摘 要:為探明晉菜3號(hào)大棚秋冬栽培優(yōu)越性,以露地栽培為對(duì)照,大棚栽培為處理,觀測(cè)二者植株生長(zhǎng)指標(biāo),通過測(cè)定不同生長(zhǎng)環(huán)境下植株的營養(yǎng)指標(biāo),分析二者差異。結(jié)果表明:大棚內(nèi)白菜各生育時(shí)期生長(zhǎng)表現(xiàn)均優(yōu)于露地白菜的生長(zhǎng),其大白菜產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、球形指數(shù)等與露地相比均表現(xiàn)出較高優(yōu)勢(shì);在產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵因素中,大白菜單株重、株可食葉片數(shù)等均是大棚內(nèi)顯著高于大棚外,說明在管理水平相當(dāng)?shù)那闆r下,秋冬季采用大棚栽培模式,可促進(jìn)大白菜生長(zhǎng)發(fā)育,產(chǎn)量得以優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:晉菜3號(hào);大棚栽培;露地栽培
白菜屬十字花科蕓薹屬植物,又稱結(jié)球白菜,是我國重要的蔬菜作物。目前貴州省白菜種植普遍采取露地栽培形式,由于露地栽培易受到多種不利天氣的影響,其產(chǎn)量及品質(zhì)下降,而大棚栽培則能很好地解決這一問題弊端。通過大棚內(nèi)大白菜的栽培管理,利用大棚的溫室效應(yīng),提高或調(diào)控大棚內(nèi)氣溫等,促進(jìn)白菜的產(chǎn)量形成與營養(yǎng)品質(zhì)。本試驗(yàn)針對(duì)晉菜3號(hào)秋冬大棚和露地栽培差異比較,通過比較分析露地、大棚兩種生長(zhǎng)條件下大白菜的產(chǎn)量、品質(zhì)表現(xiàn),為貴州白菜秋冬大棚生產(chǎn)及示范推廣提供理論指導(dǎo)與實(shí)踐參考。
1 材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
本試驗(yàn)選用晉菜3號(hào)大白菜種子作材料,該材料由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所于1980年育成,1981年開始提供生產(chǎn)使用[1]。具有生長(zhǎng)健壯、頂心快、適應(yīng)性強(qiáng)、耐瘠薄、高抗病毒病和霜霉病的特點(diǎn)。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1試驗(yàn)地點(diǎn)
本試驗(yàn)在七星關(guān)區(qū)朱昌鎮(zhèn)栽培實(shí)施。
1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
將供試大白菜品種種子播種于72孔塑料穴盤內(nèi),穴內(nèi)盛泥炭土,進(jìn)行常規(guī)育苗管理。當(dāng)大白菜幼苗長(zhǎng)至5~6葉1心時(shí),定植于大棚內(nèi)和露地上,以露地高畦栽培為對(duì)照,以大棚高畦栽培為處理。移栽時(shí)行株距為55cm×45cm,每窩1株,移栽當(dāng)天澆足定根水,促其緩苗,正常肥、水管理及病蟲害防治。采用常規(guī)田間管理,處理與對(duì)照水平一致。當(dāng)植株進(jìn)入結(jié)球盛期,進(jìn)行田間隨機(jī)取樣,二者分別取樣10株,重復(fù)3次。
1.2.3指標(biāo)觀察和測(cè)定
(1)大白菜結(jié)球率(結(jié)球植株/全部植株):目測(cè)法
(2)株高、株幅:直尺測(cè)定法
(3)經(jīng)濟(jì)系數(shù)(經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量):天平稱重法
(4)球形指數(shù)(球高/球橫徑):游標(biāo)卡尺讀數(shù)法
(5)短縮莖鮮、干重:天平稱重法、曬干稱重
(6)根系鮮、干重:天平稱重法、烘干稱重法
(7)短縮莖、根系尺寸:游標(biāo)卡尺法測(cè)定最寬處橫徑、直尺法測(cè)定長(zhǎng)度
(8)葉片含水量:依次稱取每片葉鮮重、葉柄重;將稱取好鮮重的各葉片、葉柄攤開晾曬,曬干后稱取干重。計(jì)算葉片及葉柄含水量
(9)葉片葉綠素、類胡蘿卜素含量:95%乙醇浸提法
選擇新鮮的待測(cè)植物功能葉葉片,用直徑7.5mm金屬打孔器打部分編號(hào)的葉區(qū)域,稱取葉圓片新鮮樣品兩份,每份0.1g。加入10mL95%乙醇溶液,靜置于遮光處24小時(shí)直至葉圓片組織變白。移取一定量的提取液于比色皿內(nèi)。用95%乙醇溶液作空白對(duì)照,分別測(cè)定波長(zhǎng)665nm、649nm和470nm下的吸光度值。
根據(jù)下列分別計(jì)算出葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的濃度(mg/L)。
注:Ca+Cb的值就是所要求的葉綠素濃度。
根據(jù)公式求出色素濃度后,將色素濃度代入葉綠素色素含量的計(jì)算公式中,計(jì)算出各色素的含量(mg/g):
式中:C—求得的色素濃度(mg/L);V—提取液體積,5mL;N—稀釋倍數(shù);W—樣品鮮質(zhì)量,g。
(10)葉片可溶性蛋白含量:考馬斯亮藍(lán)G-250法
稱取7.5mm金屬打孔器打得的葉圓片新鮮樣品兩份,每份0.5g。加入少量蒸餾水將樣品充分磨勻,再用蒸餾水反復(fù)多次沖洗研缽及研棒并將洗滌液一起收集進(jìn)離心管中,靜置約50min待其充分提取,在4000r/min的離心機(jī)下離心20min,取上清液轉(zhuǎn)入10mL的容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,充分搖勻后用來測(cè)定。
用移液槍吸取樣品提取液0.1mL,放入10mL的具塞試管中各兩管,分別加入5mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液,靜置5min,在空白對(duì)照下將其倒入比色皿中,并在595nm下比色得到吸光度值,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的蛋白質(zhì)含量代入可溶蛋白含量的計(jì)算公式,計(jì)算出葉片可溶性蛋白質(zhì)含量。
式中:X—標(biāo)準(zhǔn)曲線蛋白值,μg;VT—提取液體積,1mL;W—樣品葉片鮮重,g;VS—測(cè)定時(shí)加入的5mL考馬斯亮藍(lán)G-250;N—稀釋倍數(shù)。
(11)葉片可溶性糖含量:蒽酮比色法
首先將植物葉片在110℃的高溫下烘烤15 min,然后將烘箱溫度調(diào)至70℃烘烤24h。將干葉片磨碎,稱取50mg的樣品倒人10mL刻度離心管,加人4mL先前配制好的80%乙醇溶液,將離心管置于80℃水浴中,不斷攪拌40min左右,在4000r/min的離心機(jī)下離心20min,收集上清液,對(duì)殘留的殘留渣再加入2mL的80%乙醇溶液,重復(fù)前面的操作2次,合并上清液。在收集到的全部上清液中加10mg的活性炭,繼續(xù)在80℃水浴中(水浴加熱30min)進(jìn)行脫色,取出離心管,用80%乙醇定容至10mL,過濾,以空白作為參考對(duì)象,取適量待測(cè)液于比色皿內(nèi),在分光光度計(jì)波長(zhǎng)625nm下讀取吸光度,利用下面的公式計(jì)算葉片可溶性糖含量。
可溶性糖含量(%)= (C×VT×N×100)/(W×VS×106)
式中:C—從標(biāo)準(zhǔn)曲線算得的還原糖含量,μg;VT—離心管內(nèi)提取液的總體積,10mL;VS—測(cè)定時(shí)取用的樣品提取液體積,mL;N—稀釋溶液稀釋倍數(shù);W—樣品鮮質(zhì)量,g。
(12)葉片Vc含量:2,6-二氯酚靛酚法
稱取鮮葉片2.5g,加入約5mL2%草酸溶液,充分研磨成勻漿倒入50mL容量瓶中,用2%草酸反復(fù)沖洗研缽及研棒,將沖洗液一并倒入該容量瓶中,用2%草酸定容至刻度,過濾,取濾液待測(cè)。
取2.5mL標(biāo)準(zhǔn)抗壞血酸于小三角瓶中,用2,6-二氯酚靛酚溶液對(duì)其進(jìn)行滴定,注意顏色變化,當(dāng)溶液變?yōu)榉奂t色并在30s內(nèi)不褪色時(shí)記為終點(diǎn),根據(jù)滴定所用的溶液體積,代入公式計(jì)算出與染料相當(dāng)?shù)目箟难岬暮量藬?shù)值。
取濾液2.5mL放入三角瓶中。進(jìn)行前面同樣的操作過程,代入下列公式計(jì)算樣品的維生素C含量。
式中:V1—滴定樣品所用染料毫升數(shù);V0—滴定空白所用染料毫升數(shù);A—滴定度,即1mL染料溶液相當(dāng)與抗壞血酸的毫克數(shù);W—樣品質(zhì)量數(shù);VT—樣品溶液定容后的總體積毫升數(shù);VS—滴定時(shí)取用樣品溶液的毫升數(shù)。
1.2.4分析方法
用 Microsoft Excel 2013對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行處理整合,計(jì)算其所測(cè)各指標(biāo)的最大值、最小值、平均值和變異系數(shù)等,結(jié)合DTOPSIS單因素?zé)o重復(fù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法分析,對(duì)大棚和露地兩個(gè)栽培模式下植株生長(zhǎng)的優(yōu)劣進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。本文使用DTOPSIS法對(duì)兩種不同栽培模式下植株生長(zhǎng)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)晉菜3號(hào)品種的主要性狀進(jìn)行描述和量化,全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)了不同栽培環(huán)境下其生長(zhǎng)的優(yōu)劣,為推廣大棚栽植大白菜提供參考。
2 結(jié)果與分析
2.1露地與大棚大白菜主要生長(zhǎng)特性的比較
2.1.1植株主要生長(zhǎng)指標(biāo)的差異比較
由表1可知,大棚栽培條件下的株高為41.55cm,露地條件下的株高為37.73cm,二者之間的差異極為顯著;大棚條件下的株幅為55.22cm,顯著高于露地條件下的株幅;大棚栽培條件下的白菜短縮莖長(zhǎng)度為9.76cm,比露地條件下的低2.57cm,達(dá)到顯著水平;短縮莖橫徑在大棚條件下比在露地條件下低0.63cm,達(dá)到極顯著水平;大棚條件下的根長(zhǎng)度和根粗分別比露地條件下低3.65cm和0.76cm,二者都達(dá)到顯著水平。
2.1.2植株葉片色素含量的差異
由表2可知,露地栽培條件下的葉綠素a含量為598.09mg/g,顯著高于大棚栽培條件下的355.06mg/g,并且葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量以及葉綠素(a+b)總量均高于露地條件下的,差異達(dá)到極顯著水平。露地栽培條件下的葉色更深,這可能由于大棚栽培條件下光強(qiáng)強(qiáng)度弱,影響了植株的光合作用。
2.2露地與大棚球葉主要營養(yǎng)品質(zhì)的比較
2.2.1 球葉維生素C含量的差異
維生素C含量是蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)的重要構(gòu)成因素,其含量越高、品質(zhì)越好。本試驗(yàn)中,露地栽培條件下晉菜3號(hào)葉片維生素C含量是24.74mg/100g,棚內(nèi)葉片維生素C含量是20.04mg/100g,在同等種植管理?xiàng)l件下露地栽培的晉菜3號(hào)大白菜葉片維生素C含量明顯高于設(shè)施栽培條件下的葉片維生素C,差值為4.7mg/100g,差異達(dá)極顯著水平。這是由于設(shè)施內(nèi)光照強(qiáng)度減弱,維生素C的合成減少。
2.2.2球葉可溶性糖含量的差異
本試驗(yàn)中,大棚內(nèi)晉菜3號(hào)大白菜可溶性糖含量為28.6%,露地條件下晉菜3號(hào)大白菜可溶性糖含量為24.72%,比大棚栽培條件下低3.88%,差異顯著。這可能是由于設(shè)施內(nèi)環(huán)境平均溫度增加,晝夜溫差增大,有利于糖分積累。
2.2.3球葉可溶性蛋白含量的差異
通過葉片可溶性蛋白含量的比較分析可知,大棚條件下的蛋白質(zhì)含量為2.34mg/g,露地條件下的蛋白質(zhì)含量為1.89mg/g,比大棚栽培條件下低0.45mg/g,大棚內(nèi)植株可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于露地植株。
2.3露地與大棚植株產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較
由表3可得,在構(gòu)成大白菜植株產(chǎn)量的因素中,露地條件下短縮莖鮮重和干重與大棚植株短縮莖的鮮、干重均差異極顯著,露地植株短縮莖鮮重和干重分別為35.04g和2.59g,分別僅占大棚植株的55.68%、45.44%;露地植株根鮮重為17.6g,和大棚植株根鮮重差異極顯著;根干重為1.77g,和大棚植株根干重差異極顯著。露地植株生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別為1.21kg和0.923kg,分別比大棚低0.252kg和0.179kg,且都達(dá)到極顯著水平。而大棚內(nèi)外種植密度均一致,說明在大棚內(nèi)栽種大白菜相對(duì)于露地種植的產(chǎn)量更高,由此可得出大棚秋冬栽培大白菜和露地相比具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)系數(shù)、葉型指數(shù)和結(jié)球株率3項(xiàng)指標(biāo)都是大棚植株高于露地植株,且均達(dá)到極顯著水平。
3 討論與結(jié)論
3.1討論
本研究中,大棚栽培條件下的晉菜3號(hào)短縮莖長(zhǎng)度、短縮莖橫徑、根長(zhǎng)和根橫徑均明顯低于露地栽培條件下的,這可能是植株為了適應(yīng)外界不良的氣候環(huán)境而對(duì)植株所做出的調(diào)整,而設(shè)施條件則為白菜的根系發(fā)育和短縮莖生長(zhǎng)提供了較為適宜的溫度和濕度環(huán)境,對(duì)植株根系發(fā)育和短縮莖生長(zhǎng)沒有太大影響。大棚栽培條件下的晉菜3號(hào)植株高、包心緊實(shí)且長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)盛,其株高、株幅也明顯高于露地栽培條件下的,與王金池的研究結(jié)果一致[2]。
設(shè)施促成栽培可為白菜生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造較適宜的環(huán)境條件,使其提前成熟上市,獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。但設(shè)施內(nèi)的特殊環(huán)境條件如平均溫度高、濕度大、光照弱(覆膜減少太陽輻射20%~40%)也是制約蔬菜品質(zhì)的重要因素。本試驗(yàn)中大棚栽培條件下的晉菜3號(hào)大白菜維生素C含量顯著低于露地栽培條件下的。與趙平娟[3]等人的研究相一致,這可能是由于高光照對(duì)于催化維生素C合成的關(guān)鍵酶L-半乳糖-1,4-內(nèi)酯脫氫酶(GalLDH)的活性具有重要作用,在較高光強(qiáng)下,GalLDH的活性提高,從而使維生素C的合成增加。而設(shè)施內(nèi)溫室效益提高日平均溫度導(dǎo)致晝夜溫差增大,有利于糖分的積累,故可溶性糖含量高于露地栽培條件下的。
設(shè)施栽培條件下的白菜短縮莖干鮮重、根干鮮重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、結(jié)球株率均高于露地栽培條件下的,這些指標(biāo)均為構(gòu)成生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的因素,說明在設(shè)施栽培條件下可獲得較高產(chǎn)量。盡管大棚栽培的投入大,但由于其產(chǎn)量高、品質(zhì)好,最終畝利潤依然遠(yuǎn)高于露地栽培條件下的,屬于高投入高產(chǎn)出產(chǎn)業(yè)。設(shè)施栽培雖然提高了產(chǎn)量及收益,但一次性投入較大在生產(chǎn)上也不可盲目擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以免給農(nóng)戶造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
3.2結(jié)論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,晉菜3號(hào)大白菜在設(shè)施栽培條件下的生長(zhǎng)發(fā)育速度快于露地栽培條件下的,產(chǎn)品品質(zhì)與露地栽培條件下的差異不大,產(chǎn)量及種植效益卻明顯優(yōu)于露地栽培。但是考慮到一次性投入較大,不可盲目進(jìn)行大面積栽植推廣,可在有條件的地區(qū)進(jìn)行適度推廣。
參考文獻(xiàn):
[1]周祥麟.晉菜3號(hào)大白菜的育成及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),1986(1):5-6.
[2]王金池.抗病豐產(chǎn)的大白菜晉菜3號(hào)[J].長(zhǎng)江蔬菜,1989(6):27-28.
[3]趙平娟.露地與大棚綠色蔬菜VC含量的對(duì)比研究[J] .現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(10):336-337.