摘要 為提高甘藍大苗機械定植時的效率和成活率,以圓球形、高圓形、平頭形3種類型甘藍,品種YR中甘21、佳香、中甘107為試材,研究移栽前對幼苗葉片不同剪除量對剪除后機械化移栽情況和植株生長、產量及品質等方面的影響。結果表明,機械化移栽以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的3/8和1/2剪葉量處理移栽速率最高、投苗率最好。根系活力以不剪葉處理最強,顯著大于剪葉處理,其他各剪葉處理之間無顯著差異;對后期的產量、品質等方面均無顯著差異。綜合考慮,以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的3/8和1/2剪除量時,最適合機械化移栽;同時,以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處,剪除幼苗的部分葉片對甘藍的生長發(fā)育無不良影響。
關鍵詞 甘藍;機械化移栽;品種;剪除量;農藝性狀
中圖分類號 S635.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2024)15-0049-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.011
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Study on Leaf Cutting Amount Suitable for Mechanized Transplanting Cabbage Seedlings
XU Fan,LI Jian-she,GAO Yan-ming
( College of Wine and Horticulture, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021 )
Abstract In order to improve the efficiency and survival rate of mechanical planting of cabbage seedlings,three types of cabbage, spherical, high round and flat head, and YR Zhonggan 21, Jiaxiang and Zhonggan 107 were used as test materials to study the effects of different cutting amounts of seedling leaves before transplanting on mechanized transplanting after cutting, plant growth, yield and quality. Mechanized transplanting with 3/8 and 1/2 leaf cutting amount from the base of the first true leaf petiole to the highest point of the plant had the highest transplanting rate and the best seedling rate. The root activity of non-leaf-cutting treatment was the strongest, which was significantly higher than that of leaf-cutting treatment, and there was no significant difference among other leaf-cutting treatments. There was no significant difference in yield, quality and other aspects in the later period. Comprehensive examination,3/8 and 1/2 cutting amount from the base of the first true leaf petiole to the highest part of the plant seedlings from the base of the first true leaf petiole to the highest part of the plant had no adverse effect on the growth and development of cabbage.
Key words Cabbage;Mechanized transplanting;Varieties;Cut off amount;Agronomic characters
結球甘藍屬十字花科蕓苔屬植物,又稱為卷心菜、洋白菜等[1]。甘藍葉球中含有豐富的營養(yǎng)物質,同時具有適應性和抗逆性強、產量高、耐貯運等特點,在我國各地普遍種植[2] 。我國是世界上蔬菜第一生產、消費大國,蔬菜種植面積在 0.2 億 hm2 以上。隨著城鎮(zhèn)化進程加快,農村勞動力向非農產業(yè)大量轉移,農村青壯年勞動力逐漸減少[3-4]。發(fā)展機械化種植勢在必行[5]。機械定植是甘藍全程機械化栽培的一個難點,特別是在大苗定植的地區(qū),一是會造成幼苗下降速度慢,定制機行走速度快,造成空穴;二是葉片較多,定植器“鴨嘴”會把苗帶出[6],造成根系與土壤結合不緊密,成活率低。筆者立足大苗定植實際,以3個不同類型甘藍中的3個品種為試驗材料,設置5個不同剪葉量處理,研究以甘藍幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處剪除量其適合機械化移栽的甘藍幼苗,以及葉片剪除量對甘藍田間生長情況和后期產量、品質等的影響[7],以期探明適合甘藍機械化移栽的剪葉量與甘藍幼苗生長發(fā)育的關系,為集約化、機械化生產提供技術支持,促進甘藍苗機械化移栽的發(fā)展。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2023年3—8月在寧夏固原市西吉縣馬蓮鄉(xiāng)萬畝露地冷涼蔬菜基地進行,該區(qū)位于寧夏六盤山西麓區(qū)域,平均海拔1 890 m,年均氣溫5.8 ℃,年均降雨量 440 mm,年均無霜期128 d,氣候冷涼,晝夜溫差大,是發(fā)展露地冷涼蔬菜作物的優(yōu)勢區(qū)域,土壤為壤土,肥力中等。供試甘藍苗由寧夏旺吉農牧業(yè)發(fā)展有限公司提供。
1.2 試驗材料
圓球形、高圓形、平頭形3種類型甘藍。
1.3 試驗設計
采用隨機區(qū)組試驗設計,共設5個處理:CK為不剪除,J1為剪除以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的1/8,J2為剪除以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的1/4,J3為剪除以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的3/8,J4為剪除以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的1/2。CK為不剪除,株高14 cm、5葉1心(表1)。
試驗定植按完全隨機排列,小區(qū)面積14.5 m2,定植前整地之后用起壟、覆膜、鋪滴灌帶一體機進行起壟,要求土壤疏松,土壤含水量保持在 15%~25%為宜,且壟面平整,方便進行機械移栽。壟高0.15 m,壟面寬0.50 m,溝寬 0.45 m,每小區(qū)1壟,每壟定植2行,YR中甘21和佳香株行距0.35 m×0.50 m,中甘107株行距0.40 m×0.50 m。
1.3 田間管理
定植地土質疏松,前茬未種植十字花科蔬菜,整地前結合深耕施足底肥,施有機肥60 000 kg/hm2、過磷酸鈣750 kg/hm2,翻耕細耙。在緩苗期、蓮座期和結球期進行追肥,追施大量元素水溶肥料(N+P2O5+K2O ≥ 50% N),緩苗期追施一次,蓮座期追施2次,結球期追施2次,每次施150 kg/hm2通過水肥一體化來實施。澆水、病蟲害防治同一般管理。
1.4 測定指標與方法
1.4.1 形態(tài)指標測定。
每小區(qū)選10株代表性植株掛牌,分別于緩苗后每隔7 d,測定其株高、莖粗、葉長和葉寬、展幅。
株高,植株基部與地面接觸到自然生長最高點(cm);
莖粗,子葉節(jié)至第 1 葉節(jié)位的中間位置,秧苗莖橫截面直徑(mm)[8];
展幅,縱橫量取外葉自然最寬處(cm);
葉長,葉片基部至葉尖的距離(cm);
葉寬,葉片上部肩寬(cm)。
1.4.2 光合指標測定。
成熟期于09:00— 11:30 對試驗區(qū)內不同處理采用LI-6400XT便攜式光合作用測定系統(tǒng)[9-10],測定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Cr)。
1.4.3 產量統(tǒng)計。
記載采收時期、小區(qū)產量和單球重。
單球重(kg):從每個小區(qū)內隨機選擇6個樣品進行稱量,求其平均值。
1.4.4 品質測定。成熟期測定可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白質、Vc含量。
可溶性固形物用手持型測糖儀測定;
可溶性糖用蒽酮比色法測定;
可溶性蛋白質用考馬斯亮藍G-250法測定;
Vc含量用鉬藍比色法測定。
1.4.5 抗性指標測定。成熟期采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量。
1.4.6 根系活力測定。
緩苗期、蓮座期、結球期、成熟期采用2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)法分別測定根系活力。
1.5 數據統(tǒng)計與分析
利用 Excel 2019和SPSS 26統(tǒng)計分析軟件進行數據處理,并用Origin 2022進行圖表繪制。
2 結果與分析
2.1 葉片不同剪除量甘藍幼苗效果
以YR中甘21甘藍幼苗為代表。將5葉1心甘藍幼苗,進行5個不同剪葉量處理,高度是以第一片真葉基部到最長葉片最高處的比例(圖1)。
2.1.1 葉片不同剪除量甘藍幼苗機械移栽情況。
由表2、3可知,移栽機調整的移栽理論株距均為35 cm,理論移栽深度為3 cm,通過對甘藍幼苗高度不同處理,用移栽機分別進行移栽,移栽效果最佳處理是3/8和1/2,其在相同條件下1 min可移栽38株,且空穴率最低為2.5%,且田間成活率高于其他各處理。同時,也有其他不可避免地影響移栽速率、空穴率、成活率的因素,如機器操作人員技術水平、投苗人的速度以及土壤含水量、土壤堅實度、壟面平整度等[12]。此外,機移栽也有傷苗情況,這是因為該試驗機型不適宜苗高≥14 cm 的移栽作業(yè)。
2.1.2 葉片不同剪除量對移栽緩苗后生長狀況的影響。
從表4可以看出,3個不同品種在5個相同處理下,株高、莖粗、展幅、葉面積都有不同的差異。其中,YR中甘21的株高經過7 d的緩苗期后,1/2處理與CK有顯著差異,展幅1/2和3/8與CK處理有顯著差異,葉面積1/2和3/8與CK也有顯著差異;佳香在相同處理下,緩苗7 d后,展幅各處理與CK有顯著差異,展幅1/2處理與CK有顯著差異,葉面積3/8、1/2與CK之間有顯著差異;中甘107株高在緩苗7 d后,1/2與CK有顯著差異;展幅1/2、3/8與CK之間有顯著差異,葉面積CK與其他處理有顯著差異。說明剪除一定量的葉片對緩苗無較大影響。移栽前對幼苗葉片進行一定量的處理,從而導致各處理間展幅有顯著差異。
2.2 葉片不同剪除量對光合指標的影響
通過測定凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導度等參數,可以了解植物的生長狀況和對環(huán)境變化的適應機制,從而衡量光合作用的強弱。從表5可以看出,5個處理各項光合作用指標存在差異。不同品種的凈光合速率在同一處理下具有差異,YR中甘21在3/8處理下最高,而1/2與3/8有顯著差異;佳香在1/8處理下凈光合速率最高,為36.40 μmol/(m2·s);中甘107的各處理間無顯著差異。在蒸騰速率方面,3個品種的各處理間無顯著差異,蒸騰速率最高的是1/2處理。5個處理的3個品種間,胞間CO2濃度有差異,中甘107的胞間CO2濃度各個處理大于佳香的各個處理大于YR中甘21的各個處理。YR中甘21的氣孔導度,CK、1/8處理與1/4、3/8、1/2處理間有顯著差異;佳香的氣孔導度各處理間無顯著差異;中甘107的氣孔導度,CK與1/8處理間有顯著差異,其他處理間無顯著差異。
2.3 葉片不同剪除量對成熟期葉球的影響
從表6可以看出,不同品種的葉球縱橫徑不同,但同一品種不同處理對葉球縱橫徑無影響。YR中甘21的葉球CK縱徑為15.00 cm,橫徑為15.00 cm,其他4個處理的葉球縱橫徑也趨于此數值范圍內。佳香和中甘107表現相同,只是2種甘藍的球形不同,一個是高圓形,一個是平頭形。不同處理對3個不同類型甘藍的中心柱、單球重、產量均無顯著影響。說明移栽前配合機械化對甘藍幼苗進行合理的葉片剪除量,對成熟期甘藍的葉球性狀和產量無顯著影響。因為機械移栽后,甘藍苗在田間經過緩苗和不斷生長,移栽前剪除不同量的葉片成為甘藍蓮座葉的最外一層,對后期結球和產量無顯著影響。
2.4 不同處理對成熟期甘藍葉球品質影響
從表7可以看出,3個不同類型甘藍的可溶性固形物、可溶性糖在5個相同處理下有差異。YR中甘21可溶性固形物1/2與1/4處理間有顯著差異,可溶性糖含量各處理間有顯著差異;佳香的可溶性固形物1/2與3/8、1/4、1/8處理間有顯著差異,可溶性糖含量1/2與CK間有顯著差異;中甘107可溶性固形物含量1/4與其他4個處理間有顯著差異,而可溶性糖各處理間均無顯著差異。YR中甘21可溶性蛋白含量1/8與CK間有顯著差異,Vc含量1/2與其他4個處理有顯著差異;佳香的可溶性蛋白含量1/2處理與CK有顯著差異,而VC含量各處理間均有顯著差異;中甘107可溶性固性物1/4處理與其他4個處理均有顯著差異,可溶性蛋白各處理間有差異,1/2與1/4處理間有顯著差異。不同品種的各處理間雖有差異,但與機械化移栽前對甘藍苗葉片不同剪除量無直接關系。因為不同品種的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、VC含量與品種本身的特性以及田間管理和光照等有關系。
2.5 不同處理對成熟期甘藍葉球丙二醛含量的影響
由圖2可知,3個不同類型甘藍品種,在相同的5個處理下,丙二醛含量不同。YR中甘21丙二醛含量在1/4處理下含量最低,為0.048 4 μmol/g,其次是1/8處理,含量為0.072 6 μmol/g;佳香丙二醛在3/8處理下含量最低,為0.108 3 μmol/g;中甘107丙二醛在1/2處理下含量最低,為0.466 2 μmol/g。植物膜脂過氧化產物之一丙二醛反映了膜脂過氧化程度,其含量與植物抗逆性成反比。3個不同類型甘藍在5個相同處理下,丙二醛含量不同,說明即使相同的處理,不同品種丙二醛含量不同。同時,丙二醛含量與植物所在生長階段和環(huán)境有關,而與前期用機械化移栽對不同甘藍葉片進行不同剪除量的處理無關。因為植物器官在衰老期間或者在逆境條件下,往往發(fā)生膜脂過氧化作用,丙二醛是其產物之一,通常利用它作為脂質過氧化指標,表示細胞膜過氧化程度和植物對逆境條件反應的強弱。
2.6 葉片不同剪除量對甘藍緩苗期、蓮座期、結球期、成熟期根系活力的影響
從圖3可以看出,3個不同類型甘藍品種,在相同的5個處理下都是CK對照條件下根系活力最強。而根是植物吸收水分和礦質元素的重要器官,也是許多重要物質的合成和貯存器官,根的生長情況和活力水平直接影響植株地上部的生長、營養(yǎng)狀況及產量水平[12]。
在4個時期,甘藍的緩苗期、蓮座期、結球期、成熟期,同樣是CK對照條件下根系活力最強。4個不同時期的3個不同甘藍品種,在相同處理下根系活力無明顯差異。YR中甘21 CK的4個時期的根系活力分別為緩苗期350 mg/(g·h),蓮座期314 mg/(g·h),結球期181 mg/(g·h),成熟期166 mg/(g·h);佳香CK的4個時期根系活力分別為200、366、179、148 mg/(g·h),中甘107 CK的4個時期根系活力分別為321、259、245、180 mg/(g·h)。由此可知,3個不同類型甘藍品種,隨著植株整個生育期rAUHCOlTN1p78BktvcAPBdkayXKitaRC0gNmzkg7DCs=不斷推進,根系活力逐漸降低。
3 結論與討論
該試驗設置5個不同剪葉量,對3個不同類型甘藍幼苗進行處理,用機械移栽。通過移栽速率、空穴率和成活率,以及移栽后田間農藝性狀、產量、品質等表現,選出最適合機械化移栽的甘藍幼苗葉片剪除量的處理。
不同剪葉量處理,在配合機械移栽下,經過統(tǒng)計1 min的移栽株數、空穴率和成活率,以3/8和1/2剪葉處理最佳。說明用機械移栽的甘藍幼苗不宜過大,甘藍幼苗過大會導致
移栽機“鴨嘴”將幼苗帶出,造成空穴和需要人工補苗,從而
影響移栽成活率。為此,今后對于不適合機械移栽的大苗或者超過移栽苗齡的苗,可以通過此方法和處理來提高機械化利用率。這與張兆輝等[13]研究適合機械化移栽的甘藍植株形態(tài)等研究結果相似。
植物生長和干物質積累與光合作用密切相關,凈光合速率、胞間 CO2濃度、氣孔導度、蒸騰速率是評估光合能力的基本參數[14]。該試驗處理下,3個不同類型甘藍成熟期的凈光合速率、蒸騰速率有變化,但胞間CO2濃度和氣孔導度無明顯變化。這與張澤錦等[14]在番茄上的研究結果一致。光合器官具有一定的補償作用,剪除部分葉片可增加剩余葉片的光合速率??赡苁遣煌贩N的葉片厚度不同以及接受光照強度的不同所導致。
不同處理對3個類型甘藍生育期并沒有造成較明顯的影響。緩苗期,3個不同類型甘藍苗在5個相同處理下,展幅、葉面積1/2和3/8處理與CK對照有明顯差異,其他各處理間無明顯差異。在蓮座期、結球期、成熟期過程中,根系活力方面,3個不同類型的相同處理下,每個時期下CK對照根系活力最強。其他4個處理間無明顯差異。產量方面,同一品種的相同處理下,不管是單球重還是產量,都無明顯差異,但不同品種的相同處理下,單球重和產量有明顯差異。YR中甘21最高為69 169.5 kg/hm2,佳香最高為79 395.9 kg/hm2,中甘107最高為105 108.30 kg/hm2。葉球品質方面,各指標之間表現不同,YR中甘21可溶性糖、可溶性蛋白和Vc含量在1/2處理下最高,而可溶性固形物在1/4處理下含量最高;佳香可溶性固形物、可溶性糖在CK對照下含量最高,可溶性蛋白和Vc在3/8處理下含量最高;中甘107,可溶性蛋白和Vc在3/8處理下含量最高。
丙二醛是用來衡量植株在逆境條件下的抗逆性生理指標。丙二醛含量越低相應的抗性越強。YR中甘21在1/4處理下丙二醛含量低;佳香在3/8處理下丙二醛含量最低;中甘107在1/2處理下丙二醛含量最低。以上表現不同,可能是不同品種特性所導致,這與朱倩楠等[15]砧木子葉剪除量對嫁接黃瓜生長發(fā)育的影響研究結果相似。
該試驗未能系統(tǒng)地對甘藍幼苗適合機械化移栽和移栽機器的特性進行全面考察和評測,后期可通過配套的機器和幼苗進一步研究。但可以認為,剪除甘藍成苗可移栽植株的部分葉片,不會對甘藍的生長發(fā)育以及產量等方面產生負面影響。剪除以幼苗第一片真葉葉柄基部到植株最高處的3/8和1/2剪葉量最適合機械化移栽。
參考文獻
[1] 張兆輝,陳春宏,邰翔.甘藍機械化栽培研究進展[J].長江蔬菜,2020(3):8-11.
[2] 曾愛松,夏彭飛,嚴繼勇,等.我國甘藍品種市場需求變化分析[J].長江蔬菜,2022(8):1-3.
[3] 陳永生,劉先才,高慶生,等.發(fā)展蔬菜機械化必須推進種植標準化[J].長江蔬菜,2019(12):18-21.
[4] 管春松,高慶生,劉先才,等.我國甘藍機械化生產現狀及發(fā)展建議[J].中國蔬菜,2019(10):1-8.
[5] 楊平,薛春梅,徐栓朝.甘藍機械化栽培技術研究[J].現代農業(yè)科技,2015(2):80,84.
[6] 劉明峰,胡先朋,廖宜濤,等.不同油菜品種適栽期機械化移栽植株形態(tài)特征研究[J].農業(yè)工程學報,2015,31(S1):79-88.
[7] 李珍權,陳國.不同剪葉次數煙苗移栽對產值量影響的研究[J].種子科技,2022,40(20):4-6.
[8] 趙景文,李凱,李治國,等.適合機械化移栽的露地甘藍穴盤育苗技術規(guī)程:以北京地區(qū)為例[J].農業(yè)工程,2017,7(S1):90-92.
[9] 陳德明,高晶霞,徐宏英.露地冷涼蔬菜甘藍優(yōu)新品種引選試驗研究[J].寧夏農林科技,2022,63(7):31-33,65.
[10] 趙小光,張耀文,陳文杰,等.不同種植密度下甘藍型油菜光合生理特性的差異[J].西南農業(yè)學報,2019,32(7):1531-1536.
[11] 張倩男,王克雄,張曉娟,等.甘藍機械化移栽及配套栽培技術[J].中國瓜菜,2021,34(6):101-103.
[12] 周歡,劉昌森,周辰炎,等.作物根系活力檢測方法改進與優(yōu)化[J].江蘇農業(yè)科學,2022,50(9):191-194.
[13] 張兆輝,田守波,陳春宏,等.適合機械化移栽的甘藍植株形態(tài)特征研究[J].上海農業(yè)學報,2021,37(5):101-107.
[14] 張澤錦,王力明,雷曉葵,等.栽培密度和多次剪葉對四川盆地番茄產量及品質的影響[J].山西農業(yè)科學,2022,50(12):1668-1673.
[15] 朱倩楠,高艷明,李建設.砧木子葉剪除量對嫁接黃瓜生長發(fā)育的影響[J].貴州農業(yè)科學,2014,42(11):92-97.