李文略,熊晖,张旭娟,陈常理,骆霞虹,安霞,朱关林,金关荣*
(1.浙江省农业科学院 萧山棉麻研究所,浙江 杭州 311202; 2.杭州佳惠农业开发有限公司,浙江 杭州 311202)
芦笋又名石刁柏,为百合科天门冬属多年宿根草本植物,以嫩茎供食,质嫩味鲜,营养丰富,具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖等功效[1]。芦笋原产于地中海小亚细亚地区,我国芦笋规模栽培时间较短,但发展迅速。据统计,2012年全国芦笋生产面积达13.3万hm2,居全球首位,其中浙江地区种植面积为2 780 hm2[2-3]。受夏季高温高湿天气的影响,南方多发展设施芦笋,采收期主要集中在3—5月、6—7月和10月,而市场需求量大、经济效益高的春节则芦笋供应紧张。因此,通过各种栽培措施,实现芦笋提早上市,对提高芦笋经济效益具有重要意义。
地膜是农业生产的重要物质资料之一,具有增温保墒、抑制杂草等功效,有利于作物生长发育、提高作物产量和提高农业效益[4]。目前,地膜栽培技术已运用到玉米、小麦、西瓜、烤烟等多种作物上,增产效果显著[5]。地膜已成为芦笋生产中不可或缺的一部分。研究表明,塑料地膜和小拱棚可提早绿芦笋采收期11~20 d左右,并显著提高芦笋产量和产值[2,6-7]。然而,地膜在极大地促进我国农业发展的同时,也带来了“白色污染”。随着使用年限的增加,大量地膜残留在土壤中,严重影响土壤结构,造成耕地质量下降和农事操作受阻[8]。随着科技进步,许多新型地膜逐渐进入大众视野并运用到农业生产中,可降解麻地膜便是其中之一。已有研究表明,麻地膜覆盖同样具有明显增温、保温、保墒和保湿等效应[9],并对白菜、大豆等作物具有一定的增产效果[10-11],但麻地膜在芦笋生产上的运用还未曾报道。
本研究设小拱棚和麻地膜覆盖2个处理,以不覆盖为对照,调查不同处理的出笋时间,嫩茎产量、品质、营养物质含量和茎枯病发生情况,以明确麻地膜覆盖对芦笋的影响。
试验在浙江省杭州市萧山区杭州佳惠农业开发有限公司基地连栋大棚内进行,以5年生芦笋品种丰岛1号为试验材料。试验土壤为沙壤,土壤有机质含量12.3 g·kg-1,速效磷、速效氮、速效钾含量分别为231.8、33.3、252.6 mg·kg-1,pH值为6.79。
在2017年12月22日完成芦笋清园工作后进行试验处理。试验采用3种覆盖方式,即小拱棚、麻地膜覆盖和不覆盖,每处理重复3次,小区面积24 m2。
嫩茎产量和品质测定。调查各处理出笋时间,并在集中出笋的2018年3月连续测产30 d,分别统计前期(3月上旬)、中期(3月中旬)、后期(3月下旬)的产量。芦笋嫩茎抽出地面38 cm达到采收标准。
芦笋分级标准参考文献[12],并作部分改进。1级,嫩茎靠基部(离土表1 cm处)的直径≥1.1 cm,挺直,顶端笋尖鳞片紧密,鲜绿色;2级,嫩茎靠基部的直径≥1.1 cm,较直,顶端笋尖鳞片有部分松开,绿色;3级,嫩茎靠基部的直径0.8~1.1 cm,挺直,顶端笋尖鳞片紧密,鲜绿色;4级,嫩茎靠基部直径0.8~1.1 cm,较直,顶端笋尖鳞片部分松开,绿色;5级,嫩茎靠基部直径≤0.8 cm。该标准中,1~4级为合格商品笋,5级为不合格笋。
营养物质测定。春笋采收期间,各小区随机选取1级笋,检测鲜样中的可溶性蛋白、可溶性糖含量,此外,随机选取同期1级笋,在80 ℃下烘干至恒重,粉碎后过40目筛,分别检测木质素、总酚、黄酮含量。以上5个指标均委托苏州科铭生物技术有限公司进行检测。
茎枯病发生情况调查。春笋留茎后期各小区选取20株考查茎枯病发病情况,病害严重度分级参考文献报道[13]。0级,芦笋整株没有病斑;1级,芦笋主茎病斑绕茎长度占主茎周长25%以下,或侧枝发病量占总侧枝的25%以下;2级,芦笋主茎病斑绕茎长度占主茎周长25%~50%,或侧枝发病量占总侧枝的25%~50%;3级,芦笋主茎病斑绕茎长度占主茎周长50%~75%,或侧枝发病量占总侧枝的50%~75%;4级,芦笋主茎病斑绕茎长度占主茎周长75%以上,或侧枝发病量占总侧枝的75%以上。
采用Excel 2007进行数据整理和初步分析,利用SPSS 23.0软件Duncan进行单因素方差分析。
从图1和表1可以看出,两种覆盖处理均能使芦笋出笋时间提早6~8 d,其中以麻地膜处理最早;各处理不同时期芦笋产量均表现为:后期>中期>前期,其中前期产量以小拱棚处理产量最高,较其他处理高出93%~161%,差异显著,中期和后期产量各处理间无显著差异;单日芦笋产量表现为:小拱棚(281.3 g)>麻地膜(263.9 g)>不覆盖(247.5 g),差异不显著;日均采笋数以小拱棚处理最高(9.9支),较其他处理高出33.8%~43.4%,差异显著,麻地膜处理略低于不覆盖处理;单支芦笋均重表现为:麻地膜>不覆盖>小拱棚,以麻地膜覆盖处理最高,达38.0 g,较小拱棚处理高出33.3%,差异显著;各处理茎粗超过1.1 cm芦笋产量占比表现为:麻地膜(86.5%)>不覆盖(77.2%)>小拱棚(67.5%),处理间差异显著。
同期不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)图1 各处理不同时期小区芦笋产量
表1 不同覆盖对春季芦笋出笋时间和产量的影响
注:同列数据后无相同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。表2~4同。
芦笋品质的好坏决定其经济价值的高低。由表2可知,各覆盖处理芦笋品质存在显著差异。其中,麻地膜覆盖处理1级笋率超过55%,显著高于小拱棚(37.4%)和不覆盖处理(46.2%);各处理间2、3级笋率无显著差异,2级笋率以麻地膜覆盖处理最高,达到31.5%;3级笋率以小拱棚处理最高,为8.8%;4级笋率以小拱棚处理最高,显著高于其他处理;麻地膜覆盖处理和不覆盖处理的商品笋率均超过95%,显著高于小拱棚处理。
如表3所示,各处理间芦笋可溶性蛋白含量存在显著差异,表现为不覆盖>小拱棚>麻地膜覆盖;可溶性糖含量以不覆盖处理最高,较其他2个处理高出44.9%~47.6%;各处理间总酚含量无显著差异;黄酮含量以不覆盖处理最高,各处理含量在31.6~36.0 mg·kg-1;木质素含量以麻地膜处理最低,较其他各处理低12.8%~17.4%。
表2 不同覆盖处理对春季芦笋品质的影响
表3 不同覆盖处理芦笋营养物质含量
如表4所示,病情指数和发病率均以麻地膜覆盖处理最低,病情指数和发病率分别为4.2和16.7%,显著低于其他处理;发病最严重的为小拱棚处理。
表4 各处理芦笋茎枯病发生情况
研究结果表明,麻地膜覆盖处理能促进芦笋提早采收,与小拱棚处理一致,但不及文献报道显著[5]。麻地膜覆盖处理对芦笋增产效果不明显,不及小拱棚处理,尤其是前期产量差异显著,可能与麻地膜透气性良好[4],覆盖后土壤温度不及小拱棚处理造成。麻地膜处理单日采笋量显著低于小拱棚处理,但单支笋重以及茎粗超过1.1 cm芦笋占比显著高于小拱棚处理。
研究还发现,麻地膜覆盖显著提高1级笋率和商品笋率。麻地膜覆盖处理1级笋率(55%)显著高于小拱棚和不覆盖处理,商品笋率在97.0%左右,显著高于小拱棚处理。绿芦笋富含蛋白质、矿物质、氨基酸等多种营养成分,并含有多种活性物质,如多糖和多种酚类物质,绿芦笋作为蔬菜具有极高的营养价值和食疗保健价值,被誉为蔬菜之王[1]。木质素是决定绿芦笋食用品质的一个主要方面[14]。本研究中麻地膜和小拱棚处理芦笋可溶性糖、可溶性蛋白、总酚和黄酮含量均低于不覆盖处理,麻地膜覆盖木质素含量显著低于小拱棚和不覆盖处理。
茎枯病是芦笋生产上常见病害之一,严重影响芦笋的产量和品质[15]。本研究中病情指数和发病率均以麻地膜覆盖处理最低,病情指数和发病率分别为4.2和16.7%,显著低于其他处理,原因有待进一步查证。
研究结果表明,麻地膜覆盖在一定程度上能够提早芦笋采收期,提高芦笋品质,降低茎枯病发生风险,对提升芦笋产量具有较大潜力。