高原夏秋胡萝卜营养生长发育规律研究

杨永岗 张化生 赵晓琴

摘要：为研究高原夏秋胡萝卜未先期抽薹植株营养器官的生长发育规律，以耐或易先期抽薹的3个胡萝卜品种为试材，采用连续2 a的高原夏秋露地试验方法，测定不同品种高原夏秋胡萝卜的茎叶与肉质根的鲜重、干重及库活性。结果表明，3个高原夏秋胡萝卜品种随生育进程茎叶和肉质根的鲜重、干重均呈逐渐升高的趋势；叶片迅速生长期，耐抽薹胡萝卜品种茎叶与肉质根的干重显著高于易抽薹品种；在高原夏季长日照条件下，耐抽薹胡萝卜品种的库活性显著高于易抽薹品种，较强的库活性可能是胡萝卜不易发生先期抽薹的内因之一。

关键词：高原夏秋；胡萝卜；营养生长；库活性；发育规律

中图分类号：S631.2               文献标志码：A               文章编号：2097-2172（2024）05-0441-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.05.010

Study on Nutritional Growth and Development Patterns of

Summer and Autumn Carrots on the Plateau

YANG Yonggang， ZHANG Huasheng， ZHAO Xiaoqin

（Vegetable Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： In order to study the growth and development of vegetative organs in non-early bolting plants of plateau summer and autumn carrots， the fresh weight， dry weight and sink activity of stems and leaves and fleshy roots of 3 different carrot varieties were measured by using the method of plateau summer and autumn open field test for 2 consecutive years. The results showed that the fresh and dry weight of the stems and leaves and the fleshy roots of 3 carrot varieties were gradually increased. In the rapid growth period of the leaf， the dry weight of the stems and leaves and the fleshy roots in the bolting resistant carrots were significantly higher than those inbolting carrots. Furthermore， under the long sunny conditions in summer and autumn， the sink activity of bolting resistant carrots was significantly higher than that of that of early bolting carrot， indicating that the stronger sink activity may be one of the internal reasons why carrots are less prone to early bolting.

Key words： Highland summer and autumn; Carrot; Vegetative growth; Sink activity; Development regulation

胡蘿卜（Daucus carota L.）是伞形科胡萝卜属野胡萝卜的变种，为二年生草本植物［1 - 2 ］。胡萝卜的主根由下胚轴发育而来，是主要产品器官，其富含类胡萝卜素、维生素、膳食纤维、矿物质及抗氧化剂等营养物质［3 - 4 ］。胡萝卜含有丰富的维生素A，经常食用能补充人体所需的维生素A，预防夜盲症、心血管病等疾病［5 - 6 ］。胡萝卜是全球十大蔬菜作物之一，我国是世界上最大的胡萝卜生产国［7 ］。甘肃省胡萝卜种植面积达到2.355万hm2，是中国重要的胡萝卜产区［8 ］。

高原夏秋胡萝卜（Daucus carota L.）是指在海拔高于1 600 m或纬度大于40°且海拔高于1 350 m的地区“夏至”前后播种，秋初上市的胡萝卜。目前甘肃、青海等省（区）的高原夏秋胡萝卜栽培面积超过1.7万 hm2［9 - 10 ］，内蒙古坝上地区夏秋胡萝卜种植面积稳定在6 700 hm2［11 ］，产品畅销国内外，已成为当地农民经济来源的支柱产业之一。正常情况下，高原夏秋胡萝卜种植当年仅完成叶原基与侧芽分化和叶片生长与肉质根膨大等发育过程，但部分植株受干旱、持续低温、长日照等影响当年即可完成营养生长与抽薹开花等发育阶段，未熟先抽薹现象的发生会导致高原夏秋胡萝卜肉质根膨大受到抑制、肉质纤维化及品质下降，进而影响其商品价值［12 ］。研究发现，高原夏秋胡萝卜肉质根的膨大受内源激素的调控［13 ］，肉质根的开裂和畸形与其内源激素含量的空间分布有密切关系［14 ］，喷施外源GA3可影响高原夏秋胡萝卜肉质根的发育［15 ］。胡萝卜的肉质根是感应春化的重要器官之一［16］，目前有关胡萝卜先期抽薹植株及内源激素对高原夏秋胡萝卜肉质根发育调控的研究报道较多，但未见高原夏秋胡萝卜“营养生长”发育规律的相关报道。本文旨在研究高原夏秋胡萝卜未先期抽薹植株营养器官的生长发育规律，以期为高原夏秋胡萝卜安全高效栽培提供参考。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试耐抽薹胡萝卜品种新秀三红由河南农业大学豫艺种业公司提供，易抽薹胡萝卜品种岐山透心红和地方透心红均由甘肃绿星农业科技有限责任公司提供。

1.2   试验设计

于2020 — 2021年在甘肃省永昌县红庙墩村（海拔2 030 m）进行田间试验。采用随机区组设计，重复3次，小区面积32 m2（垄宽45 cm，沟宽35 cm，长20 m），双行区。4月18日播种，5月4 — 8日出苗，5月25日第1次间苗，6月25日定苗，密度约45万株/hm2。田间管理同当地胡萝卜高产栽培。

1.3   试验方法

于出苗第30、37、45、53、60、68、78、86、99天，每品种选取5株代表性植株，将植株从短缩茎与肉质根相联结处切割分开，测定茎叶和肉质根的鲜重；105 ℃杀青烘干后，测定茎叶与肉质根的干重。

库活性依据Wilson［17 ］提出的公式计算，即

库活性=

式中，W1、W2分别为胡萝卜肉质根不同发育时期始、末期的干物质重量，T为不同生育时期所持续的天数。

1.4   数据分析

采用Microsoft Excel、SPSS 17.0软件对试验数据进行处理。

2   结果与分析

2.1   高原夏秋胡萝卜茎叶生长发育

由图1A可知，高原夏秋胡萝卜茎叶鲜重呈逐渐升高至峰值后又缓慢下降的趋势。出苗68 d后，耐抽薹品种新秀三红茎叶鲜重显著高于易抽薹品种地方透心红（P < 0.05）；出苗86 d后，耐抽薹品种新秀三红的茎叶鲜重显著高于易抽薹品种岐山透心红和地方透心红（P < 0.05）。表明在肉质根迅速膨大期，耐抽薹品种茎叶鲜重显著高于易抽薹品种。

图1B表明，高原夏秋胡萝卜的茎叶干重表现为逐渐升高的趋势。出苗53 d后，耐抽薹品种新秀三红的茎叶干重显著高于易抽薹品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05）。表明进入叶片迅速生长期，耐抽薹胡萝卜品种的茎叶比易抽薹品种积累更多同化物质。

图1C表明，高原夏秋胡萝卜茎叶干重日增长速率呈先逐渐升高后逐渐缓慢下降的趋势。出苗0～60 d，高原夏秋胡萝卜茎叶干重日增长速率快率升高，且耐抽薹品种新秀三红干重日增长速率在出苗53 d后显著高于易抽薹品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05）；出苗60 d后，高原夏秋胡萝卜茎叶干重日增长速率大体呈缓慢下降趋势，且耐抽薹品种新秀三红的干重日增长速率显著高于易抽薹品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05）。表明在高原夏秋生态条件下，耐抽薹胡萝卜品种茎叶干物质的积累速率显著高于易抽薹品种。

2.2   高原夏秋胡萝卜肉质根的发育

图2A表明，高原夏秋胡萝卜肉质根鲜重呈逐渐升高的趋势。出苗60 d后，耐抽薹品种新秀三红的肉质根鲜重显著高于易抽薹品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05），而岐山透心红与地方透心红两者间肉质根鲜重差异不显著。

图2B表明，高原夏秋胡萝卜肉质根干重呈逐渐升高的趋势。出苗45 d后，耐抽薹品种新秀三红的肉质根干重显著高于易抽品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05），而岐山透心红与地方透心红肉质根干重仅在出苗86、99 d差异显著（P < 0.05），其余生长期差异不显著。表明在高原夏秋生态环境中，耐抽薹胡萝卜品种的肉质根较易抽薹品种积累更多的同化物质。

图2C表明，高原夏秋胡萝卜肉质根干重日增长速率先逐渐升高后缓慢下降。出苗0～86 d，肉质根干重日增长速率逐渐升高，且在出苗45～86 d耐抽薹品种新秀三红的干重日增长速率显著高于易抽薹品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05），而岐山透心红与地方透心红肉质根干重的日增长速率仅在出苗78、86 d达显著水平（P < 0.05），其余生长期差异不显著。出苗86 d后，高原夏秋胡萝卜肉质根干重日增长速率逐渐下降，且耐抽薹品种显著高于易抽薹品种（P < 0.05）。上述结果表明，在高原夏秋生态条件下，耐抽薹胡萝卜品种的肉质根积累干物质的速率显著高于易抽薹品种。

2.3   高原夏秋胡萝卜库活性

图3表明，高原夏秋胡萝卜出苗后的库活性逐渐升高，在出苗86 d达峰值后缓慢下降。耐抽薹品种新秀三红的库活性在45～86 d均显著高于易抽薹品种岐山透心红与地方透心红（P < 0.05），而岐山透心红与地方透心红肉质根库活性仅在出苗53、86 d达显著水平（P < 0.05），其余生长期差异不显著。出苗86 d后，高原夏秋胡萝卜的库活性逐渐下降，且耐抽薹品种的库活性显著高于易抽薹品种（P < 0.05）。上述结果表明，自高原夏季长日照条件开始，耐抽薹胡萝卜品种的库活性显著高于易抽薹品种。

3   讨论与结论

Krass与Kraybill于1918年提出的“碳/氮”比学说认为，在生长点内碳水化合物的积累超过含氮化合物的含量時促进花芽分化，反之促进营养生长。已有很多研究发现，碳水化合物的积累与花芽分化密切相关，萝卜花芽分化过程中茎尖蔗糖、淀粉及可溶性总糖的累积量均逐渐增加［18 ］。本研究发现，耐先期抽薹胡萝卜品种叶片能够积累较多的碳水同化物，且积累速率较高，导致茎生长锥不易积累过多的碳水同化物，从而有利于叶片的快速发育，不利于花芽分化，进而促进了其营养生长，与“碳/氮”比学说相一致，这可能是该类胡萝卜品种在高原夏秋环境下不易发生先期抽薹的原因之一。

本试验还发现，在高原夏秋生态环境下，耐抽薹胡萝卜品种的肉质根较易抽薹品种积累更多的碳水化合物，且速率显著高，这可能是耐抽薹胡萝卜在高原夏秋生态条件下不易发生先期抽薹的又一内因，也与“碳/氮”比学说相一致。因为该类胡萝卜肉质根积累碳水同化物的速率高，从茎生长锥争夺碳水化合物的能力强，造成叶片合成的大量碳水同化物进行入肉质根“库”，导致生长点内碳水化合物的积累不易超过氮化物的含量，进而利于其肉质根的快速膨大。

库活性是胡萝卜发育过程中发生先期抽薹与否的决定因素之一，内源激素可以通过调控高原夏秋胡萝卜肉质根的库活性来促进其肉质根的膨大［13 ］。胡萝卜的叶即是“源”又是“库”，较强的叶库活性有利于“叶库”扩容、叶片发育；较强的根库活性有利于“根库”增容及肉质根迅速膨大，进而导致胡萝卜生长锥不易积累较多的碳水同化物，从而不利于先期抽薹现象的发生，反之则促进先期抽薹现象的发生。本试验发现，在高原夏季长日照条件下，耐抽薹胡萝卜品种的库活性显著高于易抽薹品种，表明库活性可能是胡萝卜对外界环境条件响应的关键综合元件。

综上所述，高原夏秋胡萝卜茎叶和肉质根的鲜重、干重均呈逐渐升高的趋势；耐抽薹胡萝卜品种较易抽薹品种积累更多的光合产物；在高原夏秋长日照条件下，耐抽薹胡萝卜品种的库活性显著高于易抽薹品种，较强的库活性可能是胡萝卜不易发生先期抽薹的内因之一。

参考文献：

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收稿日期：2024 - 02 - 29

基金项目：国家自然科学基金（31260471）；甘肃省自然科学基金（1506RJZA194）。

作者简介：杨永岗（1967 — ），男，甘肃甘谷人，研究员，主要从事蔬菜栽培育种研究。Email： 1921981460@qq.com。