不同播種期對(duì)露地越冬菠菜生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響

阿迪力·阿卜來提，賈 凱，張 妮，羅燕梅，許 豪，馬麗娜，高 杰

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院/新疆特色園藝作物種質(zhì)資源與高效生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】菠菜屬黎科菠菜屬，一、二年生草本植物，被稱波斯草、赤根菜、角菜[1]。按照栽培季節(jié)菠菜一般分為春菠菜、夏菠菜、秋菠菜、越冬菠菜等，屬于四季供應(yīng)的蔬菜[2]。分期播種可有不同的光溫組合，能使同一氣象條件與作物的多個(gè)生育期相遇，是研究適宜播期的常用方法[3,4]。研究不同播種期對(duì)越冬菠菜生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響，對(duì)菠菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】菠菜品質(zhì)主要包括形態(tài)性狀、質(zhì)地風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和安全品質(zhì)等[5]。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)主要包括維生素、蛋白質(zhì)、可溶性糖、纖維素和礦物質(zhì)，含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有很高的食療藥用價(jià)值。研究表明，菠菜也是一種硝酸鹽、草酸易累積型蔬菜[6-8]，有研究表明，蔬菜中硝酸鹽以綠葉類蔬菜和食根類蔬菜含量較高[9]。影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)的因素很多，播種期也是其中之一。雷霞等[10]研究不同播種期對(duì)黔草4號(hào)鴨茅種子產(chǎn)量的影響認(rèn)為，隨著播期的延后生育期縮短，產(chǎn)量降低。宋街明等[11]研究不同播種期對(duì)烤煙煙苗品質(zhì)的影響.認(rèn)為3月播種的烤煙煙苗的品質(zhì)較優(yōu)，壯苗指數(shù)最高。李錫香等[12]試驗(yàn)表明，9月播種的菠菜生長(zhǎng)期氣溫較高，不利于VC的積累，而且采后損失快。9至10月播種者光合積累多，呼吸消耗逐漸減少，有利于VC的積累。嚴(yán)青等[13]研究表明，牧草幼苗的電解質(zhì)隨著溫度下降表現(xiàn)為逐漸上升的趨勢(shì)。王明霞等[14]研究表明，在相同種植環(huán)境中，冬天蔬菜中硝酸鹽含量高于夏天的。最先使用分期播種來研究光、熱、水分條件與植物生長(zhǎng)特性的關(guān)系[15]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】有關(guān)越冬菠菜栽培方面的研究報(bào)道很多，但不同播種期對(duì)露地越冬菠菜安全品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和生長(zhǎng)發(fā)育的影響方面研究報(bào)道較少，在新疆地區(qū)幾乎未見報(bào)道。研究新疆北疆地區(qū)不同播種期對(duì)露地越冬菠菜生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究不同播種期對(duì)越冬菠菜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，篩選符合高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培最適播種時(shí)間，為新疆北疆地區(qū)露地越冬菠菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。試驗(yàn)選擇美國(guó)大葉和綠冠369兩個(gè)菠菜品種，設(shè)計(jì)3個(gè)不同的播種期，分別于2018年8月15日、8月25日和9月15日播種。8月15日播種后平均溫度接近25℃左右，8月25日播種后平均溫度20℃左右，9月15日播種后平均溫度15℃左右。不同的2個(gè)品種各播種期重復(fù)3 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積6 m2(寬2 m、長(zhǎng)3 m)，1個(gè)小區(qū)6行，行間距為30 cm，種子條播后定期觀察生長(zhǎng)情況并及時(shí)澆水，次年開春于2019年4月9日開始采收測(cè)定其幾項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。

1.2 方 法

1.2.1 形態(tài)指標(biāo)測(cè)定

各小區(qū)隨機(jī)取9株，清理受凍腐爛的葉片后數(shù)具有商品價(jià)值的葉片數(shù)量，采用鋼卷尺測(cè)定其株高和葉柄長(zhǎng)、采用YMJ-C型葉面積測(cè)定儀測(cè)其葉片面積。

1.2.2 有效產(chǎn)量測(cè)定

各小區(qū)同樣的位置選取4 m2進(jìn)行采收，清理無商品價(jià)值的葉片后采用電子天秤測(cè)定產(chǎn)量。

1.2.3 抽薹時(shí)間和抽薹率測(cè)定

每天上、下午2次觀察各小區(qū)未采收的試驗(yàn)菠菜，第1株菠菜抽薹開始記錄抽薹時(shí)間。并其中隨機(jī)選取20株，定期觀察抽薹率。

1.2.4 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

以品種和播種期為單位，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取生長(zhǎng)一致的植株樣品2 kg，去根洗凈后放置于-20℃的冰箱中備用，測(cè)定時(shí)每個(gè)樣品分別取3份對(duì)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算其平均值。VC含量測(cè)定采用2,6-二氯靛酚滴定法[16]；可溶性糖含量測(cè)定采用蔥酮比色法[17]；可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[18]；硝酸鹽含量測(cè)定采用紫外分光光度法[19]；草酸含量測(cè)定采用酸堿滴定法[20]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用WPS對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期對(duì)2個(gè)越冬菠菜形態(tài)指標(biāo)影響

研究表明，在不同播種期2個(gè)菠菜品種的株高8月25日播種的高于其它2個(gè)播種者。同一個(gè)播種期內(nèi)綠冠369株高高于美國(guó)大葉。美國(guó)大葉有效葉片數(shù)量隨播種期的延后呈遞增趨勢(shì)，而綠冠369有效葉片數(shù)量8月25日播種高于其它2個(gè)播種者。美國(guó)大葉與綠冠369葉柄長(zhǎng)和葉面積隨播種期的延后呈遞減趨勢(shì)。表1

表1 不同播種期下2個(gè)越冬菠菜形態(tài)指標(biāo)變化

2.2 不同播種期對(duì)2個(gè)越冬菠菜抽薹時(shí)間與抽薹率的影響

研究表明，美國(guó)大葉8月15日和8月25日播種均4月16日開始抽薹，9月15日播種者4月25日開始抽薹，與前2個(gè)播種者相比晚9 d。5月2日美國(guó)大葉前2個(gè)播種期的抽薹率達(dá)100%，最后一個(gè)播種期的抽薹率達(dá)86.67%；綠冠3698月15日播種者4月11日開始抽薹，8月25日播種者4月13日開始抽薹，而9月15日播種者4月18日開始抽薹，前兩個(gè)播種期的抽薹時(shí)間相差2 d，而最后一個(gè)播種期與前2個(gè)播種期的抽薹時(shí)間相比相差分別為7和5 d。2個(gè)菠菜品種9月15日播種時(shí)抽薹時(shí)間最晚，與前2個(gè)播種期的差距相對(duì)來說較長(zhǎng)，有利于生產(chǎn)。表2

表2 不同播種期下2個(gè)越冬菠菜抽薹時(shí)間和抽薹率變化

2.3 不同播種期對(duì)2個(gè)越冬菠菜產(chǎn)量的影響

研究表明，美國(guó)大葉有效產(chǎn)量隨播種期的推遲呈遞增趨勢(shì)，綠冠369有效產(chǎn)量8月25日播種的最高，有效產(chǎn)量為2 598.92 kg/667m2，8月15日播種的最低，產(chǎn)量為1 335.39 kg/667m2。表3

表3 不同播種期下2個(gè)越冬菠菜有效產(chǎn)量變化

2.4 不同播種期對(duì)2個(gè)越冬菠菜品質(zhì)的影響

研究表明，美國(guó)大葉VC含量各播種期有顯著差異，8月15日播種VC含量最高，8月25日播種VC含量最低，綠冠369 VC含量也是8月15日播種時(shí)最高。2個(gè)菠菜品種9月15日播種者可溶性蛋白含量顯著低于其它2個(gè)播種者。美國(guó)大葉和綠冠369可溶性糖含量8月25日播種者最高，分別為20.18和20.66(mg/g)，顯著高于其它2個(gè)播種者。安全品質(zhì)指標(biāo)中，2個(gè)菠菜品種的草酸含量隨播種期的延后呈遞減趨勢(shì)，各播種期有顯著差異。美國(guó)大葉硝酸鹽含量8月15日播種者顯著高于其它2個(gè)播種期，而綠冠369 9月15日播種者顯著低于前2個(gè)播種的，2個(gè)越冬菠菜8月15日播種者采收時(shí)的草酸和硝酸鹽含量最高，9月15日播種者的草酸和硝酸鹽含量最低。表4

表4 不同播種期下2個(gè)越冬菠菜品質(zhì)變化

3 討 論

3.1 不同播種期對(duì)越冬菠菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響

播種時(shí)間對(duì)2個(gè)越冬菠菜葉柄長(zhǎng)和葉面積的影響較明顯，播種時(shí)間越早葉柄就越長(zhǎng)，葉面積也越大。葉柄長(zhǎng)和葉面積隨播種期的延后呈遞減趨勢(shì)，入冬前的溫度和光周期會(huì)影響越冬菠菜的生長(zhǎng)發(fā)育，入冬前生長(zhǎng)指標(biāo)的大小也決定采收時(shí)生長(zhǎng)指標(biāo)的大小，但也不是絕對(duì)的正相關(guān)關(guān)系，若有效葉片數(shù)和株高等生長(zhǎng)指標(biāo)。美國(guó)大葉有效葉片數(shù)量隨播種期的推遲呈遞增趨勢(shì)，播種期越早有效葉片數(shù)量越少，2個(gè)菠菜品種8月25日播種者的株高高于其它2個(gè)播種者，生長(zhǎng)指標(biāo)的大小不僅與入冬前的生長(zhǎng)條件相關(guān)，還與菠菜經(jīng)過一系列低溫脅迫后，開春時(shí)隨著溫度的升高調(diào)節(jié)自身生長(zhǎng)能力相關(guān)。

菠菜是葉菜類蔬菜，葉片是其采收器官，對(duì)其采收適期沒有明確的界定，國(guó)外有幼苗期采收的(稱為baby spinach)[21]，多數(shù)是在大苗時(shí)采收，一般在抽薹以前，抽墓早晚是決定菠菜采收時(shí)間和商品價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn)。前人研究表明，在不同的光周期下菠菜抽墓所需時(shí)間不同，且不同品種的菠菜抽墓所需時(shí)間差異也很大[22]。試驗(yàn)結(jié)果表明，美國(guó)大葉8月15日播種者次年開春后4月16日開始抽薹，而綠冠369菠菜8月15日播種者次年開春后4月11日開始抽薹，同一播種期的綠冠369菠菜抽薹時(shí)間早于美國(guó)大葉，說明不同品種的菠菜抽薹所需時(shí)間有所差異。但美國(guó)大葉8月15日和8月25日播種者間有10 d的差距，可這2個(gè)播種者次年開春后同一時(shí)間開始抽薹，且時(shí)間段的抽薹率8月25日播種的大于8月15日播種的，從形態(tài)指標(biāo)來看兩者有差距，美國(guó)大葉8月25日播種的株高和有效葉片數(shù)量大于8月15日播種的，形態(tài)指標(biāo)的大小也決定抽薹時(shí)間和抽薹率。

3.2 不同播種期對(duì)越冬菠菜產(chǎn)量的影響

2個(gè)菠菜品種8月15日播種的有效產(chǎn)量最低。以幾項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)來看，2個(gè)菠菜品種有效葉片數(shù)量與有效產(chǎn)量的增加成正比，播種時(shí)間太早越冬后腐爛的葉片越多，有效葉片數(shù)量就會(huì)降低，因此，在新疆北疆地區(qū)8月25日以后播種可以達(dá)到高產(chǎn)栽培的目的。

3.3 不同播種期對(duì)越冬菠菜品質(zhì)的影響

前2個(gè)播種期的越冬菠菜可溶性蛋白和可溶性糖等2個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)顯著大于最后1個(gè)播種期?？扇苄蕴呛涂扇苄缘鞍鬃鳛橹饕臐B透物質(zhì)，可以增加細(xì)胞內(nèi)的溶質(zhì)濃度，降低植物細(xì)胞的冰點(diǎn)，而減少對(duì)細(xì)胞的傷害[23]。姚明華[24]研究表明，植物體內(nèi)的可溶性蛋白隨溫度的降低而上升。研究不同的是，3個(gè)不同播種期的越冬菠菜入冬前各生長(zhǎng)階段所遇的溫度有所不同，但下雪入冬后不同生長(zhǎng)階段幼苗經(jīng)歷同樣的低溫，播期越晚所遇低溫的速度越快，而9月15日播種者入冬后可溶性蛋白和可溶性糖含量顯著低于前2個(gè)播種期，依然安全越冬。溫度的變化速度，變化過程和幼苗的生長(zhǎng)情況也會(huì)影響可溶性糖和蛋白含量；另外，不同播種期對(duì)越冬菠菜安全品質(zhì)指標(biāo)的影響較明顯，隨播種期的延后2個(gè)菠菜品種草酸含量呈遞減趨勢(shì)，各播種期有顯著差異。硝酸鹽含量8月15日播種最高，9月15日播種的最低。前人研究表明，植物體內(nèi)的硝酸鹽含量也會(huì)隨著植株生長(zhǎng)期的不同而變化。蔬菜中硝酸鹽的含量會(huì)隨著株齡的增加而減少，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因應(yīng)該是蔬菜生長(zhǎng)前期根系活力較高，吸收硝態(tài)氮的能力較強(qiáng)，而生長(zhǎng)后期吸收能力逐漸減弱[25]。而試驗(yàn)結(jié)果相反，不同播種期的2個(gè)越冬菠菜株齡越大硝酸鹽含量越高，其原因應(yīng)該是入前后的生長(zhǎng)情況有關(guān)，播種期越早入冬前的生長(zhǎng)狀況較好，吸收硝態(tài)氮的能力也較強(qiáng)，播種期越晚，氣溫下降速度快，苗子的生長(zhǎng)速度較慢，吸收硝態(tài)氮的能力較弱，開春后隨著氣溫升高各播種期的越冬菠菜生長(zhǎng)旺盛，吸收硝態(tài)氮的能力也變高，播期早的吸收硝態(tài)氮大于播種期晚的。

4 結(jié) 論

新疆北疆地區(qū)冬季積雪較厚，沒有采取任何保溫措施的條件下，秋播的美國(guó)大葉和綠冠369兩個(gè)菠菜品種均能在露地安全越冬，但秋季不同播種時(shí)間對(duì)菠菜越冬后的生長(zhǎng)發(fā)育、品質(zhì)和產(chǎn)量有所影響。8月15日播種2個(gè)菠菜品種產(chǎn)量最低，抽薹時(shí)間早，且草酸含量和硝酸鹽含量最高。根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁?，隨播種期的延后平均溫度逐漸降低，2個(gè)菠菜品種的草酸含量也伴隨著播種時(shí)間的延后顯著降低，8月25日和9月15日播種美國(guó)大葉產(chǎn)量相比8月15日播種者分別增加1.28和1.44倍。而綠冠369產(chǎn)量分別增加1.95和1.58倍。新疆北疆地區(qū)越冬菠菜8月25日以后當(dāng)?shù)仄骄鶞囟冉档?5～20℃時(shí)播種為宜。