劉素英,伍 仟,林子涵
(1.宜賓市氣象局,四川 宜賓 644007; 2.宜賓市農(nóng)業(yè)局,四川 宜賓644400; 3.合肥工業(yè)大學(xué),安徽 合肥 230002)
川南地區(qū)多為丘陵,耕地面積廣,是四川省糧食主產(chǎn)區(qū)之一[1]。農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用,為進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,政府對(duì)發(fā)展特色蔬菜作物提出了新要求。菜心又名菜薹,是十字花科蕓薹屬白菜亞種中以花薹為產(chǎn)品的一個(gè)變種,是沿海地區(qū)尤其是廣東地區(qū)的特色蔬菜之一,其口感脆嫩、風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富,深受消費(fèi)者喜愛,熱銷海內(nèi)外[2]。菜心在廣東等地大量栽培,然而在四川尤其是川南等地還未見大面積種植。川南地區(qū)地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),夏季炎熱多雨,春秋季低溫陰雨寡照,冬季干燥易旱,復(fù)雜多樣的地形地貌和氣候特征決定了多種自然災(zāi)害頻發(fā),在眾多氣象災(zāi)害中,以連陰雨天氣最為常見[3]。連陰雨天氣常導(dǎo)致該地區(qū)水稻、玉米、油菜和小麥等農(nóng)作物病害加重,品質(zhì)下降,甚至不能及時(shí)收獲,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全造成了重大危害。史瑞琴等[4]重點(diǎn)分析了華中地區(qū)秋季連陰雨的時(shí)空變化特征,提出了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上防范連陰雨天氣的應(yīng)對(duì)措施。翟治國(guó)[5]等研究分析了秋季陰雨對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)的影響。彭月等[6]研究表明,連陰雨天氣降水過多,造成農(nóng)田濕害,日照偏少,不利于光合作用,作物長(zhǎng)勢(shì)弱,溫度過低,病蟲害加重。張翠英等[7]報(bào)道,連陰雨對(duì)棉花、夏玉米等秋作物危害最大,造成夏玉米、棉花產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降。菜心從播種到成熟期易受天氣變化影響,主要受連陰雨、低溫凍害和干旱等氣象災(zāi)害影響。筆者于2016-2018年連續(xù)3年在川南地區(qū)開展不同菜心品種的品比試驗(yàn),其中,2016年和2017年9-11月川南地區(qū)為正常天氣;2018年同期則出現(xiàn)連續(xù)12 d連陰雨的氣象災(zāi)害天氣,連陰雨天氣對(duì)菜心生長(zhǎng)造成了一定的影響。在連續(xù)3年的品比試驗(yàn)中,基于試驗(yàn)期間的天氣變化,研究以2016年和2017年正常天氣為對(duì)照,以2018年同期連陰雨天氣為處理,研究連陰雨天氣對(duì)不同菜心品種農(nóng)藝性狀及品質(zhì)的影響,以期篩選出最適宜川南地區(qū)種植的菜心品種在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
菜心品種共計(jì)9個(gè),其中早熟品種、中熟品種和晚熟品種各3個(gè),均來(lái)自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所。早熟品種:四九菜心、蕭崗菜心和油綠501;中熟品種:一刀齊菜心、青柳葉菜心和油綠80天;晚熟品種:大花球菜心、三月青菜心和柳葉晚菜心。
試驗(yàn)地位于宜賓市屏山縣富榮鎮(zhèn),該地屬于丘陵地貌,地面坡度較緩。年平均氣溫14.9℃,年均日照950.7 h,年均無(wú)霜期300 d,年均降水量1 066 mm。春季多連綿陰雨、低溫寡照天氣,盛夏酷熱少雨。試驗(yàn)地總面積3 500 m2,土壤質(zhì)地以沙壤土為主。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 引種試驗(yàn)播種時(shí)間分別為2016年、2017年和2018年9月,始收期為各年的10-11月。根據(jù)氣象站觀察數(shù)據(jù)顯示,2016年和2017年的9-11月川南地區(qū)天氣狀況正常,未出現(xiàn)氣象災(zāi)害;2018年9月川南地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)12 d(8-18日)連陰雨天氣氣象災(zāi)害?;谝N試驗(yàn)期的天氣變化,試驗(yàn)以2016年和2017年為對(duì)照組,以2018年設(shè)為處理組,不同品種菜心采用隨機(jī)區(qū)組排列設(shè)計(jì),每個(gè)品種為1個(gè)小區(qū),面積2 m2,小區(qū)間間距為0.3 m,小區(qū)內(nèi)行株距為0.20 m×0.20 m,3次重復(fù)。采用常規(guī)田間管理,根據(jù)不同品種性狀判定采收時(shí)期,多數(shù)品種生長(zhǎng)至齊口花期時(shí)采收。采收期時(shí)每小區(qū)隨機(jī)取樣15株用于農(nóng)藝性狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和亞硝酸鹽含量測(cè)定。
1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目
1) 農(nóng)藝性狀。將每小區(qū)選取的15株獨(dú)立植株,采用混合取樣法,用游標(biāo)卡尺測(cè)量菜心株高(cm)、葉長(zhǎng)(cm)、葉寬(cm)、薹高(cm)和薹粗(cm),電子秤稱量單株質(zhì)量(g)。
2) 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。將測(cè)完農(nóng)藝性狀的菜心主薹部分洗凈、晾干,放入榨汁機(jī)中搗碎勻漿,用于測(cè)定營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)。Vc、粗蛋白、粗纖維和亞硝酸鹽含量均參照文獻(xiàn)[8]的方法測(cè)定,可溶性糖含量參照文獻(xiàn)[9]方法進(jìn)行測(cè)定。
采用Excel 2010和SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
從表1看出,2016年、2017年的正常天氣和2018年連陰雨天氣早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種株高、葉長(zhǎng)和葉寬等農(nóng)藝性狀的變化。株高、薹高、薹粗和單株質(zhì)量:早熟、中熟和晚熟共9個(gè)菜心品種的變幅分別為23.4~30.1 cm、15.6~21.5 cm、11.4~14.9 cm和46.3~126.4 g,9個(gè)品種均以2018年的連陰雨天氣顯著低于2016年和2017年的正常天氣。其中株高,晚熟品種三月青菜心2016年正常天氣最高,為30.1 cm;晚熟品種柳葉晚菜心2018年連陰雨天氣最低,為23.4 cm。薹高,中熟品種一刀齊菜心2018年連陰雨天氣最低,為15.6 cm;中熟品種油綠80天2016年正常天氣最高,為21.5 cm;薹粗,早熟品種四九菜心2018年連陰雨天氣最細(xì),為11.4 cm;中熟品種油綠80天2017正常天氣最粗,為14.9 cm。單株質(zhì)量,早熟品種四九菜心2018年連陰雨天氣最小,為46.3 g;中熟品種一刀齊菜心2017正常天氣最大,為126.4 g。葉長(zhǎng):早熟、中熟和晚熟各3個(gè)品種的變幅分別為12.4~17.3 cm、15.9~18.2 cm和14.8~18.9 cm,其中,早熟品種四九菜心2018年的連陰雨天氣與2016年和2017年的正常天氣差異不顯著,早熟品種蕭崗菜心及油綠501、中熟品種一刀齊菜心和晚熟品種三月青菜心及柳葉晚菜心均以2018年的連陰雨天氣顯著低于2016年和2017年的正常天氣,中熟品種青柳葉菜心及油綠80天、晚熟品種大花球菜心2017年的正常天氣明顯高于2016年的正常天氣和2018年的連陰雨天氣。葉寬:早熟、中熟和晚熟各3個(gè)品種的變幅分別為7.5~11.8 cm、8.9~13.0 cm和8.9~11.2 cm,除中熟品種一刀齊菜心2018年的連陰雨天氣顯著低于2016年和2017年的正常天氣外,其余品種連陰雨天氣與正常天氣外之間的差異無(wú)明顯的規(guī)律性,以中熟品種一刀齊菜心2016年正常天氣的葉片最寬,為13.0 cm;早熟品種的四九菜心2017年的正常天氣的葉片最窄。
2.2.1 Vc及可溶性糖含量 蔬菜中Vc含量的高低是衡量蔬菜品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo),Vc含量越豐富,蔬菜品質(zhì)越高[10];可溶性糖的含量決定著菜心的甜度,是影響產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的重要因素[11]。從圖1看出,2016年、2017年的正常天氣和2018年連陰雨天氣早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種Vc和可溶性糖含量的變化。
1) Vc。2016-2018年9個(gè)菜心品種Vc含量的變幅為278.6~441.9 mg/kg。其中,正常天氣下,2016年早熟品種蕭崗菜心Vc含量最高,達(dá)441.9 mg/kg;2016年中熟品種青柳葉菜心最低,為302.1 mg/kg;2017年早熟品種蕭崗菜心品種含量最高,為435.7 mg/kg;2017年中熟品種一刀齊菜心其次,為435.4 mg/kg;2017年中熟品種青柳葉菜心最低,為312.5 mg/kg。2018年連陰雨天氣下,中熟品種一刀齊菜心最高,為386.3 mg/kg;早熟品種四九菜心最低,為278.6 mg/kg。綜合看,2016年和2017年正常天氣下9個(gè)品種Vc含量存在差異,但差異較小;而2018年連陰雨天氣9個(gè)品種Vc含量均低于2016年和2017年正常天氣??梢姡B陰雨天氣不僅影響菜心的生長(zhǎng),且其Vc含量降低。
表1 2016-2018年不同菜心品種的農(nóng)藝性狀
注:同一品種各年份間同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference atP<0.05.
圖1 連陰雨天氣不同菜心品種Vc及可溶性糖的含量
Fig.1 Vc contents and soluble sugar in different Chinese cabbage varieties in continuous rainy and cloudy weather
2)可溶性糖。2016-2018年9個(gè)菜心品種可溶性糖含量的變幅為4.41~14.72 mg/g,不同品種間可溶性糖含量的差異較大,除2018年連陰雨天氣下的晚熟品種大花球菜心外,其余晚熟品種可溶性糖含量均高于早熟品種和中熟品種。其中,正常天氣下,2016年晚熟品種柳葉晚菜心可溶性糖含量最高,達(dá)13.53 mg/g;2016年晚熟品種三月青菜心其次,為12.42 mg/g;2016年的中熟品種青柳葉菜心最低,為4.61 mg/g;2017年晚熟品種柳葉晚菜心可溶性糖含量最高,為14.72 mg/g;2017年晚熟品種大花球菜心其次,為11.44 mg/g;2017年早熟品種油綠501最低,為6.15 mg/g;2018年連陰雨天氣下,晚熟品種柳葉晚菜心可溶性糖含量最高,為11.33 mg/g;晚熟品種三月青菜心其次,為9.42 mg/g;早熟品種四九菜心最低,僅4.43 mg/g。綜合看,2016年和2017年正常天氣下各菜心品種可溶性糖含量存在一定的差異。除2016年正常天氣下中熟品種青柳葉菜心外,其余品種在3年試驗(yàn)中以2018年連陰雨天氣可溶性糖含量最低。
2.2.2 粗蛋白及粗纖維 蛋白質(zhì)是評(píng)價(jià)蔬菜品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo);粗纖維含量直接影響菜心的口感,對(duì)于鮮食菜心一般要求粗纖維含量較低。從圖2看出,2016年、2017年的正常天氣和2018年連陰雨天氣下早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種粗蛋白和粗纖維的變化。
1) 粗蛋白。早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種粗蛋白含量的變幅為1.31~2.92 g/100 g,早熟菜心品種的粗蛋白含量均高于中熟菜心品種和晚熟菜心品種。其中,正常天氣下,2016年早熟品種四九菜心的粗蛋白含量最高,為2.92 g/100 g;早熟品種蕭崗菜心其次,為2.81 g/100 g;晚熟品種柳葉晚菜心最低,含量為1.53 g/100 g。2017年的早熟品種蕭崗菜心粗蛋白含量最高,為2.75 g/100 g;早熟品種四九菜心其次,為2.70 g/100 g;晚熟品種柳葉晚菜心最低,為1.74 g/100 g。2018年連陰雨天氣與2016年和2017年的正常天氣相比,早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種粗蛋白含量差異不大??梢?,連陰雨天氣對(duì)菜心的粗蛋白含量影響較小。
圖2 連陰雨天氣不同菜心品種粗蛋白及粗纖維的含量
Fig.2 Contents of crude protein and crude fiber in different Chinese cabbage varieties of continuous rainy and cloudy weather
2) 粗纖維。早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種的粗纖維含量變幅為0.70~0.98 g/100 g,不同品種之間差異較小,其變化趨勢(shì)無(wú)規(guī)律性。在9個(gè)品種中,中熟品種青柳葉菜心粗纖維含量相對(duì)較高,為0.98 g/100 g,其口感稍差,而大部分菜心品種的粗纖維含量較低,其化渣性較好??梢姡B陰雨天氣未對(duì)菜心的粗纖維含量產(chǎn)生影響。
亞硝酸鹽是一種有毒物質(zhì),人體攝入的亞硝酸鹽主要來(lái)源于蔬菜,而蔬菜中的硝酸鹽含量不僅與種類、品種、部位、外界的溫度和光照有關(guān),而且與營(yíng)養(yǎng)條件有密切關(guān)系[12]。從圖3看出,連陰雨天氣對(duì)菜心亞硝酸含量的影響較大。2016年和2017年的正常天氣下,9個(gè)菜心品種之間的亞硝酸鹽含量差異較小,未產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),但中熟菜心品種的亞硝酸鹽含量高于晚熟菜心品種和早熟菜心品種。2018年的連陰雨天氣9個(gè)菜心品種的亞硝酸鹽含量明顯高于2016年和2017年的正常天氣,且存在較大差異??梢?,連陰雨天氣對(duì)菜心的亞硝酸鹽積累產(chǎn)生較大的促進(jìn)作用。
圖3 連陰雨天氣不同菜心品種的亞硝酸鹽含量
Fig.3 Nitrite content in different Chinese cabbage varieties of continuous rainy and cloudy weather
蔬菜生長(zhǎng)良好,不僅需要適宜當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境,更需要適合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,氣候條件與蔬菜作物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有著密切的關(guān)系。菜心的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、薹高、薹粗和單株質(zhì)量等性狀指標(biāo)能在一定程度上反映菜心生長(zhǎng)狀況是否良好。較多學(xué)者將菜心性狀分析作為評(píng)價(jià)菜心品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo),何仕宇等[10]研究了不同鈣肥處理對(duì)菜心生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響。何建文等[13]通過對(duì)菜心農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析,研究不同 LED光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)菜心生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響。徐顯亮等[14]通過對(duì)菜心的16份材料的農(nóng)藝性狀分析結(jié)果表明,可以通過選擇適當(dāng)?shù)娜~數(shù)、葉長(zhǎng)、薹粗和單株重等農(nóng)藝性狀進(jìn)行菜心品質(zhì)育種,以增加菜心的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。研究結(jié)果表明,2018年的連陰雨天氣與2016年和2017年的正常天氣相比,早熟、中熟和晚熟9個(gè)菜心品種的生長(zhǎng)發(fā)育均受到一定程度的影響。其中,單株質(zhì)量受影響最大,株高和薹高其次,葉長(zhǎng)、葉寬和薹粗受到的影響相對(duì)較小。綜合看,2018年連陰雨天氣中熟品種的油綠80天雖然受到一定的影響,但其綜合表現(xiàn)最好。
菜心是我國(guó)重要的特產(chǎn)蔬菜,在蔬菜周年供應(yīng)中起著重要的作用,由于其風(fēng)味良好而深受消費(fèi)者的歡迎,而Vc、可溶性糖、粗蛋白和粗纖維含量是影響風(fēng)味的一些關(guān)鍵因素[15-16]。研究結(jié)果表明,與2016年和2017年的正常天氣相比,2018年的連陰雨天氣下9個(gè)不同菜心品種的Vc及可溶性糖含量降低,但其對(duì)菜心粗蛋白和粗纖維含量影響較小。
硝酸鹽對(duì)人體健康具有潛在威脅性,硝酸鹽在一定條件下能轉(zhuǎn)化成強(qiáng)致癌物亞硝酸鹽,所以近來(lái)受到人們普遍重視。有較多學(xué)者對(duì)菜心亞硝酸鹽的積累進(jìn)行了研究,何仕宇等[10]研究結(jié)果表明,在栽培過程中施加鈣肥能降低菜心葉片硝酸鹽含量,以果蔬鈣肥處理效果最好。柴喜榮等[11]研究表明,不同供硼水平對(duì)菜心亞硝酸含量有顯著影響,適宜的硼營(yíng)養(yǎng)具有降低菜心亞硝酸鹽積累的作用。研究結(jié)果表明,2016年和2017年正常天氣下, 9個(gè)菜心品種的亞硝酸鹽含量差異較小,其中熟菜心品種的亞硝酸鹽含量高于晚熟菜心品種和早熟菜心品種。2018年的連陰雨天氣下9個(gè)菜心品種的亞硝酸鹽含量明顯高于正常天氣年份,且存在較大差異,在一定程度上連陰雨天氣對(duì)菜心的亞硝酸鹽積累產(chǎn)生較大的促進(jìn)作用,這可能是由于天氣狀況的變化對(duì)菜心生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生了某種脅迫,從而導(dǎo)致其體內(nèi)亞硝酸鹽含量的積累越增大。
單就連陰雨天氣對(duì)不同菜心品種的單個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響看,難以得出較適宜的栽培品種,只有綜合連陰雨天氣對(duì)不同菜心品種的農(nóng)藝性狀和4種營(yíng)養(yǎng)成分的影響,才能得出最適宜的栽培品種。綜合看,中熟品種油綠80天菜心品種表現(xiàn)最好,不僅較適宜川南地區(qū)的氣候及土壤環(huán)境,還較耐受該地區(qū)常見的連陰雨天氣,因此,中熟品種油綠80天菜心品種較適宜于川南地區(qū)推廣種植。