不同青花菜品種在寧南山區(qū)的適應(yīng)性綜合評(píng)價(jià)

馮海萍， 劉曉梅， 白生虎， 謝 華， 楊冬艷

(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院種質(zhì)資源研究所， 銀川750002；2.寧夏固原原州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 寧夏 固原 756000)

青花菜(BrassicaoleraceaL. var.italica)又名西蘭花、綠菜花、木立花椰菜、綠花椰菜等，為十字花科蕓薹屬甘藍(lán)類(lèi)蔬菜變種之一。營(yíng)養(yǎng)豐富，富含抗癌活性最強(qiáng)的天然成分蘿卜硫素，被譽(yù)為“蔬菜皇冠”，能夠顯著降低癌癥、心腦血管疾病和近視等患病風(fēng)險(xiǎn)，備受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者青睞，現(xiàn)已成為一種國(guó)際性流行功能型蔬菜[1-4]。

近年來(lái)，青花菜在我國(guó)的種植面積逐步擴(kuò)大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)青花菜種植面積超過(guò)7.6萬(wàn)hm2，同比增加10%以上，2018年增長(zhǎng)更為明顯，目前，除海南、西藏外，青花菜種植在我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，產(chǎn)品基本上實(shí)現(xiàn)了周年供應(yīng)[5]。隨著世界市場(chǎng)對(duì)青花菜需求的不斷擴(kuò)大和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的逐步深入，青花菜的種植面積在寧夏地區(qū)逐年擴(kuò)大，現(xiàn)已在寧夏冷涼蔬菜產(chǎn)業(yè)中發(fā)展成為主要外銷(xiāo)蔬菜的骨干種類(lèi)之一，尤其是在寧夏環(huán)六盤(pán)山區(qū)域，近三年以青花菜、芹菜、娃娃菜、甘藍(lán)等為主要種類(lèi)栽培面積穩(wěn)定在2.67萬(wàn)hm2，占全區(qū)露地蔬菜近一半，截止2017年底，青花菜(含花椰菜)在寧夏南部山區(qū)種植面積超過(guò)3 300 hm2，占寧夏露地蔬菜種植面積的15.62%，主要分布于原州區(qū)、西吉縣、隆德縣等，地方特色突出，產(chǎn)量高，質(zhì)量?jī)?yōu)，上市季節(jié)優(yōu)勢(shì)顯著，產(chǎn)品銷(xiāo)往南方及區(qū)內(nèi)外市場(chǎng)。青花菜在寧夏發(fā)展勢(shì)頭良好，但在實(shí)際生產(chǎn)中，主要栽培品種都是從日本引進(jìn)，嚴(yán)重存在依賴(lài)進(jìn)口品種等制約性技術(shù)問(wèn)題。因此，本研究以寧夏南部山區(qū)冷涼蔬菜種植的青花菜為主要研究對(duì)象，以當(dāng)?shù)刂髟云贩N耐寒優(yōu)秀為對(duì)照進(jìn)行大田栽培品比篩選試驗(yàn)，并應(yīng)用主成分分析法對(duì)不同青花菜品種在寧南山區(qū)的栽培適應(yīng)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以篩選出適宜本地栽培的青花菜品種，為豐富寧夏露地冷涼蔬菜產(chǎn)業(yè)種類(lèi)品種和替代進(jìn)口品種提供有效指導(dǎo)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

供試材料為12個(gè)青花菜品種，分別為改良綠芯(引自遼寧東亞農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司)，炎秀(引自日本坂田公司)，法斯特(引自天津科潤(rùn)農(nóng)業(yè)科技股份有限公司)，中青11號(hào)(引自中蔬種業(yè)科技(北京)有限公司)，多福70、優(yōu)美(引自廈門(mén)中廈蔬菜種籽有限公司)，碧勝(引自臺(tái)灣合歡農(nóng)產(chǎn)有限公司)，優(yōu)冠(引自濟(jì)南京魯特種業(yè)有限公司)，綠霸王(引自云南惠農(nóng)種業(yè)有限公司)，綠天使(引自濟(jì)南天瑞種子有限公司)，耐寒優(yōu)秀(引自香港高華種子有限公司)，錦秀(引自山東圣城種業(yè)有限公司)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017—2018年在寧夏原州區(qū)姚磨閆堡永久性冷涼蔬菜種植基地內(nèi)進(jìn)行，土壤為輕壤土，肥力中等，水源為井水滴灌，前茬甘藍(lán)。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)[6]，每個(gè)品種為1個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)處理小區(qū)面積為30 m2(3 m×10 m)，共計(jì)36個(gè)小區(qū)。各品種均于4月16日育苗，5月16日定植，采用露地起壟覆膜雙行種植，壟面寬60 cm、高15 cm，壟間距40 cm，移栽株行距為40 cm×50 cm。整地時(shí)施入氮磷鉀(17-17-17)三元復(fù)合肥25 kg·(667 m2)-1，腐熟雞糞1 000 kg·(667 m2)-1，灌水方式采用膜下滴灌，其他管理同大田。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目及方法

在采收前每小區(qū)隨機(jī)取10株，測(cè)定生物學(xué)性狀、產(chǎn)量性狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀，其中生物學(xué)性狀、產(chǎn)量性狀各指標(biāo)均采用常規(guī)測(cè)量方法，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀采用紫外分光光度法、蒽酮比色法、考馬斯亮藍(lán)染色等方法測(cè)定[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同青花菜品種生物學(xué)特性的比較

由圖1可以看出，不同青花菜品種的植株高度、株幅差異較大。12個(gè)青花菜品種的植株高度在58.58～70.70 cm之間，其中炎秀的株高在70 cm以上，優(yōu)美的株高在60 cm以下，其他品種的植株高度在60～70 cm之間；碧勝、綠天使、炎秀的植株幅度均在80 cm以下，植株較直立，其他品種株幅均在80 cm以上，植株較平展。

圖1 不同青花菜品種生物學(xué)指標(biāo)比較

2.2 不同青花菜品種產(chǎn)量性狀分析

由表1可以看出，不同青花菜品種的花球橫徑、花球縱徑、花球指數(shù)、單球質(zhì)量、產(chǎn)量差異顯著。12個(gè)品種的花球橫徑在12.33～14.90 cm之間，其中錦秀、優(yōu)冠、碧勝、炎秀、綠天使的球形指數(shù)大于0.95，花球均較圓潤(rùn)；在單球質(zhì)量和產(chǎn)量方面，改良綠芯單球質(zhì)量和產(chǎn)量最高，分別為538.26 g和1 795.11 kg·(667 m2)-1，其次是綠天使，再次是對(duì)照品種耐寒優(yōu)秀，3個(gè)處理間無(wú)顯著差異，其他品種依次為法斯特>中青11號(hào)>綠霸王>碧勝>炎秀>錦秀>優(yōu)冠>多福70；改良綠芯、綠天使單球質(zhì)量和產(chǎn)量比對(duì)照分別增產(chǎn)4.38%和1.27%；多福70單球質(zhì)量和產(chǎn)量最低，分別為243.67 g和812.63 kg·(667 m2)-1，顯著低于其他品種。

表1 不同青花菜品種產(chǎn)量主要性狀的比較

2.3 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析

由表2可以看出，不同青花菜品種的維生素C含量、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白差異顯著。Vc含量最高的是改良綠芯，為78.19 mg·(100 g)-1，其次是綠天使，為77.90 mg·(100 g)-1，兩處理間無(wú)顯著差異，居第3位的是耐寒優(yōu)秀(ck)，含量為63.70 mg·(100 g)-1，與法斯特、綠霸王無(wú)顯著差異，含量最低的是優(yōu)美，為31.03 mg·(100 g)-1，顯著低于其他處理；可溶性糖含量最高的是改良綠芯，為32.19 mg·g-1，顯著高于其他處理，其次是耐寒優(yōu)秀，除與碧勝無(wú)顯著差異外，均與其他品種存在顯著性差異，含量最低的品種是優(yōu)冠，為16.07 mg·g-1，顯著低于其他處理；可溶性蛋白含量最高的是耐寒優(yōu)秀，為1.43 mg·g-1，其次是綠天使，兩處理間無(wú)顯著差異，均與其他品種存在顯著性差異，含量最低的品種是法斯特，為1.07 mg·g-1，顯著低于其他處理；可溶性固形物含量最高的是綠天使，為7.54 g·(100 g)-1，顯著高于其他處理，其次分別為耐寒優(yōu)秀>改良綠芯>綠霸王=法斯特>優(yōu)冠>中青11號(hào)>碧勝>優(yōu)美=多福70>錦秀，綠天使可溶性固形物較對(duì)照顯著提高3.29%，改良綠芯、綠霸王、法斯特、優(yōu)冠均與對(duì)照無(wú)顯著性差異，含量最低的品種是錦秀，為6.68 g·(100 g)-1，顯著低于其他處理。

表2 不同青花菜花品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要指標(biāo)的比較

2.4 栽培適應(yīng)性的綜合評(píng)價(jià)分析

選擇綜合特性中5個(gè)代表性狀：株幅、單球質(zhì)量、產(chǎn)量、Vc含量、可溶性固形物，按順序依次定義為X1～X5，利用SPSS 26.0軟件對(duì)其進(jìn)行主成分分析。由表3可知，前 2個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到 88.46%，基本解釋5個(gè)變量中的大部分信息。因此，取前2個(gè)主成分分別為第一主成分PC 1、第二主成分PC 2，并通過(guò)對(duì) 2個(gè)主成分的特征向量分析(表3)和X1～X5性狀指標(biāo)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立前2個(gè)主成分的線性回歸方程如下：

表3 主成分特征值、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率與特征向量

PC 1=-0.084X1+0.266X2+0.266X3+0.226X4+0.299X5+0.274X6

PC 2=0.915X1+0.134X2+0.134X3-0.229X4+0.473X5-0.109X6

第一主成分PC 1解釋了總變異信息的 67.51%，主要綜合了Vc含量、可溶性固形物、單球質(zhì)量、產(chǎn)量等性狀信息，且這些信息在第一主成分上呈正向分布，因此將 PC 1 稱(chēng)為品質(zhì)與產(chǎn)量性狀因子。第二主成分 PC 2 包含了原始信息的20.95%，主要綜合了株幅信息，且這些信息在第二主成分上呈正向分布，因此將 PC 2稱(chēng)為“植株幅度因子”。

將前2個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù)(a 1=67.51，a 2=20.95)建立綜合評(píng)價(jià)模型，S=(a 1×PC 1+a 2×PC 2)/(a 1+a 2)。根據(jù)2個(gè)主成分的線性回歸方程及綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算出12個(gè)青花菜品種各主因子得分和綜合得分并按分值高低排序，結(jié)果如表4所示。由表4可見(jiàn)，綜合得分超過(guò)當(dāng)?shù)刂髟云贩N耐寒優(yōu)秀(ck)的有改良綠芯、綠天使2個(gè)品種，說(shuō)明這2個(gè)品種在寧夏南部山區(qū)的栽培適應(yīng)性?xún)?yōu)于對(duì)照，主要原因可能是改良綠芯、綠天使在產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)中表現(xiàn)突出，適宜在寧夏南部山區(qū)及相似冷涼區(qū)推廣應(yīng)用，其他參試品種綜合得分均低于對(duì)照，尤其是多福70，綜合評(píng)價(jià)得分明顯低于其它品種，不適宜本區(qū)推廣應(yīng)用。

表4 不同青花菜品種綜合得分及排名

3 討論與結(jié)論

冷涼蔬菜也稱(chēng)為高原夏菜、高山蔬菜、錯(cuò)季蔬菜、反季節(jié)蔬菜等，是以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向、利用高海拔地區(qū)夏季涼爽、日照充足、晝夜溫差大等自然條件特點(diǎn)，生產(chǎn)出富含維生素C、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的高品質(zhì)蔬菜[8]，當(dāng)前冷涼蔬菜產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，生產(chǎn)基地主要分布全國(guó)10多個(gè)省市120多個(gè)高海拔市、縣，寧夏六盤(pán)山區(qū)也涉在其中，現(xiàn)已成為該區(qū)夏菜南下的重要基地和支撐鄉(xiāng)村振興促進(jìn)農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)之一[9-10]。

作物產(chǎn)量和品質(zhì)受品種自身的遺傳特性、生產(chǎn)方式、生長(zhǎng)環(huán)境等的綜合影響，品種自身的遺傳特性是決定作物產(chǎn)量的內(nèi)因，生產(chǎn)方式、生長(zhǎng)環(huán)境為外因[12-13]；品種是蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，它決定了蔬菜的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)量是衡量品種生產(chǎn)潛能與栽培適應(yīng)性的重要標(biāo)準(zhǔn)[14]，品質(zhì)是實(shí)現(xiàn)其商品價(jià)值的重要因素，可滴定酸、可溶性糖、維生素C等均與果實(shí)的口感、風(fēng)味以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有著密切的關(guān)系[15]，可滴定酸較高或較低均影響果實(shí)的口感[16]，維生素C、可溶性糖是影響蔬菜及果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味品質(zhì)的決定性因素，其含量直接決定蔬菜的口味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并影響蔬菜的商用價(jià)值[17-18]。本試驗(yàn)表明，不同青花菜品種的生物學(xué)特性、產(chǎn)量性狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)之間存在顯著性差異，碧勝、綠天使、炎秀的植株較直立，其他品種植株較平展。改良綠芯、綠天使與當(dāng)?shù)刂髟云贩N耐寒優(yōu)秀(ck)相比，均無(wú)顯著性差異，較ck分別增產(chǎn)4.38%和1.27%，球形指數(shù)均在0.90以上，花球較圓潤(rùn)。改良綠芯、綠天使維生素C含量顯著高于ck，較ck分別提高22.75%和22.30%；綠天使可溶性固形物顯著高于ck，較ck提高3.29%，改良綠芯、綠霸王、法斯特、優(yōu)冠均與ck無(wú)顯著性差異；參試品種的可溶性蛋白含量均低于ck處理，其中綠天使與ck無(wú)顯著差異，除了改良綠芯外，其他參試品種的可溶性糖含量均低于ck處理，其中碧勝與ck無(wú)顯著差異。

品種栽培適應(yīng)性是由它的內(nèi)部基因和外部生長(zhǎng)環(huán)境共同決定的，其適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，且各指標(biāo)間存在相關(guān)性。目前，綜合評(píng)價(jià)方法廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究中，主要包括層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、主成分分析法、因子分析法等，其中主成分綜合統(tǒng)計(jì)分析法可以將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)，以特征向量和累計(jì)貢獻(xiàn)率大小來(lái)決定主成分的組成因子，可以全面權(quán)衡每個(gè)性狀在某個(gè)品種中所處的位置和分量，充分了解每個(gè)品種在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性，較為科學(xué)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)作物的適應(yīng)性[19-21]。本試驗(yàn)表明，第一主成分主要綜合了營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量性狀信息，貢獻(xiàn)率為67.51%；第二主成分主要綜合了植株生物學(xué)性狀信息，貢獻(xiàn)率為20.95%；這與實(shí)際生產(chǎn)中要求青花菜品種產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好相符合；通過(guò)對(duì)前2個(gè)主成分的表達(dá)式和貢獻(xiàn)率建立綜合評(píng)價(jià)模型， 結(jié)果表明，綜合得分超過(guò)對(duì)照品種的有改良綠芯、綠天使這2個(gè)品種，適宜在寧夏南部山區(qū)種植及相似冷涼區(qū)推廣種植，其他品種綜合得分均低于對(duì)照，尤其是多福70綜合評(píng)價(jià)得分明顯低于其它品種，不適宜本區(qū)推廣應(yīng)用。

綜上所述，在12個(gè)青花菜品種中，改良綠芯、綠天使這2個(gè)品種的綜合表現(xiàn)優(yōu)于其它品種，最適宜寧夏南部山區(qū)種植，可作為今后寧南山區(qū)露地青花菜早夏季栽培優(yōu)勢(shì)品種發(fā)展。