春季雙層膜覆蓋對獨頭蒜形成及品質(zhì)的影響

陳亞霏 劉世琦 劉穎穎 錢勝艷 劉星辰 張現(xiàn)征 任煜倩 秦瑜

摘要：以樂都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2、河北白溝5個大蒜品種為試驗材料，以單獨地膜覆蓋為對照，研究雙層膜（地膜+小拱棚）覆蓋10 d和20 d對獨頭蒜形成及品質(zhì)的影響，為獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)獨頭蒜提供參考。結(jié)果表明：雙層膜覆蓋10 d處理的5個大蒜品種的生長量（株高、假莖長、假莖粗、葉寬及葉長）、色素含量、凈光合速率（Pn）明顯提高，獨頭率、單頭重及大蒜素、VC、可溶性蛋白、可溶性糖含量也較高；雙層膜覆蓋20 d處理后期溫度超過大蒜生長最適溫度，影響其正常生長。5個大蒜品種中，河北白溝大蒜的獨頭率在雙層膜處理10、20 d及單獨地膜覆蓋時均高于其他品種，分別為94.63%、85.23%、80.12%，單頭重分別為6.82、5.92、5.52 g，僅低于樂都紫皮。樂都紫皮獨頭蒜單頭重達(dá)8 g以上，但其獨頭率不足30%，不適于春季播種生產(chǎn)獨頭蒜。與單獨地膜覆蓋相比，河北白溝大蒜在雙層膜覆蓋10 d時其鱗莖中大蒜素、VC、可溶性蛋白、可溶性糖含量分別提高了12.58%、13.22%、4.35%、6.88%。因此，春播獲得獨頭蒜應(yīng)選擇的最優(yōu)品種是河北白溝大蒜，最佳雙層膜覆蓋時間為10 d。

關(guān)鍵詞：獨頭蒜；雙層膜覆蓋；品種；品質(zhì)；春播

中圖分類號：S633.404文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2016）07-0063-06

大蒜（Allium sativum L.）為百合科蔥屬多年生草本植物，可藥食兩用，具有抗菌、消炎、殺蟲、預(yù)防動脈粥樣硬化、降血壓、抗風(fēng)濕、防治腫瘤、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力等功效[1，2]。獨頭蒜是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不能分化形成鱗腋芽（側(cè)芽），營養(yǎng)物質(zhì)完全集中于頂芽而形成的單瓣蒜[3]。獨頭蒜營養(yǎng)價值更豐富，其大蒜素含量明顯高于普通大蒜，在抗癌、保護(hù)心腦血管、殺菌解毒等方面效果顯著，素有“地里長出的青霉素”之稱。與普通大蒜相比，獨頭蒜剝皮簡單，加工成的糖醋蒜質(zhì)地清脆、甜酸爽口、風(fēng)味獨特，受到越來越多人的青睞。劉世琦[4]認(rèn)為春播大蒜播種過晚時，幼苗尚未完成春化過程就處于長日照和溫暖條件下，加之植株沒有足夠的營養(yǎng)，易形成獨頭蒜。張愚等[5]指出，獨頭蒜的形成主要與冬前營養(yǎng)體大?。ㄈ~面積、莖粗）和接受低溫時間長短有關(guān)，而營養(yǎng)體大小起主導(dǎo)作用。張紹文等[3]研究表明，元月以后播種大蒜的獨頭率在60%以上，3月份以后播種大蒜的獨頭率達(dá)100%，這與李曙軒[6]的結(jié)論一致。也有研究指出，不同品種大蒜由于遺傳組成不同，體內(nèi)激素的分泌時間和分泌量不同，其鱗芽和花薹分化過程也有差異，最終影響鱗莖和蒜薹的形成[7]。關(guān)于不同品種影響?yīng)氼^蒜形成的研究已見報道，而有關(guān)雙層膜覆蓋影響?yīng)氼^蒜形成的研究尚屬空白。本試驗選用5個大蒜品種，設(shè)定2個雙層膜（地膜+小拱棚）覆蓋時間，旨在探討雙層膜覆蓋對不同品種大蒜獨頭蒜形成及品質(zhì)的影響，確定獨頭蒜優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的栽培方法，為廣大蒜農(nóng)種植獨頭蒜提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料與設(shè)計

試驗于2015年3-8月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新園進(jìn)行。供試大蒜品種為樂都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2、河北白溝。

選取大小均一、飽滿、無瑕疵的蒜瓣于3月15日播種，播后覆蓋地膜，雙層膜覆蓋處理為各品種在播種10 d后加設(shè)小拱棚。5個品種均設(shè)置單獨地膜覆蓋（對照）、雙層膜覆蓋10 d、雙層膜覆蓋20 d 3種處理方式，共15個處理。大蒜種植株行距為10 cm×15 cm，每處理400株。

1.2測定項目及方法

于播種后30 d（4月15日）測定大蒜植株的形態(tài)指標(biāo)（株高、葉寬、葉長、假莖粗、假莖長）、光合參數(shù)（凈光合速率Pn、蒸騰速率E、氣孔導(dǎo)度Gs及胞間CO2濃度Ci）；播種后50 d（5月5日）測定葉片色素含量；播種后90 d（6月15日）測定獨頭率、蒜頭重、蒜頭橫徑及縱徑，每處理重復(fù)3次。

株高（莖盤處到最長葉尖的距離）、葉長和葉寬（植株頂端以下第三片葉的長度和寬度）、假莖長（莖盤處至上端葉片與葉鞘明顯分界處的距離）、蒜頭橫徑和縱徑均采用直尺測量；假莖粗（假莖基部的最大直徑）采用電子游標(biāo)卡尺測量；蒜頭重（去除根須）采用MP200B電子天平測定。

色素、可溶性糖及可溶性蛋白含量分別采用丙酮比色法、蒽酮比色法及考馬斯亮藍(lán)法[8] 測定；大蒜素、VC含量分別采用苯腙法[9]、2，6-二氯靛酚比色法[10] 測定。每處理隨機(jī)取5株，切碎混勻，重復(fù)3次。

光合參數(shù)采用CIRAS-3光合儀于晴天上午8∶30-10∶00進(jìn)行測定，氣溫19～20℃，葉溫21～22℃，光強(qiáng)1 200～1 300 μmol·m-2·s-1，外界CO2濃度為430 μmol·m-2·s-1，測定部位為從上往下數(shù)第4片葉的中間部位，每處理隨機(jī)測定5株，重復(fù)3次。

1.3數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用DPS6.55和Microsoft Excel進(jìn)行統(tǒng)計分析和作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同覆膜處理對大蒜植株形態(tài)指標(biāo)的影響

由表1可見，雙層膜覆蓋處理能明顯提高大蒜植株的株高、假莖長和粗、葉長、葉寬，覆蓋10 d處理的效果優(yōu)于覆蓋20 d的處理。與單獨地膜覆蓋相比，雙層膜覆蓋10 d處理下，樂都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白溝的株高分別增加了14.00%、12.50%、11.59%、11.84%、17.86%，雙層膜覆蓋20 d處理的株高分別增加了5.72%、4.18%、4.32%、3.30%、3.49%。各品種的假莖粗、葉長及葉寬的變化趨勢與株高一致，其中樂都紫皮和河北白溝大蒜的形態(tài)指標(biāo)較好。

2.2不同覆膜處理對大蒜葉片色素含量的影響

由圖1可見，雙層膜覆蓋處理對5個品種大蒜葉片色素的形成均有促進(jìn)作用，其中雙層膜覆蓋10 d的效果較為明顯。以河北白溝為例，雙層膜覆蓋10 d的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）及類胡蘿卜素含量比單獨地膜覆蓋分別增加了17.63%、32.80%、4.60%、22.86%，比雙層膜覆蓋20 d分別增加了12.85%、13.70%、2.97%、4.03%。

2.3不同覆膜處理對大蒜葉片光合參數(shù)的影響

表2表明，雙層膜覆蓋10 d能明顯提高大蒜葉片的光合作用，而雙層膜覆蓋20 d的效果不明顯。與單獨地膜覆蓋相比，樂都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白溝大蒜雙層膜覆蓋10 d的凈光合速率分別提高了16.94%、21.11%、11.31%、15.95%、13.21%。蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度與凈光合速率變化趨勢一致，樂都紫皮的光合能力強(qiáng)于其他4個品種，河北白溝次之。

2.4不同覆膜處理對獨頭蒜形成及產(chǎn)量的影響

表3表明，雙層膜覆蓋處理可明顯提高大蒜的獨頭率和單頭重，其中雙層膜覆蓋10 d的效果更明顯，樂都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白溝的獨頭率比單獨地膜覆蓋處理分別增加了52.92%、17.09%、14.30%、15.52%、18.11%，單頭重分別增加了16.03%、18.31%、31.91%、20.37%、23.55%；雙層膜覆蓋20 d的獨頭率比單獨地膜覆蓋分別增加了5.32%、1.89%、2.29%、2.10%、6.38%，單頭重分別增加了6.78%、4.07%、4.52%、9.98%、7.25%。

2.5不同覆膜處理對獨頭蒜鱗莖大蒜素、VC、可溶性蛋白及可溶性糖含量的影響

由表4可知，雙層膜覆蓋能提高獨頭蒜鱗莖中大蒜素的含量，雙層膜覆蓋10 d效果最佳，與單獨地膜覆蓋相比，樂都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白溝大蒜鱗莖的大蒜素含量分別提高了3.07%、6.21%、5.90%、12.61%、12.58%；VC含量分別提高11.03%、15.27%、11.95%、11.33%、13.22%；可溶性蛋白含量分別提高6.07%、10.32%、15.06%、16.92%、4.35%；可溶性糖含量分別提高8.19%、13.80%、7.16%、11.25%、6.88%。雙層膜覆蓋20 d處理對各指標(biāo)的影響不顯著。

3討論與結(jié)論

大蒜在3～5℃開始萌芽，超過26℃時其生長受到強(qiáng)烈抑制而進(jìn)入休眠狀態(tài)。有研究指出，同化物質(zhì)的輸入貯存可使大蒜側(cè)芽肥大，適宜的高溫（15～20℃）可促進(jìn)鱗莖的形成[11]。Lobell等[12]的研究結(jié)果表明，提高植物生長季的平均溫度會造成作物產(chǎn)量減少。也有研究認(rèn)為，高溫不利于作物營養(yǎng)物質(zhì)的積累，可導(dǎo)致減產(chǎn)[13～15]。本試驗結(jié)果顯示，適宜時間的雙層膜處理對大蒜的生長發(fā)育有明顯促進(jìn)作用，雙層膜覆蓋10 d可以適當(dāng)提高溫度，促進(jìn)鱗莖的形成和生長，同時避免春化作用的發(fā)生，提高獨頭率，該處理下大蒜株高、假莖長、假莖粗、葉寬及葉長均達(dá)最大。雙層膜處理時間過長不利于大蒜植株的生長，雙層膜覆蓋20 d導(dǎo)致后期溫度過高，大蒜生長受到抑制，也不利于獨頭蒜的形成。

葉綠素含量在一定范圍內(nèi)直接影響植物光合作用的強(qiáng)弱，葉綠素a和葉綠素b是高等植物葉綠體內(nèi)的重要光合色素，直接影響光合同化過程。類胡蘿卜素不僅是光能的捕獲者，還可保護(hù)葉綠素不受多余光照的傷害[16]。沈征言等[17]研究表明，高溫脅迫下，菜豆葉綠素含量明顯降低，光合作用受到抑制。Chaitanya等[18]研究表明，植物接受高溫處理的時間越長，其對葉綠素含量和光合速率的影響越大。也有研究表明，亞高溫和高溫處理下，番茄和小麥的葉綠素含量均下降[19，20]。本研究結(jié)果表明，雙層膜覆蓋能明顯提高大蒜葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）及類胡蘿卜素含量，且覆蓋10 d的效果最好，覆蓋時間過長，溫度長時間過高，葉綠素和類胡蘿卜素含量會降低。

植物葉片的光合速率反映了植物的物質(zhì)積累程度，是影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的根本因素[21～24]。已有學(xué)者指出，高溫脅迫易引起植物蛋白質(zhì)變性、氨毒害、膜傷害、光合速率下降、饑餓傷害等[25，26]，而光合作用是對高溫脅迫特別敏感的生理過程之一[27]。本研究表明，雙層膜覆蓋10 d有效提高了大蒜葉片的光合速率，促進(jìn)了光合產(chǎn)物的積累；雙層膜覆蓋20 d時，光合作用受到了一定程度的抑制，這與吳韓英等[28]在甜椒和韓笑冰等[29]在辣椒上的研究結(jié)果一致。

植物受到逆境脅迫時，其體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成被抑制且分解代謝加強(qiáng)，可溶性蛋白含量下降?？扇苄蕴鞘枪夂袭a(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)與累積的主要形式，高溫可影響光合作用，進(jìn)而影響可溶性糖的積累。本研究結(jié)果顯示，雙層膜覆蓋10 d可有效提高獨頭蒜鱗莖中可溶性蛋白及可溶性糖含量，而雙層膜覆蓋20 d則增幅較小甚至起到負(fù)面作用。此外，適宜時間的雙層膜覆蓋可顯著提高獨頭蒜中大蒜素和VC含量，雙層膜覆蓋10 d的效果最佳。

樂都紫皮獨頭蒜綜合營養(yǎng)品質(zhì)較好，單頭重最高，但獨頭率過低，不宜用于春季生產(chǎn)獨頭蒜。河北白溝獨頭蒜的品質(zhì)和單頭重次之，但獨頭率最高；與單層地膜覆蓋和雙層膜覆蓋20 d相比，雙層覆蓋膜處理10 d可有效提高獨頭蒜的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，春季播種獲得獨頭蒜應(yīng)選擇河北白溝大蒜，最佳雙層膜覆蓋處理時間為10 d。

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