崇明小菠菜轮作模式的效益及品质分析

摘" 要： 为筛选适合崇明小菠菜（Spinacia oleracea）的特色蔬菜轮作模式，以叶菜为对照，比较了崇明小菠菜与香酥芋、红皮土豆、崇明金瓜、崇明白扁豆、崇明香芋和崇明山药为主要轮作作物的6种轮作模式的经济效益，并分析了轮作对崇明小菠菜产量和品质的影响. 结果表明：崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2）、崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3）轮作模式的经济效益在轮作2年周期内均最高，增幅均在对照的20%以上. 崇明小菠菜产量增幅在轮作第2年较高，产量最高的轮作模式是崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6）. 各轮作模式下，崇明小菠菜的维生素C、可溶性蛋白质及草酸含量均无显著差异；崇明香芋+崇明小菠菜（T1）轮作模式的硝态氮含量显著高于其他模式；可溶性糖含量在T6轮作模式下含量最高. 综合考量经济效益、产量和品质，T2，T3和T6模式可优先应用于崇明小菠菜高效轮作生产.

关键词： 轮作； 崇明小菠菜（Spinacia oleracea）； 产量； 经济效益； 维生素C； 硝态氮； 可溶性糖

中图分类号： S 636.1； S 948""" 文献标志码： A""" 文章编号： 1000-5137（2024）03-0402-07

Analysis of economic benefits and quality in rotation patterns of Chongming small spinach

SHAO Feng

（Shanghai Chongming Vegetable Science and Technology Extension Station，Shanghai 202150，China）

Abstract： To identify suitable vegetable rotation patterns for Chongming small spinach （Spinacia oleracea）， we compared the economic benefits of six rotation patterns involving Chongming small spinach with Chongming taro， red-skin potato， golden melon， lima beans， taro， and yam. Additionally， we analyzed the effects of these rotations on the yield and quality of Chongming small spinach. The results showed that the two rotation patterns （Chongming golden melon + fresh corn + Chongming small spinach （T2）， Chongming golden melon + fresh corn + Chongming small spinach （T3）） achieved the highest economic benefits over the two-year rotation period. The increase rates for these patterns were over 20% higher compared to the control group. The yield of Chongming small spinach increased more in the second year of rotation， with the highest yield observed in the rotation pattern of Chongming red potato + fresh corn + Chongming small spinach （T6）. There were no significant differences in the contents of vitamin C， soluble protein， or oxalic acid in Chongming small spinach among the rotation patterns. The nitrate nitrogen content of Chongming small spinach cultivated under the Chongming taro + Chongming small spinach （T1） rotation pattern was significantly higher than that of the other treatments. The highest soluble sugar content in Chongming small spinach was observed in the T6 rotation pattern. Based on comprehensive assessments of economic benefit， yield and quality， the T2， T3 and T6 rotation patterns are recommended for high-efficiency rotational production of Chongming small spinach.

Key words： rotation； Chongming small spinach （Spinacia oleracea）； production； economic benefit； vitamin C； nitrate nitrogen； soluble sugar

0" 引 言

上海市崇明区地处长江入海口，因其特殊的地理位置、气候以及风土习惯，世代繁育保存了一些特色农家蔬菜品种，如崇明矮脚小菠菜（Spinacia oleracea）、崇明香酥芋（Colocasia esculenta）、崇明香芋（Apios american Medicus）、崇明红皮土豆（Solanum tuberosum）、崇明金瓜（Cucurbita pepo）、崇明白扁豆（Phaseolus lunatus）和崇明山药（Dioscorea spp）等. 这些农家蔬菜品种因其良好的适应性，独特的风味或口感，受到越来越多消费者的喜爱和育种家的重视. 提升特色蔬菜生产技术和经济效益，满足市场需求，是对这些农家品种最好的保护和利用.

其中，崇明矮脚小菠菜（简称崇明小菠菜）是深受上海消费者喜爱的特色绿叶菜品种，其栽培历史悠久，外形明显区别于市面上的常规菠菜品种，个头矮小、茎叶圆润肉厚、叶色深绿，耐抽薹，采收期长，富含维生素C（VC）、类胡萝卜素以及钙、铁、磷等矿物质，可炒食或凉拌，口感软糯滑嫩，风味浓厚［1］. 崇明小菠菜喜冷凉，商品生长周期短，可重茬，常与其他作物轮作. 研究表明，合理的轮作有助于改善土壤质量，提高土壤中有效氮磷钾含量，改善微生物菌群，缓解连作障碍，增强植株对病、虫、草害的抵抗能力，还能促进作物和高产［2］. 本文以崇明小菠菜为研究对象，比较了其与不同特色蔬菜轮作的种植效益，以期筛选出基于崇明小菠菜的特色蔬菜轮作模式，为实现崇明特色蔬菜的周年高效生产提供参考.

1" 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022—2023年在上海静捷蔬菜专业合作社连栋温室（面积20 亩，1亩=667 m2）进行. 试验地气候类型为亚热带季风气候，土壤类型为黏质土.

1.2 试验设计

试验以前茬轮作模式：青菜+杭白菜+鸡毛菜+米苋+鸡毛菜+崇明小菠菜为对照（CK），设置崇明香芋+崇明小菠菜（T1），崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2），崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3），崇明山药+崇明小菠菜（T4），崇明香酥芋+崇明小菠菜（T5）和崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6）6种轮作模式（图1）. 每种模式的种植小区长40 m宽8 m，重复种植3个小区，设为3个重复，随机区组排列. 各小区间通过埋设25 cm深的黑色地膜相隔. 每区组间设置1～2个小区作为隔离缓冲带.

所有模式地块种植前施底肥——复合微生物肥料（上海综宝环境工程有限公司）200 kg/亩，崇明小菠菜和崇明白扁豆在种植过程中不再追肥；崇明红皮土豆追施过磷酸钙20 kg/亩；崇明山药、崇明香芋、崇明香酥芋追施45% （质量分数）氮磷钾（NPK）复合肥2次，每次施用量为20 kg/亩；崇明金瓜冲施大量元素水溶肥（7-12-40+微量元素，上海永通生态工程股份有限公司）1 kg/亩. 其他田间管理同一般生产田.

1.3 试验方法

待各作物进入商品成熟期，进行收获、测产，采用三点取样法，随机取样. 崇明香芋、崇明山药、崇明香酥芋、崇明红皮土豆测定薯块或块茎产量，崇明白扁豆和崇明金瓜以豆荚生物量和瓜重分别测产，崇明小菠菜和各类叶菜以地上部分生物量计入产量.

崇明小菠菜采收后，取地上部分鲜样用紫外分光光度法测定维生素C含量，水杨酸硝化法测定硝态氮含量，磺基水杨酸比色法测定可溶性草酸含量，采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质含量；取烘干地上部分样品测可溶性糖含量，方法参考蒽酮比色法. 具体测定方法参考文献［3］.

1.4 数据分析与统计

各蔬菜产量单位以亩产量计（kg/亩）. 用一个轮作周期内不同轮作作物亩产量乘以平均单价的积的总和，计算亩总产值；亩效益为亩总产值减去亩总成本，总成本包括播种、农药、收获、运输等过程中投入的人工、物资和机械等费用.

采用Microsoft Excel 2007和IBM SPSS Statistics 26进行试验数据分析和差异显著性分析.

2" 结果与分析

2.1 不同轮作模式效益比较

由表1可知，第一年轮作后大部分轮作模式的亩效益均高于对照组，其中崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3）轮作的亩效益最高，比对照组增加67.8%；其次是崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2）和崇明山药+崇明小菠菜（T4），分别比对照组增加21.7%和34.5%；崇明香酥芋+崇明小菠菜（T5）和崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6）模式的亩效益增幅较小，分别为12.9%和4.7%. 崇明香芋+崇明小菠菜（T1）轮作模式组亩效益与对照组无显著差异.

表2是2023年各试验地块产量和产值统计表. 第2年轮作后，除T1模式亩效益低于对照外，大部分轮作模式的亩效益均高于对照组，其中，崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3）轮作的亩效益最高，比对照组增加75.50%；其次是崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2）和崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6），分别增幅54.00%和39.30%；崇明山药+崇明小菠菜（T4）和崇明香酥芋+崇明小菠菜（T5）模式的亩效益增幅较小（0.14%～7.30%）. 而崇明香芋+崇明小菠菜（T1）轮作模式组亩效益低于对照组（-13.20%）.

表3对比了不同年度各轮作模式的总效益，结果显示，2023年重复轮作后，除崇明山药+崇明小菠菜（T4）轮作模式的经济效益有所下降外，其余轮作模式的经济效益均明显增加，增幅高于对照组的是崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2），崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3），和崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6）.

2.2 不同轮作模式产量比较

表4比较了不同年份崇明小菠菜的总产量，因2023年崇明小菠菜连茬2次，所以总产量高于2022年度. 单从崇明小菠菜产量看，2022年度仅崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2）、崇明香酥芋+崇明小菠菜（T5）总产量增幅较高，T4甚至低于对照组（-3.23%）；2023年度除T4无增加外，其余模式崇明小菠菜产量均高于对照组，崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6）最高，与对照组相比，增幅为7.92%.

2.3 不同轮作模式品质比较

表5以2023年收获的第2茬崇明小菠菜为材料，比较了除T4外的6个轮作模式下崇明小菠菜的主要营养品质. 结果发现，各轮作模式下，维生素C、可溶性蛋白质及草酸含量均无显著差异. T1轮作模式的硝态氮含量显著高于其他模式；可溶性糖在T6模式下含量最高，其次是T1和对照组，T2，T3和T5的可溶性糖含量低于对照组.

3" 讨 论

本文比较了不同轮作模式和不同轮作年限下崇明特色蔬菜轮作模式效益，综合2年轮作表现，T2和T3轮作模式的经济效益均最高，T1最低. 崇明金瓜和崇明白扁豆生长周期较崇明香芋、崇明香酥芋及崇明红皮土豆短，可以增加鲜食玉米补充茬口空缺，是其经济效益较高的主要原因. 此外，T3模式的白扁豆为豆科作物，根系具有固氮作用，可能在改善土壤养分供应上具有积极作用. 已有较多研究发现，豆类参与轮作能显著提高产量或土壤微生物多样性，如丁俊男等［4］发现前茬种植豆科有利于改善土壤微生物群落结构，提高微生物群落多样性.

随着轮作次数的延长，不同轮作模式表现不一致. T4和T5轮作在第1年有较明显的经济效益，增幅达12.9%以上，但第2年经济效益增幅不如对照组，T4甚至明显低于第1年. 可能与香酥芋、山药存在明显连作障碍有关，两者均为地下根茎类蔬菜，田间发现连作导致病虫害积累严重，影响作物生长. 但T6模式中，崇明红皮土豆同为地下变态茎，连作2年内未发现明显的连作障碍，且第2年亩增产效益是所有轮作模式中最高的（65.71%），可能作物不同，连作障碍机制不同. 与T6相似，T2和T3轮作模式也随着轮作年数的增加，经济效益增幅反而变大，说明这些作物的轮作增益效果显著，可能通过不同作物的组合改善了土壤肥力和微生态，进而促进作物生长. 后续可以通过土壤肥力指标测定以及微生物多样性分析等方法深入研究轮作效益差异的机制.

研究还发现，轮作模式与崇明小菠菜的产量与轮作年限有关. 轮作第1年，大部分轮作模式对崇明小菠菜产量影响较小；轮作第2年，T6增产效果最高；T6组合作物崇明红皮土豆和崇明小菠菜之间可能在养分分配、病虫害减少等方面存在一定的互利作用. 有研究比较了不同作物轮作对土壤害虫白松虫（Scutigerella immaculata）种群的影响，发现菠菜种植土壤的白松虫种群增长显著高于番茄、甜玉米、马铃薯，而马铃薯种植土壤中白松虫种群增长显著低于菠菜、玉米、番茄土壤［5］. 胡建军等［6］也发现马铃薯-白菜间作糯玉米-菠菜在“一年四茬”种植模式下的亩经济效益远高于冬小麦-玉米或冬小麦-夏大豆连作种植模式. 崇明红皮土豆和崇明小菠菜的互作机制值得后续深入研究.

有报道发现，轮作能改善作物品质，如轮作能提高芡实抗性淀粉和酚类成分含量［7］. 本研究发现T1模式的崇明小菠菜硝态氮含量较高，T6能显著提高崇明小菠菜的可溶性糖含量. 硝态氮含量增加可能与该轮作施肥量大、土壤残留硝态氮浓度较高有关. 通常根际硝态氮浓度越高，菠菜硝酸盐积累量越高［8］. 综合考量经济效益、产量和品质，T2，T3和T6模式可优先应用于崇明小菠菜高效轮作生产.

4" 结 论

本文以崇明小菠菜为主要作物，比较了2年轮作周期内不同轮作模式的经济效益、崇明小菠菜产量和营养品质，筛选到2个经济效益突出的轮作模式：崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2）、崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3）；此外，轮作模式崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜的经济效益、崇明小菠菜产量和营养品质也较高. 以上3种轮作模式均可用于崇明小菠菜高效轮作生产. 后续有必要从土壤理化、养分指标、微生物群落等方面对筛选出的3种轮作模式进行机制分析，挖掘影响崇明小菠菜轮作效益的主要因素，为提升田间生产管理水平，进一步优化轮作效益奠定理论基础.

参考文献：

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（责任编辑：顾浩然）