适宜机械化栽培的不结球白菜品种筛选

周园园冯均科王珊陈颖倪琳琳

(1.昆山市优来谷成科创中心，江苏 昆山 215300；2.昆山市玉山镇农业服务中心，江苏 昆山 215300；3.昆山市农业技术推广中心，江苏 昆山 215300)

在蔬菜机械化栽培中涉及不结球白菜品种问题，且目前对适宜机械化栽培品种筛选方面多集中在西兰花、马铃薯等作物，关于适宜机械化栽培的不结球白菜品种的研究尚未见报道。为此，本试验选择8个不结球白菜品种为试验材料，分析不结球白菜不同品种在机械操作方面的适应性和可行性，筛选出适宜机械化栽培的不结球白菜品种，旨在为不结球白菜机械化栽培中农机农艺配套提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点

1.1.1 植物材料

不结球白菜品种“高梗白”和“二月白”由昆山市光明种子公司提供；不结球白菜品种“热火8号”、“热火9号”和“热火740”由南京农业大学侯喜林实验室提供；不结球白菜品种“东京绿”由青岛胶研种苗有限公司生产；不结球白菜品种“金品5号”由福建金品农业科技有限公司生产；不结球白菜品种“全美”由上海虹桥天龙种业有限公司生产。

1.1.2 试验场地

试验于2020年3—4月在南京农业大学昆山蔬菜产业研究院的B4连栋大棚内进行。连栋大棚长51.0m、宽8.0m、顶高4.0m。

1.1.3 供试机械

供试旋耕机采用常柴牌ZS1100型拖拉机，由常州市常柴股份有限公司生产，功率12kW，转速2200r·min-1。播种机械选择2BS-JT10型气压式精密播种机，采收机选用JT-HV2叶菜采收机，均由上海康博实业有限公司提供。

1.2 试验设计和处理

在确定破土率和平整度的基础上，按机械化栽培需要具有的特性去筛选品种，根据试验测定指标进行评价，筛选出适宜全程机械化栽培的不结球白菜品种。试验设置8个处理：CK，“高梗白”不结球白菜；T1，“热火8号”不结球白菜；T2，“东京绿”不结球白菜；T3，“热火740”不结球白菜；T4，“热火9号”不结球白菜；T5，“金品5号”不结球白菜；T6，“全美”不结球白菜；T7，“二月白”不结球白菜。试验小区长为12.0m，宽为1.0m，面积为12.0m2。沟宽为0.4m、深为0.3m，保护行宽为1.0m。每个处理重复3次，随机区组排列。所有田间管理保持一致。

1.3 测定指标和方法

当植株长出2片子叶时测定出苗情况，当生长至5～7片真叶时测定产量，在不结球白菜生长期内依次采样测定植株生长指标和生理指标。

1.3.1 出苗指标

当植株叶片长出2片子叶时，每个小区划定3个50.0cm×50.0cm的正方形，采收正方形范围内及两边上的菜秧，测量单位面积内实际株数。

1.3.2 生长指标

当植株叶片展开5～7片真叶时，每个小区选取10株健康植株进行测定。

测定指标包括株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽、SPAD、地上鲜重和地下鲜重等。将称过鲜重后的各部分材料放入牛皮纸袋里，置于电热鼓风干燥箱，在105℃杀青30min，然后调温度至80℃，继续烘干至恒重。冷却后取出，测定地上干重和地下干重，计算根冠比，公式：

根冠比(R/T)=地下部干重(g)/地上部干重(g)

1.3.3 生理指标

叶绿素含量采用叶绿素仪测定。

1.3.4 植株品质

当植株完全展开5～7片叶时，于9∶00后，在每个小区随机选取5株生长一致无明显病害虫咬的植株，剪去根部，用自来水冲洗干净叶片的泥土，擦干。取第3～5片完全展开叶，去除叶脉，剪碎，混匀。预处理好的样品用以测定以下品质指标。可溶性蛋白的测定，参照考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白的含量。维生素C的测定，参照2,6-二氯靛酚法测定维生素C的含量。硝酸盐的测定，参照水杨酸硝化法测定硝酸盐的含量。可溶性糖的测定，参照蒽酮比色法测定可溶性总糖的含量。

1.3.5 机械采收指标

1.3.5.1 切割率

对选取的每个处理3个重复不结球白菜进行切割试验，机具前进距离均为5.0m，切割试验结束后，对各行各测点内不结球白菜割口进行观察，数出其中未完成割断的不结球白菜割茬数量，各处理3个测点内不结球白菜数量的平均值记为N，计算出各测点未割断割茬数量平均值，记为未完成割断茎秆数平均值n(包括割口存在高低不平或扯皮严重的割茬)，计算得到各个切割速度下割刀对不结球白菜茎秆的切割率：

α=1-n/N×100%

式中，α为切割率；n为未完成割断茎秆数平均值；N为切割不结球白菜总数量。

1.3.5.2 损伤率

每组切割试验结束后，在不结球白菜收集筐内上、中、下层各取出一定数量的不结球白菜匀和作为大样，从大样中按对角线四分法取出300g分析样，进行计算。

各组叶片损伤率：

β=1-n/N×100%

式中，n为伤菜及嫩碎叶片重，g；N为取样菜重，300g。

含杂率(包括黄叶、泥土、根)：

δ=1-m/N×100%

式中，m为黄叶、泥土、根等杂质重，g。

完整率：

γ=1-β-δ

容错切程，mm：最适切程与次收切程之和；最适切程，mm：第3片真叶出现开始测定，测量形态学下端到子叶的距离；次收切程，mm：从有经济价值的老叶开始，向形态学上端，到最近1片真叶的距离。

1.3.6 产量指标

当植株生长至5～7片真叶时，在每个小区随机选取0.5m2面积采收菜秧，采收后在电子天平上称重测产。

1.4 数据统计和分析

使用Microsoft Excel 2007统计整理试验数据并绘制相关图表，利用SPSS 16.0软件分析试验数据，采用Duncan新复极差法进行F检验与多重比较。

2 结果与分析

2.1 不结球白菜不同品种出苗情况分析

从表1可知，不同品种间出苗情况差异显著。CK、T2、T3、T4、T5、T6和T7实际出苗株数均显著高于T1；除T6外，T1和T3实际出苗株数显著小于其它品种，CK、T2、T4、T5、T6和T7之间实际出苗株数差异不显著。T4和T7出苗率和实际出苗数均高于其它处理，分别为91.98%、1177.33株·m-2和91.25%、1168.00株·m-2，T1出苗率和实际出苗株数均为最低，分别为60.73%和777.33株·m-2。实际出苗株数从高到低排序分别为T4>T7>T2>T5=CK>T6>T3>T1。

2.2 不结球白菜不同品种生长和生理指标分析

从表2可知，不结球白菜不同品种最大叶长、最大叶宽、SPAD、茎粗、株高和容错切程差异显著。在最大叶长方面，不同品种最大叶长在5.71～10.47cm，相差4.76cm，其中，最大叶长以T4最大，其次是T7，最小的是T1。除T7和CK外，T4最大叶长显著高于其它处理，T4、T7和CK显著高于T1、T2和T3，T5、T6、T7和CK最大叶长差异不显著。

表1 不结球白菜不同品种出苗情况分析

在最大叶宽方面，不同品种最大叶宽在3.95～5.71cm，相差1.76cm，其中最大叶宽以T2最大，其次为T4，最小为T3。T2和T4最大叶宽显著高于其它处理，T5、T6和T7最大叶宽显著高于CK、T1和T3，T1和T3最大叶宽显著小于CK。

在SPAD方面，不同品种SPAD在30.62～47.81，相差17.19，以T1的SPAD最大，其次是T3，最小是CK。T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7的SPAD均显著高于CK，T1和T3的SPAD均显著高于其它处理，T4的SPAD显著高于CK和T6，T7的SPAD显著高于CK。

在茎粗方面，不同品种茎粗在4.82～9.95mm，相差5.13mm，以T4茎粗最粗，其次是T2，最小是T1。T2、T3、T4、T5、T6和T7茎粗显著高于CK和T1，除T2处理外，T4茎粗显著高于其它处理；除T4和T6处理外，T2茎粗显著高于其它处理。

在株高方面，不同品种株高在10.47～23.97cm，以T7株高最高，其次是T4，最小是T1。T7株高显著高于其它处理，T4和CK株高显著高于T1、T3、T5和T6，T1株高显著小于其它处理。

在容错切程方面，不同品种容错切程差异显著。容错切程在3.4～23.06mm，相差19.66mm，以T7容错切程最长，其次是T2，最小是T1。T7容错切程显著高于其它处理，CK、T2、T4和T6容错切程显著高于T1、T3和T5，CK、T2、T4和T6之间容错切程差异不显著；除T3外，T1容错切程显著小于其它处理。

表2 不结球白菜不同品种植株生长(茎叶)和生理指标分析

由表3可知，不结球白菜不同品种全株鲜重、地上鲜重、地上干重、地下鲜重和地下干重和根冠比差异显著。在全株鲜重方面，全株鲜重在7.4186～12.0067g，其中，T4全株鲜重最重，为12.0067g，其次是T2，为11.3337g，T1全株鲜重最小，为7.4186g。除T5外，T2和T4全株鲜重显著高于其它处理，T7全株鲜重显著高于T1和T6，T1全株鲜重显著小于其它处理；T2、T4和T5全株鲜重差异不显著，CK、T3、T5和T7全株鲜重差异不显著。

在地上鲜重方面，不同品种地上鲜重在7.3017～11.7527g，其中地上鲜重最大的是T4，其次是T2，最小是T1。T4地上鲜重显著高于其它处理，除T4外，T2地上鲜重显著高于其它处理，除T2和T4外，T5和T7地上鲜重显著高于其它处理，T1地上鲜重显著小于其它处理。

在地上干重方面，不同品种地上干重在0.3770～0.6266g，其中地上干重最大的是T5，其次是T3，最小是T1。T3、T4和T5地上干重显著高于其它处理，但T3、T4和T5地上干重差异不显著；T7地上干重显著高于CK、T1、T2和T6；T1地上干重显著小于其它处理。

在地下鲜重方面，不同品种地下鲜重在0.117～0.254g，其中地下鲜重最大的T4，其次是T2，最小是T1。T2和T4地下鲜重显著高于其它处理，除T2和T4外，T3显著高于其它处理，T1地下鲜重显著小于其它处理。

在地下干重方面，不同品种地下干重在0.0172～0.0312g，其中地下干重最重的是T2，其次是T7，最小是T1。T2地下干重显著高于其它处理，除T2外，T7和CK显著高于其它处理；T4显著高于T1、T3和T6，T1地下干重显著小于其它处理。

在根冠比方面，不同品种根冠比在0.0339～0.0642，其中，根冠比最大的是T2，其次是CK和T7，最小是T3。T2根冠比显著高于其它处理，T7和CK根冠比显著高于T3、T4、T5和T6，T3根冠比显著小于其它处理。

表3 不结球白菜不同品种植株生长(全株)指标分析

2.3 不结球白菜不同品种产量分析

由表4可知，不同品种产量差异显著，折合产量在1127.76～1731.6kg·667m-2，其中T4折合产量最大，其次为T2，T1最小。T3、T4、T5和T7折合产量显著高于其它处理，但T3、T4、T5和T7折合产量差异不显著。除T1折合产量负增长外，其它处理折合产量均高于CK，其中T4产量增幅最大，为32.63%；其次是T2，为30.61%。折合产量按照从高到低排序T4>T2>T5>T7>T3>T6>CK>T1。

表4 不结球白菜不同品种产量分析

2.4 不结球白菜不同品种品质分析

由表5可知，不同品种品质差异较大。不同品种可溶性糖含量在1.07～1.38g·100g-1，以T2最高，T7次之，T3最小。T2可溶性糖含量显著高于其它品种，T4和T7可溶性糖含量显著高于CK、T3、T5和T6，T3可溶性糖含量显著低于其它品种。

不同品种可溶性蛋白在16.14～21.87mg·g-1，以T4最高，T1次之，T6最小。T4可溶性蛋白含量显著高于其它品种，除T4品种外，T1可溶性蛋白含量显著低于其它品种，T7和CK可溶性蛋白显著高于T6，除T2、T3和T5品种外，T6品种可溶性蛋白含量显著低于其它品种，T2、T3、T5、T7和CK可溶性蛋白差异不显著。

不同品种维生素C含量在15.52～15.97mg·100g-1，以T7最高，T4次之，T1最低。不同品种之间维生素C含量差异不显著。

不同品种纤维素含量在0.53%～0.81%，以T7最低，T3次之，T1最高。T7和T3纤维素含量显著低于其它品种，除T7和T3品种外，T4和T5品种纤维素含量显著低于其它处理，T1品种纤维素含量显著高于其它品种。

不同品种硝酸盐含量在2296.17～3051.79mg·kg-1，以T3最高，T2次之，T1最低。T1品种硝酸盐含量显著低于其它处理，除T1品种外，T5品种硝酸盐含量显著低于其它处理；T6和T7品种硝酸盐含量显著低于CK、T2和T3，T4品种硝酸盐含量显著低于T2和T3，T3品种硝酸盐含量显著高于其它品种。

表5 不结球白菜不同品种品质分析

2.5 不结球白菜不同品种机械采收指标分析

由表6可知，在切割率方面，不同品种切割率在36.52%～92.53%，以T7最高，T4次之，T1最低。切割率按照从大到小排序T7>T4>CK>T2>T6>T5>T3>T1。

在损伤率方面，不同品种损伤率在2.35%～19.00%，以T4最小，CK和T7次之，T1最高。损伤率按照从小到大排序T4

在完整率方面，不同品种完整率在77.2%～96.45%，以T4最大，T7次之，T1最小。完整率按照从大到小排序T4>T7>CK>T2>T6>T5>T3>T1。

在含杂率方面，不同品种含杂率在1.2%～3.8%，以T4最小，CK次之，T1最大。含杂率按照从小到大排序T4

表6 不结球白菜不同品种机械采收指标分析

3 结果与讨论

3.1 不结球白菜不同品种生长和机械采收指标分析

在实际生产过程中，由于种子自身质量差异，温度、光照等环境条件不合适，以及播种时种子落到土层深处，难以出土等问题，导致实际生长密度小于理论播种密度。相同栽培环境下，以T4出苗率最高，T7次之，T1最低。

适于设施叶菜机械采收的品种主要包括根茎部切割收获类(如青菜、杭白菜等)和茎叶切割收获类(如不结球白菜、苋菜等)。推广叶菜机械化栽培的农艺技术，品种选择方面，在不影响生育期和叶菜质量情况下，选择下胚轴长、直立性好、适于机械化操作品种[1]。本试验研究发现，容错切程较长的不结球白菜品种机械化采收的完整率较高，随着容错切程的增加，机械化收割的完整率越高。T4和T7株高、茎粗、667m2产量、容错切程和机械采收适应性方面表现较好，T4和T7容错切程较长，切割率和完整率较高，损伤率低，适宜机械化采收。这与张庆等[2,3]研究大棚不结球白菜全程机械化栽培技术的结果相似，适宜机械化栽培的不结球白菜品种需选择容错切程长、切割率和完整率高、损伤率低的品种。

3.2 不结球白菜不同品种产量和品质分析

产量是植株生长发育、物质积累等过程的最终结果。在不同品种不结球白菜筛选试验中，T4和T7产量表现优于其它品种，以T4机械采收的产量最高。

可溶性糖、维生素C、纤维素及硝酸盐是评价蔬菜品质的重要指标，可溶性糖和维生素C含量越高，其营养价值越好[4-7]。不同品种可溶性含量差异较大，T2、T4和T7可溶性糖含量较高，T2可溶性糖含量显著高于其它处理，T4和T7可溶性糖含量显著高于CK、T3、T5和T6。

可溶性蛋白在植物体内起着极其重要的生理作用，直接关系到植物体的呼吸作用分解糖类供能、构成细胞、催化各种生化反应等。T4可溶性蛋白含量显著高于其它处理，除T4外，T1可溶性蛋白含量显著低于其它处理，T7和CK可溶性蛋白含量显著高于T6，T2、T3、T5、T7和CK之间可溶性蛋白含量差异不显著。

我国2004年制定并实施的《蔬菜中硝酸盐含量限量》GB-19338-2003中规定，叶菜硝酸盐含量应≤3000mg·kg-1。沈明珠[8]对34种蔬菜可食用部位的硝酸盐含量累计程度进行分类，并规定≥3100mg·kg-1的蔬菜产品不宜食用。在试验中发现，T7硝酸盐含量显著低于CK，T4硝酸盐含量显著低于T2和T3，T2和T3硝酸盐含量较高，分析原因可能生长密度稀，利于硝酸盐含量积累。除T2和T3外，其它不结球白菜品种均在硝酸盐限量范围内，T2和T3≤3100mg·kg-1，未超过不宜使用范围。

维生素C作为维持机体正常运行的重要物质可参与到生理过程中，如调控细胞分裂、生长等[9]。不同品种维生素C含量在15.52～15.97mg·100g-1，其中维生素C含量最高的是T7，其次是T4，维生素C含量最低的是T1。不同品种之间维生素C含量差异不显著。

膳食纤维可分为水溶性和不溶性2种，其中水溶性膳食纤维对促进肠道蠕动、减少肥胖十分有效，而水溶性膳食纤维对富集重金属离子、脂类代谢等具有一定的功效[10]。T7和T3纤维素含量显著低于其它品种，除T7和T3外，T4和T5纤维素含量显著低于其它品种，T1纤维素含量显著高于其它品种。

综合分析可知，T4和T7在生长、产量、品质和机械化采收方面表现较好，适宜作为机械化栽培品种。T4出苗率最高，株高较高，茎粗、单株鲜重、地上鲜重和地下鲜重最大，667m2产量高，容错切程较长，切割率和完整率较高，损伤率最低，适宜机械化采收，且可溶性糖含量最高和维生素C含量较高，可溶性蛋白含量最高，硝酸盐含量和纤维素含量较低；T7的出苗率较高，株高最高，茎粗较粗，单株鲜重较高，667m2产量较高，容错切程最大，切割率和完整率最高，损伤率较低，适宜机械化采收，且可溶性糖含量、可溶性蛋白含量较高，维生素含量最高，硝酸盐含量较低，纤维素含量最低。