播期對蘿卜農藝性狀·產量·物質積累和采收期的影響

仇 亮,程玉靜,翟彩嬌,王小秋,葛禮姣,劉水東

(江蘇沿江地區農業科學研究所,江蘇南通 226541)

蘿卜為十字花科根菜類蔬菜作物,其膨大的肉質根是富含維生素C、膳食纖維、多糖等多種營養物質的食用和貯藏器官[1]。蘿卜種質資源豐富,栽培歷史悠久,經過長期自然選擇和人工選擇,形成了不同皮色、肉色的類型和品種[2]。“百日子”蘿卜為南通如皋地方品種,鮮食水果型蘿卜,葉簇半直立,葉色深綠,肉質根呈扁圓形,葉簇基部與根頭部之間有1.5～2.0 cm長的短縮莖,尾部細長,耐低溫、不易糠心,皮薄光滑[3]。

蘿卜的農藝性狀、產量和品質受品種、栽培措施以及它們的互作影響較大[3-7]。其中播期是對作物生長發育影響最大的農藝措施之一[8-9]。播期差異可影響作物生育期內對溫度、光照、水分等資源的利用效率出現差異從而影響物質積累和營養成分轉運分配,最終影響作物的產量和品質。適宜的播期能夠確保作物整個生長發育進程長期處于有利氣候條件下,從而保證外界環境中光熱、水分等資源[10-13]可以被充分利用,有助于植株和果實物質積累,是實現作物優質高產的可靠措施之一。

“百日子”蘿卜栽培歷史悠久,但現有研究中,最佳種植時間為8月中旬至9月中上旬,時間范圍較為寬泛[14-16],且與實際生產不符。過了采收期的“百日子”蘿卜根莖會迅速膨大,商品性變差,貨架期較短,目前關于“百日子”蘿卜采收期方面的研究較少。筆者通過比較不同播期處理“百日子”蘿卜農藝性狀、產量、營養物質積累的差異,篩選出“百日子”蘿卜最遲播期。再結合蘿卜成熟后形態指標變化和可溶性固形物、木質素含量變化,確定不同播期“百日子”蘿卜的采收期,了解不同播期蘿卜采收期外觀和品質的變化,以延長“百日子”蘿卜貨架期、提高經濟效益為目的,篩選出“百日子”蘿卜最佳播期。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及處理以“百日子”蘿卜為植物材料,于2022年9和10月種植于江蘇沿江地區農業科學研究所的示范基地,設置6個播期處理,每個處理在蘿卜可采收后每隔7 d取樣,采用3點取樣法。

1.2 測定項目與方法

1.2.1產量和外觀形態指標。在蘿卜最佳采收期采用3點取樣法取樣,每個點面積為1.5 m2,統計成品重和總重,計算成品率= 成品重量(kg)/總重(kg)×100%,產量(kg/hm2)=成品重(kg)/1.5(m2)×10 000(m2)。稱量蘿卜地上重、葉片數和最長葉片長度、地下重、縱橫徑、立頸和根長等外觀形狀指標,計算根冠比=地上重(g)/地下重(g),果形指數=果實橫徑(cm)/果實縱徑(cm)。

1.2.2粗蛋白含量。利用凱氏定氮法測定蘿卜中粗蛋白含量。稱取0.5～1.0 g試樣(含氮量5～80 mg),加入硫酸銅(CuSO4·5H2O)0.4 g,無水硫酸鉀(或無水硫酸鈉)6 g,混合均勻,再加濃硫酸10 mL加熱消化。利用半微量水蒸氣蒸餾法使硼酸吸收氨后,立即用0.1或0.02 mol/L鹽酸標準滴定溶液滴定。取0.5 g蔗糖進行空白測定,精確稱取0.2 g硫酸銨,代替試樣進行步驟檢驗,測得硫酸銨含氮量為(21.19±0.20)%則步驟正確。由鹽酸標準溶液消耗量計算樣品粗蛋白含量。采用上海沛歐全自動凱氏定氮儀,儀器型號SKD-1000。

1.2.3抗壞血酸含量。利用比色法測定抗壞血酸含量。所用試劑盒為索萊寶抗壞血酸/總抗壞血酸(AsA/T-AsA)含量檢測試劑盒。

1.2.4木質素含量。利用紫外分光光度法測定木質素含量。所用試劑盒為索萊寶木質素含量檢測試劑盒。

1.2.5可溶性固形物含量。用手持糖度計測定可溶性固形物含量,所用儀器為日本ATAGO愛拓PAL-1數字式糖度計折射儀。

2 結果與分析

2.1 播期處理對蘿卜農藝性狀的影響由表1可知,9月14日蘿卜果實最大,但果形指數最小,形狀較扁,9月22日蘿卜果實大小適中,立頸和根長較長,形狀標準。隨著氣溫下降,9月22日后,地上部分生物量下降,10月16日播種的蘿卜采收時地上部分已枯萎,無法統計。9月30日前播種的蘿卜果形指數為0.7～0.9,形狀為扁圓形,10月8日播種的為長圓形,而10月16日播種的蘿卜果形指數與其他播種時期差異顯著,多為畸形果(圖1)。蘿卜根冠比隨著播種日期推后,呈先上升后下降的趨勢,9月14日播種的蘿卜根冠比最大。隨著播種日期的推后,蘿卜單果重呈先上升后下降的趨勢,10月播種的蘿卜單果重顯著低于平均水平(圖2)。

表1 不同播期處理蘿卜農藝性狀

圖1 10月16日播種處理蘿卜成熟期果實Fig.1 The fruits of the radish sown on October 16

注:不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。Note:Different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level.

2.2 播期處理對蘿卜產量的影響由表2可知,隨著播種日期的推后,總重和成品重先增加后下降,產量差異顯著,表現為9月22日>9月14日>9月6日>9月30日>10月8日>10月16日,9月22日播種的蘿卜產量最高,但成品率略低于9月14日,9月30日播種的蘿卜成品重和總重均顯著減少,成品率顯著下降,10月8日播種的蘿卜成品率低于50%。10月16日播種的蘿卜畸形果和小果多,產量極低。

表2 不同播期處理蘿卜產量

2.3 播期處理對蘿卜營養物質積累的影響由表3可知,10月16日播種的蘿卜由于生育期長、養分積累多,粗蛋白、抗壞血酸和可溶性固形物含量都最高而木質素含量則較低。蘿卜粗蛋白含量隨著播種時間推后,生育期變長,不斷增加,而抗壞血酸含量變化較小,其中9月14日播種的蘿卜抗壞血酸含量為1.167 μmol/g。9月22日播種的蘿卜可溶性固形物含量較高,而9月6日播種的蘿卜可溶性固形物含量則顯著低于其他播期處理。木質素含量9月14日播種的最低為2.41%。

表3 不同播期處理蘿卜營養成分含量

2.4 播期處理對蘿卜采收期的影響

2.4.1采收期外觀形態變化。2月15日采收的各播期處理蘿卜外觀形態見圖3,“百日子”蘿卜根莖會不斷生長膨大,延遲采收會導致蘿卜失去原本的商品特性。測定不同播期處理的蘿卜采收期果實重量(圖4),發現9月6日播種的蘿卜前14 d果實重量變化小,后14 d果實迅速膨大,商品性變差,差異顯著。9月14日和9月22日播種的蘿卜可采后28 d內果實重量變化小,采收期長。9月30日播種的蘿卜可采收時果實重量較小,14 d后果實迅速膨大。10月8日播種的蘿卜可采收7 d后果實開始迅速膨大,但相對重量小于其余4個處理。

圖3 2月15日采收不同播期處理的蘿卜Fig.3 The radishes with different sowing treatments harvested on February 15th

注:不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。Note:Different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level.

測定不同播期蘿卜采收期果實橫徑、縱徑變化,計算果形指數(表4),發現除9月6日和10月8日播種的蘿卜果實橫徑從14 d后顯著變長,其余橫徑變化不顯著,其中9月30日播種的蘿卜橫徑隨著采收期延后不斷變長,而9月14日和9月22日播種的蘿卜采收期橫徑變化較小。前4個播期蘿卜采收期內縱徑變化不明顯,而10月8日播種的蘿卜縱徑明顯高于其他處理,至可采收14 d縱徑顯著變小。9月14日播種的蘿卜采收期果形指數先變小,14 d后又逐漸變大,10月8日播種的蘿卜果形指數顯著高于其他處理,至14 d果形指數小于1,果實形狀變為扁圓形。

表4 不同播期處理蘿卜采收期橫徑、縱徑和果形指數的變化

2.4.2采收期營養物質積累變化。測定不同播期蘿卜采收期果實可溶性固形物含量變化(圖5),發現前4個播期處理蘿卜中可溶性固形物含量隨著采收日期的延后不斷累積增加,前14 d增長較快,后14 d趨于平緩。10月8日播種的蘿卜可溶性固形物含量顯著高于其他處理。

注:同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。Note:Different lowercase letters in the same column indicated significant difference at 0.05 level.

測定不同播期蘿卜采收期果實木質素含量變化(圖6),發現蘿卜中木質素含量隨著采收日期的延后不斷上升,前2個播期處理采收期木質素含量變化較慢,28 d時木質素含量仍小于10%,9月22日播種的蘿卜前14 d木質素含量較低,14 d后木質素含量顯著上升,后2個處理木質素含量則從可采收日開始顯著上升。

注:不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。Note:Different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level.

3 結論與討論

3.1 不同播期處理對“百日子”蘿卜農藝性狀、產量和營養物質積累的影響溫度、光照和濕度等是影響植物種子發芽和出苗的重要因素,研究表明播期不同,溫度和光照的改變對種子萌發、幼苗生長、產量和品質等有很大的影響[17-20]。在蘿卜生育模型的構建中發現,蘿卜發育溫度敏感參數、發育速度受溫度的影響大;播種到出苗所需生理發育時間PDT GER=4.4[21]。華北地區櫻桃蘿卜的最佳播種時期為5月1—10日[22]。“碧玉”蘿卜大田種植農業氣象指標及適播期研究發現,蘿卜最適生長的日平均氣溫為11.1～24.9 ℃,蘿卜最適生長的日平均相對濕度>47%,陜西咸陽地區最適播種期集中在3月17日—4月13日和8月15—24日[23]。在高海拔地區,秋冬蘿卜的產量及品質隨著播種時間的延后而升高,播種適宜時期為7月中下旬[24]。該試驗中,隨著“百日子”蘿卜秋季播種時間的延后,蘿卜產量、成品率、單果重和根冠比先上升后下降,9月播種的蘿卜果實形狀差異較小。9月22日播種處理蘿卜產量最高,而9月14日播種處理蘿卜單果重最重,9月22日播種處理蘿卜成品率低于9月14日,但果形指數和立頸、須根等形態指標高于9月14日處理,果實形狀更為標準。9月30日之后播種的蘿卜產量、成品率、單果重顯著下降,果形指數高于1,形狀不標準。研究表明,蘿卜肉質根膨大過程中,由于細胞數目的增多和體積的增大,消耗了較多的營養物質用于自身生長所需,故蛋白質含量呈下降趨勢,而可溶性糖一直處于積累狀態[25]。研究表明,白蘿卜品種在肉質根膨大期,木質素含量會持續增加[26]。由于10月16日播種的“百日子”蘿卜生育期長達120 d,營養物質積累時間長,可溶性固形物和抗壞血酸含量顯著高于其他處理,肉質根膨脹程度低,粗蛋白含量顯著高于其他處理。9月14日播種處理蘿卜肉質根中抗壞血酸含量水平高、木質素含量最低,粗蛋白和可溶性固形物含量屬于平均水平。9月22日播種處理蘿卜肉質根中可溶性固形物含量高而木質素含量較低,粗蛋白和抗壞血酸含量屬于平均水平。這2個處理蘿卜肉質根營養成分含量均高于平均水平,木質素含量少,口感佳。試驗證明,“百日子”蘿卜的最佳播期為9月14—22日,最遲播期為9月底。

3.2 不同播期處理對“百日子”蘿卜采收期的影響作物的適時采收非常重要,史亞興等[27]研究發現,不同糯玉米品種籽粒含水量和淀粉黏度指標在不同采收期間存在顯著差異,黔西南州煙區烤煙上部葉適宜采收期[28],比正常采收時間延遲5～7 d,且按照先下3片、后上3片分類采收,可獲得產量和質量均較好且可用性高的優質上部煙葉。生產實踐中發現,在整個抽薹開花過程中,蘿卜母株一直在膨大,直到營養消耗完畢僅剩纖維骨架[29]。這說明肉質根是否停止膨大無法作為采收的指標,對“百日子”蘿卜這種可生食的水果蘿卜而言,錯過適采期,品質會受到很大影響。目前關于蘿卜的研究集中在肉質根膨大過程中生理生化指標變化以及采后貯藏期木質素、纖維素等與蘿卜糠心的關系等方面[30-33],關于蘿卜采收期肉質根表型和品質變化的研究較少。該試驗研究不同播期處理對“百日子”蘿卜采收期表型和品質變化的影響,把采收期作為衡量蘿卜適宜播期的標準之一。該試驗中10月16日播種處理蘿卜單果重小于100 g且畸形果多,數據未統計。10月8日播種處理蘿卜采收期遠晚于實際生產中的采收時間,故數據只統計前14 d。通過統計發現9月6日和9月14日播種的蘿卜前14 d果實重量變化小,后14 d果實橫徑、重量迅速變大,單果重高于250 g,木質素含量顯著增加,商品性變差,采收期只有14 d。9月14日播種的蘿卜采后28 d內果實重量、形狀變化小,可溶性固形物含量不斷增加,木質素含量增長較緩,始終小于5%,品質佳,采收期長,可達28 d。9月22日播種處理蘿卜果實28 d內表型變化較小,前14 d可溶性固形物含量高,木質素含量低,品質佳,但14 d后木質素含量迅速升高,9月30日播種處理蘿卜木質素含量從可采收7 d后顯著升高,這對蘿卜口感影響較大,將縮短采收期。而10月8日播種的蘿卜從可采收7 d后果實橫徑開始顯著變長,縱徑顯著變小,果形指數變為小于1,形狀開始變標準,但木質素含量顯著升高,果實品質差,經濟效益差,所以“百日子”蘿卜播期不宜超過9月底。