中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) ChineseAgriculturalScienceBulletin 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 2023 39 16 12 19 ChineseAgriculturalScienceBulletin 基質(zhì)配比對(duì)胡蘿卜根系生長(zhǎng)及生理特性的影響 何凌楓 1 陳 晨 1 鄧元杰 1 盧 杰 2 王廣龍 3 譚國(guó)飛 4 王雅慧 1 段奧其 1 束 勝 1 5 劉 慧 1 熊愛(ài)生 1 1 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華東地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京210095 2 江蘇昂和農(nóng)業(yè)科技有限公司 江蘇連云港222199 3 淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院 江蘇淮安223003 4 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 貴陽(yáng)550006 5 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 宿遷 設(shè)施園藝研究院 江蘇宿遷223800 摘 要 為 探 究 容 重 差 異 顯 著 的2 種 基 質(zhì) 不 同 配 比 對(duì) 胡 蘿 卜 根 系 生 長(zhǎng) 的 作 用 以 黑 田 五 寸 胡 蘿 卜 為 試 驗(yàn) 材 料 將 有 機(jī) 栽 培 基 質(zhì) 和 細(xì) 砂 以3 1 T1 2 1 T2 1 1 T3 1 2 T4 1 3 T5 比 例 混 合 進(jìn) 行 胡 蘿 卜 種 植 測(cè)定胡蘿卜主要農(nóng)藝性狀及 類胡蘿卜素 可溶性糖含量 結(jié)果表明 胡蘿卜各農(nóng)藝性狀指標(biāo)呈現(xiàn) 一定的 相 關(guān) 性 隨 著 基 質(zhì) 中 細(xì) 砂 比 例 的 增 加 其 總 鮮 重 地 上 部 鮮 重 地 下 部 鮮 重 須 根 鮮 重 以 及 須 根 含 水 量 呈 先 上 升 后 下 降 的 趨 勢(shì) 最 大 值 分 別 為18 83g 6 79g 14 02g 6 68g 以 及98 49 主 根 長(zhǎng) 度 呈 先 下 降 再 上 升 的 趨 勢(shì) 主 根 直 徑 呈 上 升 趨 勢(shì) 最 大 值 分 別 為15 32cm 13 47mm 根 冠 比 變 化 幅 度 相 對(duì) 較 小 最 大 值 為3 23 T3 處 理 種 植 的 胡 蘿 卜 主 要 農(nóng) 藝 性 狀 綜 合 表 現(xiàn) 較 好 不 同 基 質(zhì) 種 植 胡 蘿 卜 肉 質(zhì) 根 中 的 類 胡 蘿 卜 素 和 可 溶 性 糖 含 量 差 異 顯 著 兩 者 都 隨 細(xì) 砂 比 例 增 加 呈 先 上 升 后 下 降 的 趨 勢(shì) 類 胡 蘿 卜 素 含 量 和 可 溶 性 糖 含 量 分 別 在T2 和T3 處 理 達(dá) 到 高 峰 為39 74 g g 27 92mg g 顯 著 高 于 其 他 處 理 組 試 驗(yàn) 證 明 不同基質(zhì)配比對(duì)胡蘿卜生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累具有顯著影響 關(guān)鍵詞 胡蘿卜 有機(jī)栽培基質(zhì) 細(xì)砂 根系生長(zhǎng) 生理特性 中圖分類號(hào) S631 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 論文編號(hào) casb2022 0481 Effects of Substrate Ratio on Root Growth and Physiological Characteristics of Carrot HE Lingfeng 1 CHEN Chen 1 DENG Yuanjie 1 LU Jie 2 WANG Guanglong 3 TAN Guofei 4 WANG Yahui 1 DUAN Aoqi 1 SHU Sheng 1 5 LIU Hui 1 XIONG Aisheng 1 1 College of Horticulture Nanjing Agricultural University State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Innovation Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm Creation in East China Ministry of Agriculture and Rural Affairs Nanjing 210095 2 Jiangsu Anghe Agricultural Science and Technology Co Ltd Lianyungang Jiangsu 222199 3 College of Life Science and Food Engineering Huaiyin Institute of Technology Huai an Jiangsu 223003 4 Institute of Horticulture Guizhou Academy of Agricultural Sciences Guiyang 550006 5 Academy of Protected Horticultures Nanjing Agricultural University Suqian Suqian Jiangsu 223800 Abstract To investigate the effect of different ratios of two substrates with significant differences in bulk density on the root growth of carrot the Kuroda carrot was used as experimental material the organic cultivation substrate and fine sand were mixed in the ratio of 3 1 T 1 2 1 T 2 1 1 T 3 1 2 T 4 and 1 3 T 5 for carrot cultivation Then the main agronomic characters carotenoid and soluble sugar contents of carrots were determined The results indicated that each agronomic trait of carrot showed a certain correlation The 基 金 項(xiàng) 目 國(guó) 家 自 然 科 學(xué) 基 金 項(xiàng) 目 胡 蘿 卜3 號(hào) 染 色 體P3 位 點(diǎn)DcMYBs 基 因 簇 在 花 青 苷 合 成 中 的 精 細(xì) 調(diào) 控 機(jī) 制 研 究 32072563 江 蘇 省 政 策 引 導(dǎo) 類 計(jì)劃 蘇北科技專項(xiàng) 胡蘿卜新品種及綠色高效生產(chǎn)新技術(shù)應(yīng)用與示范 SZ LYG2020031 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目 園藝學(xué) PAPD 第一作者簡(jiǎn)介 何凌楓 男 2000 年出生 碩士研究生在讀 研究方向?yàn)槭卟诉z傳育種 通 信 作 者 熊 愛(ài) 生 男 教 授 博 士 生 導(dǎo) 師 主 要 從 事 蔬 菜 遺 傳 育 種 與 生 產(chǎn) 的 研 究 通 信 地 址 210095 江 蘇 省 南 京 市 衛(wèi) 崗 一 號(hào) 南 京 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 園 藝 學(xué) 院 Tel 025 84396790 E mail xiongaisheng 收稿日期 2022 06 15 修回日期 2022 12 06 0 引言 胡 蘿 卜 屬 傘 形 科 二 年 生 草 本 植 物 1 2 主 根 具 有 良 好的貯藏能力 由下胚軸發(fā)育而來(lái) 是胡蘿卜的主要產(chǎn) 品 器 官 1 3 4 胡 蘿 卜 主 根 具 有 豐 富 的 營(yíng) 養(yǎng) 價(jià) 值 和 保 健 功能 富含類胡蘿卜素 維生素 膳食纖維 礦物質(zhì)及抗 氧 化 劑 等 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 其 中 以 類 胡 蘿 卜 素 含 量 較 為 豐 富 經(jīng) 常 食 用 能 補(bǔ) 充 人 體 所 需 的 維 生 素A 預(yù) 防 夜 盲 癥 心 血 管 病 等 疾 病 5 根 據(jù) 栽 培 胡 蘿 卜 主 要 起 源 地 將 栽 培 品 種 分 為 東 方 胡 蘿 卜 和 西 方 胡 蘿 卜2 類 7 東 方 胡 蘿 卜 一 般 認(rèn) 為 起 源 于 阿 富 汗 西 方 胡 蘿 卜 起 源 仍 不 確 定 6 7 根 據(jù) 胡 蘿 卜 肉 質(zhì) 直 根 的 顏 色 可 將 胡 蘿 卜 分 為 紫 色 和 非 紫 色2 類 非 紫 色 胡 蘿 卜 又 進(jìn) 一 步 分 為 橙 色 黃 色 紅 色 白 色 等 東 方 胡 蘿 卜 根 多 為 紫 色 或 黃 色 且 伴 隨 分 枝 西 方 胡 蘿 卜 根 多 為 橙 色 紅 色 或 白 色 無(wú) 分 枝 3 8 目 前 橙 色 胡 蘿 卜 在 世 界 各 地 廣 受 歡 迎 種植面積也日益擴(kuò)大 是胡蘿卜的主栽種類 土壤 等 栽 培 基 質(zhì) 是 植 物 生 長(zhǎng) 的 重 要 介 質(zhì) 其 條 件 對(duì) 根 系 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 具 有 顯 著 影 響 9 就 物 理 性 質(zhì) 而 言 基 質(zhì) 水 分 脅 迫 導(dǎo) 致 的 根 系 缺 水 低 氧 或 缺 氧 條 件 導(dǎo) 致 的 根 系 自 毒 作 用 栽 培 基 質(zhì) 容 重 過(guò) 大 產(chǎn) 生 機(jī) 械 阻 抗 導(dǎo) 致 的 根 系 穿透困難 是根系生長(zhǎng)發(fā)育不良的主要原因 10 Passioura 等 11 和Svistoonoff 等 12 提 出 的 植 物 營(yíng) 養(yǎng) 生理學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為 根系可感知土壤密度及養(yǎng)分有效性 發(fā) 出 并 傳 導(dǎo) 土 壤 限 制 條 件 信 號(hào) 的 能 力 從 而 相 應(yīng) 調(diào) 節(jié) 根 系 或 地 上 部 生 長(zhǎng) Pietotal 等 13 利 用 細(xì) 砂 和 壤 土 作 為栽培基質(zhì) 并分別對(duì)其進(jìn)行相同條件的壓實(shí)處理 對(duì) 胡蘿卜進(jìn)行大規(guī)模種植 結(jié)果顯示 相同條件下 未經(jīng) 壓 實(shí) 處 理 的 壤 土 種 植 的 胡 蘿 卜 包 括 須 根 總 長(zhǎng) 度 單 根 長(zhǎng) 密 度 比 表 面 積 在 內(nèi) 的 須 根 系 統(tǒng) 指 標(biāo) 顯 著 小 于 細(xì) 砂 種 植 的 胡 蘿 卜 且 在 進(jìn) 行 相 同 壓 實(shí) 處 理 后 壤 土 和 細(xì) 砂 種 植 的 胡 蘿 卜 須 根 系 統(tǒng) 指 標(biāo) 出 現(xiàn) 顯 著 增 加 但 壤 土 處 理 的 增 加 量 小 于 細(xì) 砂 處 理 桑 維 峻 等 14 在 耕 層 土 壤 中 摻 入0 CK 150 300 450m 3 hm 2 4 種 配 比 的 細(xì) 砂 種 植 胡 蘿 卜 發(fā) 現(xiàn)150 m 3 hm 2 摻 砂 處 理 的 胡 蘿 卜 地 下 部 生 長(zhǎng) 情 況 及 產(chǎn) 量 最 佳 CK 處 理 的 地 上 部 生 長(zhǎng) 情 況 最 佳 劉 一 等 15 通 過(guò) 在 砂 壤 土 中 添 加 有 機(jī) 肥 料 或 者 埋 入 雜 草 改 良 土 壤 物 化 性 質(zhì) 種 植 胡 蘿 卜 發(fā) 現(xiàn) 添 加 有 機(jī) 肥 或 者 埋 入 雜 草 改 良 土 壤 物 化 性 質(zhì) 較 只 添 加 無(wú) 機(jī) 肥 料 胡 蘿 卜 素 含 量 顯 著 提 升 摻 砂 壓 實(shí) 添 加 有 機(jī) 肥 等 處 理 是 通 過(guò) 改 變 土 壤 容 重 減 少 大 孔 隙 調(diào) 節(jié) 作 物 根 系 生 長(zhǎng) 13 在 干 燥 條 件 下 適 當(dāng) 的 壓 實(shí) 和 摻 砂 能 通 過(guò) 改 善 土 壤 非 飽 和 導(dǎo) 水 率 增 大 根 系 與 土 壤 間 的 有 效 接 觸 面 積 從 而 促 進(jìn) 根 系 生 長(zhǎng) 16 Olymbios 等 17 發(fā) 現(xiàn) 對(duì) 土 壤 進(jìn) 行 壓 實(shí) 后 會(huì) 降 低 幼 嫩 胡 蘿 卜 直 根 生 長(zhǎng) 速 度 可 食 用 胡 蘿 卜 直 根 長(zhǎng) 度 和 最 終 產(chǎn) 量 10 16 Agung 等 18 發(fā) 現(xiàn) 壤 土 壓 縮 量 在1 25 1 40 mg m 3 時(shí) 胡 蘿 卜 須 根 在 低 含 水 量 條 件 下 也 能 增 長(zhǎng) 壓 縮 到1 55mg m 3 時(shí) 須 根 幾 乎 沒(méi) 有 增 長(zhǎng) 壓 縮 到1 70mg m 3 時(shí) 須 根 根 長(zhǎng) 反 而 減小 可見(jiàn)若壓實(shí)過(guò)度 土壤達(dá)到飽和導(dǎo)水率 產(chǎn)生較 大 的 機(jī) 械 壓 力 及 通 氣 量 減 少 會(huì) 對(duì) 植 物 的 根 系 生 長(zhǎng) 產(chǎn) 生較大限制 17 目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于栽培基質(zhì)容重對(duì)胡蘿卜根系生長(zhǎng) 生理特性影響的研究較少 且大多為以細(xì)砂 壤土或兩 者混合物為栽培基質(zhì)進(jìn)行的大田試驗(yàn) 而基質(zhì)栽培是 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) 19 近 年 來(lái) 有 不 少 關(guān) 于 不 同 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 植 株 生 長(zhǎng) 生 理 特 性 產(chǎn) 生 顯 著 影 響 的 報(bào) 道 其 基 質(zhì) 組 成 多 為 多 種 基 質(zhì) 按 一 定 配 比 混 合 是 當(dāng) 下 研 究 的 熱點(diǎn) 20 27 本試驗(yàn)選擇 黑田五寸 品種為試驗(yàn)對(duì)象 以 有 機(jī) 栽 培 基 質(zhì) 和 細(xì) 砂2 種 容 重 有 顯 著 差 異 的 基 質(zhì) 進(jìn) 行 5 種 不 同 比 例 的 混 合 以 模 擬 不 同 容 重 的 基 質(zhì) 在 溫 室 中進(jìn)行胡蘿卜盆栽試驗(yàn) 比較不同處理下胡蘿卜主要 農(nóng)藝性狀 類胡蘿卜素及可溶性糖含量差異 旨在為胡 total fresh weight aboveground fresh weight underground fresh weight fibrous root fresh weight and fibrous root water content showed a trend of increasing and then decreasing with the increase of the proportion of fine sand in the substrate The maximum values were 18 83 g 6 79 g 14 02 g 6 68 g and 98 49 respectively The length of taproot tended to decrease and then increase and the diameter of taproot tended to increase with maximum values of 15 32 cm and 13 47 mm respectively The variation of root shoot ratio was relatively small with a maximum value of 3 23 Carrot grown in the T 3 treatment performed better overall for the main agronomic traits The contents of carotenoids and soluble sugars in carrot fleshy root in different substrates were significantly different increasing first and then decreasing with the increase of the proportion of fine sand The carotenoid content and soluble sugar contents peaked at 39 74 g g and 27 92 mg g in the T 2 and T 3 treatment groups respectively which were significantly higher tha n o ther treatment groups The experiment proved that different substrate ratios had significant effects on the growth and nutrient accumulation of carrots Keywords carrot organic cultivation substrate fine sand root growth physiological characteristics 何 凌 楓 等 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 胡 蘿 卜 根 系 生 長(zhǎng) 及 生 理 特 性 的 影 響 13中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 蘿卜混合基質(zhì)栽培提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)時(shí)間 地點(diǎn) 試 驗(yàn) 于2021 年9 月 2022 年1 月 在 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室傘形科蔬菜作物 研究室進(jìn)行 1 2 試驗(yàn)材料 供試胡蘿卜 黑田五寸 種子保存于南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室傘形科蔬菜作物 研究室 選用南京壽德生物科技有限公司的有機(jī)栽培 基質(zhì) 泥炭和珍珠巖混合 及細(xì)砂作為胡蘿卜栽培基質(zhì) 的原材料 試驗(yàn)所用栽培盆高度 上底直徑 下底直徑 為25 13 10cm 每 盆 播 入4 5 粒 已 催 芽 整 齊 度 一 致 的胡蘿卜種子 用清水從上方澆透 置于南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室傘形科蔬菜作物 實(shí)驗(yàn)室人工氣候室中 植 株 生 長(zhǎng) 期 間 保 持 光 照 14 h d 光 照 強(qiáng) 度 300 mol m 2 s 晝 夜 溫 度25 17 待 長(zhǎng) 出 第1 片 真 葉 后 拔 除 長(zhǎng) 勢(shì) 較 弱 幼 苗 只 保 留 長(zhǎng) 勢(shì) 最 旺 的1 株 播 種 后 的 前30d 每4 5d 澆1 次 水 每 次 每 盆300mL 蒸 餾 水 30d 以 后 每 次 澆 水 需 將 基 質(zhì) 完 全 浸 透 直 到 基 質(zhì)一半及以下保持濕潤(rùn) 竹簽法測(cè)量 使用竹簽時(shí)沿盆 壁與基質(zhì)接觸面插入 防止破壞基質(zhì)中的須根 75 d 后 進(jìn) 行 不 傷 根 取 樣 將 植 株 及 基 質(zhì) 完 整 取 出 整體置于水桶中洗出大部分基質(zhì) 再用水流緩慢沖 洗 重 復(fù) 多 次 直 至 根 系 上 無(wú) 基 質(zhì) 殘 留 將 取 好 的 樣 品 置 于 密 實(shí) 袋 中 加 入 自 來(lái) 水 使 其 淹 沒(méi) 至 根 頸 部 以 防 止 植株各部位失水 用于測(cè)定根長(zhǎng) 鮮重等一系列農(nóng)藝性 狀指標(biāo)以及類胡蘿卜素和可溶性糖含量 1 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按 有 機(jī) 栽 培 基 質(zhì) 和 細(xì) 砂 體 積 比 的 不 同 分 別 設(shè) 置5 個(gè) 處 理 組 T1 T5 每 個(gè) 處 理 設(shè) 置4 個(gè) 重 復(fù) 將 不 同 配 比有機(jī)栽培基質(zhì)和細(xì)砂混勻后于每個(gè)栽培盆中裝入等 體積基質(zhì)進(jìn)行種植 具體基質(zhì)體積配比見(jiàn)表1 所示 1 4 項(xiàng)目測(cè)定及方法 1 4 1 胡蘿卜地上部生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 沿根頭部與地上部 交 匯 處 切 開(kāi) 迅 速 將 地 上 部 置 于 天 平 精 確 到0 01 g 稱量 1 4 2 胡蘿卜地下部生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 取樣后迅速置于天 平稱量地下部鮮重 計(jì)算出根冠比 地下部鮮重與地上 部 鮮 重 之 比 用 游 標(biāo) 卡 尺 測(cè) 量 根 長(zhǎng) 根 粗 根 頭 部 位 直 徑 將 須 根 剝 離 在 天 平 精 確 到0 0001 g 上 稱 重 接 著 迅 速 從 各 處 理 的 每 個(gè) 重 復(fù) 中 稱 取2 00g 于 烘 箱 中80 烘 干48h 28 取 出 后 稱 量 干 重 計(jì) 算 須 根 含 水 率 式 1 須根 含水 率 須根鮮 重 須 根干 重 須根 鮮重 100 1 1 4 3 類 胡 蘿 卜 素 含 量 測(cè) 定 于 根 頭 部 下 方1 5cm 處 取 樣 每 個(gè) 處 理 的4 個(gè) 重 復(fù) 取 樣 混 合 迅 速 加 入 液 氮 研 磨 于 天 平 精 確 到0 0001 g 上 稱 取1 2 g 轉(zhuǎn) 移 至 離 心 管 用 于 類 胡 蘿 卜 素 含 量 測(cè) 定 每 個(gè) 處 理 重 復(fù)3 次 避 光 操 作 向 離 心 管 中 加 入2mL 丙 酮 于50 水 浴 鍋 中 提 取30min 離 心 轉(zhuǎn) 移 上 清 液 至10mL 離 心 管 中 直 到 沉 淀 物 幾 乎 變 為 無(wú) 色 用 丙 酮 定 容 至7 mL 使 用 Nanodrop ND 分 光 光 度 計(jì) Nano Drop Technologies MA USA 測(cè) 量 每 個(gè) 樣 本 的 類 胡 蘿 卜 素 吸 光 度 計(jì) 算 出 類胡蘿卜素濃度 式 2 29 類胡 蘿卜 素 A m a x D V 0 1 6m 2 式 中 A max 為455nm 處 的 吸 光 值 D 為 樣 品 稀 釋 倍 數(shù) V 為 丙 酮 體 積 0 16 為 類 胡 蘿 卜 素 的 摩 爾 消 光 系 數(shù) m 為 樣品質(zhì)量 1 4 4 可溶性糖含量測(cè)定 將測(cè)量類胡蘿卜素時(shí)研磨好 的 樣 品 于1 10000 天 平 上 稱 取0 1 0 2 g 于 離 心 管 中 按 照 植 物 可 溶 性 糖 含 量 試 劑 盒 蘇 州 科 銘 生 物 技 術(shù) 有 限 公 司 說(shuō) 明 書(shū) 測(cè) 定 胡 蘿 卜 肉 質(zhì) 根 中 的 可 溶 性 糖 含 量 將 配 好 的 樣 品 于 波 長(zhǎng)620nm 溫 度25 的 酶 標(biāo) 儀 上進(jìn)行吸光度測(cè)量 計(jì)算可溶性糖含量 式 3 可 溶性糖 A 0 07 V 1 8 5 5W 3 式 中 V1 為 加 入 提 取 液 體 積 10mL A 為 測(cè) 定 管 吸 光 度的空白管吸光度差 W 為樣本鮮重 1 5 數(shù)據(jù)分析 數(shù) 據(jù) 采 用Excel 2016 和SPSS 26 0 統(tǒng) 計(jì) 軟 件 對(duì) 胡 蘿卜生長(zhǎng)生理數(shù)據(jù)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作圖和單因素方差分 析 one wayANOVA 選 擇 P 0 05 的Duncan 多 重 范 圍 檢 驗(yàn) 進(jìn) 行 顯 著 性 檢 驗(yàn) 采 用SPSS26 0 中Pearson 相 關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析 2 結(jié)果與分析 2 1 基質(zhì)配比對(duì)胡蘿卜形態(tài)的影響 如 圖1 所 示 5 個(gè) 處 理 胡 蘿 卜 之 間 外 觀 形 態(tài) 方 面 具 表 1 各處理不同基質(zhì)配比 處理 T1 T2 T3 T4 T5 有機(jī)栽培基質(zhì) 細(xì)砂 3 1 2 1 1 1 1 2 1 3 14有 明 顯 差 異 T3 處 理 的 胡 蘿 卜 植 株 地 上 部 和 地 下 部 較 其 余4 個(gè) 處 理 明 顯 更 強(qiáng) 壯 T4 處 理 的 胡 蘿 卜 須 根 部 分 較 其 余4 個(gè) 處 理 明 顯 增 多 T2 處 理 地 上 部 長(zhǎng) 勢(shì) 明 顯 弱 于其 他4 個(gè)處 理 且有 倒伏 趨勢(shì) T1 處理 的胡 蘿卜 地下 部 須 根 部 分 及 肉 質(zhì) 根 直 徑 部 分 生 長(zhǎng) 均 明 顯 弱 于 其 他4 個(gè)處理 2 2 基質(zhì)配比對(duì)胡蘿卜鮮重及根冠比的影響 由 圖2 可 知 不 同 基 質(zhì) 配 比 處 理 下 胡 蘿 卜 總 鮮 重 地 上 部 鮮 重 地 下 部 鮮 重 及 根 冠 比 具 有 一 定 的 差 異 各 處 理 單 株 總 鮮 重 從 大 到 小 依 次 為T(mén)3 T4 T2 T1 T5 T3 處 理 總 鮮 重 顯 著 高 于 其 他 處 理 為 18 83g T4 與T2 處 理 總 鮮 重 無(wú) 顯 著 差 異 T5 與T1 處 理 總 鮮 重 無(wú) 顯 著 差 異 但 顯 著 低 于 其 他 處 理 為14 25g 單 株 地 上 部 分 鮮 重 從 大 到 小 依 次 為T(mén)3 T4 T2 T1 T5 T3 單 株 地 上 部 鮮 重 顯 著 高 于 其 他 處 理 為 6 79 g T4 T2 T1 處 理 之 間 無(wú) 顯 著 差 異 T5 處 理 顯 著 低 于 其 他 處 理 為3 38 g 單 株 地 下 部 鮮 重 依 次 為 T3 T4 T5 T2 T1 T3 處 理 單 株 地 下 部 鮮 重 顯 著 高 于 其 他 處 理 為12 04g T4 T5 T2 處 理 之 間 無(wú) 顯 著 差 異 T1 處 理 顯 著 低 于 其 他 處 理 為10 04g 根 冠 比 從 大 到 小 依 次 為T(mén)5 T2 T4 T1 T3 T5 處 理 顯 著 高 于 其 他 處 理 為3 23 T2 T4 T1 之 間 沒(méi) 有 顯 著 差 異 T1 與T3 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 但 顯 著 低 于 其 他 處 理 為 1 77 總 體 來(lái) 看 無(wú) 論 是 單 株 總 鮮 重 地 上 部 地 下 部 質(zhì) 量 基 本 都 呈 現(xiàn) 先 上 升 后 下 降 趨 勢(shì) 且 都 在T3 處 理 達(dá) 到 最 大 值 總 鮮 重 單 株 地 上 部 分 鮮 重 均 在T5 處 理 達(dá) 到 最 低 值 單 株 地 下 部 鮮 重 在T1 處 理 達(dá) 到 最 低 值 不 具 有 明 顯 的 趨 勢(shì) 在T5 處 理 達(dá) 到 高 峰 T3 處 理 達(dá) 到 最 低值 不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著 P 0 05 下同 圖 2 植株總鮮重 地上部 地下部鮮重及根冠比 圖 1 75 d 生長(zhǎng)期的 黑田五寸 在 T 1 T 5 處理下的形態(tài)對(duì)比 處 理 總 鮮 重 處 理 鮮 重 地 上 部 鮮 重 地 下 部 鮮 重 處 理 根 冠 比 何 凌 楓 等 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 胡 蘿 卜 根 系 生 長(zhǎng) 及 生 理 特 性 的 影 響 15中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 2 3 基質(zhì)配比對(duì)胡蘿卜地下部生長(zhǎng)的影響 由 圖3 可 知 不 同 基 質(zhì) 配 比 處 理 下 胡 蘿 卜 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 直 徑 須 根 鮮 重 及 含 水 量 均 存 在 一 定 差 異 單 株 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 從 大 到 小 依 次 為T(mén)5 T1 T2 T4 T3 T5 處 理 顯 著 高 于 其 他 處 理 為15 32 cm T1 處 理 次 之 顯 著 高 于T2 T4 T3 處 理 T3 與T2 T4 處 理 間 無(wú) 顯 著 差 異 顯 著 低 于 其 他 處 理 為11 01cm 總 體 呈 先 下 降 后 上 升 趨 勢(shì) 肉 質(zhì) 根 直 徑 從 大 到 小 依 次 為 T5 T4 T3 T2 T1 T5 處 理 顯 著 高 于 其 他 處 理 為13 47 mm T4 處 理 和T3 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 T3 處 理 與T2 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 T1 處 理 顯 著 低 于 其 他 處 理 為 9 18mm 總體呈不斷上升趨勢(shì) 不同基質(zhì)配比處理之間 須根鮮重 含水量存在較 大 差 異 5 個(gè) 處 理 的 須 根 鮮 重 從 大 到 小 依 次 為T(mén)4 T3 T2 T5 T1 T4 處 理 顯 著 高 于 其 他 處 理 為6 68g T3 與T2 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 T2 與T5 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 T1 處 理 顯 著 低 于 其 他 處 理 為3 82g 總 體 呈 先 上 升 后 下 降 趨 勢(shì) 5 個(gè) 處 理 的 須 根 含 水 量 從 大 到 小 依 次 為 T3 T2 T4 T5 T1 T3 與T2 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 顯 著 高 于 其 他 處 理 為98 49 T4 與T5 處 理 無(wú) 顯 著 差 異 T1 處 理 顯 著 低 于 其 他 處 理 為97 77 總 體 依 舊 呈 先上升后下降趨勢(shì) 2 4 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 胡 蘿 卜 肉 質(zhì) 根 中 類 胡 蘿 卜 素 及 可 溶 性 糖含量的影響 由 圖4a 可 知 各 處 理 之 間 的 類 胡 蘿 卜 素 含 量 有 顯 著 差 異 5 個(gè) 處 理 從 大 到 小 依 次 為T(mén)2 T3 T4 T1 T5 T2 處 理 顯 著 高 于 其 他 處 理 為39 74 g g T3 T4 T1 處 理 間 無(wú) 顯 著 性 差 異 T5 處 理 顯 著 低 于 其 他處理 為35 65 g g 總體呈先上升后下降趨勢(shì) 由 圖4b 圖 可 知 各 處 理 間 可 溶 性 糖 含 量 也 呈 現(xiàn) 顯 著 差 異 5 個(gè) 處 理 從 大 到 小 依 次 為T(mén)3 T2 T4 T5 T1 T3 處 理 顯 著 高 于 其 他 處 理 為27 92mg g 其 次 是 T2 處理 顯著 高于T1 T4 T5 處理 T5 處理 顯著 低于 其 他 處 理 為23 60mg g 總 體 呈 先 上 升 后 下 降 趨 勢(shì) 2 5 各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)與生理指標(biāo)相關(guān)性分析 由 表2 可 知 胡 蘿 卜 總 鮮 重 與 地 上 部 鮮 重 及 地 下 部 鮮 重 根 冠 比 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 可 溶 性 糖 含 量 呈 極 顯 著 正相關(guān)關(guān)系 地上部鮮重與根冠比 肉質(zhì)根長(zhǎng)度呈極顯 圖 3 胡蘿卜肉質(zhì)根長(zhǎng)度 直徑 須根干重 鮮重及含水量 處 理 須 根 鮮 重 處 理 須 根 含 水 率 處 理 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 處 理 肉 質(zhì) 根 直 徑 16著正相關(guān)關(guān)系 與可溶性糖呈顯著正相關(guān)關(guān)系 地下部 鮮 重 與 須 根 含 水 量 可 溶 性 糖 含 量 呈 極 顯 著 正 相 關(guān) 關(guān) 系 與 須 根 鮮 重 呈 顯 著 相 關(guān) 關(guān) 系 根 冠 比 與 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 肉質(zhì)根直徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系 與類胡蘿卜素含 量 呈 顯 著 正 相 關(guān) 關(guān) 系 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 與 類 胡 蘿 卜 素 含 量 呈 極 顯 著 正 相 關(guān) 關(guān) 系 與 可 溶 性 糖 含 量 呈 顯 著 相 關(guān) 關(guān) 系 須根鮮重與須根含水率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系 須根 含水率與可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系 胡蘿卜 不 同 生 長(zhǎng) 指 標(biāo) 之 間 由 于 存 在 相 互 的 包 含 關(guān) 系 如 總 鮮 重 由 地 上 部 與 地 下 部 鮮 重 構(gòu) 成 相 互 之 間 有 著 較 顯 著 的相關(guān)性 類胡蘿卜素作為胡蘿卜品質(zhì)形成的主要色 素 其 含 量 和 胡 蘿 卜 生 長(zhǎng) 指 標(biāo) 間 的 相 關(guān) 性 還 不 清 楚 可 溶 性 糖 和 胡 蘿 卜 生 長(zhǎng) 指 標(biāo) 均 受 環(huán) 境 影 響 較 大 兩 者 具有較高的相關(guān)性 3 結(jié)論 本 研 究 表 明 胡 蘿 卜 總 鮮 重 地 上 部 地 下 部 鮮 重 均 隨 摻 砂 比 例 增 加 呈 先 上 升 后 下 降 的 趨 勢(shì) 在T3 處 理 達(dá) 到 最 大 值 總 鮮 重 及 地 上 部 鮮 重 在T5 處 理 達(dá) 到 最 小 值 地 下 部 鮮 重 在T1 處 理 達(dá) 到 最 小 值 根 冠 比 在 不 同 處 理 間 有 著 一 定 的 差 異 在T5 處 理 達(dá) 到 最 大 值 T3 處 理 達(dá) 到 最 小 值 肉 質(zhì) 根 直 徑 和 長(zhǎng) 度 都 在T5 處 理 達(dá) 到 最 大 值 須 根 鮮 重 在T4 處 理 達(dá) 到 最 大 值 在T1 處 理 達(dá) 到 最 小 值 須 根 含 水 率 在T3 處 理 達(dá) 到 最 大 值 在T1 處 理達(dá)到最小值 栽培基質(zhì)中細(xì)砂比例的適當(dāng)增加有利于胡蘿卜生 長(zhǎng) 發(fā) 育 促 進(jìn) 類 胡 蘿 卜 素 及 可 溶 性 糖 含 量 的 積 累 不 同指標(biāo)間也具有一定相關(guān)性 胡蘿卜總鮮重與地上部 地 下 部 鮮 重 根 冠 比 肉 質(zhì) 根 長(zhǎng) 度 可 溶 性 糖 含 量 呈 現(xiàn) 極 顯 著 正 相 關(guān) 須 根 鮮 重 與 須 根 含 水 率 呈 極 顯 著 正 相 關(guān) 須根含水率與可溶性糖含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān) 綜合來(lái)看 胡蘿卜部分農(nóng)藝性狀 類胡蘿卜素及可 溶 性 糖 含 量 在 有 機(jī) 栽 培 基 質(zhì) 細(xì) 砂 為1 1 T3 處 理 基 質(zhì) 圖 4 根中類胡蘿卜素及可溶性糖含量 處 理 類 胡 蘿 卜 素 含 量 處 理 可 溶 性 糖 含 量 總鮮重 地上部鮮重 地下部鮮重 根冠比 肉質(zhì)根長(zhǎng)度 肉質(zhì)根直徑 須根鮮重 須根含水率 類胡蘿卜素 可溶性糖 總鮮重 1 000 0 916 0 797 0 693 0 763 0 174 0 482 0 573 0 393 0 733 地上部鮮重 1 000 0 491 0 912 0 802 0 466 0 300 0 389 0 457 0 579 地下部鮮重 1 000 0 138 0 442 0 316 0 612 0 697 0 137 0 725 根冠比 1 000 0 797 0 644 0 132 0 158 0 521 0 348 肉質(zhì)根長(zhǎng)度 1 000 0 294 0 474 0 404 0 728 0 586 肉質(zhì)根直徑 1 000 0 341 0 178 0 421 0 057 須根鮮重 1 000 0 716 0 276 0 486 須根含水率 1 000 0 341 0 799 類胡蘿卜素 1 000 0 482 可溶性糖 1 000 表 2 胡蘿卜生長(zhǎng)生理指標(biāo)相關(guān)性分析 注 代表在0 05 水平差異顯著 代表在0 01 水平差異極顯著 何 凌 楓 等 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 胡 蘿 卜 根 系 生 長(zhǎng) 及 生 理 特 性 的 影 響 17中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 處理下最佳 4 討論 植 株 形 態(tài) 是 反 映 植 株 長(zhǎng) 勢(shì) 強(qiáng) 弱 的 重 要 指 標(biāo) 可 直 觀 反 映 不 同 基 質(zhì) 配 比 對(duì) 植 物 生 長(zhǎng) 的 影 響 30 從 本 試 驗(yàn) 的 結(jié) 果 出 發(fā) 綜 合Lipiec 16 和Olymbios 17 對(duì) 胡 蘿 卜 等 作 物壓實(shí)試驗(yàn)研究及對(duì)前人成果的總結(jié) 筆者推測(cè) 隨著 細(xì) 砂 比 例 的 上 升 混 合 基 質(zhì) 容 重 增 加 土 壤 中 孔 隙 減 少 機(jī) 械 壓 力 增 大 在 一 定 范 圍 內(nèi) 改 善 了 非 飽 和 導(dǎo) 水 率 同時(shí)根系與土壤的接觸增加 有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸 收 通過(guò)導(dǎo)管和篩管的運(yùn)輸 同時(shí)也促進(jìn)了地上部的生 長(zhǎng) 但 超 過(guò) 一 定 范 圍 后 排 水 不 良 及 通 風(fēng) 不 夠 導(dǎo) 致 的 缺氧抑制了肉質(zhì)根及須根的生長(zhǎng) 表明有機(jī)栽培基質(zhì) 和 細(xì) 砂 的 比 例 會(huì) 影 響 胡 蘿 卜 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 適 當(dāng) 提 高 細(xì) 砂比例有利于胡蘿卜根部的生長(zhǎng) 類 胡 蘿 卜 素 是 存 在 于 植 物 色 素 體 中 的 脂 溶 性 色 素 包 括 胡 蘿 卜 素 胡 蘿 卜 素 番 茄 紅 素 等 其 種 類 及 含 量 的 差 異 是 導(dǎo) 致 胡 蘿 卜 肉 質(zhì) 根 呈 黃 色 橙 色 和 紅 色等不同色澤的主要原因 31 32 本研究表明 胡蘿卜肉 質(zhì) 根 中 類 胡 蘿 卜 素 含 量 在T2 處 理 達(dá) 到 最 大 值 在T1 處 理 達(dá) 到 最 小 值 綜 合Pietola 33 關(guān) 于 土 壤 容 重 對(duì) 胡 蘿 卜類胡蘿卜素合成的研究 筆者推測(cè) 細(xì)砂比例過(guò)大會(huì) 導(dǎo) 致 基 質(zhì) 含 水 量 增 加 孔 隙 減 少 降 低 基 質(zhì) 透 氣 性 不 利 于 類 胡 蘿 卜 素 合 成 T2 處 理 下 基 質(zhì) 透 氣 性 最 好 最 適合類胡蘿卜素合成 可 溶 性 糖 是 植 物 體 內(nèi) 重 要 的 滲 透 調(diào) 節(jié) 物 質(zhì) 植 物 在 遭 遇 逆 境 脅 迫 時(shí) 會(huì) 通 過(guò) 在 體 內(nèi) 主 動(dòng) 積 累 可 溶 性 蛋 白 質(zhì) 或 可 溶 性 糖 等 滲 透 調(diào) 節(jié) 物 質(zhì) 提 高 細(xì) 胞 的 持 水 能 力 及 植 株 的 抗 逆 性 34 35 隨 著 栽 培 基 質(zhì) 中 細(xì) 砂 比 例 的 增加 胡蘿卜肉質(zhì)根中可溶性糖含量先上升后下降 在 T3 處 理 中 達(dá) 到 最 大 值 且 顯 著 高 于 其 他 處 理 在T1 處 理 達(dá) 到 最 小 值 且 顯 著 低 于 其 他 處 理 表 明 在T3 處 理 時(shí) 胡 蘿 卜 受 到 的 脅 迫 最 大 需 要 提 高 可 溶 性 糖 含 量 來(lái) 維 持 細(xì) 胞 滲 透 壓 故 可 溶 性 糖 含 量 增 加 明 顯 在T1 處 理 時(shí) 胡 蘿 卜 受 到 的 脅 迫 最 小 其 相 關(guān) 基 因 的 表 達(dá) 及 相 關(guān) 酶 的 濃 度 活 性 最 低 據(jù) 周 武 先 等 36 研 究 表 明 逆 境 脅迫下植株體內(nèi)的可溶性糖和可溶性蛋白含量可能存 在一定互補(bǔ) 即可溶性糖含量較低時(shí) 其可溶性蛋白含 量可能較高 在一定條件下可溶性糖和可溶性蛋白可 能 能 夠 相 互 轉(zhuǎn) 換 從 而 提 高 植 物 對(duì) 惡 劣 環(huán) 境 的 適 應(yīng) 能 力 其中的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究 參考文獻(xiàn) 1 QUE F HOU X L WANG G L et al Advances in research on the carrot an important root vegetable in the Apiacea