長沙屋頂種植豇豆適宜播種期研究

李宏告，張躍龍，朱校奇，李麗輝，李 先，張樂平，潘 彤

（1. 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所， 湖南 長沙410125； 2. 湖南省農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所， 湖南 長沙410125； 3. 長沙馬王堆農(nóng)產(chǎn)品股份有限公司， 湖南 長沙410016）

豇豆富含多種人體必需的蛋白質(zhì)和氨基酸，并且氨基酸平衡接近參考蛋白模式[1]，豇豆食味甜脆，深受人們喜愛，在我國南北均有栽培，是重要的蔬菜品種之一[2]；但是豇豆極易遭受蟲害，在普通耕地栽培豇豆須施用農(nóng)藥防治，不但產(chǎn)量受到影響，而且使豇豆成為目前農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留風(fēng)險最高的蔬菜品種之一[3-4]；隨著害蟲抗藥性的提高[5-6]，豇豆中農(nóng)藥殘留量也越來越大，對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量影響越來越嚴重[7]。在實踐中發(fā)現(xiàn)，好的栽培場所可以減少蟲害，降低農(nóng)藥使用量，因此選擇適宜的栽培場所對提高豇豆質(zhì)量極為重要。

屋頂菜園不但可以綠化城市、美化城市環(huán)境，還能為城市居民提供農(nóng)作物種植和休閑場所[8-15]。在屋頂菜園種植豇豆實踐中發(fā)現(xiàn)，屋頂菜園可有效隔離蟲草的危害，減少病害，大幅提高豇豆的產(chǎn)量和質(zhì)量。湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所研究出了一種利用屋頂栽培農(nóng)作物的方法（專利申請?zhí)枺?01410788166.4）：采用自動澆灌技術(shù)、專用栽培池和栽培基質(zhì)等全面配套設(shè)施實現(xiàn)了供水自動化、精準化，還解決了防穿刺和防滲漏的問題，可以方便快捷地在屋頂建設(shè)高產(chǎn)屋頂菜園。但是，屋頂?shù)沫h(huán)境條件不同于普通耕地，其光照強度、空氣升溫速度、晝夜溫差、空氣速度、空氣干燥程度都大于普通耕地，要實現(xiàn)高產(chǎn)高效，確定最佳播種期很重要[16-18]。為了適應(yīng)市場需要，設(shè)計試驗，研究屋頂種植豇豆的最早、最遲、最佳播種期，以期為屋頂菜園種植高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豇豆提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗用的豇豆是“之豇28-2”原種經(jīng)湖南省核農(nóng)學(xué)航天育種研究所輻照中心的60Coγ 射線輻照處理，從處理后代栽培過程中選擇高產(chǎn)穩(wěn)定單株形成的品系“FJ26”。屋頂栽培基質(zhì)是筆者研配的輕型無土有機復(fù)配栽培基質(zhì)；使用菜枯和浩博精制有機肥作肥料，澆灌用水是長沙市自來水，由于試驗屋頂基本沒有蟲害，沒有施用農(nóng)藥。

1.2 方 法

采用湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所發(fā)明的自動澆灌裝置，農(nóng)作物屋頂栽培技術(shù)專用的栽培池和栽培基質(zhì)建設(shè)好屋頂菜園。經(jīng)過3 a 熟化后，2014年3月5日開始播種，每月5、15、25日播種一批，直到9月5日止，一共播種19 批。豇豆抽蔓用竹簽引蔓，豇豆角生長至豆角豆莢籽粒突出，豆莢開始軟化時收獲并統(tǒng)計莢數(shù)。測產(chǎn)以馬王堆蔬菜批發(fā)市場獲取的豇豆批發(fā)價格計算產(chǎn)值。為了減少市場誤差的影響，分析產(chǎn)值時采用市場豇豆批發(fā)價的5 d 移動平均數(shù)為準，同時記錄豇豆生長季節(jié)每天24 h 的氣溫。使用DPS軟件分析差異的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期對豇豆發(fā)芽率及生育期的影響

從不同播種期對豇豆發(fā)芽率的影響來看（表1），除第1、2 批發(fā)芽率較低外，其他批次豇豆發(fā)芽率均高于80%，初次收獲及收獲結(jié)束的時間也隨播種期推遲而后延，營養(yǎng)生長的時期隨播種期推遲而縮短，這與后期播種氣溫較高有關(guān)。從收獲時長來看，第19 批最短，僅16 d；第3、4、6、8 批短于30 d，其他批次收獲時長均在30 d 以上；最長第14、15 批，收獲時長達52 d。

表1 不同播種期對豇豆發(fā)芽率及生育期的影響

2.2 不同播種期對豇豆產(chǎn)量的影響

按收獲成熟的豇豆豆角，記錄收獲產(chǎn)量，現(xiàn)把不同批次的產(chǎn)量及差異顯著性采用DPS 軟件進行分析由表2 可知，屋頂豇豆平均產(chǎn)量為5 306.88 kg/667m2，第2 批到第17 批的產(chǎn)量均接近平均數(shù)，第7 批和第12 批豇豆產(chǎn)量最高，與其他批次差異達到極顯著水平；結(jié)合表1 來看，第1 批的播種時間雖然比第2 批早10 d，但最早收獲時間相同，而發(fā)芽率和產(chǎn)量均顯著低于第2 批，因此，長沙屋頂種植豇豆的最早播種時間是3月15日，8月中旬播種的第17 批產(chǎn)量是第18 批的2 倍，差異達到極顯著，因此長沙屋頂種植豇豆的最遲播種時間為8月中旬。由此可見，以產(chǎn)量為考察指標，長沙屋頂種植豇豆的最適宜播種時間為3月中旬到8月中旬。

表2 不同播種期對豇豆產(chǎn)量的影響 （kg/667m2）

2.3 不同播種期對豇豆產(chǎn)值的影響

從表3 中可以看出，6月下旬到8月中旬播種的批次，其產(chǎn)值顯著高于其他批次。從圖1 中可發(fā)現(xiàn)，這期間豇豆的市場價格處于相對高位。因此從產(chǎn)值指標看，屋頂種植豇豆的最適宜播種時間為6月下旬到8月中旬。從表3 中的數(shù)據(jù)來看，第2 批3月15日播種的豇豆產(chǎn)值為19 210.34 元/667m2，比最高的第14 批22 890.41 元/667m2低3 680 元/667m2，其中價格因素的作用較大，而價格的變化較大，因此最早播種時間要參考產(chǎn)量分析結(jié)果。從表2 中可知，第2 批播種的豇豆產(chǎn)量雖然顯著低于第7 批，但與其他批次相比均沒有顯著差異，比其他10 批次均高。因此，從產(chǎn)值來看，屋頂種植豇豆的最早播種時間是在3月中旬。在分析最遲播種時間時發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量與產(chǎn)值分析結(jié)果一致，因此屋頂種植豇豆的最遲播種時間是8月中旬。

表3 不同播種期對豇豆產(chǎn)值的影響 （元/667m2）

圖1 豇豆市場價格變化

2.4 不同播種期對豇豆單莢果重量的影響

由圖2 可知，第11、12 批播種的豇豆單莢果重量最小，從表1 中看出，第11、12 批豇豆的收獲時間為8月份，對比圖2、圖3 可知，豇豆的單莢果重量隨溫度變化而變化，溫度越低，莢果重量越大，溫度越高，莢果重量越小。根據(jù)莢果重量的DPS 差異顯著性分析結(jié)果，最適宜播種時間為7月下旬到8月下旬之間。8月下旬播種，由于豇豆生長后期氣溫過低，嚴重影響了產(chǎn)量，因此從單莢果重量來考察，屋頂種植豇豆的最適宜播種期為7月下旬。

圖2 不同播期豇豆的莢果重

圖3 豇豆生育期日平均氣溫

2.5 氣溫對豇豆播種期的影響

2014年3月5日到11月20日的日平均氣溫見圖3。結(jié)合表1 來看，第1 批播種時間為3月5日，第2 批播種時間為3月15日，相差10 d，但發(fā)芽時間均為3月25日。從圖3 中可以看出，第1 批播種后的前幾天氣溫大都低于10℃，到3月21日氣溫才開始超過10℃，從發(fā)芽率來看，氣溫低于10℃嚴重影響了豇豆的發(fā)芽。3月15日后，氣溫升到了15℃，發(fā)芽率大幅度提高，因此屋頂種植豇豆最早播種時間不能早于3月15日。

從圖3 可知，10月28 以后，氣溫低于15℃，結(jié)合表1 中的營養(yǎng)時長分析，氣溫低于15℃豇豆生長極為緩慢；8月15日播種的第17 批的全生育期為93 d，到了8月25日播種第18 批全生育期只有81 d；9月5日播種的第19 批，全生育期只有72 d，由于氣溫過低，導(dǎo)致豇豆生長十分緩慢。從產(chǎn)量上看，第18、19 批比第17 批分別減產(chǎn)44%、90%以上，減產(chǎn)均達到極顯著水平，由此可見，屋頂種植豇豆的最遲播種時間為8月15日。在3月15日到8月15日適宜在屋頂種植豇豆。

3 小結(jié)與討論

在屋頂種植豇豆，最適宜的播種期隨著考察指標的不同存在差異，從產(chǎn)量方面來看，5月下旬到7月下旬播種產(chǎn)量都顯著高于其他時間播種的批次；但從產(chǎn)值方面來考察，6月下旬到8月中旬播種的批次產(chǎn)值顯著高于其他批次；從氣溫指標來看，湖南長沙屋頂豇豆最早播種的適宜氣溫是15℃，最遲播種的適宜氣溫應(yīng)高于25℃。試驗結(jié)果表明，長沙屋頂最早播種時間是3月中旬，最遲播種時間是8月中旬。

屋頂不同于普通耕地，當(dāng)屋頂離地越高，病害蟲害和草害越少，越有利于豇豆產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，因此在屋頂種植豇豆的優(yōu)勢確定了該結(jié)論只限于對屋頂種植豇豆有效。由于試驗沒有檢驗不同批次豇豆的產(chǎn)品質(zhì)量，只能從食味來考察豇豆品質(zhì)，氣溫高、空氣干燥時生長的豇豆微甜，口感更好。

試驗的收獲豇豆時間稍晚于普通市場豇豆收獲時間，這種收獲方式對產(chǎn)量的影響需繼續(xù)研究；文中所用的氣溫數(shù)據(jù)為普通氣象站氣溫數(shù)據(jù)，與屋頂實際氣溫數(shù)據(jù)存在差異；且2014年未發(fā)生極端氣候，上述結(jié)果只對無極端氣候年度有參考價值，不能代表極端氣候年的結(jié)果，由于不同年月氣溫升降速度有差異，需以氣溫來確定播種最早和最遲播種時間。

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