貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹開(kāi)花的影響

徐文玲 李一鳴 劉賢嫻 劉辰 付衛(wèi)民 牛蘊(yùn)華 王淑芬

關(guān)鍵詞：蘿卜；貯藏方式；抽薹；開(kāi)花；理化指標(biāo)

在蘿卜傳統(tǒng)育種中，長(zhǎng)江以北地區(qū)秋季繁殖的母株大多以埋藏、窖藏、假植或通風(fēng)庫(kù)等方式度過(guò)冬季低溫階段。這些簡(jiǎn)易貯藏方式易受到外界環(huán)境影響，如果貯藏期間的溫度、濕度管理不善，或遇到氣溫偏高、偏低或雨雪過(guò)多等特殊年份，母株在窖中會(huì)發(fā)生抽薹或者爛窖等現(xiàn)象，對(duì)蘿卜育種工作造成不可挽回的損失。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，冷庫(kù)貯藏因其溫度、濕度管理穩(wěn)定易控，且具有不受地區(qū)、季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn)而正逐漸取代傳統(tǒng)的埋藏等簡(jiǎn)易貯藏方式。但由于受條件限制，目前生產(chǎn)上冷庫(kù)、埋藏、窖藏等多種貯藏方式仍并存，冷庫(kù)貯藏仍普遍采用單一不變的低溫管理方式。在春季繁種實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的貯藏方式相比，這種不變的冷庫(kù)貯藏的母株繁種優(yōu)勢(shì)并不明顯，甚至出現(xiàn)繁種量不如簡(jiǎn)易貯藏方式的現(xiàn)象。因此詳細(xì)探明蘿卜冷庫(kù)貯藏方式與傳統(tǒng)貯藏方式下抽薹開(kāi)花特性的差異，解析差異產(chǎn)生的原理，對(duì)于制定更加科學(xué)的冷庫(kù)貯藏管理措施以充分發(fā)揮其可調(diào)控的優(yōu)勢(shì)和蘿卜育種具有重大意義。

蘿卜在花芽分化階段容易受到外界環(huán)境的影響，各項(xiàng)生理指標(biāo)隨著外界環(huán)境的改變出現(xiàn)相應(yīng)的變化。目前關(guān)于外界條件影響蘿卜抽薹、開(kāi)花的研究主要集中在不同光溫處理等對(duì)抽薹、開(kāi)花時(shí)間及抽薹前后各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的變化等方面。而對(duì)蘿卜收獲后貯藏方面的研究，僅限于貯藏過(guò)程中肉質(zhì)根品質(zhì)的變化規(guī)律及保鮮貯藏技術(shù)，未見(jiàn)貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹開(kāi)花影響方面的研究。為此，本試驗(yàn)以‘濰縣青蘿卜為材料，研究不同貯藏方式對(duì)其抽薹、開(kāi)花時(shí)間及抽薹、開(kāi)花過(guò)程中生理生化指標(biāo)的影響，分析不同貯藏方式下抽薹開(kāi)花習(xí)性差異產(chǎn)生的原因，以期為充分發(fā)揮冷庫(kù)貯藏優(yōu)勢(shì)、提高蘿卜繁種產(chǎn)量和質(zhì)量提供技術(shù)和理論參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試蘿卜品種為‘濰縣青。其種子由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所蘿卜課題組提供，于2020年8月25日播種于該所試驗(yàn)基地，11月4日采收母株。采收標(biāo)準(zhǔn)：外形均勻細(xì)長(zhǎng)，無(wú)病蟲(chóng)害，生長(zhǎng)點(diǎn)完整。采收蘿卜分為3份，每份50個(gè)。每份為1個(gè)處理，共3個(gè)處理。

1.2貯藏試驗(yàn)與定植采樣

倉(cāng)庫(kù)貯藏處理：無(wú)陽(yáng)光照射的背陰處倉(cāng)庫(kù)，無(wú)溫度調(diào)控設(shè)備，通風(fēng)良好。蘿卜用尼龍袋分裝碼放。外界溫度降到-5℃左右進(jìn)行覆蓋保溫，溫度回升后（2月11日左右）去掉。

埋藏處理：挖深1.5m、寬1.0m的土坑，將蘿卜放入坑底，頂部覆土約25cm左右（使用土溫傳感器測(cè)量溫濕度），外界溫度降到-5℃左右進(jìn)行覆蓋保溫，溫度回升后（2月11日左右）去掉。

冷庫(kù)貯藏處理：冷庫(kù)為4℃恒溫管理，蘿卜用尼龍袋分裝，碼放于架子上。

貯藏期間溫度測(cè)量與計(jì)算：有研究表明一天中4次觀測(cè)的算術(shù)平均值可以真實(shí)反映該天的氣溫狀況。每天測(cè)定02：00、08：00、14：00、20：00共4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫度，取其平均值。

定植時(shí)間：2021年3月15日在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所試驗(yàn)基地定植。

采樣：分別在蘿卜抽薹前（大田定植后5d）、抽薹期和盛花期取樣。3個(gè)時(shí)期取樣部位均為葉片。每個(gè)處理混合取樣后放置在離心管中，于-80℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1生理指標(biāo)測(cè)定可溶性蛋白含量測(cè)定參照趙英永等的考馬斯亮藍(lán)G-250比色法，可溶性糖含量測(cè)定參照丁雪梅等的硫酸一蒽酮比色法。

1.3.2酶活性測(cè)定使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司試劑盒測(cè)定過(guò)氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性。

1.3.3生長(zhǎng)激素含量測(cè)定由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院采用酶聯(lián)免疫法測(cè)定各內(nèi)源激素含量，包括IAA、ABA和GA3。

1.3.4生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定盛花期每個(gè)處理選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的蘿卜植株20棵進(jìn)行標(biāo)記測(cè)量。株高使用米尺測(cè)量地面到植株頂端的高度，花莖直徑使用游標(biāo)卡尺測(cè)量；記錄每個(gè)處理蘿卜現(xiàn)蕾、抽薹以及開(kāi)花的日期。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 26.0軟件分析處理數(shù)據(jù)，采用Duncan's法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P<0.05），用Microsoft Excel 2019作圖。

2結(jié)果與分析

2.1貯藏期間不同貯藏方式的溫度變化

由圖1知，從11月中旬收獲后入庫(kù)貯藏，到第二年3月中旬定植，歷時(shí)大約4個(gè)月左右。在此期間埋藏、倉(cāng)庫(kù)貯藏處理的溫度變化規(guī)律相似，均經(jīng)歷從高到低再?gòu)牡途徛厣淖儨剡^(guò)程，且埋藏溫度一直略低于倉(cāng)庫(kù)貯藏。冷庫(kù)貯藏因?yàn)橛锌販卦O(shè)施，溫度上下浮動(dòng)較小，基本都保持在4℃左右。

從埋藏、倉(cāng)庫(kù)貯藏的溫度變化規(guī)律可以看出，貯藏期間的溫度變化可分為3個(gè)階段：第一階段從11月中旬貯藏開(kāi)始到12月中旬，是一個(gè)溫度下降坡度較大的變溫過(guò)程，溫度逐步下降到4℃左右，歷時(shí)大約1個(gè)月；第二階段從12月中旬到2月上旬，溫度變化幅度相對(duì)較平緩，處于冬季最冷時(shí)段，貯藏溫度在0～4℃左右，歷時(shí)約2個(gè)月；第三階段從2月中旬到3月中旬定植前，該階段倉(cāng)庫(kù)貯藏和埋藏處理溫度均隨環(huán)境溫度回升而呈升高趨勢(shì)，時(shí)間大約1個(gè)月。冷庫(kù)貯藏因?yàn)闇囟茸兓容^小，相對(duì)于其他兩種貯藏方式，其溫度變化趨勢(shì)幾乎為一條直線。

2.2貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹、開(kāi)花時(shí)間的影響

由表1知，三種貯藏方式中，倉(cāng)庫(kù)貯藏最早現(xiàn)蕾、抽薹和開(kāi)花，埋藏次之，冷庫(kù)貯藏最晚。冷庫(kù)貯藏蘿卜現(xiàn)蕾、抽薹和開(kāi)花比倉(cāng)庫(kù)貯藏分別延遲10、11d和12d，比埋藏均延遲7d，埋藏比倉(cāng)庫(kù)貯藏分別延遲3、4d和5d。

2.3貯藏方式對(duì)蘿卜種株株高和花莖直徑的影響

由表2知，倉(cāng)庫(kù)貯藏蘿卜的種株株高和花莖直徑顯著大于另兩個(gè)處理，其次是埋藏，冷庫(kù)貯藏最小。3個(gè)處理間株高差異均顯著，倉(cāng)庫(kù)貯藏的花莖直徑與埋藏、冷庫(kù)貯藏差異顯著，埋藏和冷庫(kù)貯藏間差異不顯著。

2.4貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹前后葉片可溶性糖含量的影響

由圖2可知，抽薹前后葉片可溶性糖含量均表現(xiàn)為倉(cāng)庫(kù)貯藏>埋藏>冷庫(kù)貯藏，且倉(cāng)庫(kù)貯藏和埋藏處理均顯著高于冷庫(kù)貯藏。抽薹前和抽薹期埋藏和倉(cāng)庫(kù)貯藏之間葉片可溶性糖含量差異不顯著，盛花期二者差異顯著。3個(gè)發(fā)育時(shí)期相比，蘿卜葉片可溶性糖含量抽薹期最高，盛花期最低。

2.5貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹前后葉片可溶性蛋白含量的影響

圖3所示，抽薹前后蘿卜葉片可溶性蛋白含量均是倉(cāng)庫(kù)貯藏高于其他處理，埋藏次之，冷庫(kù)貯藏最低，且倉(cāng)庫(kù)貯藏和冷庫(kù)貯藏差異顯著。埋藏與冷庫(kù)貯藏抽薹前和盛花期葉片可溶性蛋白含量差異顯著，抽薹期差異不顯著。埋藏和倉(cāng)庫(kù)貯藏相比，抽薹前差異不顯著，抽薹期和盛花期差異顯著。3個(gè)發(fā)育時(shí)期相比，葉片可溶性蛋白含量抽薹前最高，盛花期次之，抽薹期最低。

2.6貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹前后葉片酶活性的影響

由圖4可知，抽薹前后均是倉(cāng)庫(kù)貯藏處理蘿卜葉片CAT活性最高，埋藏次之，冷庫(kù)貯藏最低。倉(cāng)庫(kù)貯藏與其他兩種貯藏方式的葉片CAT活性差異顯著，埋藏和冷庫(kù)貯藏相比抽薹前和抽薹期差異顯著，盛花期差異不顯著。3個(gè)發(fā)育時(shí)期相比，葉片CAT活性抽薹期最高，盛花期最低。

由圖5可知，在抽薹、開(kāi)花過(guò)程中，倉(cāng)庫(kù)貯藏處理蘿卜葉片SOD活性高于埋藏和冷庫(kù)貯藏，埋藏次之，冷庫(kù)貯藏活性最低。抽薹前后倉(cāng)庫(kù)貯藏和冷庫(kù)貯藏的葉片SOD活性差異均顯著：倉(cāng)庫(kù)貯藏和埋藏抽薹前和抽薹期葉片SOD活性差異顯著，盛花期差異不顯著；埋藏和冷庫(kù)貯藏處理3個(gè)發(fā)育時(shí)期葉片SOD活性差異均不顯著。3個(gè)發(fā)育時(shí)期相比，葉片SOD活性均為抽薹期最高，盛花期最低。

2.7貯藏方式對(duì)蘿卜抽薹前后葉片激素含量的影響

由圖6A知，不同貯藏方式相比，倉(cāng)庫(kù)貯藏處理3個(gè)發(fā)育時(shí)期的蘿卜葉片ABA含量均高于另外兩個(gè)處理，且差異顯著：埋藏略高于冷庫(kù)貯藏，但二者差異不顯著。葉片ABA含量抽薹期最高，盛花期最低。

由圖6B知，不同發(fā)育時(shí)期倉(cāng)庫(kù)貯藏處理蘿卜葉片IAA含量均高于另外兩個(gè)處理，且差異顯著；埋藏略高于冷庫(kù)貯藏，抽薹前二者葉片IAA含量差異顯著，抽薹期和盛花期差異不顯著。葉片IAA含量抽薹期最高。

由圖6C可得，不同貯藏處理比較，倉(cāng)庫(kù)貯藏蘿卜葉片GA3含量最高，埋藏次之，冷庫(kù)最低。不同發(fā)育時(shí)期倉(cāng)庫(kù)和冷庫(kù)貯藏處理的葉片GA3含量均差異顯著：倉(cāng)庫(kù)貯藏與埋藏相比抽薹期和盛花期差異顯著，抽薹前差異不顯著：埋藏和冷庫(kù)貯藏則在抽薹前差異顯著，抽薹期和盛花期差異不顯著。

3討論與結(jié)論

前人研究表明，低溫冷庫(kù)貯藏的蘿卜母株病株率低，商品外觀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等性狀顯著優(yōu)于簡(jiǎn)易貯藏，尤其是在秋冬季溫度異常年份表現(xiàn)優(yōu)勢(shì)明顯。但另一方面，在蘿卜育種生產(chǎn)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，冷庫(kù)貯藏存在一些問(wèn)題：與傳統(tǒng)的簡(jiǎn)易貯藏方式相比，冷庫(kù)貯藏的同一份育種材料的抽薹開(kāi)花時(shí)間存在一定差異，不同材料間抽薹開(kāi)花時(shí)間的變化幅度也不同，且其繁種量低于簡(jiǎn)易貯藏。這種現(xiàn)象對(duì)育種工作造成一定影響。詳細(xì)探明冷庫(kù)與其他傳統(tǒng)貯藏方法對(duì)蘿卜抽薹開(kāi)花影響的差異，揭示差異產(chǎn)生的原因，進(jìn)而改進(jìn)貯藏技術(shù)是本試驗(yàn)的目的。本研究結(jié)果表明，冷庫(kù)貯藏比埋藏、倉(cāng)庫(kù)貯藏蘿卜分別延遲開(kāi)花7d和12d，冷庫(kù)貯藏的株高和花莖直徑也低于其他兩種貯藏方式：抽薹前后葉片可溶性糖、可溶性蛋白含量，CAT、SOD活性及ABA、IAA、GA，含量均以冷庫(kù)貯藏最低。綜合以上研究結(jié)果看出，冷庫(kù)貯藏蘿卜的各項(xiàng)指標(biāo)低于埋藏和倉(cāng)庫(kù)貯藏。這表明冷庫(kù)貯藏蘿卜種株會(huì)延遲抽薹、開(kāi)花時(shí)間，并且采種株在繁種期間的生長(zhǎng)也明顯弱于傳統(tǒng)的簡(jiǎn)易貯藏方式。

前人研究表明，植物已經(jīng)進(jìn)化出復(fù)雜的感覺(jué)系統(tǒng)來(lái)感知環(huán)境溫度變化，并根據(jù)溫度變化優(yōu)化其生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖進(jìn)程。植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，花期對(duì)溫度要求最為嚴(yán)格，低溫脅迫會(huì)引起花期推遲，高溫脅迫則會(huì)使花期提早，溫度過(guò)高過(guò)低均會(huì)導(dǎo)致花粉敗育等不利現(xiàn)象的發(fā)生。研究表明，氣溫在22～25℃、空氣相對(duì)濕度在40%～50%時(shí)最適合授粉、結(jié)莢。山東早春和晚春氣溫變化幅度較大，5月15日以后經(jīng)常出現(xiàn)28℃以上氣溫，甚至連續(xù)出現(xiàn)30℃以上高溫，且干熱風(fēng)較多。這種氣候條件一方面會(huì)影響花粉的育性，不利于蘿卜的授粉和結(jié)莢，另一方面連續(xù)高溫會(huì)促使蘿卜種株花序頂端不再分化新的花蕾，迅速結(jié)束開(kāi)花過(guò)程，而完全進(jìn)入種莢發(fā)育成熟階段，以保證在后期高溫季到來(lái)前順利完成種子的發(fā)育過(guò)程。因此，從蘿卜抽薹開(kāi)花到5月中旬這段時(shí)間為最佳授粉結(jié)籽時(shí)間，這段時(shí)間的長(zhǎng)度及種株的發(fā)育狀況決定繁種量。本研究表明，冷庫(kù)貯藏與傳統(tǒng)貯藏方式相比，延遲了抽薹、開(kāi)花時(shí)間，導(dǎo)致整個(gè)生殖生長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)縮短，促使蘿卜種株在相對(duì)于埋藏和倉(cāng)庫(kù)貯藏方式更短的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)生殖生長(zhǎng)過(guò)程，其種株高度和花莖直徑均低于其他兩種貯藏方式，最終影響其春季的繁種量。因此可得知，在冬季貯藏過(guò)程中未出現(xiàn)管理不善或者異常氣候條件下，蘿卜種株秋收后進(jìn)行冷庫(kù)貯藏．其在來(lái)年春季繁種中并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，相反會(huì)因?yàn)榛ㄆ诳s短、采種株長(zhǎng)勢(shì)弱最終影響繁種量。同時(shí)冷庫(kù)貯藏相對(duì)于傳統(tǒng)簡(jiǎn)易貯藏方式還消耗較多電能，這種高投入、低產(chǎn)出的繁種方式不符合國(guó)家倡導(dǎo)的高效節(jié)能原則。因此迫切需要改善當(dāng)前蘿卜冷庫(kù)貯藏的管理方式，以提高其種株的繁種率。

三種貯藏方式的種株在田間定植后管理措施相同，出現(xiàn)上述差異的原因或與冷庫(kù)貯藏過(guò)程中的溫度變化與其他兩種方式不同有關(guān)。為度過(guò)冬天漫長(zhǎng)的低溫逆境，蘿卜在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，形成了冬季需感受一定時(shí)間的低溫才能完成春化過(guò)程的習(xí)性，并在感受到春季溫度回升這一信號(hào)后才會(huì)進(jìn)一步啟動(dòng)花芽分化程序，從而進(jìn)行抽薹開(kāi)花，這是蘿卜為適應(yīng)逆境產(chǎn)生的一種自我保護(hù)機(jī)制。埋藏和倉(cāng)庫(kù)貯藏過(guò)程中，溫度變化趨勢(shì)與外界環(huán)境一致，契合蘿卜長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的抽薹開(kāi)花所需的自然界變溫過(guò)程。而冷庫(kù)貯藏溫度一直是4℃左右，相當(dāng)于蘿卜一直處于低溫逆境環(huán)境，雖然定植前也已經(jīng)完成了低溫春化這一過(guò)程，但是其感受不到溫度緩慢回升的信號(hào)，某些抽薹、開(kāi)花、發(fā)育的相關(guān)程序無(wú)法啟動(dòng)或啟動(dòng)遲緩，大田定植后其種株在感受到外界環(huán)境較高的溫度刺激才開(kāi)始啟動(dòng)該程序。因而，冷庫(kù)貯藏蘿卜抽薹開(kāi)花比倉(cāng)庫(kù)貯藏、埋藏方式延遲，其生殖發(fā)育期縮短，導(dǎo)致株高、花莖指標(biāo)值較低，可溶性糖和可溶性蛋白含量、酶活性及激素水平等各項(xiàng)生理指標(biāo)值也較低。

改進(jìn)目前蘿卜種株冷庫(kù)貯藏的溫度管理模式，是解決冷庫(kù)貯藏對(duì)春季繁種不利影響的有效途徑。冷庫(kù)貯藏具有溫濕度可調(diào)的優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)模擬自然界和傳統(tǒng)貯藏方式的溫度變化規(guī)律，整合冷庫(kù)貯藏和傳統(tǒng)貯藏的優(yōu)勢(shì)，提高繁種量。根據(jù)本研究結(jié)果推測(cè)，在蘿卜春季定植前1個(gè)月左右逐步升高冷庫(kù)溫度，相當(dāng)于給冷庫(kù)貯藏的蘿卜種株加入一個(gè)與傳統(tǒng)貯藏方式相似的升溫信號(hào)刺激，從而在其貯藏后期就可以啟動(dòng)花芽分化程序，定植后就能加快抽薹開(kāi)花進(jìn)程：另一方面這種管理措施也可以有效節(jié)約能源，達(dá)到國(guó)家大力推行的節(jié)能環(huán)保要求。但定植前具體多少天開(kāi)始變溫管理，能夠使精細(xì)的升溫幅度既可以促進(jìn)定植后早抽薹、開(kāi)花，又不會(huì)因快速升溫造成貯藏期間抽薹或定植后抽薹過(guò)早繼而遇到“倒春寒”產(chǎn)生凍害，是下一步需要研究的內(nèi)容。