不同遮阳率遮阳网覆盖对大棚上海青产量及品质的影响①
2019-12-10成善汉
张 浩 孙 倩 王 平 童 璐 成善汉③ 韩 旭 杨 衍
(1海南大学园艺学院 海南海口570228;2中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州571737)
上海青(Brassica chinensisL.)又名青梗菜,是十字花科芸薹属小白菜的一种,以肥厚的叶片和幼嫩的叶柄为食用器官。上海青不仅叶色浓绿,且富含维生素C、B、胡萝卜素和矿物质钙、铁等营养,因而深受海南消费者的欢迎。在海南,上海青可四季种植,周年供应,特别因耐热性强,成为海南夏秋重要的渡淡蔬菜种类之一。
然而上海青的种植通常受光强的影响,因而海南大棚夏秋季常覆盖遮阳网。遮阳网的型号有很多,不同颜色、不同规格的遮阳网遮阳率和降温效果不同。生产上,遮阳网通常遮阳率范围为35%~95%[1],因作物种类不同、发育阶段不同、功能不同和栽培季节不同而选用不同规格遮阳网[2]。凯麦尔尼萨等[3]表明,黄色、珍珠白色、蓝色遮阳网下种植的蔬菜生长状况好;牟建梅等[4]发现,覆盖遮阳率为75%的黑色遮阳网对夏白菜的产量和硝酸盐含量有很大影响;陈丽娜等[5]研究表明,1.9 m高黑色遮阳网覆盖的菜心产量最高,薹茎甜,且叶片无辛辣味;闫秋艳等[6]认为,覆盖遮阳网会使菜心产量下降,其中黑网覆盖下菜心生长量最低。由此可见,前人在不同颜色遮阳网覆盖下研究较多,在不同遮阳率对蔬菜的影响方面研究较少,特别是不同遮阳率遮阳网覆盖对海南大棚上海青产量及品质的影响,还未见报道。因此,研究不同遮阳率遮阳网覆盖下上海青外在形态、产量指标、内在品质,筛选最适合上海青种植的遮阳率,将为夏秋渡淡蔬菜生产奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
选用叶菜品种为上海青,购自福海园艺公司;遮阳率为40%、50%、60%和70%的4种黑色遮阳网,购自河北大城佩兴遮阳网厂。
1.2 方法
1.2.1 试验设计与田间种植
试验在海南海口市好新鲜农业合作社桂林洋农场基地大棚进行,大棚为海南大学自主设计抗台风大棚,GP7042棚型,棚高2.2 m,长42 m,宽7 m,棚顶覆盖白色薄膜,棚边约100 cm高覆盖防虫网。于2018年5月25日在原大棚顶上分别覆盖遮阳率为40%、50%、60%、70%的4种遮阳网。遮阳网覆盖好后于2018年6月5日除去田间杂草及前茬残物、施用基肥、整地作畦。根据大棚的实际宽度和耕作方便,做畦宽为1.4 m,沟宽30 cm,沟深25 cm,小区的面积为7 m2,畦位于小区正中央略受早晚阳光影响。2018年6月10日采用条播播种方式,经过间苗和移栽,最后保持植株行距为15 cm,株距为10 cm,田间管理跟平常一样。2018年7月20日采收。试验设置3次重复,随机区组排列。
1.2.2 指标测定
1.2.2.1 大棚内光强的测定
采用浙江大学生产的温度照度数据记录仪测定上海青顶部80 cm高度处光照强度。观测时间为移栽后整个生长期每天上午6∶30~下午18∶30,每半小时测定一次,每日自动观测并存储数据,并计算整个测定期平均值。
1.2.2.2 田间指标的测定
上海青采收当天,每个小区随机抽取9株,分别用游标卡尺、卷尺、天平测量茎粗、叶长、叶宽、株高、单株重等指标,人工记数其叶片数。测定标准为:株高为子叶到齐口花高度(抽薹菜心)或到自然直立的莲座叶叶片到高点(不抽薹);茎粗为上海青茎最粗的地方的直径;叶长为叶尖到叶柄的距离;叶宽为叶片最宽处的两端点指尖的距离;单株重为抖掉泥土后整株上海青重量。于2018年7月20日按小区对上海青一次性采摘收获,然后测定每个小区的产量,再折算成每666.7m2产量。
1.2.2.3 品质指标的测定
叶绿素含量采用叶绿素测定仪、可溶性固形物含量采用手持式可溶性固形物、可溶性糖含量采用蒽酮比色法、可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法、维生素C含量采用紫外分光光度法、纤维素含量采用蒽酮比色法测定[7]。
1.2.3 数据分析
采用Microsoft Excel软件进行,数据统计分析采用SPSS 17.0软件进行。
2 结果与分析
2.1 光强分析
大棚内不同遮阳率遮阳网覆盖下距离地面80 cm高处,平均光照强度见图1。可见,光强随着遮阳率的增加而减小。40%遮阳率遮阳网覆盖下光照强度最高,达28.9×103lx,50%遮阳率遮阳网覆盖下光照强度为22.2×103lx,都显著高于60%遮阳率遮阳网处理下的光强16.5×103lx和70%遮阳率遮阳网处理下的光强15.9×103lx。60%遮阳率遮阳网覆盖下的光强与70%遮阳率处理下的光强差异不显著。
图1 不同遮阳率下大棚内光照强度
2.2 不同遮阳率遮阳网覆盖对上海青形态指标的影响
株高、叶长、叶宽是上海青生长的主要外在形态指标。由表1可看出,50%的遮阳网覆盖株高最高,达19.26 cm,最小为70%的遮阳网覆盖,但4组处理无显著差异;40%遮阳网覆盖叶长最长,达17.49 cm,其次为50%遮阳网覆盖,为16.98 cm,显著高于60%、70%遮阳网覆盖的叶长;40%与50%遮阳网覆盖叶宽无显著差异,但显著宽于60%、70%叶宽,后二者无显著差异。
短缩茎茎粗最大是覆盖遮阳率为40%的遮阳网,茎粗达11.46 mm;其次为遮阳率为50%的遮阳网处理下的茎粗10.26 mm,比40%的遮阳网处理显著性的减少了10.47%,但显著性高于60%、70%处理的茎粗,后二者茎粗分别为8.93、8.94 cm,无显著差异。从叶片数来看遮阳率为40%的遮阳网处理下的叶片数最多,平均为8片,显著大于其余3个处理下上海青的叶片数,其余3个处理平均叶片数均为7片,各组之间无显著差异。
表1 不同遮阳率遮阳网覆盖下上海青形态指标比较
2.3 不同遮阳率遮阳网覆盖对上海青亩产量的影响
由表2可知,40%的遮阳网处理下单株重为45.44 g,显著高于50%的遮阳网处理下的35.50 g,单株重最小的为70%遮阳网处理下的上海青,为12.75 kg。40%遮阳网覆盖下大棚上海青产量为1 359.64 kg/667 m2,在所有处理中最高;其次是在遮阳率为60%的遮阳网覆盖下的产量,为1 222.14 kg/667 m2;再次是遮阳率为60%的遮阳网覆盖下的产量,为891.15 kg/667 m2。与40%遮阳率的遮阳网覆盖下相比,减产34.46%。产量最低是遮阳率为50%的遮阳网,为794.39 kg/667 m2,在所有处理中最低,显著低于遮阳率为40%的处理,与40%的遮阳网覆盖下相比减产了41.57%。
2.4 不同遮阳率遮阳网覆盖对上海青内在品质的影响
表2 不同遮阳率遮阳网覆盖下上海青产量
含水量对蔬菜口感和贮运至关重要。由表3可知:40%遮阳率处理下上海青含水量达95%,其次为50%遮阳网处理,含水量为94.57%,70%遮阳网处理含水量最低为93.33%,但各处理含水量无显著差异。叶绿素是衡量蔬菜光合作用的一项重要指标,其含量会影响光合作用并进一步影响蔬菜生长发育和品质。表3表明,40%遮阳网覆盖上海青叶绿素含量最高为34.78 mg/g,极显著高于其他遮阳处理。其他50%、60%、70%遮阳覆盖上海青叶绿素含量分别为31.71、30.87、29.97 mg/g,后三者无显著差异。
可溶性糖是蔬菜重要的营养指标,其含量直接影响植物形态发生与建成[1]。表3表明,40%遮阳网处理下上海青可溶性糖含量最高为7.36%,其次为50%遮阳网处理含量为6.86%,二者差异不显著,但显著高于60%、70%遮阳网处理下5.74%、5.14%的可溶性糖含量。可溶性固形物反映上海青成熟程度,对上海青品质判定也十分重要。由表3可知,40%遮阳网处理下可溶性固形物含量最多,为11.50%,其次50%遮阳网处理可溶性固形物含量为10.50%,二者无显著差异,但极显著高于60%、70%遮阳网处理下7.97%和6.9%。
维生素C是植物的一种抗氧化剂,能帮助植物抵抗干旱、臭氧和紫外线,保护植物免受光合作用中有害物的侵害,同时可为人类提供营养,提高机体免疫力。由表3可知,40%遮阳网处理下每百克上海青VC含量最大为150.7 mg,其次为50%遮阳网,VC含量为130.1 mg,再次为60%遮阳网处理下的103.7 mg,70%遮阳网处理下VC含量最低为97 mg/g。显著性分析表明,40%遮阳网处理VC含量显著性高于50%遮阳网处理,二者显著性高于60%处理,60%与70%处理下VC含量无显著差异。蛋白质是构成人机体的主要成分,由表3可知,70%遮阳网处理上海青蛋白质含量最高,为18.3 mg/g,其次为60%遮阳网蛋白质含量为17.5 mg/g,50%遮阳网处理蛋白质含量最低为13.8 mg/g,但多重比较表明各组处理间差异不显著。
植株中纤维素的含量高低也是判定蔬菜营养价值的一大重要指标。植株内的纤维素含量越高,蔬菜品质越差,口感也就越粗糙。由表3可知,纤维素处理中,遮阳率为60%遮阳网处理下纤维素含量最高为1.74%,极显著高于其他处理纤维素含量,其他处理40%、50%、70%下纤维素含量分别为1.42%、1.36%、1.44%,三处理含量无显著差异。
表3 不同遮阳条件下上海青内在品质指标比较
3 讨论
光是植物生长发育的重要环境因子,光强度大小、持续时间和周期均影响植物的生长发育、开花结果,绿叶蔬菜的生长发育最适光照强度为2万~3万lx[8],而海南夏季晴天光照强度可达10万lx以上。研究表明,通过遮阳网覆盖可以大大降低海南夏季光照强度,40%、50%遮阳网覆盖光照强度分别为2.89万和2.22万lx,符合上海青等绿叶蔬菜光强要求。在40%光强下,上海青叶片数、叶长、叶宽、茎粗均优于其他处理,且产量显著高于其他处理,这与前人研究认为适当减少强光照射可提高大棚蔬菜产量一致[6]。
光强也影响植物的生理生化物质变化。本研究表明,40%遮阳网下叶绿素含量最高,且随遮阳率增加,叶绿素含量下降,对应产量越低,这与赵文涛等[9]研究光照强度对烟苗叶绿素含量以及孙晶等[10]报道的随光强降低,叶绿素(a+b)、叶绿素a和叶绿素b含量均呈下降趋势的结果一致,即遮阳网遮阳率过高光照强度过低会影响叶绿素合成,不利于植物的光合作用。吴爰爰等[11]研究表明,光照强度对马齿苋蛋白含量影响不大。本研究也表明,各遮阳率遮阳网处理上海青蛋白质含量差异不显著。本研究结果表明,随光强降低,可溶性糖含量呈下降趋势,这与徐友[12]认为低温和高光强有利于银杏叶片可溶性糖的积累的结果相符。光强对叶菜纤维素含量的研究还鲜有报道,本研究发现,光强越强或越弱均促进纤维素合成,50%遮阳处理上海青纤维素含量最低。
综合而言,40%遮阳网为海南夏秋季上海青种植设施覆盖适宜遮阳网。