適宜機械化栽培的不結球白菜品種篩選

周園園馮均科王珊陳穎倪琳琳

(1.昆山市優來谷成科創中心，江蘇 昆山 215300；2.昆山市玉山鎮農業服務中心，江蘇 昆山 215300；3.昆山市農業技術推廣中心，江蘇 昆山 215300)

在蔬菜機械化栽培中涉及不結球白菜品種問題，且目前對適宜機械化栽培品種篩選方面多集中在西蘭花、馬鈴薯等作物，關于適宜機械化栽培的不結球白菜品種的研究尚未見報道。為此，本試驗選擇8個不結球白菜品種為試驗材料，分析不結球白菜不同品種在機械操作方面的適應性和可行性，篩選出適宜機械化栽培的不結球白菜品種，旨在為不結球白菜機械化栽培中農機農藝配套提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與地點

1.1.1 植物材料

不結球白菜品種“高梗白”和“二月白”由昆山市光明種子公司提供；不結球白菜品種“熱火8號”、“熱火9號”和“熱火740”由南京農業大學侯喜林實驗室提供；不結球白菜品種“東京綠”由青島膠研種苗有限公司生產；不結球白菜品種“金品5號”由福建金品農業科技有限公司生產；不結球白菜品種“全美”由上海虹橋天龍種業有限公司生產。

1.1.2 試驗場地

試驗于2020年3—4月在南京農業大學昆山蔬菜產業研究院的B4連棟大棚內進行。連棟大棚長51.0m、寬8.0m、頂高4.0m。

1.1.3 供試機械

供試旋耕機采用常柴牌ZS1100型拖拉機，由常州市常柴股份有限公司生產，功率12kW，轉速2200r·min-1。播種機械選擇2BS-JT10型氣壓式精密播種機，采收機選用JT-HV2葉菜采收機，均由上海康博實業有限公司提供。

1.2 試驗設計和處理

在確定破土率和平整度的基礎上，按機械化栽培需要具有的特性去篩選品種，根據試驗測定指標進行評價，篩選出適宜全程機械化栽培的不結球白菜品種。試驗設置8個處理：CK，“高梗白”不結球白菜；T1，“熱火8號”不結球白菜；T2，“東京綠”不結球白菜；T3，“熱火740”不結球白菜；T4，“熱火9號”不結球白菜；T5，“金品5號”不結球白菜；T6，“全美”不結球白菜；T7，“二月白”不結球白菜。試驗小區長為12.0m，寬為1.0m，面積為12.0m2。溝寬為0.4m、深為0.3m，保護行寬為1.0m。每個處理重復3次，隨機區組排列。所有田間管理保持一致。

1.3 測定指標和方法

當植株長出2片子葉時測定出苗情況，當生長至5～7片真葉時測定產量，在不結球白菜生長期內依次采樣測定植株生長指標和生理指標。

1.3.1 出苗指標

當植株葉片長出2片子葉時，每個小區劃定3個50.0cm×50.0cm的正方形，采收正方形范圍內及兩邊上的菜秧，測量單位面積內實際株數。

1.3.2 生長指標

當植株葉片展開5～7片真葉時，每個小區選取10株健康植株進行測定。

測定指標包括株高、莖粗、最大葉長、最大葉寬、SPAD、地上鮮重和地下鮮重等。將稱過鮮重后的各部分材料放入牛皮紙袋里，置于電熱鼓風干燥箱，在105℃殺青30min，然后調溫度至80℃，繼續烘干至恒重。冷卻后取出，測定地上干重和地下干重，計算根冠比，公式：

根冠比(R/T)=地下部干重(g)/地上部干重(g)

1.3.3 生理指標

葉綠素含量采用葉綠素儀測定。

1.3.4 植株品質

當植株完全展開5～7片葉時，于9∶00后，在每個小區隨機選取5株生長一致無明顯病害蟲咬的植株，剪去根部，用自來水沖洗干凈葉片的泥土，擦干。取第3～5片完全展開葉，去除葉脈，剪碎，混勻。預處理好的樣品用以測定以下品質指標。可溶性蛋白的測定，參照考馬斯亮藍G-250染色法測定可溶性蛋白的含量。維生素C的測定，參照2,6-二氯靛酚法測定維生素C的含量。硝酸鹽的測定，參照水楊酸硝化法測定硝酸鹽的含量。可溶性糖的測定，參照蒽酮比色法測定可溶性總糖的含量。

1.3.5 機械采收指標

1.3.5.1 切割率

對選取的每個處理3個重復不結球白菜進行切割試驗，機具前進距離均為5.0m，切割試驗結束后，對各行各測點內不結球白菜割口進行觀察，數出其中未完成割斷的不結球白菜割茬數量，各處理3個測點內不結球白菜數量的平均值記為N，計算出各測點未割斷割茬數量平均值，記為未完成割斷莖稈數平均值n(包括割口存在高低不平或扯皮嚴重的割茬)，計算得到各個切割速度下割刀對不結球白菜莖稈的切割率：

α=1-n/N×100%

式中，α為切割率；n為未完成割斷莖稈數平均值；N為切割不結球白菜總數量。

1.3.5.2 損傷率

每組切割試驗結束后，在不結球白菜收集筐內上、中、下層各取出一定數量的不結球白菜勻和作為大樣，從大樣中按對角線四分法取出300g分析樣，進行計算。

各組葉片損傷率：

β=1-n/N×100%

式中，n為傷菜及嫩碎葉片重，g；N為取樣菜重，300g。

含雜率(包括黃葉、泥土、根)：

δ=1-m/N×100%

式中，m為黃葉、泥土、根等雜質重，g。

完整率：

γ=1-β-δ

容錯切程，mm：最適切程與次收切程之和；最適切程，mm：第3片真葉出現開始測定，測量形態學下端到子葉的距離；次收切程，mm：從有經濟價值的老葉開始，向形態學上端，到最近1片真葉的距離。

1.3.6 產量指標

當植株生長至5～7片真葉時，在每個小區隨機選取0.5m2面積采收菜秧，采收后在電子天平上稱重測產。

1.4 數據統計和分析

使用Microsoft Excel 2007統計整理試驗數據并繪制相關圖表，利用SPSS 16.0軟件分析試驗數據，采用Duncan新復極差法進行F檢驗與多重比較。

2 結果與分析

2.1 不結球白菜不同品種出苗情況分析

從表1可知，不同品種間出苗情況差異顯著。CK、T2、T3、T4、T5、T6和T7實際出苗株數均顯著高于T1；除T6外，T1和T3實際出苗株數顯著小于其它品種，CK、T2、T4、T5、T6和T7之間實際出苗株數差異不顯著。T4和T7出苗率和實際出苗數均高于其它處理，分別為91.98%、1177.33株·m-2和91.25%、1168.00株·m-2，T1出苗率和實際出苗株數均為最低，分別為60.73%和777.33株·m-2。實際出苗株數從高到低排序分別為T4>T7>T2>T5=CK>T6>T3>T1。

2.2 不結球白菜不同品種生長和生理指標分析

從表2可知，不結球白菜不同品種最大葉長、最大葉寬、SPAD、莖粗、株高和容錯切程差異顯著。在最大葉長方面，不同品種最大葉長在5.71～10.47cm，相差4.76cm，其中，最大葉長以T4最大，其次是T7，最小的是T1。除T7和CK外，T4最大葉長顯著高于其它處理，T4、T7和CK顯著高于T1、T2和T3，T5、T6、T7和CK最大葉長差異不顯著。

表1 不結球白菜不同品種出苗情況分析

在最大葉寬方面，不同品種最大葉寬在3.95～5.71cm，相差1.76cm，其中最大葉寬以T2最大，其次為T4，最小為T3。T2和T4最大葉寬顯著高于其它處理，T5、T6和T7最大葉寬顯著高于CK、T1和T3，T1和T3最大葉寬顯著小于CK。

在SPAD方面，不同品種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均顯著高于CK，T1和T3的SPAD均顯著高于其它處理，T4的SPAD顯著高于CK和T6，T7的SPAD顯著高于CK。

在莖粗方面，不同品種莖粗在4.82～9.95mm，相差5.13mm，以T4莖粗最粗，其次是T2，最小是T1。T2、T3、T4、T5、T6和T7莖粗顯著高于CK和T1，除T2處理外，T4莖粗顯著高于其它處理；除T4和T6處理外，T2莖粗顯著高于其它處理。

在株高方面，不同品種株高在10.47～23.97cm，以T7株高最高，其次是T4，最小是T1。T7株高顯著高于其它處理，T4和CK株高顯著高于T1、T3、T5和T6，T1株高顯著小于其它處理。

在容錯切程方面，不同品種容錯切程差異顯著。容錯切程在3.4～23.06mm，相差19.66mm，以T7容錯切程最長，其次是T2，最小是T1。T7容錯切程顯著高于其它處理，CK、T2、T4和T6容錯切程顯著高于T1、T3和T5，CK、T2、T4和T6之間容錯切程差異不顯著；除T3外，T1容錯切程顯著小于其它處理。

表2 不結球白菜不同品種植株生長(莖葉)和生理指標分析

由表3可知，不結球白菜不同品種全株鮮重、地上鮮重、地上干重、地下鮮重和地下干重和根冠比差異顯著。在全株鮮重方面，全株鮮重在7.4186～12.0067g，其中，T4全株鮮重最重，為12.0067g，其次是T2，為11.3337g，T1全株鮮重最小，為7.4186g。除T5外，T2和T4全株鮮重顯著高于其它處理，T7全株鮮重顯著高于T1和T6，T1全株鮮重顯著小于其它處理；T2、T4和T5全株鮮重差異不顯著，CK、T3、T5和T7全株鮮重差異不顯著。

在地上鮮重方面，不同品種地上鮮重在7.3017～11.7527g，其中地上鮮重最大的是T4，其次是T2，最小是T1。T4地上鮮重顯著高于其它處理，除T4外，T2地上鮮重顯著高于其它處理，除T2和T4外，T5和T7地上鮮重顯著高于其它處理，T1地上鮮重顯著小于其它處理。

在地上干重方面，不同品種地上干重在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地上干重顯著高于其它處理，但T3、T4和T5地上干重差異不顯著；T7地上干重顯著高于CK、T1、T2和T6；T1地上干重顯著小于其它處理。

在地下鮮重方面，不同品種地下鮮重在0.117～0.254g，其中地下鮮重最大的T4，其次是T2，最小是T1。T2和T4地下鮮重顯著高于其它處理，除T2和T4外，T3顯著高于其它處理，T1地下鮮重顯著小于其它處理。

在地下干重方面，不同品種地下干重在0.0172～0.0312g，其中地下干重最重的是T2，其次是T7，最小是T1。T2地下干重顯著高于其它處理，除T2外，T7和CK顯著高于其它處理；T4顯著高于T1、T3和T6，T1地下干重顯著小于其它處理。

在根冠比方面，不同品種根冠比在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根冠比顯著高于其它處理，T7和CK根冠比顯著高于T3、T4、T5和T6，T3根冠比顯著小于其它處理。

表3 不結球白菜不同品種植株生長(全株)指標分析

2.3 不結球白菜不同品種產量分析

由表4可知，不同品種產量差異顯著，折合產量在1127.76～1731.6kg·667m-2，其中T4折合產量最大，其次為T2，T1最小。T3、T4、T5和T7折合產量顯著高于其它處理，但T3、T4、T5和T7折合產量差異不顯著。除T1折合產量負增長外，其它處理折合產量均高于CK，其中T4產量增幅最大，為32.63%；其次是T2，為30.61%。折合產量按照從高到低排序T4>T2>T5>T7>T3>T6>CK>T1。

表4 不結球白菜不同品種產量分析

2.4 不結球白菜不同品種品質分析

由表5可知，不同品種品質差異較大。不同品種可溶性糖含量在1.07～1.38g·100g-1，以T2最高，T7次之，T3最小。T2可溶性糖含量顯著高于其它品種，T4和T7可溶性糖含量顯著高于CK、T3、T5和T6，T3可溶性糖含量顯著低于其它品種。

不同品種可溶性蛋白在16.14～21.87mg·g-1，以T4最高，T1次之，T6最小。T4可溶性蛋白含量顯著高于其它品種，除T4品種外，T1可溶性蛋白含量顯著低于其它品種，T7和CK可溶性蛋白顯著高于T6，除T2、T3和T5品種外，T6品種可溶性蛋白含量顯著低于其它品種，T2、T3、T5、T7和CK可溶性蛋白差異不顯著。

不同品種維生素C含量在15.52～15.97mg·100g-1，以T7最高，T4次之，T1最低。不同品種之間維生素C含量差異不顯著。

不同品種纖維素含量在0.53%～0.81%，以T7最低，T3次之，T1最高。T7和T3纖維素含量顯著低于其它品種，除T7和T3品種外，T4和T5品種纖維素含量顯著低于其它處理，T1品種纖維素含量顯著高于其它品種。

不同品種硝酸鹽含量在2296.17～3051.79mg·kg-1，以T3最高，T2次之，T1最低。T1品種硝酸鹽含量顯著低于其它處理，除T1品種外，T5品種硝酸鹽含量顯著低于其它處理；T6和T7品種硝酸鹽含量顯著低于CK、T2和T3，T4品種硝酸鹽含量顯著低于T2和T3，T3品種硝酸鹽含量顯著高于其它品種。

表5 不結球白菜不同品種品質分析

2.5 不結球白菜不同品種機械采收指標分析

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

在損傷率方面，不同品種損傷率在2.35%～19.00%，以T4最小，CK和T7次之，T1最高。損傷率按照從小到大排序T4

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

在含雜率方面，不同品種含雜率在1.2%～3.8%，以T4最小，CK次之，T1最大。含雜率按照從小到大排序T4

表6 不結球白菜不同品種機械采收指標分析

3 結果與討論

3.1 不結球白菜不同品種生長和機械采收指標分析

在實際生產過程中，由于種子自身質量差異，溫度、光照等環境條件不合適，以及播種時種子落到土層深處，難以出土等問題，導致實際生長密度小于理論播種密度。相同栽培環境下，以T4出苗率最高，T7次之，T1最低。

適于設施葉菜機械采收的品種主要包括根莖部切割收獲類(如青菜、杭白菜等)和莖葉切割收獲類(如不結球白菜、莧菜等)。推廣葉菜機械化栽培的農藝技術，品種選擇方面，在不影響生育期和葉菜質量情況下，選擇下胚軸長、直立性好、適于機械化操作品種[1]。本試驗研究發現，容錯切程較長的不結球白菜品種機械化采收的完整率較高，隨著容錯切程的增加，機械化收割的完整率越高。T4和T7株高、莖粗、667m2產量、容錯切程和機械采收適應性方面表現較好，T4和T7容錯切程較長，切割率和完整率較高，損傷率低，適宜機械化采收。這與張慶等[2,3]研究大棚不結球白菜全程機械化栽培技術的結果相似，適宜機械化栽培的不結球白菜品種需選擇容錯切程長、切割率和完整率高、損傷率低的品種。

3.2 不結球白菜不同品種產量和品質分析

產量是植株生長發育、物質積累等過程的最終結果。在不同品種不結球白菜篩選試驗中，T4和T7產量表現優于其它品種，以T4機械采收的產量最高。

可溶性糖、維生素C、纖維素及硝酸鹽是評價蔬菜品質的重要指標，可溶性糖和維生素C含量越高，其營養價值越好[4-7]。不同品種可溶性含量差異較大，T2、T4和T7可溶性糖含量較高，T2可溶性糖含量顯著高于其它處理，T4和T7可溶性糖含量顯著高于CK、T3、T5和T6。

可溶性蛋白在植物體內起著極其重要的生理作用，直接關系到植物體的呼吸作用分解糖類供能、構成細胞、催化各種生化反應等。T4可溶性蛋白含量顯著高于其它處理，除T4外，T1可溶性蛋白含量顯著低于其它處理，T7和CK可溶性蛋白含量顯著高于T6，T2、T3、T5、T7和CK之間可溶性蛋白含量差異不顯著。

我國2004年制定并實施的《蔬菜中硝酸鹽含量限量》GB-19338-2003中規定，葉菜硝酸鹽含量應≤3000mg·kg-1。沈明珠[8]對34種蔬菜可食用部位的硝酸鹽含量累計程度進行分類，并規定≥3100mg·kg-1的蔬菜產品不宜食用。在試驗中發現，T7硝酸鹽含量顯著低于CK，T4硝酸鹽含量顯著低于T2和T3，T2和T3硝酸鹽含量較高，分析原因可能生長密度稀，利于硝酸鹽含量積累。除T2和T3外，其它不結球白菜品種均在硝酸鹽限量范圍內，T2和T3≤3100mg·kg-1，未超過不宜使用范圍。

維生素C作為維持機體正常運行的重要物質可參與到生理過程中，如調控細胞分裂、生長等[9]。不同品種維生素C含量在15.52～15.97mg·100g-1，其中維生素C含量最高的是T7，其次是T4，維生素C含量最低的是T1。不同品種之間維生素C含量差異不顯著。

膳食纖維可分為水溶性和不溶性2種，其中水溶性膳食纖維對促進腸道蠕動、減少肥胖十分有效，而水溶性膳食纖維對富集重金屬離子、脂類代謝等具有一定的功效[10]。T7和T3纖維素含量顯著低于其它品種，除T7和T3外，T4和T5纖維素含量顯著低于其它品種，T1纖維素含量顯著高于其它品種。

綜合分析可知，T4和T7在生長、產量、品質和機械化采收方面表現較好，適宜作為機械化栽培品種。T4出苗率最高，株高較高，莖粗、單株鮮重、地上鮮重和地下鮮重最大，667m2產量高，容錯切程較長，切割率和完整率較高，損傷率最低，適宜機械化采收，且可溶性糖含量最高和維生素C含量較高，可溶性蛋白含量最高，硝酸鹽含量和纖維素含量較低；T7的出苗率較高，株高最高，莖粗較粗，單株鮮重較高，667m2產量較高，容錯切程最大，切割率和完整率最高，損傷率較低，適宜機械化采收，且可溶性糖含量、可溶性蛋白含量較高，維生素含量最高，硝酸鹽含量較低，纖維素含量最低。