寧夏南部山區(qū)夏播胡蘿卜品種篩選及綜合評價

馮海萍，金志蕓

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所 銀川 750002）

胡蘿卜（L.）為傘形花科二年生植物，10 世紀(jì)前起源于阿富汗，13 世紀(jì)傳播到中國和意大利，現(xiàn)是我國主要根菜之一。胡蘿卜的肉質(zhì)根中富含糖類、脂肪、揮發(fā)油、胡蘿卜素、維生素、花青素等營養(yǎng)成分，具有保護呼吸道、消化道、泌尿系統(tǒng)等的上皮細胞組織的功能，還具有降低慢性疾病的發(fā)生率和增強人體免疫力等保健功能和藥用價值，素有“小人參”之稱，現(xiàn)今已成為人們餐桌上不可缺少的食物。

我國是世界上面積與產(chǎn)量最大的胡蘿卜生產(chǎn)國，據(jù)研究報道，我國種植面積約占世界胡蘿卜總種植面積的40%，總產(chǎn)量達33%，主要分布在華北、華中、西北、東北的部分省份。寧夏環(huán)六盤山區(qū)域是西北高原夏菜（冷涼蔬菜）的主要生產(chǎn)區(qū)域之一，該區(qū)域地處黃土高原上六盤山北麓清水河畔，具有夏季涼爽、日照充足、晝夜溫差大、病蟲害發(fā)生少等自然條件特點，年均日照時數(shù)為2 518.2 h，年均溫6.1 ℃，年均降水量492.2 mm，年蒸發(fā)量1 753.2 mm，無霜期152 d，是適宜喜溫與冷涼的胡蘿卜高品質(zhì)生產(chǎn)的優(yōu)勢區(qū)域。該區(qū)域以娃娃菜、芹菜、西藍花、胡蘿卜等為主要種植種類，栽培面積近3 萬hm，因其地方特色突出，季節(jié)優(yōu)勢顯著，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，現(xiàn)已成為寧夏南部山區(qū)夏菜南下的重要基地。

優(yōu)良品種的引選和應(yīng)用是農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)高效的關(guān)鍵。在此背景下，為豐富寧夏露地冷涼胡蘿卜優(yōu)勢品種，提高菜農(nóng)的種植收益，筆者以胡蘿卜為主要研究對象，結(jié)合寧夏南部山區(qū)生產(chǎn)實際與市場需求，基于理論篩選，以當(dāng)?shù)胤N植面積較大的金駿紅8號為對照進行大田栽培品種篩選試驗，采用主成分分析和隸屬函數(shù)綜合分析相結(jié)合法對17 個胡蘿卜品種的栽培適應(yīng)性進行綜合評價，篩選出適宜寧夏南部山區(qū)栽培的高產(chǎn)高質(zhì)胡蘿卜品種，為豐富寧夏露地冷涼蔬菜產(chǎn)業(yè)適宜品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的17 個胡蘿卜品種分別為：中廈5585、富吉和富祥引自廈門中廈蔬菜種子有限公司，19-9 引自大連米可多國際種苗公司，春秋鼎盛引自鳳鳴雅世科技發(fā)展有限公司，孟德爾、孟德爾3 號、孟德爾5 號、紅參林、紅秋菊、沃克2 號、一品梅引自青島五豐果菜發(fā)展有限公司，巨紅一號引自寧夏巨豐種業(yè)有限公司，紅尊818 引自北京大一韓日國際種苗有限公司，艷紅100 引自北京布蘭澤農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，金駿紅8 號和仙紅為北京多良農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。其中，以當(dāng)?shù)胤N植面積較大的金駿紅8 號為對照。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2020 年5—9 月在寧夏固原市原州區(qū)曹洼萬畝冷涼蔬菜種植基地內(nèi)進行。該試驗地位于東經(jīng)106.229°、北緯36.095°，供試土壤為輕壤土，肥力中等，水源為庫水。試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，每個品種為1 個處理，共17 個處理，每個處理3 次重復(fù)，每個處理小區(qū)面積為2.7 m×10.0 m，共計51 個小區(qū)。各品種均于2020 年5 月10 日播種，9 月15 日采收，均采用露地雙起壟種繩線播種植，雙壟間距20 cm，上壟寬30 cm，下壟寬40 cm，壟高25～30 cm，種子包裹在種繩間距3 cm，每個處理種植4 壟，每壟種植2 行，長度10.0 m，出苗后間苗至株距為6～8 cm，小行距為15 cm，保證種植密度2.8 萬株·667 m左右。整地時每667 m施入氮磷鉀三元復(fù)合肥50 kg，腐熟牛糞5 m，灌水方式采用噴灌，其他管理同普通大田。

1.3 測試項目及方法

在采收前每小區(qū)隨機取10 株，測定肉質(zhì)根性狀、產(chǎn)量性狀、營養(yǎng)品質(zhì)性狀。其中肉質(zhì)根性狀、產(chǎn)量性狀各指標(biāo)均采用常規(guī)測量方法，出現(xiàn)根開裂、根分叉、根彎曲、根長須等不能作為商品根的均統(tǒng)算為畸形根。營養(yǎng)品質(zhì)性狀測定：維生素C 含量按照GB 5009.86—2016 測定，粗纖維含量按照GB/T 5009.10—2003 測定，可溶性固形物含量采用手持折射儀測定，水溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016 對所有試驗數(shù)據(jù)進行整理，采用SPSS 26.0 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和主成分分析，采用以下公式對數(shù)據(jù)依次進行隸屬函數(shù)值[U（X）]、權(quán)重（W）及綜合評價（值）的計算。

式中，表示不同胡蘿卜品種第個綜合指標(biāo)，表示第個綜合指標(biāo)的最小值，表示第個綜合指標(biāo)的最大值。

式中，表示不同胡蘿卜品種第個綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)重要程度即權(quán)重，P表示不同胡蘿卜品種第個綜合指標(biāo)的貢獻率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同胡蘿卜品種生育時期的比較

由表1 可知，17 個參試的胡蘿卜品種均于播種后15～20 d 陸續(xù)出苗，除中廈5585、紅尊818 和紅參林3 個品種出苗晚于對照1～2 d 外，其他品種均早于或與對照同時出苗，其中巨紅一號、富吉、沃克2 號、紅秋菊、一品梅5 個品種出苗較早，較對照早3 d。從生育期來看，孟德爾、紅參林、中廈5585 的全生育期與CK 相同，春秋鼎盛、紅尊818、仙紅最長，為138 d，較對照多6 d，其他參試品種的生育期較CK 少3～9 d。

表1 各參試胡蘿卜品種的生育期

2.2 不同夏播胡蘿卜品種的肉質(zhì)根形態(tài)性狀比較

由表2 可知，17 個參試的胡蘿卜品種根色除艷紅100、仙紅為深紅色外，其他品種均為橘紅色；根形除孟德爾3 號、富祥、艷紅100、中廈5585、紅尊818、仙紅為長圓柱形外，其他品種均為長圓錐形；各參試品種根長在16.98～29.53 cm，根長長于20 cm 的有9 個品種，依次為艷紅100＞仙紅＞巨紅一號＞紅秋菊＞春秋鼎盛＞金駿紅8 號＞富祥＞富吉＞孟德爾3 號，其中艷紅100 根長最長，為29.53 cm，顯著高于其他處理；其次是仙紅、巨紅一號，根長分別為23.98、22.31 cm，均與對照無顯著性差異；紅參林根長最短，為16.98 cm，除與孟德爾5號、沃克2 號、一品梅、紅尊818 無顯著差異外，顯著低于其他品種和對照；各參試品種根肩粗在3.70～5.00 cm，以春秋鼎盛根肩粗最大，為5.00 cm，其次是巨紅一號，為4.86 cm，再次是孟德爾3 號，為4.80 cm，3 者間無顯著性差異，但均與對照存在顯著差異；各參試品種根中粗在3.33～4.61 cm，以金駿紅8 號（CK）根中粗最大，為4.61 cm，其次是孟德爾，為4.54 cm，再次是孟德爾5 號和一品梅，均為4.43 cm，4 個品種間無顯著性差異；各參試品種根尾粗在2.17～3.07 cm，以孟德爾3 號根尾粗最大，為3.07 cm，其次是艷紅100，為2.95 cm，再次是中廈5585，為2.88 cm，3 個品種間無顯著性差異，但均與對照存在顯著差異。

由表2 可知，根心柱以19-9 最小，為1.03 cm，其次是巨紅一號，為1.07 cm，再次是艷紅100，為1.09 cm，3 個品種間差異不顯著，但這3 個處理除與富祥、春秋鼎盛、孟德爾3 號品種間無顯著差異外，均顯著低于其他品種和對照；畸形根所占比例最小的為仙紅，畸形根率為6.94%，除與孟德爾3號、巨紅一號、艷紅100、沃克2 號品種間無顯著差異外，均顯著低于其他品種和對照，畸形根率最高的是富吉，畸形根率為13.06%，其次是19-9 品種，為12.92%，與對照差異不顯著。

表2 不同夏播胡蘿卜品種肉質(zhì)根主要形態(tài)性狀比較

綜上所述，艷紅100、仙紅的根長較長，根尾粗/根肩粗較高，其根形屬于長圓柱形；巨紅一號、紅秋菊、春秋鼎盛、金駿紅8 號（CK）根較長，根尾粗/根肩粗較低，其根形屬于長圓錐形。

2.3 不同夏播胡蘿卜品種產(chǎn)量性狀分析

由圖1 可以看出，不同胡蘿卜品種的單根質(zhì)量、667 m產(chǎn)量差異顯著，17 個品種胡蘿卜的單根質(zhì)量在166.65～350.08 g，單根質(zhì)量高于250 g 的主要有艷紅100、孟德爾3 號、巨紅一號、春秋鼎盛、金駿紅8 號、紅秋菊、孟德爾、仙紅8 個品種，其中艷紅100 單根質(zhì)量最大，為350.08 g，顯著高于其他品種和對照；孟德爾3 號、巨紅一號、春秋鼎盛、紅秋菊與對照無顯著性差異；孟德爾、孟德爾5 號、富祥、富吉、19-9、紅參林、沃克2 號、中廈5585、一品梅、紅尊818、仙紅顯著低于對照。參試的17 個胡蘿卜品種的667 m產(chǎn)量高于6000 kg 主要有艷紅100、孟德爾3 號、巨紅一號、春秋鼎盛、金駿紅8號、紅秋菊、孟德爾7 個品種，其中艷紅100 產(chǎn)量最高，為8 108.24 kg·667 m，顯著高于其他品種，較對照顯著增產(chǎn)19.37%，其次是孟德爾3 號，為7 663.98 kg·667 m，再次是巨紅一號，為7 476.27 kg·667 m，隨后是春秋鼎盛，3 個品種間無顯著性差異，均顯著高于對照品種，較對照品種分別增產(chǎn)12.83%、10.07%和7.37%。

圖1 不同夏播胡蘿卜品種產(chǎn)量性狀的比較

2.4 不同夏播胡蘿卜品種營養(yǎng)品質(zhì)分析

由圖2、3 可以看出，不同胡蘿卜品種的維生素C、可溶性固形物、粗纖維、水溶性蛋白含量存在差異。由圖2 可知，17 個品種胡蘿卜的維生素C 含量在7.06～15.17 mg·100 g，其中以巨紅1 號含量最高，其次是仙紅，再次是艷紅100，較對照分別顯著增加5.10、4.76、4.60 mg·100 g；可溶性固形物含量在6.77～9.53 g·100 g，其中以一品梅含量最高，其次是孟德爾3 號，再次是艷紅100，均顯著高于對照。

圖2 不同夏播胡蘿卜品種維生素C、可溶性固形物含量比較

由圖3 可知，17 個品種胡蘿卜的粗纖維含量在0.78～0.95 g·100 g，其中有9 個品種顯著高于對照，且以仙紅含量最高，為0.95 g·100 g，顯著高于其他品種；其次是中廈5585，為0.90 g·100 g，再次是19-9，含量為0.89 g·100 g，居第4 位的是一品梅，3 個處理間差異不顯著，但均顯著高于對照。僅艷紅100 和紅秋菊2 個品種的水溶性蛋白含量顯著高于對照，較對照分別增加0.67、0.13 g·100 g。

圖3 不同夏播胡蘿卜品種粗纖維、水溶性蛋白含量比較

2.5 不同夏播胡蘿卜品種主成分分析評價

選擇綜合特性中的7 個代表性狀：單根質(zhì)量、產(chǎn)量、根長、根肩粗、根中粗、粗纖維含量、維生素C含量，通過主成分分析將代表性7 個性狀指標(biāo)轉(zhuǎn)化為2 個互不相關(guān)的綜合指標(biāo)。由表3 可以看出，前2 個主成分的方差累計貢獻率達到85.30%，基本解釋7 個變量中的大部分信息。因此，取前兩個主成分分別為第一主成分（PC1）、第二主成分（PC2），對2 個主成分的特征向量進行分析。

表3 主成分特征值、貢獻率、累計貢獻率與特征向量

第一主成分的特征值為3.86，貢獻率為55.10%，主要綜合了單根質(zhì)量、產(chǎn)量、根長、根肩粗、根中粗等根形和產(chǎn)量性狀信息，且這些信息在第1主成分上呈正向分布，因此將第一主成分稱為根形和產(chǎn)量性狀因子。

第二主成分的特征值為2.11，貢獻率為30.20%，主要綜合了粗纖維、維生素C 含量等品質(zhì)性狀信息，且這些信息在第2 主成分上呈正向分布，因此將第二主成分稱為品質(zhì)性狀因子。

將前2 個主成分的方差貢獻率作為權(quán)重系數(shù)（a1=55.10，a2=30.20）建立綜合評價模型，S=（a1×PC1+a2×PC2）/（a1+a2）。根據(jù)2 個主成分的線性回歸方程及綜合評價模型，計算出17 個胡蘿卜品種綜合指標(biāo)值和主成分綜合得分，并按分值高低排序。結(jié)果如表4 所示，綜合得分超過金駿紅8 號的有艷紅100、仙紅、巨紅一號、孟德爾3 號、春秋鼎盛、中廈5585 共6 個品種，說明這6 個品種在寧夏南部山區(qū)的栽培適應(yīng)性要優(yōu)于對照品種。

2.6 不同夏播胡蘿卜品種隸屬函數(shù)分析評價

采用隸屬函數(shù)法對各個胡蘿卜品種生物學(xué)性狀進行標(biāo)準(zhǔn)化處理（表4），其中綜合評價值可以反映各個參試胡蘿卜品種的栽培適應(yīng)性能力，值越大表明該品種綜合適應(yīng)性越好。綜合評價值超過對照的有艷紅100、仙紅、巨紅一號、富吉、春秋鼎盛、孟德爾3 號、中廈5585、一品梅8 個品種。其中，艷紅100 綜合評價值最大，為0.91，表明在這17 個品種中其綜合性狀最好；其次是仙紅和巨紅一號，分別為0.79 和0.76。

表4 不同胡蘿卜品種綜合得分及排名

3 討論與結(jié)論

品種是蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，在實際生產(chǎn)中，評價品種不僅考慮產(chǎn)量，還需考慮品質(zhì)，產(chǎn)量是衡量品種生產(chǎn)潛能與栽培適應(yīng)性的重要指標(biāo)，品質(zhì)是實現(xiàn)其商品價值的重要因素，直接決定著蔬菜的口味和營養(yǎng)價值，根心柱是次生木質(zhì)部，養(yǎng)分含量相對較少，其大小是評價蘿卜品種品質(zhì)好壞的一個重要指標(biāo)，心柱越細品質(zhì)越好。本試驗表明，在寧夏南部山區(qū)氣候冷涼、環(huán)境干燥條件下，不同胡蘿卜品種的物候期、肉質(zhì)根及產(chǎn)量性狀、營養(yǎng)品質(zhì)之間存在差異。與對照品種相比，19-9、巨紅一號、艷紅100、富祥、春秋鼎盛、孟德爾3 號的根心柱較??；艷紅100、仙紅的根為長圓柱形，受市場歡迎，且仙紅、孟德爾3 號、巨紅一號、艷紅100、沃克2 號品種畸形率較低，商品性好。與對照品種相比，艷紅100、孟德爾3 號、巨紅一號、春秋鼎盛分別顯著增產(chǎn)19.37%、12.83%、10.07%、7.37%，豐產(chǎn)性好。與對照品種相比，巨紅一號、仙紅、艷紅100 的維生素C 含量分別增加5.10、4.76、4.60 mg·100 g，仙紅、中廈5585、19-9、一品梅、春秋鼎盛、艷紅100、富吉、巨紅一號、孟德爾3 號9 個品種的粗纖維含量顯著高于對照，較對照分別顯著增加了0.03～0.13 g·100 g。僅艷紅100 和紅秋菊2 個品種的水溶性蛋白含量顯著高于對照，較對照分別顯著增加了0.67、0.13 g·100 g。

品種的栽培適應(yīng)性是由其內(nèi)部基因和外部生長環(huán)境共同決定的。常見的綜合評價方法主要包括主成分分析法、隸屬函數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、因子分析法等，目前，多指標(biāo)綜合評定已在谷子、小麥、燕麥、蘋果、苦蕎等多種作物的綜合評價中得到廣泛應(yīng)用。筆者采用主成分分析和隸屬函數(shù)相結(jié)合方法綜合評價了17 個參試夏播胡蘿卜品種在肉質(zhì)根形態(tài)、產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)方面的表現(xiàn)，結(jié)果表明，借助主成分分析法得出綜合得分超過金駿紅8 號的有艷紅100、仙紅、巨紅一號、孟德爾3 號、春秋鼎盛、中廈5585 共6 個品種，借助隸屬函數(shù)法得出綜合評價值高于對照品種的依次有對照的有艷紅100、仙紅、巨紅一號、富吉、春秋鼎盛、孟德爾3 號、中廈5585、一品梅8 個品種。綜上所述，艷紅100、仙紅、巨紅一號、春秋鼎盛、中廈5585 田間生長勢強、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)性好，適宜在寧南山區(qū)夏茬栽培，且在種植中需注意播種后和苗期保持土壤壟面濕潤，葉部生長旺盛期適當(dāng)控水，肉質(zhì)根膨大期適度灌水、追施肥料，采收前20 d 停止滴水和追肥，及時防治病蟲害，適時采收。

綜合田間生長表現(xiàn)、主成分分析和隸屬函數(shù)分析的結(jié)果，17 個參試胡蘿卜品種中，艷紅100、仙紅、巨紅一號、春秋鼎盛、中廈5585 等5 個品種為最適宜寧夏南部山區(qū)種植的品種。研究結(jié)果可為今后寧南山區(qū)露地夏播胡蘿卜栽培品種選擇及推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。