連陰雨天氣對川南地區(qū)菜心生長及品質(zhì)的影響

劉素英，伍 仟，林子涵

(1.宜賓市氣象局，四川 宜賓 644007； 2.宜賓市農(nóng)業(yè)局，四川 宜賓644400； 3.合肥工業(yè)大學(xué)，安徽 合肥 230002)

川南地區(qū)多為丘陵，耕地面積廣，是四川省糧食主產(chǎn)區(qū)之一[1]。農(nóng)業(yè)的發(fā)展對經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用，為進一步推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，政府對發(fā)展特色蔬菜作物提出了新要求。菜心又名菜薹，是十字花科蕓薹屬白菜亞種中以花薹為產(chǎn)品的一個變種，是沿海地區(qū)尤其是廣東地區(qū)的特色蔬菜之一，其口感脆嫩、風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富，深受消費者喜愛，熱銷海內(nèi)外[2]。菜心在廣東等地大量栽培，然而在四川尤其是川南等地還未見大面積種植。川南地區(qū)地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，夏季炎熱多雨，春秋季低溫陰雨寡照，冬季干燥易旱，復(fù)雜多樣的地形地貌和氣候特征決定了多種自然災(zāi)害頻發(fā)，在眾多氣象災(zāi)害中，以連陰雨天氣最為常見[3]。連陰雨天氣常導(dǎo)致該地區(qū)水稻、玉米、油菜和小麥等農(nóng)作物病害加重，品質(zhì)下降，甚至不能及時收獲，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全造成了重大危害。史瑞琴等[4]重點分析了華中地區(qū)秋季連陰雨的時空變化特征，提出了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上防范連陰雨天氣的應(yīng)對措施。翟治國[5]等研究分析了秋季陰雨對農(nóng)作物生產(chǎn)的影響。彭月等[6]研究表明，連陰雨天氣降水過多，造成農(nóng)田濕害，日照偏少，不利于光合作用，作物長勢弱，溫度過低，病蟲害加重。張翠英等[7]報道，連陰雨對棉花、夏玉米等秋作物危害最大，造成夏玉米、棉花產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降。菜心從播種到成熟期易受天氣變化影響，主要受連陰雨、低溫凍害和干旱等氣象災(zāi)害影響。筆者于2016-2018年連續(xù)3年在川南地區(qū)開展不同菜心品種的品比試驗，其中，2016年和2017年9-11月川南地區(qū)為正常天氣；2018年同期則出現(xiàn)連續(xù)12 d連陰雨的氣象災(zāi)害天氣，連陰雨天氣對菜心生長造成了一定的影響。在連續(xù)3年的品比試驗中，基于試驗期間的天氣變化，研究以2016年和2017年正常天氣為對照，以2018年同期連陰雨天氣為處理，研究連陰雨天氣對不同菜心品種農(nóng)藝性狀及品質(zhì)的影響，以期篩選出最適宜川南地區(qū)種植的菜心品種在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料

菜心品種共計9個，其中早熟品種、中熟品種和晚熟品種各3個，均來自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所。早熟品種：四九菜心、蕭崗菜心和油綠501；中熟品種：一刀齊菜心、青柳葉菜心和油綠80天；晚熟品種：大花球菜心、三月青菜心和柳葉晚菜心。

1.2 試驗地概況

試驗地位于宜賓市屏山縣富榮鎮(zhèn)，該地屬于丘陵地貌，地面坡度較緩。年平均氣溫14.9℃，年均日照950.7 h，年均無霜期300 d，年均降水量1 066 mm。春季多連綿陰雨、低溫寡照天氣，盛夏酷熱少雨。試驗地總面積3 500 m2，土壤質(zhì)地以沙壤土為主。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計 引種試驗播種時間分別為2016年、2017年和2018年9月，始收期為各年的10-11月。根據(jù)氣象站觀察數(shù)據(jù)顯示，2016年和2017年的9-11月川南地區(qū)天氣狀況正常，未出現(xiàn)氣象災(zāi)害；2018年9月川南地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)12 d(8-18日)連陰雨天氣氣象災(zāi)害?；谝N試驗期的天氣變化，試驗以2016年和2017年為對照組，以2018年設(shè)為處理組，不同品種菜心采用隨機區(qū)組排列設(shè)計，每個品種為1個小區(qū)，面積2 m2，小區(qū)間間距為0.3 m，小區(qū)內(nèi)行株距為0.20 m×0.20 m，3次重復(fù)。采用常規(guī)田間管理，根據(jù)不同品種性狀判定采收時期，多數(shù)品種生長至齊口花期時采收。采收期時每小區(qū)隨機取樣15株用于農(nóng)藝性狀、營養(yǎng)品質(zhì)和亞硝酸鹽含量測定。

1.3.2 測定項目

1) 農(nóng)藝性狀。將每小區(qū)選取的15株獨立植株，采用混合取樣法，用游標卡尺測量菜心株高(cm)、葉長(cm)、葉寬(cm)、薹高(cm)和薹粗(cm)，電子秤稱量單株質(zhì)量(g)。

2) 營養(yǎng)品質(zhì)。將測完農(nóng)藝性狀的菜心主薹部分洗凈、晾干，放入榨汁機中搗碎勻漿，用于測定營養(yǎng)品質(zhì)指標。Vc、粗蛋白、粗纖維和亞硝酸鹽含量均參照文獻[8]的方法測定，可溶性糖含量參照文獻[9]方法進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 連陰雨天氣對不同菜心品種農(nóng)藝性狀的影響

從表1看出，2016年、2017年的正常天氣和2018年連陰雨天氣早熟、中熟和晚熟9個菜心品種株高、葉長和葉寬等農(nóng)藝性狀的變化。株高、薹高、薹粗和單株質(zhì)量：早熟、中熟和晚熟共9個菜心品種的變幅分別為23.4～30.1 cm、15.6～21.5 cm、11.4～14.9 cm和46.3～126.4 g，9個品種均以2018年的連陰雨天氣顯著低于2016年和2017年的正常天氣。其中株高，晚熟品種三月青菜心2016年正常天氣最高，為30.1 cm；晚熟品種柳葉晚菜心2018年連陰雨天氣最低，為23.4 cm。薹高，中熟品種一刀齊菜心2018年連陰雨天氣最低，為15.6 cm；中熟品種油綠80天2016年正常天氣最高，為21.5 cm；薹粗，早熟品種四九菜心2018年連陰雨天氣最細，為11.4 cm；中熟品種油綠80天2017正常天氣最粗，為14.9 cm。單株質(zhì)量，早熟品種四九菜心2018年連陰雨天氣最小，為46.3 g；中熟品種一刀齊菜心2017正常天氣最大，為126.4 g。葉長：早熟、中熟和晚熟各3個品種的變幅分別為12.4～17.3 cm、15.9～18.2 cm和14.8～18.9 cm，其中，早熟品種四九菜心2018年的連陰雨天氣與2016年和2017年的正常天氣差異不顯著，早熟品種蕭崗菜心及油綠501、中熟品種一刀齊菜心和晚熟品種三月青菜心及柳葉晚菜心均以2018年的連陰雨天氣顯著低于2016年和2017年的正常天氣，中熟品種青柳葉菜心及油綠80天、晚熟品種大花球菜心2017年的正常天氣明顯高于2016年的正常天氣和2018年的連陰雨天氣。葉寬：早熟、中熟和晚熟各3個品種的變幅分別為7.5～11.8 cm、8.9～13.0 cm和8.9～11.2 cm，除中熟品種一刀齊菜心2018年的連陰雨天氣顯著低于2016年和2017年的正常天氣外，其余品種連陰雨天氣與正常天氣外之間的差異無明顯的規(guī)律性，以中熟品種一刀齊菜心2016年正常天氣的葉片最寬，為13.0 cm；早熟品種的四九菜心2017年的正常天氣的葉片最窄。

2.2 連陰雨天氣對不同菜心品種營養(yǎng)成分含量的影響

2.2.1 Vc及可溶性糖含量 蔬菜中Vc含量的高低是衡量蔬菜品質(zhì)好壞的一個重要指標，Vc含量越豐富，蔬菜品質(zhì)越高[10]；可溶性糖的含量決定著菜心的甜度，是影響產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的重要因素[11]。從圖1看出，2016年、2017年的正常天氣和2018年連陰雨天氣早熟、中熟和晚熟9個菜心品種Vc和可溶性糖含量的變化。

1) Vc。2016-2018年9個菜心品種Vc含量的變幅為278.6～441.9 mg/kg。其中，正常天氣下，2016年早熟品種蕭崗菜心Vc含量最高，達441.9 mg/kg；2016年中熟品種青柳葉菜心最低，為302.1 mg/kg；2017年早熟品種蕭崗菜心品種含量最高，為435.7 mg/kg；2017年中熟品種一刀齊菜心其次，為435.4 mg/kg；2017年中熟品種青柳葉菜心最低，為312.5 mg/kg。2018年連陰雨天氣下，中熟品種一刀齊菜心最高，為386.3 mg/kg；早熟品種四九菜心最低，為278.6 mg/kg。綜合看，2016年和2017年正常天氣下9個品種Vc含量存在差異，但差異較?。欢?018年連陰雨天氣9個品種Vc含量均低于2016年和2017年正常天氣?？梢姡B陰雨天氣不僅影響菜心的生長，且其Vc含量降低。

表1 2016-2018年不同菜心品種的農(nóng)藝性狀

注：同一品種各年份間同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference atP<0.05.

圖1 連陰雨天氣不同菜心品種Vc及可溶性糖的含量

Fig.1 Vc contents and soluble sugar in different Chinese cabbage varieties in continuous rainy and cloudy weather

2)可溶性糖。2016-2018年9個菜心品種可溶性糖含量的變幅為4.41～14.72 mg/g，不同品種間可溶性糖含量的差異較大，除2018年連陰雨天氣下的晚熟品種大花球菜心外，其余晚熟品種可溶性糖含量均高于早熟品種和中熟品種。其中，正常天氣下，2016年晚熟品種柳葉晚菜心可溶性糖含量最高，達13.53 mg/g；2016年晚熟品種三月青菜心其次，為12.42 mg/g；2016年的中熟品種青柳葉菜心最低，為4.61 mg/g；2017年晚熟品種柳葉晚菜心可溶性糖含量最高，為14.72 mg/g；2017年晚熟品種大花球菜心其次，為11.44 mg/g；2017年早熟品種油綠501最低，為6.15 mg/g；2018年連陰雨天氣下，晚熟品種柳葉晚菜心可溶性糖含量最高，為11.33 mg/g；晚熟品種三月青菜心其次，為9.42 mg/g；早熟品種四九菜心最低，僅4.43 mg/g。綜合看，2016年和2017年正常天氣下各菜心品種可溶性糖含量存在一定的差異。除2016年正常天氣下中熟品種青柳葉菜心外，其余品種在3年試驗中以2018年連陰雨天氣可溶性糖含量最低。

2.2.2 粗蛋白及粗纖維 蛋白質(zhì)是評價蔬菜品質(zhì)的一項重要指標；粗纖維含量直接影響菜心的口感，對于鮮食菜心一般要求粗纖維含量較低。從圖2看出，2016年、2017年的正常天氣和2018年連陰雨天氣下早熟、中熟和晚熟9個菜心品種粗蛋白和粗纖維的變化。

1) 粗蛋白。早熟、中熟和晚熟9個菜心品種粗蛋白含量的變幅為1.31～2.92 g/100 g，早熟菜心品種的粗蛋白含量均高于中熟菜心品種和晚熟菜心品種。其中，正常天氣下，2016年早熟品種四九菜心的粗蛋白含量最高，為2.92 g/100 g；早熟品種蕭崗菜心其次，為2.81 g/100 g；晚熟品種柳葉晚菜心最低，含量為1.53 g/100 g。2017年的早熟品種蕭崗菜心粗蛋白含量最高，為2.75 g/100 g；早熟品種四九菜心其次，為2.70 g/100 g；晚熟品種柳葉晚菜心最低，為1.74 g/100 g。2018年連陰雨天氣與2016年和2017年的正常天氣相比，早熟、中熟和晚熟9個菜心品種粗蛋白含量差異不大。可見，連陰雨天氣對菜心的粗蛋白含量影響較小。

圖2 連陰雨天氣不同菜心品種粗蛋白及粗纖維的含量

Fig.2 Contents of crude protein and crude fiber in different Chinese cabbage varieties of continuous rainy and cloudy weather

2) 粗纖維。早熟、中熟和晚熟9個菜心品種的粗纖維含量變幅為0.70～0.98 g/100 g，不同品種之間差異較小，其變化趨勢無規(guī)律性。在9個品種中，中熟品種青柳葉菜心粗纖維含量相對較高，為0.98 g/100 g，其口感稍差，而大部分菜心品種的粗纖維含量較低，其化渣性較好?？梢?，連陰雨天氣未對菜心的粗纖維含量產(chǎn)生影響。

2.3 連陰雨天氣對不同菜心品種亞硝酸鹽含量的影響

亞硝酸鹽是一種有毒物質(zhì)，人體攝入的亞硝酸鹽主要來源于蔬菜，而蔬菜中的硝酸鹽含量不僅與種類、品種、部位、外界的溫度和光照有關(guān)，而且與營養(yǎng)條件有密切關(guān)系[12]。從圖3看出，連陰雨天氣對菜心亞硝酸含量的影響較大。2016年和2017年的正常天氣下，9個菜心品種之間的亞硝酸鹽含量差異較小，未產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，但中熟菜心品種的亞硝酸鹽含量高于晚熟菜心品種和早熟菜心品種。2018年的連陰雨天氣9個菜心品種的亞硝酸鹽含量明顯高于2016年和2017年的正常天氣，且存在較大差異。可見，連陰雨天氣對菜心的亞硝酸鹽積累產(chǎn)生較大的促進作用。

圖3 連陰雨天氣不同菜心品種的亞硝酸鹽含量

Fig.3 Nitrite content in different Chinese cabbage varieties of continuous rainy and cloudy weather

3 結(jié)論與討論

3.1 連陰雨天氣對不同菜心品種農(nóng)藝性狀的影響

蔬菜生長良好，不僅需要適宜當?shù)氐耐寥拉h(huán)境，更需要適合當?shù)氐臍夂驐l件，氣候條件與蔬菜作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有著密切的關(guān)系。菜心的株高、葉長、葉寬、薹高、薹粗和單株質(zhì)量等性狀指標能在一定程度上反映菜心生長狀況是否良好。較多學(xué)者將菜心性狀分析作為評價菜心品質(zhì)好壞的一個重要指標，何仕宇等[10]研究了不同鈣肥處理對菜心生長及品質(zhì)的影響。何建文等[13]通過對菜心農(nóng)藝性狀進行分析，研究不同 LED光質(zhì)補光對菜心生長及品質(zhì)的影響。徐顯亮等[14]通過對菜心的16份材料的農(nóng)藝性狀分析結(jié)果表明，可以通過選擇適當?shù)娜~數(shù)、葉長、薹粗和單株重等農(nóng)藝性狀進行菜心品質(zhì)育種，以增加菜心的營養(yǎng)品質(zhì)。研究結(jié)果表明，2018年的連陰雨天氣與2016年和2017年的正常天氣相比，早熟、中熟和晚熟9個菜心品種的生長發(fā)育均受到一定程度的影響。其中，單株質(zhì)量受影響最大，株高和薹高其次，葉長、葉寬和薹粗受到的影響相對較小。綜合看，2018年連陰雨天氣中熟品種的油綠80天雖然受到一定的影響，但其綜合表現(xiàn)最好。

3.2 連陰雨天氣對不同菜心品種營養(yǎng)品質(zhì)的影響

菜心是我國重要的特產(chǎn)蔬菜，在蔬菜周年供應(yīng)中起著重要的作用，由于其風(fēng)味良好而深受消費者的歡迎，而Vc、可溶性糖、粗蛋白和粗纖維含量是影響風(fēng)味的一些關(guān)鍵因素[15-16]。研究結(jié)果表明，與2016年和2017年的正常天氣相比，2018年的連陰雨天氣下9個不同菜心品種的Vc及可溶性糖含量降低，但其對菜心粗蛋白和粗纖維含量影響較小。

3.3 連陰雨天氣對不同菜心品種亞硝酸鹽含量積累的影響

硝酸鹽對人體健康具有潛在威脅性，硝酸鹽在一定條件下能轉(zhuǎn)化成強致癌物亞硝酸鹽，所以近來受到人們普遍重視。有較多學(xué)者對菜心亞硝酸鹽的積累進行了研究，何仕宇等[10]研究結(jié)果表明，在栽培過程中施加鈣肥能降低菜心葉片硝酸鹽含量，以果蔬鈣肥處理效果最好。柴喜榮等[11]研究表明，不同供硼水平對菜心亞硝酸含量有顯著影響，適宜的硼營養(yǎng)具有降低菜心亞硝酸鹽積累的作用。研究結(jié)果表明，2016年和2017年正常天氣下， 9個菜心品種的亞硝酸鹽含量差異較小，其中熟菜心品種的亞硝酸鹽含量高于晚熟菜心品種和早熟菜心品種。2018年的連陰雨天氣下9個菜心品種的亞硝酸鹽含量明顯高于正常天氣年份，且存在較大差異，在一定程度上連陰雨天氣對菜心的亞硝酸鹽積累產(chǎn)生較大的促進作用，這可能是由于天氣狀況的變化對菜心生長發(fā)育產(chǎn)生了某種脅迫，從而導(dǎo)致其體內(nèi)亞硝酸鹽含量的積累越增大。

單就連陰雨天氣對不同菜心品種的單個營養(yǎng)品質(zhì)影響看，難以得出較適宜的栽培品種，只有綜合連陰雨天氣對不同菜心品種的農(nóng)藝性狀和4種營養(yǎng)成分的影響，才能得出最適宜的栽培品種。綜合看，中熟品種油綠80天菜心品種表現(xiàn)最好，不僅較適宜川南地區(qū)的氣候及土壤環(huán)境，還較耐受該地區(qū)常見的連陰雨天氣，因此，中熟品種油綠80天菜心品種較適宜于川南地區(qū)推廣種植。