甘蓝(Brassica oleracea L.)属于十字花科芸薹属蔬菜,富含碳水化合物、蛋白质等成分,适应性及抗逆性均较强。主要变种有花椰菜等,富含硫苷、维生素C、矿物质等,并具有保健功能。其存储和运输要求低,适收期长,结球速度快,耐寒,冬性强,耐抽薹,球形端正,靓丽有光泽,结球紧实,品质佳,产量高,效益高,广泛受到消费者的欢迎。近年来,一些品质优良的甘蓝新品种陆续育成,蔬菜生产方式和大众消费需求发生了许多变化,随之带来了甘蓝品种需求的变化。
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试验在宁夏固原市六盘山区进行,该地属温带大陆性季风气候类型,气温偏高,降水偏低,日照充足。具有春暖迟,夏热短,秋凉早,冬寒长的特征。年均降雨量250~650 mm,降雨变幅大,时空分布不均,60%~70%的雨水集中在7~9月。年蒸发量1 221.9~1 665.0 mm,干燥度1.08~2.05。年均气温4~8℃,大部分地区5~7℃,10℃及以上积温1 500~3 600℃。
1.2 试验材料
试验以目前宁夏栽培面积最大的甘蓝品种中甘15为对照(CK),选取12个优质甘蓝品种进行对比试验(表1)。
1.3 试验设计
本试验每垄定植4行,垄宽100 cm,株距25 cm,行距30 cm,密度2 223 株/667 ㎡。小区面积20 ㎡,3次重复,采用随机区组设计。2022年5月24日定植,定植前每667 ㎡施有机肥1 t、三元复合肥(18∶18∶18)40 kg。7月6日起,每隔1周每667 ㎡追施水溶肥(高氮型,30-8-12+TE)5 kg,共追4次,甘蓝生育期内,农艺管理措施相同。
1.4 指标测定
①生长指标 定植后7 d,每小区标记9株甘蓝(长势均匀),每隔10 d测量株高(使用卷尺由植株基部与地面接触处量至自然生长最高点)、叶绿素含量(采用TYS-B手持式叶绿素测定仪测定)、叶面积(c㎡),共测4次;定植后60 d,测定并记录外叶数、外叶色、叶球色、蜡粉、叶质、抽薹率、风味品质、单球质量(砍根后,去掉老叶,仅保存1层外叶的球质量)、单株质量(砍根后的整株质量)、净菜率(%,单球质量/单株质量×100)。
②品质、抗性指标 定植后60 d,每小区取3 株甘蓝粉碎混匀后进行测定。维生素C含量采用紫外分光光度法测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;可溶性蛋白及可溶性固形物含量采用考马斯亮蓝染色法测定;硝酸盐含量采用水杨酸法测定。过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定;过氧化氢酶(CAT)活性采用紫外分光光度法测定;超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑(NBT)法测定;脯氨酸含量采用磺基水杨酸法测定;丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定。
1.5 数据处理
采用Excel和IBM SPSS Statistics 23.0软件对试验数据进行统计分析,结果用“平均值±标准差”表示,采用Duncan's新复极差法(P<0.05)进行差异显著性检验。
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2.1 不同甘蓝品种植物学性状比较
由表2可知,佳美特的外叶数最多,为20 片,较中甘15(CK)增加53.85%,其他品种的外叶数均大于或等于中甘15号(CK)。除世农2145、YR中甘21、中甘21、满月1号外,其他品种外叶均为深绿色。参试的13个甘蓝品种叶球均为淡黄色,抽薹率均为0。满月1号和绿海外叶表面的蜡粉较其他品种少,且参试品种的叶片均为中或厚。佳美特、世农2145、邢甘23、宝蓝1号、碧石绿的鲜食口感好,均为微甜脆,其他品种为甜脆,无苦味。
2.2 不同甘蓝品种株高比较
由表3可知,不同时期不同品种的株高间差异显著。定植后7 d,中甘15(CK)的株高为10.00 cm,中甘21的株高最大,为10.72 cm,较中甘15(CK)增加7.2%,宝蓝1号、京甘3号、碧石绿的株高显著低于中甘15(CK),其中碧石绿的株高最低,为7.17 cm,较中甘15(CK)降低28.3%。至定植后27 d,中甘15(CK)和中甘21的长势逐渐减弱后又增强。定植后37 d,中甘21的株高最高,达到20.11 cm,较中甘15(CK)显著增加9.0%。京甘3号前期株高较低,后期长势与中甘15(CK)无显著性差异。
2.3 不同甘蓝品种SPAD值比较
由表3可知,定植后7~37 d,中甘15(CK)的SPAD值呈上升趋势,绿海2号、中甘21、YR中甘21、中甘628、京甘3号、碧石绿的SPAD值也呈现出上升趋势。整个生育期内,碧石绿的SPAD值较高,其中定植后7 d和37 d的SPAD值最高,分别为54.52和65.92,较中甘15(CK)分别提高14.9%和9.0%。整个生育期内,满月1号的SPAD值显著低于中甘15(CK),其中定植后27 d的SPAD值(46.98)较中甘15(CK)低20.8%。
2.4 不同甘蓝品种叶面积比较
由表4可知,定植后7~37 d,不同品种甘蓝的叶面积前后变化差异较大。定植后7 d,除绿海、邢甘23和碧石绿外,其他品种均与中甘15(CK)无显著性差异,其中,京甘3号的叶面积最大,为54.66 c㎡,较中甘15(CK)增加8.0%。定植后27 d,绿海的叶面积最低,为234.86 c㎡,较中甘15(CK)降低34.3%。整个生育期内,佳美特的叶面积都较大,其中定植后17 d和37 d时的叶面积分别最大,分别为200.73 c㎡和595.78 c㎡,分别较中甘15(CK)增加32.0%和15.6%。
2.5 不同甘蓝品种抗逆性比较
抗逆性指标是揭示植株能否抵御外界恶劣环境并良好生长的关键指标。由表5可知,不同品种的抗逆指标间差异显著。中甘15(CK)的MDA含量较低,为0.29 μmol/g,碧石绿的MDA含量最高,为0.77 μmol/g,较中甘15(CK)增加165.52%。参试品种中,满月1号、绿海2号、邢甘23、中甘21、YR中甘21、京甘3号MDA含量与中甘15(CK)无显著性差异,其他品种的MDA含量则显著高于中甘15(CK)。SOD酶在机体氧化与抗氧化平衡中起到至关重要的作用,中甘15(CK)的SOD活性最低,为719.68 U·h-1·g-1,宝蓝1号的SOD活性最高,为2 995.81 U·h-1·g-1,较中甘15(CK)提高316.27%,其他品种的SOD活性与中甘15(CK)无显著性差异。POD活性可作为植物老化的一种生理指标,甘蓝体内POD的含量越低,则抗老化性越强。
由表5可知,中甘15(CK)的POD含量为28.45 μg·min-1·g-1,世农2145的POD含量最高,为199.45 μg·min-1·g-1,绿海2号的POD含量最低,为7.15 μg·min-1·g-1,较中甘15(CK)低74.84%。脯氨酸的含量越高,表明植物的抗旱性越强。由表5可知,YR中甘21的脯氨酸含量最低,为8.21%,其他品种的脯氨酸含量均显著高于中甘15(CK)。CAT的活性越高,表明植物的抗氧化能力越强。参试甘蓝品种中以中甘15(CK)的CAT活性最低,为1 246.15 U·min-1·g-1,其他参试品种的CAT活性均高于中甘15(CK),其中,以中甘21的CAT活性最高,为1 369.4 U·min-1·g-1,较中甘15(CK)增加9.9%。
2.6 不同甘蓝品种品质比较
由表6可知,中甘15(CK)的可溶性固形物含量为7.67%,YR中甘21可溶性固形物含量最低,为7.60%;碧石绿的可溶性固形物、可溶性糖、硝酸盐含量(8.57%、5.67%、1.05 g/kg)均高于其他品种,较中甘15(7.67%、5.09%、0.21 g/kg)分别增加11.7%、11.4%和400.0%。其中,邢甘23的维生素C含量最高,为120.67 mg/100 g,中甘15(CK)的维生素C含量为117.28 mg/100 g,其他品种的维生素C含量均低于中甘15(CK)。中甘21的可溶性蛋白最高,为7.18 mg/g,较中甘15(CK)增加23.8%,其次是邢甘23(6.68 mg/g)和满月1号(6.58 mg/g)。
2.7 不同甘蓝品种产量比较
由表7可知,中甘21的单株质量(3.20 kg)、单球质量(2.32 kg)、产量(5 149.95 kg/667 ㎡)均最高,分别较中甘15(CK)增加26.50%、24.06%、24.10%,且显著高于其他品种。其中,满月1号的产量最低,为3 038.1 kg/667 ㎡,较中甘15(CK)降低26.8%。各参试品种的净菜率与中甘15(CK)均无显性差异。
2.8 不同甘蓝品种综合评价
单一指标的高低往往不能充分反映甘蓝的品质,运用综合评价法可在一定程度上克服指标鉴定的不足,因此对13个甘蓝品种的12个指标(产量、单球质量、硝酸盐、可溶性蛋白、SOD、可溶性糖、POD、CAT、脯氨酸、维生素C、净菜率、可溶性固形物)进行主成分分析,计算其特征值的方差贡献率和累积贡献率,共取得5个主成分(表8),其对应的方差贡献率分别为31.2%、50.96%、66.82%、79.34%、88.28%。表达式分别为:
Y1=0.4X1+0.4X2-0.23X3+0.21X4-0.37X5-0.26X6-0.05X7-0.06X8-0.1X9+0.37X10+0.38X11-0.28X12,
Y2=0.29X1+0.29X2+0.24X3+0.16X4+0.17X5+0.47X6-0.51X7+0.05X8-0.43X9+0.01X10-0.07X11+0.23X12,
Y3=-0.14X1-0.14X2-0.35X3+0.57X4-0.04X5+0.08X6+0.02X7+0.38X8+0.13X9+0.41X10-0.31X11+0.29X12,
Y4=0.11X1+0.11X2+0.31X3+0.03X4-0.16X5+0.33X6+0.29X7-0.26X8+0.48X9+0.18X10+0.3X11+0.49X12,
Y5=0.33X1+0.33X2+0.01X3-0.11X4+0.36X5+0.04X6+0.33X7+0.66X8+0.22X9-0.17X10+0.06X11-0.09X12。
主成分1中X1(0.781)和X2(0.781)的系数大于其他因子,主要为产量和单球质量;主成分2中X6(0.718)的系数大于其他因子,主要为可溶性糖含量;主成分3中X4(0.782)的系数大于其他因子,主要为可溶性蛋白含量;主成分4中,X12(0.597)的系数大于其他因子,主要为可溶性固形物含量;主成分5中,X8(0.681)的系数大于其他因子,主要为CAT含量。
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本研究结果表明,佳美特、世农2145、邢甘23、宝蓝1号、碧石绿的鲜食口感好,均表现为微甜脆。中甘21的产量最高,为5 149.95 kg/667 ㎡,较中甘15(CK)增加24.10%。除宝蓝1号和YR中甘21外,其他品种的抗逆性优于中甘15(CK)。从品质方面来看,中甘21的可溶性蛋白含量最高,为7.18 mg/g,单株质量和单球质量均高于其他品种,综合品质表现较好。邢甘23、中甘628、绿海2号的综合品质和抗逆性表现良好。综合不同品种甘蓝的田间长势、产量、抗逆性及品质等指标,认为中甘21的表现最好,适宜作为优质甘蓝品种在六盘山冷凉地区进行推广种植。
作者介绍
基金项目:六盘山区冷凉蔬菜产业关键技术集成研究与应用示范(2021YFD1600302)
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