路 強(qiáng)，王 萱，李梅蘭，侯雷平，武 喆，許小勇，張 靜，宋紅霞

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801）

胡蘿卜（Daucus carota L. var. sativa D C.）別名紅蘿卜、黃蘿卜、丁香蘿卜、黃根等，為傘形花科2 年生作物[1]。胡蘿卜營(yíng)養(yǎng)豐富，含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、花青素和類脂，且胡蘿卜素的含量比蘿卜及其他蔬菜高出30～40 倍，具有益肝明目、利膈寬腸、健脾除疳、增強(qiáng)免疫功能、降糖降脂和強(qiáng)心降壓等營(yíng)養(yǎng)保健功能，風(fēng)味獨(dú)特，被人們普遍種植和食用[2-4]。

胡蘿卜起源于近東和中亞地區(qū)，至今已有幾千年的栽培歷史[5]，最早為紫色胡蘿卜，現(xiàn)代的黃色品種胡蘿卜屬于缺少花青素的變異品種，之后馴化成橘黃色[1]，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化，演化出紫、黃、紅、白、橙色等[6]的胡蘿卜。色澤不僅是果實(shí)外觀品質(zhì)的核心指標(biāo)，而且色素分子代表著果實(shí)的商品價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[7]。不同根色胡蘿卜積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同，橙色、黃色、橙紅色胡蘿卜積累著豐富的類胡蘿卜素[8]，而類胡蘿卜素化合物在人體健康中起著至關(guān)重要的作用，在植物葉綠體中又是光合作用的輔助色素，可以保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光的破壞[9]。紫色胡蘿卜還積累著大量的花青素物質(zhì)[10]，花青素對(duì)人體內(nèi)各種抗氧化酶具有促進(jìn)和激活作用，是天然的抗氧化劑[11]。

本試驗(yàn)以黃色、橙色、紫色胡蘿卜為研究材料，通過(guò)測(cè)定不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的株高、莖葉質(zhì)量、肉質(zhì)根質(zhì)量、葉綠素含量和類胡蘿卜素含量，分析比較不同根色胡蘿卜發(fā)育動(dòng)態(tài)差異，以期為不同根色胡蘿卜高產(chǎn)栽培提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

橙色胡蘿卜為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的甜紅1 號(hào)雜交種，肉質(zhì)根為圓錐形，肉質(zhì)根內(nèi)芯柱比較細(xì)嫩，表皮光亮，生育期為110～120 d，適應(yīng)性強(qiáng)。黃色和紫色胡蘿卜均為徐州久綠公司生產(chǎn)，生育期均為110 d。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019 年9 月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站進(jìn)行，小高壟栽培，壟高15 cm，壟寬40 cm，壟間距30 cm，條播，待胡蘿卜幼苗5 片真葉時(shí)進(jìn)行定苗，株行距為10 cm×20 cm，小區(qū)面積為10 m2，3 次重復(fù)，其余為常規(guī)管理[12]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 株高的測(cè)定 播種30 d 后開(kāi)始隨機(jī)選取6 株長(zhǎng)勢(shì)良好且一致的植株用卷尺測(cè)量株高，每隔15 d 測(cè)定一次，3 次重復(fù)。

1.3.2 生物產(chǎn)量的測(cè)定 播種30 d 后開(kāi)始隨機(jī)挖取3 株長(zhǎng)勢(shì)良好的植株，洗凈擦干水分后分別用電子秤測(cè)定地上部和地下部生物產(chǎn)量，3 次重復(fù)，每隔15 d 測(cè)定一次。

1.3.3 葉綠素及類胡蘿卜素含量的測(cè)定 分別在播種后45、105 d，隨機(jī)選取3 株長(zhǎng)勢(shì)良好的植株，選擇從心葉往外數(shù)第4 片葉，采用酒精浸提法[11]測(cè)定色素含量，3 次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和繪圖，并用SPSS 20.0 軟件利用鄧肯氏新復(fù)極差法檢測(cè)顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同根色胡蘿卜不同發(fā)育階段株高增長(zhǎng)速率比較

從圖1 可以看出，3 種根色胡蘿卜的株高增長(zhǎng)趨勢(shì)均基本一致?？傮w來(lái)看，在播種后30～45、45～60 d 這2 個(gè)階段內(nèi)株高平均增長(zhǎng)速率較快，其中，紫色胡蘿卜增長(zhǎng)速率變化最大，增長(zhǎng)最快，維持在110%左右；播種后60～90 d 內(nèi)株高增長(zhǎng)速率均呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)，均下降到10%左右；到105 d時(shí)，3 種根色胡蘿卜增長(zhǎng)速率逐漸接近0。這表明，胡蘿卜在發(fā)育前期為葉片生長(zhǎng)盛期，到發(fā)育中后期葉片生長(zhǎng)較為緩慢。

2.2 不同根色胡蘿卜不同發(fā)育階段肉質(zhì)根增長(zhǎng)速率比較

從圖2 可以看出，播種后30～45 d 內(nèi)3 種根色胡蘿卜肉質(zhì)根幾乎不生長(zhǎng)，播種60 d 后，3 種根色胡蘿卜肉質(zhì)根增長(zhǎng)速率逐漸增加，播種60～90 d 橙色胡蘿卜肉質(zhì)根增長(zhǎng)速率先上升后略有降低，紫色胡蘿卜在整個(gè)肉質(zhì)根膨大期增長(zhǎng)速率均勻，黃色和橙色胡蘿卜肉質(zhì)根增長(zhǎng)速率在90～105 d 快速升高且明顯高于紫色胡蘿卜。這表明，黃色和橙色胡蘿卜在90 d 后為肉質(zhì)根急劇膨大期。

2.3 不同根色胡蘿卜不同發(fā)育階段根冠比比較

從圖3 可以看出，3 種根色胡蘿卜根冠比隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)均呈增加趨勢(shì)。播種30 d 后，3 種根色胡蘿卜根冠比差異不顯著，但是播種后45 d，品種之間根冠比開(kāi)始出現(xiàn)顯著性差異；播種后45、60 d 時(shí)紫色胡蘿卜根冠比最大，且顯著高于黃色和橙色胡蘿卜，但從60 d 后黃色胡蘿卜根冠比最大，并且顯著高于紫色和橙色胡蘿卜。這表明，在紫色胡蘿卜生長(zhǎng)前期肉質(zhì)根生長(zhǎng)速度較快，但是到生長(zhǎng)后期黃色胡蘿卜肉質(zhì)根增長(zhǎng)迅速。

2.4 不同根色胡蘿卜成熟期形態(tài)發(fā)育比較

表1 不同根色胡蘿卜成熟期形態(tài)發(fā)育比較

從表1 可以看出，成熟期（105 d）橙色胡蘿卜株高顯著高于紫色和黃色胡蘿卜；紫色胡蘿卜莖葉質(zhì)量顯著低于橙色和黃色胡蘿卜；黃色胡蘿卜肉質(zhì)根質(zhì)量顯著高于橙色和紫色胡蘿卜，分別高出25.2%、116.1%。這表明，在一定程度上胡蘿卜地上部生長(zhǎng)與地下部生長(zhǎng)具有相關(guān)性。

2.5 不同根色胡蘿卜不同發(fā)育時(shí)期色素含量比較

葉綠素含量是反映作物光合能力的關(guān)鍵指標(biāo)[13]。從表2 可以看出，播種45 d 后紫色胡蘿卜葉綠素a含量最高，橙色胡蘿卜葉綠素b 含量最高，紫色和黃色胡蘿卜葉綠素總含量最高，但是3 種根色胡蘿卜之間的葉綠素a、葉綠素b 含量差異均不顯著；播種105 d 時(shí)，紫色胡蘿卜葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量均最高，并且顯著高于橙色和黃色胡蘿卜；但是在播種45、105 d 的2 個(gè)時(shí)期均是橙色胡蘿卜葉綠素a/b 值最小；在播種45 d 后黃色胡蘿卜類胡蘿卜素含量顯著高于紫色和橙色胡蘿卜，但在播種105 d 后紫色胡蘿卜類胡蘿卜素含量顯著高于橙色和黃色胡蘿卜。這表明，不同根色胡蘿卜不同發(fā)育時(shí)期色素含量積累不同。

表2 不同根色胡蘿卜不同發(fā)育時(shí)期色素含量比較

3 結(jié)論與討論

作物的地上部和地下部在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供求關(guān)系上既相互依賴又相互影響，根冠比是反映根系與地上部生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累協(xié)調(diào)狀況的重要指標(biāo)[14]。本試驗(yàn)中，黃色胡蘿卜在發(fā)育前期肉質(zhì)根生長(zhǎng)速率和根冠比低于橙色和紫色胡蘿卜，但在發(fā)育中后期肉質(zhì)根增長(zhǎng)速率和根冠比迅速增大，超過(guò)橙色和紫色胡蘿卜，這可能是由于前期主要集中在地上部葉片的生長(zhǎng)，到中后期葉片光合作用增強(qiáng)，同化能力增強(qiáng)，導(dǎo)致肉質(zhì)根漸漸增粗[15]。本試驗(yàn)中紫色胡蘿卜從播種45 d 后保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)速率，但其莖葉質(zhì)量顯著低于橙色和黃色胡蘿卜，而成熟后肉質(zhì)根質(zhì)量也顯著小于橙色和黃色胡蘿卜，這與胡蘿卜植株生長(zhǎng)勢(shì)弱，會(huì)使同化量減少，影響肉質(zhì)根膨大的結(jié)果一致[15]；橙色胡蘿卜在90 d 后肉質(zhì)根迅速膨大，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)肥水管理。

葉綠素是植物葉片的主要光合色素，在光合作用的光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化中起不可或缺的作用，其含量是評(píng)價(jià)植株生理狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)[16]。不同根色胡蘿卜葉綠素含量也不同。本試驗(yàn)中，在不同發(fā)育階段不同根色胡蘿卜葉綠素a、葉綠素b 和葉綠素總含量差異性不同，且胡蘿卜葉片葉綠素含量在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中呈上升趨勢(shì)，生長(zhǎng)發(fā)育前期葉綠素含量低，后期葉綠素含量高，與肉質(zhì)根膨大時(shí)期基本一致，這與王海林[17]研究結(jié)果一致，可能與葉片葉齡有關(guān)。王新建等[18]研究表明，在一定范圍內(nèi)較低的葉綠素a/b 值有利于植物充分利用不飽和的散射弱光來(lái)進(jìn)行光合作用。本試驗(yàn)中，播種45 d時(shí)，3 種根色胡蘿卜的葉綠素a/b 值在3.3～3.7，而播種105 d 后葉綠素a/b 值范圍縮小至2.7～2.9，且3 種根色胡蘿卜品種在播種45、105 d 這2 個(gè)時(shí)期均是橙色胡蘿卜葉綠素a 與葉綠素b 比值最小，說(shuō)明隨著時(shí)間的推移，胡蘿卜葉片光合作用逐漸增強(qiáng)，相同條件下橙色胡蘿卜品種光合作用最強(qiáng)。

綜上所述，黃色和橙色胡蘿卜在播種60 d 內(nèi)為葉片生長(zhǎng)盛期，此時(shí)應(yīng)注重氮肥的施用，以維持葉面積最大化，加強(qiáng)光合作用，促進(jìn)中后期肉質(zhì)根膨大；黃色和橙色胡蘿卜在播種90 d 后為肉質(zhì)根快速膨大期，此時(shí)應(yīng)增施鉀肥，以達(dá)到高產(chǎn)的效果；紫色胡蘿卜在播種45 d 后葉片和肉質(zhì)根增長(zhǎng)速率均勻，此時(shí)應(yīng)注重氮、鉀肥的配合施用；橙色胡蘿卜能充分利用不飽和散射弱光，適合設(shè)施栽培中低溫弱光時(shí)期和季節(jié)種植。