滕 昀, 陳 奎, 劉雯倩, 田永強(qiáng), 曲 梅, 高麗紅
(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193)
隨著我國(guó)蔬菜產(chǎn)銷體制的改革,目前我國(guó)的蔬菜種植生產(chǎn)區(qū)域布局已基本趨于穩(wěn)定,規(guī)?;a(chǎn)程度顯著提高,而蔬菜產(chǎn)業(yè)也隨之步入了由傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期[1]。集約化育苗不僅能夠有效地防止傳統(tǒng)育苗過(guò)程中常出現(xiàn)的秧苗串根問(wèn)題,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)種苗的專業(yè)化生產(chǎn),提升育苗的機(jī)械化、自動(dòng)化程度[2],具有成本低、效率高、適合遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、機(jī)械化移栽等特點(diǎn),因此,近年來(lái)穴盤商品苗的市場(chǎng)需求量逐年增加,商品苗的供應(yīng)量也在不斷擴(kuò)大[3]。蔬菜商品苗的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸已成為蔬菜工廠化育苗中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)[4]。
穴盤育苗穴孔體積小,商品苗育成后如果不能及時(shí)銷售或移栽,質(zhì)量下降很快;但由于受氣候、茬口銜接及運(yùn)輸距離等因素限制,商品苗貯藏和運(yùn)輸環(huán)境對(duì)幼苗貯運(yùn)后質(zhì)量及移栽質(zhì)量影響的研究就顯得非常重要。已有研究表明,應(yīng)在貯運(yùn)過(guò)程中最大程度地抑制幼苗的生長(zhǎng)和發(fā)育,并保持器官光合和再生長(zhǎng)的能力,維持其外觀品質(zhì)[5],防止因?qū)A運(yùn)體系環(huán)境管理和控制不當(dāng)所導(dǎo)致的生長(zhǎng)過(guò)盛[4,6],根系生長(zhǎng)受限[4,7]以及幼苗老化、質(zhì)量下降[4,8]等情況的發(fā)生。目前對(duì)于商品苗貯運(yùn)的研究主要集中在其適宜貯藏溫度及光照條件上,對(duì)于運(yùn)輸裝箱方式對(duì)于商品苗質(zhì)量影響的相關(guān)研究較少。有研究表明,脫盤橫放處理運(yùn)輸箱內(nèi)降溫速度較脫盤豎放更慢,且箱內(nèi)溫度更高[9],同時(shí)過(guò)高密度運(yùn)輸會(huì)產(chǎn)生乙烯[4,10]對(duì)幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。在辣椒的運(yùn)輸研究中表明,低溫條件下脫盤橫放的植株根冠比以及干物質(zhì)積累量下降較快但定植后的生長(zhǎng)速率較快[8]。青花菜因其營(yíng)養(yǎng)豐富且是我國(guó)主要出口蔬菜之一,種植面積呈逐年遞增趨勢(shì),且商品苗應(yīng)用率較高。已有研究表明其商品苗適宜的貯藏溫度為11 ℃左右[11],但裝箱方式對(duì)商品苗貯藏運(yùn)輸質(zhì)量影響的相關(guān)研究未見報(bào)道。本試驗(yàn)以(12±1) ℃作為青花菜商品苗的貯運(yùn)溫度,分別設(shè)置帶穴盤裝箱、脫穴盤橫放裝箱以及脫穴盤豎放裝箱3個(gè)處理,比較不同處理下青花菜商品苗貯運(yùn)質(zhì)量以及定植后恢復(fù)生長(zhǎng)能力的差異,旨在研究不同的裝箱方式對(duì)于青花菜商品苗貯運(yùn)質(zhì)量的影響,為青花菜商品苗經(jīng)濟(jì)高效貯運(yùn)方式的確定提供科學(xué)指導(dǎo)。
本試驗(yàn)供試青花菜為日本品種Italica,采用72孔穴盤進(jìn)行直播播種。育苗基質(zhì)采用草炭、蛭石、珍珠巖以2 ∶1 ∶1體積比混合,待幼苗生長(zhǎng)至4葉1心商品苗出圃標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)其進(jìn)行不同裝箱方式的貯運(yùn)處理。
試驗(yàn)于2015年9—11月在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)園日光溫室和人工氣候室中進(jìn)行。將青花菜幼苗于日光溫室內(nèi)育苗至4葉1心商品苗出圃標(biāo)準(zhǔn)時(shí)分3種形式進(jìn)行裝箱處理,箱體規(guī)格為58 cm×32 cm×16 cm。3種裝箱方式分別為帶穴盤處理、脫穴盤橫放處理和脫穴盤豎放處理。不同處理方式設(shè)置3次重復(fù)。每重復(fù)為1個(gè)運(yùn)輸箱,但不同處理每箱盛裝商品苗數(shù)量不同,帶穴盤處理每箱72株;脫穴盤橫放處理每箱120株;脫穴盤豎放每箱150株。
裝箱后將各組處理移至人工氣候室內(nèi),溫度為(12±1) ℃,相對(duì)濕度約70%,黑暗條件下進(jìn)行貯藏,分別于貯藏后0、3、6、9 d每組處理取樣15株對(duì)植株形態(tài)指標(biāo)(株高、莖粗、地上鮮質(zhì)量、地下鮮質(zhì)量、地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、根冠比、壯苗指數(shù)、第一真葉比葉重、失水率、葉片健全指數(shù))以及生理指標(biāo)(第1真葉葉綠素含量、子葉葉綠素含量、可溶性糖以及淀粉含量)進(jìn)行測(cè)定,并每次各處理取樣9株進(jìn)行田間定植,定植恢復(fù)生長(zhǎng)后每隔3 d對(duì)其株高、莖粗、心葉面積進(jìn)行測(cè)量,共定植9 d測(cè)定其心葉生長(zhǎng)速率從而評(píng)價(jià)其恢復(fù)生長(zhǎng)能力。
分別以直尺和游標(biāo)卡尺對(duì)青花菜幼苗的株高、莖粗進(jìn)行測(cè)量,用EPSON根系掃描儀對(duì)葉面積進(jìn)行掃描,而后以千分之一天平測(cè)定植株地上鮮質(zhì)量、地下鮮質(zhì)量以及第1真葉鮮質(zhì)量后,于105 ℃下殺青30 min,85 ℃烘干至恒質(zhì)量,再以千分之一天平對(duì)其干質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量,葉綠素采用紫外分光光度法,以95%乙醇浸提測(cè)定其含量,可溶性糖采用蒽酮法測(cè)定,淀粉含量采用高氯酸法測(cè)定。分別對(duì)定植9 d后和定植前植株的心葉面積進(jìn)行掃描,測(cè)算其心葉生長(zhǎng)速率。
比葉重=第1真葉干質(zhì)量/第1真葉面積×1 000[12];
根冠比=地下干質(zhì)量/地上干質(zhì)量×100;
壯苗指數(shù)=莖粗/株高×全株干質(zhì)量×1 000;
心葉生長(zhǎng)速率=[LN(定植9 d心葉面積)-LN(定植0 d心葉面積)]/9[13]。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行。采用LSD法(α=0.05)進(jìn)行單因素顯著性分析,并通過(guò)雙因素分析對(duì)貯運(yùn)時(shí)間以及裝箱方式對(duì)于青花菜穴盤苗質(zhì)量的影響進(jìn)行分析。
研究發(fā)現(xiàn),分別貯藏3、6、9 d時(shí),各處理的比葉重和根冠比均呈下降趨勢(shì),但不同天數(shù)中各處理比葉重?zé)o顯著性差異,貯藏3 d時(shí),帶穴盤處理的根冠比顯著低于2種脫穴盤處理。貯藏6 d時(shí),脫穴盤橫放處理的地上鮮生物量、地上干生物量、全株鮮生物量以及全株干生物量顯著優(yōu)于對(duì)照組帶盤處理。由雙因素顯著性方差分析可得出,青花菜商品苗的比葉重受到貯藏時(shí)間的顯著影響,株高、莖粗隨時(shí)間有顯著性變化的同時(shí)也受到時(shí)間與裝箱方式的互作效應(yīng)影響,地上鮮物質(zhì)積累、地下鮮物質(zhì)積累、全株鮮物質(zhì)積累量以及地下干物質(zhì)積累量受到裝箱方式的顯著影響。失水率受時(shí)間變化影響明顯,逐漸上升(表1)。
表1 貯藏期不同裝箱方式青花菜商品苗形態(tài)指標(biāo)變化規(guī)律
注:同列相同貯藏天數(shù)內(nèi)不同小寫字母表示處理在0.05水平上差異顯著,表2同。
隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),3種處理間葉片健全指數(shù)無(wú)顯著性差異,但由雙因素分析可得出,葉片健全指數(shù)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著降低。貯藏9 d時(shí),3種處理的葉片健全指數(shù)均顯著低于貯藏3 d和6 d時(shí)(圖1)。
貯藏3 d時(shí),帶穴盤處理的壯苗指數(shù)顯著優(yōu)于脫穴盤豎放處理,與脫穴盤橫放處理無(wú)明顯差異;貯藏6 d時(shí),脫穴盤處理(橫放、豎放)的壯苗指數(shù)均顯著高于對(duì)照組。由此可得出,隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),脫穴盤處理的壯苗指數(shù)逐漸高于帶穴盤處理(圖2)。
貯藏期間青花菜商品苗的生理指標(biāo)受時(shí)間的影響十分顯著,隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),單位面積第1真葉葉綠素含量、類胡蘿卜素含量,單位鮮質(zhì)量子葉葉綠素含量、類胡蘿卜素含量和可溶性糖含量呈顯著地下降趨勢(shì),但不同裝箱方式間無(wú)顯著性差異(表2)。
表2 不同裝箱方式下青花菜商品苗貯藏期生理指標(biāo)變化規(guī)律
心葉生長(zhǎng)速率受時(shí)間影響顯著,貯藏6 d的植株定植后心葉恢復(fù)生長(zhǎng)能力顯著下降,但各貯藏時(shí)間內(nèi)裝箱方式對(duì)青花菜幼苗定植后心葉恢復(fù)生長(zhǎng)速率影響差異不顯著(圖3)。
植株的根冠比反映了植物光合產(chǎn)物在地上部和地下部的分配[14],在貯藏3 d時(shí),本試驗(yàn)中帶穴盤處理組的根冠比顯著低于2種脫穴盤處理,說(shuō)明脫穴盤處理減少了穴孔對(duì)于幼苗根系的束縛,有助于光合產(chǎn)物向地下部分分配,促進(jìn)了幼苗地下部的干物質(zhì)積累。
葉綠素是葉綠體的重要組成部分,是植物葉片進(jìn)行光合作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[15],而黑暗條件下葉綠體結(jié)構(gòu)破壞,葉綠體膨大變圓,基粒和基質(zhì)片層減少直至消失等一系列結(jié)構(gòu)的變化,將導(dǎo)致植物體內(nèi)葉綠素含量的降低[16-17]。本試驗(yàn)中,青花菜商品苗單位面積第1真葉葉綠素含量受時(shí)間影響呈顯著下降趨勢(shì),且第1真葉中的葉綠素a、葉綠素b均呈下降趨勢(shì),說(shuō)明青花菜商品苗在低溫黑暗貯藏條件下,其體內(nèi)的葉綠體超微結(jié)構(gòu)受到了破壞,但裝箱方式對(duì)其沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響。本試驗(yàn)表明,在不同處理中,脫穴盤豎放處理(150株/箱)與脫穴盤橫放處理(120株/箱)的幼苗運(yùn)輸密度顯著高于帶穴盤處理(72株/箱)。脫穴盤運(yùn)輸在不影響青花菜幼苗質(zhì)量以及生長(zhǎng)恢復(fù)情況的同時(shí)可增大單位空間的運(yùn)輸密度,同時(shí)節(jié)省運(yùn)輸箱以及穴盤成本。假設(shè)在商品苗運(yùn)輸過(guò)程中,每箱商品苗的運(yùn)輸成本為A元,在需對(duì)N株商品苗進(jìn)行運(yùn)輸時(shí),不計(jì)穴盤以及人力成本,帶穴盤運(yùn)輸成本為NA/72元,脫穴盤橫放運(yùn)輸成本為NA/120元,脫穴盤豎放運(yùn)輸成本為NA/150元,相較于帶穴盤運(yùn)輸,脫穴盤橫放運(yùn)輸可節(jié)省成本40%,脫穴盤豎放運(yùn)輸可節(jié)省成本52%,但在脫穴盤過(guò)程中需對(duì)其人工、機(jī)器成本進(jìn)行計(jì)算,而帶穴盤運(yùn)輸則需考慮穴盤成本。因此,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,還需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)裝箱方式進(jìn)行選擇。
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