分的權(quán)重;再按照公式3 計算各胡蘿卜品種綜合指標(biāo)D值,并依據(jù)D值的大小進(jìn)行綜合排序,D值越大表明該品種綜合性狀越好。其中在B1 播期種植的胡蘿卜綜合評價排名較高的品種依次為16-890、17-13、17-211,D值分別為0.753、0.746、0.740;在B2 播期種植的胡蘿卜綜合評價排名較高的品種依次為17-13、D1202、16-853,D值分別為0.934、0.703、0.644;在B3 播期種植的胡蘿卜綜合評價排名較高的品種依次為D1202、16-824、16-801,D值分別為0.762、0.729、0.631;B4 播期種植的胡蘿卜綜合評價排名較高的品種依次為17-13、17-211、D1202,D值分別為0.752、0.733、0.638。17-13和D1202 在其他播期的綜合排名均靠前,因此這2 個品種適于4 個播期種植,且品種的綜合表現(xiàn)較好。
表8 不同播期胡蘿卜品種的綜合評價Tab.8 Comprehensive evaluation of carrot varieties at different sowing dates
對各播期氣象因子與胡蘿卜各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,如圖2所示。日平均溫度和累積降水量與根形賦值結(jié)果、根長、單根重、根肩粗、根形指數(shù)、中柱橫徑、產(chǎn)量、β-胡蘿卜素含量、可溶性固形物以及口感賦值結(jié)果呈正相關(guān),與三色賦值結(jié)果和含水量呈負(fù)相關(guān);其中日平均溫度與根形賦值結(jié)果呈顯著正相關(guān),與累積降水量與三色賦值結(jié)果呈顯著負(fù)相關(guān)???cè)照諘r數(shù)與根形賦值結(jié)果、根長、β-胡蘿卜素含量、可溶性固形物含量以及口感賦值結(jié)果呈正相關(guān),與根光潔度、三色賦值結(jié)果和含水量呈負(fù)相關(guān),其中與根形賦值結(jié)果呈顯著正相關(guān);平均相對濕度與根光潔度賦值結(jié)果和三色賦值結(jié)果呈正相關(guān),與根形賦值結(jié)果呈負(fù)相關(guān)?!?0 ℃積溫累積值與根光潔度賦值結(jié)果、根長、和三色賦值結(jié)果呈正相關(guān),而與根形賦值結(jié)果、根長可溶性固形物含量和口感賦值結(jié)果呈負(fù)相關(guān)。
圖2 氣象因子與胡蘿卜各指標(biāo)間相關(guān)性Fig.2 Correlation between meteorological factors and carrot indexes
胡蘿卜適期播種,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),還能令胡蘿卜的品質(zhì)更優(yōu),營養(yǎng)物質(zhì)積累更加豐富,充分發(fā)揮品種的潛力[18]?,F(xiàn)階段研究表明,不同播期會通過影響胡蘿卜的肉質(zhì)根營養(yǎng)積累以及抽薹率等因素,從而顯著影響胡蘿卜的產(chǎn)量[19-20]。本研究自5 月7 日第1 播期種植胡蘿卜開始,隨著播期推移,6 月20 日播種的胡蘿卜品種產(chǎn)量達(dá)到最高,后兩個播期又逐漸降低,呈先增后降的趨勢。孫利莉等[21]在胡蘿卜高壟栽培模式研究發(fā)現(xiàn),胡蘿卜在播種后45~115 d肉質(zhì)根迅速膨大,本試驗(yàn)設(shè)計的播期最晚為7 月17 日,收獲期已至11 月1 日,生育期內(nèi)日均溫、積溫累計值等氣象數(shù)據(jù)數(shù)值也明顯低于其他播期,導(dǎo)致該播期胡蘿卜的產(chǎn)量顯著降低;而播期最早設(shè)置在5 月7 日,收獲期為8 月27 日,使得胡蘿卜在肉質(zhì)根膨大期受到夏季高溫脅迫,影響其產(chǎn)量。本研究中6 月20 日左右播種的胡蘿卜于8 月初-9 月末肉質(zhì)根迅速膨大,在此期間,由夏末到秋季,適宜的溫度能夠促進(jìn)大量營養(yǎng)物質(zhì)向肉質(zhì)根轉(zhuǎn)運(yùn),使得胡蘿卜單根質(zhì)量迅速增加,產(chǎn)量快速升高,因此寧夏地區(qū)胡蘿卜播期安排在6月20日左右可獲得較高的產(chǎn)量。其中17-13 在此播期每667 m2產(chǎn)量高達(dá)9 857.82 kg,較對照增產(chǎn)50.60%,4 個播期的平均每667 m2產(chǎn)量也達(dá)到8 244.56 kg,在同樣以黑田五寸為對照品種的引種試驗(yàn)中,牟曉卉[22]篩選出的高產(chǎn)品種紅輝五寸的每667 m2最高產(chǎn)量為5 009 kg,較對照卻僅增產(chǎn)10%,遠(yuǎn)低于本研究中的17-13;除17-13 外,16-890與D1202在4個播期的平均每667 m2產(chǎn)量也分別高達(dá)6 690.31 kg和6 617.52 kg,因此若選擇高產(chǎn)品種種植時,可選擇上述3個品種。
胡蘿卜的品質(zhì)不僅會受品種自身遺傳因素的控制[23-24],王迎港等[25]發(fā)現(xiàn)在胡蘿卜品種黑田五寸中,Orange基因能夠調(diào)控類胡蘿卜素的生物合成;鄧元杰等[26]發(fā)現(xiàn)調(diào)控β-胡蘿卜素降解的DcCCD7基因可能具有品種和組織特異性,還會受到環(huán)境因子的影響。例如劉露[27]研究發(fā)現(xiàn)土壤溫度升高和一定的水分脅迫會顯著提高胡蘿卜的可溶性固形物、纖維素及β-胡蘿卜素含量,進(jìn)而增加其品質(zhì)。而播期正是通過胡蘿卜各生育期內(nèi)的環(huán)境因子的變化,進(jìn)而影響其品質(zhì)。鄭重陽等[13]通過研究發(fā)現(xiàn),太原地區(qū)4 月10 日左右播種的胡蘿卜隨著播期的推移胡蘿卜素含量逐漸升高,隨后又降低;本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),自5 月7 日第1 播期種植胡蘿卜開始,隨著播期推移,5 月20 日播種的胡蘿卜品種β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量最高,后兩個播期又逐漸降低,同樣呈先增后降的趨勢,這與鄭重陽等[13]的研究結(jié)果相一致。肉質(zhì)根膨大期是胡蘿卜品質(zhì)形成的關(guān)鍵時期,本試驗(yàn)在5月20日播種的胡蘿卜于6月末左右進(jìn)入肉質(zhì)根膨大期,此時正處初夏時節(jié),寧夏地區(qū)日照充足,晝夜溫差較大,十分有利于可溶性固形物等營養(yǎng)物質(zhì)的積累,胡蘿卜品質(zhì)也達(dá)到最佳[10]。
本研究結(jié)果顯示,17-13 的β-胡蘿卜素含量較高,為1.39 mg∕g;16-823 的可溶性固形物含量最高,可達(dá)17.57%,同時該品種的β-胡蘿卜素含量也達(dá)到1.25 mg∕g,黃色胡蘿卜的葉黃素和番茄紅素含量較高,能夠預(yù)防近視、心臟病和癌癥,營養(yǎng)物質(zhì)含量相比于橙色胡蘿卜來說更加豐富[28],因此若追求能夠收獲營養(yǎng)物質(zhì)豐富的品種,可選擇種植黃色胡蘿卜品種16-823。含水量在4 個播期的變化呈先降后升的趨勢,且在7 月17 日種植胡蘿卜含水量較高,其中17-212 含水量最高,高達(dá)93.77%。16-801 口感賦值最高,且在4 個播期口感賦值均大于等于2.00,該品種同時兼顧了甜度、脆度和水分,為口感最佳的品種,因此若想收獲口感豐富的胡蘿卜,可選擇種植該品種。本研究還發(fā)現(xiàn)日平均溫度、累積降水量、總?cè)照諘r數(shù)以及≥10 ℃積溫累積值均與可溶性固形物含量、β-胡蘿卜素含量以及口感賦值結(jié)果呈正相關(guān)結(jié)果相一致,由此推斷,溫度、降水及日照時數(shù)越高,胡蘿卜營養(yǎng)物質(zhì)積累越豐富,口感也越豐富,其品質(zhì)越好。
胡蘿卜品種的特性評價需要從肉質(zhì)根性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面進(jìn)行綜合考量。主成分分析法可根據(jù)綜合因子的貢獻(xiàn)率確定指標(biāo)的權(quán)重,能夠較全面地綜合了解不同胡蘿卜品種的主成分構(gòu)成、特征及生物學(xué)意義,使得評價結(jié)果客觀唯一,是目前對作物品種進(jìn)行綜合評價時應(yīng)用最多的方式[29]。本研究主成分綜合評價結(jié)果表明,參試胡蘿卜品種在5 月7 日種植,綜合性狀最好的品種是16-890,D值為0.753;在5 月20 日種植,綜合性狀最好的是17-13,D值為0.934;在6 月20 日種植,的品種綜合性狀最好的是D1202,D值為0.762;在7 月17 日種植,的品種綜合性狀最好的是17-13,D值為0.752。其中17-13 和D1202不僅在大部分播期的綜合排名均靠前,其肉質(zhì)根性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)在4個播期中排名均靠前,綜合表現(xiàn)也具佳,因此這2個品種可適于4個播期種植。綜上,不同的胡蘿卜品種有不同的特性,除受不同品種自身遺傳特性的支配外,也會受到環(huán)境條件和栽培管理技術(shù)的影響,只有在適宜的播期種植適宜的品種,在生長發(fā)育過程中協(xié)調(diào)各種環(huán)境因子的變化,才能最大程度實(shí)現(xiàn)胡蘿卜的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益[30-31]。
本研究對國內(nèi)外14個胡蘿卜品種在寧夏地區(qū)進(jìn)行4個播期(5月7日,5月20日,6月20日和7月17日)的引種試驗(yàn),結(jié)果表明5月20日種植的各參試品種胡蘿卜肉質(zhì)根形態(tài)指標(biāo)較高,其中17-13肉質(zhì)根形態(tài)最好;6 月20 日種植的胡蘿卜品種產(chǎn)量較高,其中17-13 產(chǎn)量最高;β-胡蘿卜素含量和可溶性固形物含量在5 月20 日較高,其中17-13 的β-胡蘿卜素含量最高,16-823 的可溶性固形物含量最高;在7 月17 日種植胡蘿卜含水量較高,其中17-212含水量最高;16-801口感賦值最高,為口感最佳的品種。參試胡蘿卜在5 月7 日、5 月20 日、6 月20 日和7 月17 日種植的綜合性狀最好品種分別為16-890、17-13、D1202 和17-13。其中17-13 和D1202 在其他播期的綜合排名均靠前,這2 個品種適于4 個播期種植,且品種的綜合表現(xiàn)較好。因此不同的胡蘿卜品種只有在適宜的播期種植,才能真正實(shí)現(xiàn)胡蘿卜的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),從而收獲更多的經(jīng)濟(jì)效益。