長沙屋頂種植豇豆適宜播種期研究

李宏告，張躍龍，朱校奇，李麗輝，李 先，張樂平，潘 彤

（1. 湖南省農業科學院核農學與航天育種研究所， 湖南 長沙410125； 2. 湖南省農業生物資源利用研究所， 湖南 長沙410125； 3. 長沙馬王堆農產品股份有限公司， 湖南 長沙410016）

豇豆富含多種人體必需的蛋白質和氨基酸，并且氨基酸平衡接近參考蛋白模式[1]，豇豆食味甜脆，深受人們喜愛，在我國南北均有栽培，是重要的蔬菜品種之一[2]；但是豇豆極易遭受蟲害，在普通耕地栽培豇豆須施用農藥防治，不但產量受到影響，而且使豇豆成為目前農產品農藥殘留風險最高的蔬菜品種之一[3-4]；隨著害蟲抗藥性的提高[5-6]，豇豆中農藥殘留量也越來越大，對農產品質量影響越來越嚴重[7]。在實踐中發現，好的栽培場所可以減少蟲害，降低農藥使用量，因此選擇適宜的栽培場所對提高豇豆質量極為重要。

屋頂菜園不但可以綠化城市、美化城市環境，還能為城市居民提供農作物種植和休閑場所[8-15]。在屋頂菜園種植豇豆實踐中發現，屋頂菜園可有效隔離蟲草的危害，減少病害，大幅提高豇豆的產量和質量。湖南省核農學與航天育種研究所研究出了一種利用屋頂栽培農作物的方法（專利申請號：201410788166.4）：采用自動澆灌技術、專用栽培池和栽培基質等全面配套設施實現了供水自動化、精準化，還解決了防穿刺和防滲漏的問題，可以方便快捷地在屋頂建設高產屋頂菜園。但是，屋頂的環境條件不同于普通耕地，其光照強度、空氣升溫速度、晝夜溫差、空氣速度、空氣干燥程度都大于普通耕地，要實現高產高效，確定最佳播種期很重要[16-18]。為了適應市場需要，設計試驗，研究屋頂種植豇豆的最早、最遲、最佳播種期，以期為屋頂菜園種植高產優質豇豆提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗用的豇豆是“之豇28-2”原種經湖南省核農學航天育種研究所輻照中心的60Coγ 射線輻照處理，從處理后代栽培過程中選擇高產穩定單株形成的品系“FJ26”。屋頂栽培基質是筆者研配的輕型無土有機復配栽培基質；使用菜枯和浩博精制有機肥作肥料，澆灌用水是長沙市自來水，由于試驗屋頂基本沒有蟲害，沒有施用農藥。

1.2 方 法

采用湖南省核農學與航天育種研究所發明的自動澆灌裝置，農作物屋頂栽培技術專用的栽培池和栽培基質建設好屋頂菜園。經過3 a 熟化后，2014年3月5日開始播種，每月5、15、25日播種一批，直到9月5日止，一共播種19 批。豇豆抽蔓用竹簽引蔓，豇豆角生長至豆角豆莢籽粒突出，豆莢開始軟化時收獲并統計莢數。測產以馬王堆蔬菜批發市場獲取的豇豆批發價格計算產值。為了減少市場誤差的影響，分析產值時采用市場豇豆批發價的5 d 移動平均數為準，同時記錄豇豆生長季節每天24 h 的氣溫。使用DPS軟件分析差異的顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同播種期對豇豆發芽率及生育期的影響

從不同播種期對豇豆發芽率的影響來看（表1），除第1、2 批發芽率較低外，其他批次豇豆發芽率均高于80%，初次收獲及收獲結束的時間也隨播種期推遲而后延，營養生長的時期隨播種期推遲而縮短，這與后期播種氣溫較高有關。從收獲時長來看，第19 批最短，僅16 d；第3、4、6、8 批短于30 d，其他批次收獲時長均在30 d 以上；最長第14、15 批，收獲時長達52 d。

表1 不同播種期對豇豆發芽率及生育期的影響

2.2 不同播種期對豇豆產量的影響

按收獲成熟的豇豆豆角，記錄收獲產量，現把不同批次的產量及差異顯著性采用DPS 軟件進行分析由表2 可知，屋頂豇豆平均產量為5 306.88 kg/667m2，第2 批到第17 批的產量均接近平均數，第7 批和第12 批豇豆產量最高，與其他批次差異達到極顯著水平；結合表1 來看，第1 批的播種時間雖然比第2 批早10 d，但最早收獲時間相同，而發芽率和產量均顯著低于第2 批，因此，長沙屋頂種植豇豆的最早播種時間是3月15日，8月中旬播種的第17 批產量是第18 批的2 倍，差異達到極顯著，因此長沙屋頂種植豇豆的最遲播種時間為8月中旬。由此可見，以產量為考察指標，長沙屋頂種植豇豆的最適宜播種時間為3月中旬到8月中旬。

表2 不同播種期對豇豆產量的影響 （kg/667m2）

2.3 不同播種期對豇豆產值的影響

從表3 中可以看出，6月下旬到8月中旬播種的批次，其產值顯著高于其他批次。從圖1 中可發現，這期間豇豆的市場價格處于相對高位。因此從產值指標看，屋頂種植豇豆的最適宜播種時間為6月下旬到8月中旬。從表3 中的數據來看，第2 批3月15日播種的豇豆產值為19 210.34 元/667m2，比最高的第14 批22 890.41 元/667m2低3 680 元/667m2，其中價格因素的作用較大，而價格的變化較大，因此最早播種時間要參考產量分析結果。從表2 中可知，第2 批播種的豇豆產量雖然顯著低于第7 批，但與其他批次相比均沒有顯著差異，比其他10 批次均高。因此，從產值來看，屋頂種植豇豆的最早播種時間是在3月中旬。在分析最遲播種時間時發現，產量與產值分析結果一致，因此屋頂種植豇豆的最遲播種時間是8月中旬。

表3 不同播種期對豇豆產值的影響 （元/667m2）

圖1 豇豆市場價格變化

2.4 不同播種期對豇豆單莢果重量的影響

由圖2 可知，第11、12 批播種的豇豆單莢果重量最小，從表1 中看出，第11、12 批豇豆的收獲時間為8月份，對比圖2、圖3 可知，豇豆的單莢果重量隨溫度變化而變化，溫度越低，莢果重量越大，溫度越高，莢果重量越小。根據莢果重量的DPS 差異顯著性分析結果，最適宜播種時間為7月下旬到8月下旬之間。8月下旬播種，由于豇豆生長后期氣溫過低，嚴重影響了產量，因此從單莢果重量來考察，屋頂種植豇豆的最適宜播種期為7月下旬。

圖2 不同播期豇豆的莢果重

圖3 豇豆生育期日平均氣溫

2.5 氣溫對豇豆播種期的影響

2014年3月5日到11月20日的日平均氣溫見圖3。結合表1 來看，第1 批播種時間為3月5日，第2 批播種時間為3月15日，相差10 d，但發芽時間均為3月25日。從圖3 中可以看出，第1 批播種后的前幾天氣溫大都低于10℃，到3月21日氣溫才開始超過10℃，從發芽率來看，氣溫低于10℃嚴重影響了豇豆的發芽。3月15日后，氣溫升到了15℃，發芽率大幅度提高，因此屋頂種植豇豆最早播種時間不能早于3月15日。

從圖3 可知，10月28 以后，氣溫低于15℃，結合表1 中的營養時長分析，氣溫低于15℃豇豆生長極為緩慢；8月15日播種的第17 批的全生育期為93 d，到了8月25日播種第18 批全生育期只有81 d；9月5日播種的第19 批，全生育期只有72 d，由于氣溫過低，導致豇豆生長十分緩慢。從產量上看，第18、19 批比第17 批分別減產44%、90%以上，減產均達到極顯著水平，由此可見，屋頂種植豇豆的最遲播種時間為8月15日。在3月15日到8月15日適宜在屋頂種植豇豆。

3 小結與討論

在屋頂種植豇豆，最適宜的播種期隨著考察指標的不同存在差異，從產量方面來看，5月下旬到7月下旬播種產量都顯著高于其他時間播種的批次；但從產值方面來考察，6月下旬到8月中旬播種的批次產值顯著高于其他批次；從氣溫指標來看，湖南長沙屋頂豇豆最早播種的適宜氣溫是15℃，最遲播種的適宜氣溫應高于25℃。試驗結果表明，長沙屋頂最早播種時間是3月中旬，最遲播種時間是8月中旬。

屋頂不同于普通耕地，當屋頂離地越高，病害蟲害和草害越少，越有利于豇豆產量和品質的提高，因此在屋頂種植豇豆的優勢確定了該結論只限于對屋頂種植豇豆有效。由于試驗沒有檢驗不同批次豇豆的產品質量，只能從食味來考察豇豆品質，氣溫高、空氣干燥時生長的豇豆微甜，口感更好。

試驗的收獲豇豆時間稍晚于普通市場豇豆收獲時間，這種收獲方式對產量的影響需繼續研究；文中所用的氣溫數據為普通氣象站氣溫數據，與屋頂實際氣溫數據存在差異；且2014年未發生極端氣候，上述結果只對無極端氣候年度有參考價值，不能代表極端氣候年的結果，由于不同年月氣溫升降速度有差異，需以氣溫來確定播種最早和最遲播種時間。

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