播期对萝卜农艺性状·产量·物质积累和采收期的影响

仇 亮,程玉静,翟彩娇,王小秋,葛礼姣,刘水东

(江苏沿江地区农业科学研究所,江苏南通 226541)

萝卜为十字花科根菜类蔬菜作物,其膨大的肉质根是富含维生素C、膳食纤维、多糖等多种营养物质的食用和贮藏器官[1]。萝卜种质资源丰富,栽培历史悠久,经过长期自然选择和人工选择,形成了不同皮色、肉色的类型和品种[2]。“百日子”萝卜为南通如皋地方品种,鲜食水果型萝卜,叶簇半直立,叶色深绿,肉质根呈扁圆形,叶簇基部与根头部之间有1.5～2.0 cm长的短缩茎,尾部细长,耐低温、不易糠心,皮薄光滑[3]。

萝卜的农艺性状、产量和品质受品种、栽培措施以及它们的互作影响较大[3-7]。其中播期是对作物生长发育影响最大的农艺措施之一[8-9]。播期差异可影响作物生育期内对温度、光照、水分等资源的利用效率出现差异从而影响物质积累和营养成分转运分配,最终影响作物的产量和品质。适宜的播期能够确保作物整个生长发育进程长期处于有利气候条件下,从而保证外界环境中光热、水分等资源[10-13]可以被充分利用,有助于植株和果实物质积累,是实现作物优质高产的可靠措施之一。

“百日子”萝卜栽培历史悠久,但现有研究中,最佳种植时间为8月中旬至9月中上旬,时间范围较为宽泛[14-16],且与实际生产不符。过了采收期的“百日子”萝卜根茎会迅速膨大,商品性变差,货架期较短,目前关于“百日子”萝卜采收期方面的研究较少。笔者通过比较不同播期处理“百日子”萝卜农艺性状、产量、营养物质积累的差异,筛选出“百日子”萝卜最迟播期。再结合萝卜成熟后形态指标变化和可溶性固形物、木质素含量变化,确定不同播期“百日子”萝卜的采收期,了解不同播期萝卜采收期外观和品质的变化,以延长“百日子”萝卜货架期、提高经济效益为目的,筛选出“百日子”萝卜最佳播期。

1 材料与方法

1.1 试验材料及处理以“百日子”萝卜为植物材料,于2022年9和10月种植于江苏沿江地区农业科学研究所的示范基地,设置6个播期处理,每个处理在萝卜可采收后每隔7 d取样,采用3点取样法。

1.2 测定项目与方法

1.2.1产量和外观形态指标。在萝卜最佳采收期采用3点取样法取样,每个点面积为1.5 m2,统计成品重和总重,计算成品率= 成品重量(kg)/总重(kg)×100%,产量(kg/hm2)=成品重(kg)/1.5(m2)×10 000(m2)。称量萝卜地上重、叶片数和最长叶片长度、地下重、纵横径、立颈和根长等外观形状指标,计算根冠比=地上重(g)/地下重(g),果形指数=果实横径(cm)/果实纵径(cm)。

1.2.2粗蛋白含量。利用凯氏定氮法测定萝卜中粗蛋白含量。称取0.5～1.0 g试样(含氮量5～80 mg),加入硫酸铜(CuSO4·5H2O)0.4 g,无水硫酸钾(或无水硫酸钠)6 g,混合均匀,再加浓硫酸10 mL加热消化。利用半微量水蒸气蒸馏法使硼酸吸收氨后,立即用0.1或0.02 mol/L盐酸标准滴定溶液滴定。取0.5 g蔗糖进行空白测定,精确称取0.2 g硫酸铵,代替试样进行步骤检验,测得硫酸铵含氮量为(21.19±0.20)%则步骤正确。由盐酸标准溶液消耗量计算样品粗蛋白含量。采用上海沛欧全自动凯氏定氮仪,仪器型号SKD-1000。

1.2.3抗坏血酸含量。利用比色法测定抗坏血酸含量。所用试剂盒为索莱宝抗坏血酸/总抗坏血酸(AsA/T-AsA)含量检测试剂盒。

1.2.4木质素含量。利用紫外分光光度法测定木质素含量。所用试剂盒为索莱宝木质素含量检测试剂盒。

1.2.5可溶性固形物含量。用手持糖度计测定可溶性固形物含量,所用仪器为日本ATAGO爱拓PAL-1数字式糖度计折射仪。

2 结果与分析

2.1 播期处理对萝卜农艺性状的影响由表1可知,9月14日萝卜果实最大,但果形指数最小,形状较扁,9月22日萝卜果实大小适中,立颈和根长较长,形状标准。随着气温下降,9月22日后,地上部分生物量下降,10月16日播种的萝卜采收时地上部分已枯萎,无法统计。9月30日前播种的萝卜果形指数为0.7～0.9,形状为扁圆形,10月8日播种的为长圆形,而10月16日播种的萝卜果形指数与其他播种时期差异显著,多为畸形果(图1)。萝卜根冠比随着播种日期推后,呈先上升后下降的趋势,9月14日播种的萝卜根冠比最大。随着播种日期的推后,萝卜单果重呈先上升后下降的趋势,10月播种的萝卜单果重显著低于平均水平(图2)。

表1 不同播期处理萝卜农艺性状

图1 10月16日播种处理萝卜成熟期果实Fig.1 The fruits of the radish sown on October 16

注:不同小写字母表示在0.05水平差异显著。Note:Different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level.

2.2 播期处理对萝卜产量的影响由表2可知,随着播种日期的推后,总重和成品重先增加后下降,产量差异显著,表现为9月22日>9月14日>9月6日>9月30日>10月8日>10月16日,9月22日播种的萝卜产量最高,但成品率略低于9月14日,9月30日播种的萝卜成品重和总重均显著减少,成品率显著下降,10月8日播种的萝卜成品率低于50%。10月16日播种的萝卜畸形果和小果多,产量极低。

表2 不同播期处理萝卜产量

2.3 播期处理对萝卜营养物质积累的影响由表3可知,10月16日播种的萝卜由于生育期长、养分积累多,粗蛋白、抗坏血酸和可溶性固形物含量都最高而木质素含量则较低。萝卜粗蛋白含量随着播种时间推后,生育期变长,不断增加,而抗坏血酸含量变化较小,其中9月14日播种的萝卜抗坏血酸含量为1.167 μmol/g。9月22日播种的萝卜可溶性固形物含量较高,而9月6日播种的萝卜可溶性固形物含量则显著低于其他播期处理。木质素含量9月14日播种的最低为2.41%。

表3 不同播期处理萝卜营养成分含量

2.4 播期处理对萝卜采收期的影响

2.4.1采收期外观形态变化。2月15日采收的各播期处理萝卜外观形态见图3,“百日子”萝卜根茎会不断生长膨大,延迟采收会导致萝卜失去原本的商品特性。测定不同播期处理的萝卜采收期果实重量(图4),发现9月6日播种的萝卜前14 d果实重量变化小,后14 d果实迅速膨大,商品性变差,差异显著。9月14日和9月22日播种的萝卜可采后28 d内果实重量变化小,采收期长。9月30日播种的萝卜可采收时果实重量较小,14 d后果实迅速膨大。10月8日播种的萝卜可采收7 d后果实开始迅速膨大,但相对重量小于其余4个处理。

图3 2月15日采收不同播期处理的萝卜Fig.3 The radishes with different sowing treatments harvested on February 15th

注:不同小写字母表示在0.05水平差异显著。Note:Different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level.

测定不同播期萝卜采收期果实横径、纵径变化,计算果形指数(表4),发现除9月6日和10月8日播种的萝卜果实横径从14 d后显著变长,其余横径变化不显著,其中9月30日播种的萝卜横径随着采收期延后不断变长,而9月14日和9月22日播种的萝卜采收期横径变化较小。前4个播期萝卜采收期内纵径变化不明显,而10月8日播种的萝卜纵径明显高于其他处理,至可采收14 d纵径显著变小。9月14日播种的萝卜采收期果形指数先变小,14 d后又逐渐变大,10月8日播种的萝卜果形指数显著高于其他处理,至14 d果形指数小于1,果实形状变为扁圆形。

表4 不同播期处理萝卜采收期横径、纵径和果形指数的变化

2.4.2采收期营养物质积累变化。测定不同播期萝卜采收期果实可溶性固形物含量变化(图5),发现前4个播期处理萝卜中可溶性固形物含量随着采收日期的延后不断累积增加,前14 d增长较快,后14 d趋于平缓。10月8日播种的萝卜可溶性固形物含量显著高于其他处理。

注:同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著。Note:Different lowercase letters in the same column indicated significant difference at 0.05 level.

测定不同播期萝卜采收期果实木质素含量变化(图6),发现萝卜中木质素含量随着采收日期的延后不断上升,前2个播期处理采收期木质素含量变化较慢,28 d时木质素含量仍小于10%,9月22日播种的萝卜前14 d木质素含量较低,14 d后木质素含量显著上升,后2个处理木质素含量则从可采收日开始显著上升。

注:不同小写字母表示在0.05水平差异显著。Note:Different lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level.

3 结论与讨论

3.1 不同播期处理对“百日子”萝卜农艺性状、产量和营养物质积累的影响温度、光照和湿度等是影响植物种子发芽和出苗的重要因素,研究表明播期不同,温度和光照的改变对种子萌发、幼苗生长、产量和品质等有很大的影响[17-20]。在萝卜生育模型的构建中发现,萝卜发育温度敏感参数、发育速度受温度的影响大;播种到出苗所需生理发育时间PDT GER=4.4[21]。华北地区樱桃萝卜的最佳播种时期为5月1—10日[22]。“碧玉”萝卜大田种植农业气象指标及适播期研究发现,萝卜最适生长的日平均气温为11.1～24.9 ℃,萝卜最适生长的日平均相对湿度>47%,陕西咸阳地区最适播种期集中在3月17日—4月13日和8月15—24日[23]。在高海拔地区,秋冬萝卜的产量及品质随着播种时间的延后而升高,播种适宜时期为7月中下旬[24]。该试验中,随着“百日子”萝卜秋季播种时间的延后,萝卜产量、成品率、单果重和根冠比先上升后下降,9月播种的萝卜果实形状差异较小。9月22日播种处理萝卜产量最高,而9月14日播种处理萝卜单果重最重,9月22日播种处理萝卜成品率低于9月14日,但果形指数和立颈、须根等形态指标高于9月14日处理,果实形状更为标准。9月30日之后播种的萝卜产量、成品率、单果重显著下降,果形指数高于1,形状不标准。研究表明,萝卜肉质根膨大过程中,由于细胞数目的增多和体积的增大,消耗了较多的营养物质用于自身生长所需,故蛋白质含量呈下降趋势,而可溶性糖一直处于积累状态[25]。研究表明,白萝卜品种在肉质根膨大期,木质素含量会持续增加[26]。由于10月16日播种的“百日子”萝卜生育期长达120 d,营养物质积累时间长,可溶性固形物和抗坏血酸含量显著高于其他处理,肉质根膨胀程度低,粗蛋白含量显著高于其他处理。9月14日播种处理萝卜肉质根中抗坏血酸含量水平高、木质素含量最低,粗蛋白和可溶性固形物含量属于平均水平。9月22日播种处理萝卜肉质根中可溶性固形物含量高而木质素含量较低,粗蛋白和抗坏血酸含量属于平均水平。这2个处理萝卜肉质根营养成分含量均高于平均水平,木质素含量少,口感佳。试验证明,“百日子”萝卜的最佳播期为9月14—22日,最迟播期为9月底。

3.2 不同播期处理对“百日子”萝卜采收期的影响作物的适时采收非常重要,史亚兴等[27]研究发现,不同糯玉米品种籽粒含水量和淀粉黏度指标在不同采收期间存在显著差异,黔西南州烟区烤烟上部叶适宜采收期[28],比正常采收时间延迟5～7 d,且按照先下3片、后上3片分类采收,可获得产量和质量均较好且可用性高的优质上部烟叶。生产实践中发现,在整个抽薹开花过程中,萝卜母株一直在膨大,直到营养消耗完毕仅剩纤维骨架[29]。这说明肉质根是否停止膨大无法作为采收的指标,对“百日子”萝卜这种可生食的水果萝卜而言,错过适采期,品质会受到很大影响。目前关于萝卜的研究集中在肉质根膨大过程中生理生化指标变化以及采后贮藏期木质素、纤维素等与萝卜糠心的关系等方面[30-33],关于萝卜采收期肉质根表型和品质变化的研究较少。该试验研究不同播期处理对“百日子”萝卜采收期表型和品质变化的影响,把采收期作为衡量萝卜适宜播期的标准之一。该试验中10月16日播种处理萝卜单果重小于100 g且畸形果多,数据未统计。10月8日播种处理萝卜采收期远晚于实际生产中的采收时间,故数据只统计前14 d。通过统计发现9月6日和9月14日播种的萝卜前14 d果实重量变化小,后14 d果实横径、重量迅速变大,单果重高于250 g,木质素含量显著增加,商品性变差,采收期只有14 d。9月14日播种的萝卜采后28 d内果实重量、形状变化小,可溶性固形物含量不断增加,木质素含量增长较缓,始终小于5%,品质佳,采收期长,可达28 d。9月22日播种处理萝卜果实28 d内表型变化较小,前14 d可溶性固形物含量高,木质素含量低,品质佳,但14 d后木质素含量迅速升高,9月30日播种处理萝卜木质素含量从可采收7 d后显著升高,这对萝卜口感影响较大,将缩短采收期。而10月8日播种的萝卜从可采收7 d后果实横径开始显著变长,纵径显著变小,果形指数变为小于1,形状开始变标准,但木质素含量显著升高,果实品质差,经济效益差,所以“百日子”萝卜播期不宜超过9月底。