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中国农学通报 ChineseAgriculturalScienceBulletin 中国农学通报 2023 39 16 12 19 ChineseAgriculturalScienceBulletin 基质配比对胡萝卜根系生长及生理特性的影响 何凌枫 1 陈 晨 1 邓元杰 1 卢 杰 2 王广龙 3 谭国飞 4 王雅慧 1 段奥其 1 束 胜 1 5 刘 慧 1 熊爱生 1 1 南京农业大学园艺学院 作物遗传与种质创新国家重点实验室 农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室 南京210095 2 江苏昂和农业科技有限公司 江苏连云港222199 3 淮阴工学院生命科学与食品工程学院 江苏淮安223003 4 贵州省农业科学院园艺研究所 贵阳550006 5 南京农业大学 宿迁 设施园艺研究院 江苏宿迁223800 摘 要 为 探 究 容 重 差 异 显 著 的2 种 基 质 不 同 配 比 对 胡 萝 卜 根 系 生 长 的 作 用 以 黑 田 五 寸 胡 萝 卜 为 试 验 材 料 将 有 机 栽 培 基 质 和 细 砂 以3 1 T1 2 1 T2 1 1 T3 1 2 T4 1 3 T5 比 例 混 合 进 行 胡 萝 卜 种 植 测定胡萝卜主要农艺性状及 类胡萝卜素 可溶性糖含量 结果表明 胡萝卜各农艺性状指标呈现 一定的 相 关 性 随 着 基 质 中 细 砂 比 例 的 增 加 其 总 鲜 重 地 上 部 鲜 重 地 下 部 鲜 重 须 根 鲜 重 以 及 须 根 含 水 量 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势 最 大 值 分 别 为18 83g 6 79g 14 02g 6 68g 以 及98 49 主 根 长 度 呈 先 下 降 再 上 升 的 趋 势 主 根 直 径 呈 上 升 趋 势 最 大 值 分 别 为15 32cm 13 47mm 根 冠 比 变 化 幅 度 相 对 较 小 最 大 值 为3 23 T3 处 理 种 植 的 胡 萝 卜 主 要 农 艺 性 状 综 合 表 现 较 好 不 同 基 质 种 植 胡 萝 卜 肉 质 根 中 的 类 胡 萝 卜 素 和 可 溶 性 糖 含 量 差 异 显 著 两 者 都 随 细 砂 比 例 增 加 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势 类 胡 萝 卜 素 含 量 和 可 溶 性 糖 含 量 分 别 在T2 和T3 处 理 达 到 高 峰 为39 74 g g 27 92mg g 显 著 高 于 其 他 处 理 组 试 验 证 明 不同基质配比对胡萝卜生长及营养物质积累具有显著影响 关键词 胡萝卜 有机栽培基质 细砂 根系生长 生理特性 中图分类号 S631 2 文献标志码 A 论文编号 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 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 胡 萝 卜3 号 染 色 体P3 位 点DcMYBs 基 因 簇 在 花 青 苷 合 成 中 的 精 细 调 控 机 制 研 究 32072563 江 苏 省 政 策 引 导 类 计划 苏北科技专项 胡萝卜新品种及绿色高效生产新技术应用与示范 SZ LYG2020031 江苏高校优势学科建设项目 园艺学 PAPD 第一作者简介 何凌枫 男 2000 年出生 硕士研究生在读 研究方向为蔬菜遗传育种 通 信 作 者 熊 爱 生 男 教 授 博 士 生 导 师 主 要 从 事 蔬 菜 遗 传 育 种 与 生 产 的 研 究 通 信 地 址 210095 江 苏 省 南 京 市 卫 岗 一 号 南 京 南 农 业 大 学 园 艺 学 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 萝 卜 属 伞 形 科 二 年 生 草 本 植 物 1 2 主 根 具 有 良 好的贮藏能力 由下胚轴发育而来 是胡萝卜的主要产 品 器 官 1 3 4 胡 萝 卜 主 根 具 有 丰 富 的 营 养 价 值 和 保 健 功能 富含类胡萝卜素 维生素 膳食纤维 矿物质及抗 氧 化 剂 等 营 养 物 质 其 中 以 类 胡 萝 卜 素 含 量 较 为 丰 富 经 常 食 用 能 补 充 人 体 所 需 的 维 生 素A 预 防 夜 盲 症 心 血 管 病 等 疾 病 5 根 据 栽 培 胡 萝 卜 主 要 起 源 地 将 栽 培 品 种 分 为 东 方 胡 萝 卜 和 西 方 胡 萝 卜2 类 7 东 方 胡 萝 卜 一 般 认 为 起 源 于 阿 富 汗 西 方 胡 萝 卜 起 源 仍 不 确 定 6 7 根 据 胡 萝 卜 肉 质 直 根 的 颜 色 可 将 胡 萝 卜 分 为 紫 色 和 非 紫 色2 类 非 紫 色 胡 萝 卜 又 进 一 步 分 为 橙 色 黄 色 红 色 白 色 等 东 方 胡 萝 卜 根 多 为 紫 色 或 黄 色 且 伴 随 分 枝 西 方 胡 萝 卜 根 多 为 橙 色 红 色 或 白 色 无 分 枝 3 8 目 前 橙 色 胡 萝 卜 在 世 界 各 地 广 受 欢 迎 种植面积也日益扩大 是胡萝卜的主栽种类 土壤 等 栽 培 基 质 是 植 物 生 长 的 重 要 介 质 其 条 件 对 根 系 生 长 发 育 具 有 显 著 影 响 9 就 物 理 性 质 而 言 基 质 水 分 胁 迫 导 致 的 根 系 缺 水 低 氧 或 缺 氧 条 件 导 致 的 根 系 自 毒 作 用 栽 培 基 质 容 重 过 大 产 生 机 械 阻 抗 导 致 的 根 系 穿透困难 是根系生长发育不良的主要原因 10 Passioura 等 11 和Svistoonoff 等 12 提 出 的 植 物 营 养 生理学观点认为 根系可感知土壤密度及养分有效性 发 出 并 传 导 土 壤 限 制 条 件 信 号 的 能 力 从 而 相 应 调 节 根 系 或 地 上 部 生 长 Pietotal 等 13 利 用 细 砂 和 壤 土 作 为栽培基质 并分别对其进行相同条件的压实处理 对 胡萝卜进行大规模种植 结果显示 相同条件下 未经 压 实 处 理 的 壤 土 种 植 的 胡 萝 卜 包 括 须 根 总 长 度 单 根 长 密 度 比 表 面 积 在 内 的 须 根 系 统 指 标 显 著 小 于 细 砂 种 植 的 胡 萝 卜 且 在 进 行 相 同 压 实 处 理 后 壤 土 和 细 砂 种 植 的 胡 萝 卜 须 根 系 统 指 标 出 现 显 著 增 加 但 壤 土 处 理 的 增 加 量 小 于 细 砂 处 理 桑 维 峻 等 14 在 耕 层 土 壤 中 掺 入0 CK 150 300 450m 3 hm 2 4 种 配 比 的 细 砂 种 植 胡 萝 卜 发 现150 m 3 hm 2 掺 砂 处 理 的 胡 萝 卜 地 下 部 生 长 情 况 及 产 量 最 佳 CK 处 理 的 地 上 部 生 长 情 况 最 佳 刘 一 等 15 通 过 在 砂 壤 土 中 添 加 有 机 肥 料 或 者 埋 入 杂 草 改 良 土 壤 物 化 性 质 种 植 胡 萝 卜 发 现 添 加 有 机 肥 或 者 埋 入 杂 草 改 良 土 壤 物 化 性 质 较 只 添 加 无 机 肥 料 胡 萝 卜 素 含 量 显 著 提 升 掺 砂 压 实 添 加 有 机 肥 等 处 理 是 通 过 改 变 土 壤 容 重 减 少 大 孔 隙 调 节 作 物 根 系 生 长 13 在 干 燥 条 件 下 适 当 的 压 实 和 掺 砂 能 通 过 改 善 土 壤 非 饱 和 导 水 率 增 大 根 系 与 土 壤 间 的 有 效 接 触 面 积 从 而 促 进 根 系 生 长 16 Olymbios 等 17 发 现 对 土 壤 进 行 压 实 后 会 降 低 幼 嫩 胡 萝 卜 直 根 生 长 速 度 可 食 用 胡 萝 卜 直 根 长 度 和 最 终 产 量 10 16 Agung 等 18 发 现 壤 土 压 缩 量 在1 25 1 40 mg m 3 时 胡 萝 卜 须 根 在 低 含 水 量 条 件 下 也 能 增 长 压 缩 到1 55mg m 3 时 须 根 几 乎 没 有 增 长 压 缩 到1 70mg m 3 时 须 根 根 长 反 而 减小 可见若压实过度 土壤达到饱和导水率 产生较 大 的 机 械 压 力 及 通 气 量 减 少 会 对 植 物 的 根 系 生 长 产 生较大限制 17 目前国内外关于栽培基质容重对胡萝卜根系生长 生理特性影响的研究较少 且大多为以细砂 壤土或两 者混合物为栽培基质进行的大田试验 而基质栽培是 现 代 农 业 的 发 展 趋 势 19 近 年 来 有 不 少 关 于 不 同 基 质 配 比 对 植 株 生 长 生 理 特 性 产 生 显 著 影 响 的 报 道 其 基 质 组 成 多 为 多 种 基 质 按 一 定 配 比 混 合 是 当 下 研 究 的 热点 20 27 本试验选择 黑田五寸 品种为试验对象 以 有 机 栽 培 基 质 和 细 砂2 种 容 重 有 显 著 差 异 的 基 质 进 行 5 种 不 同 比 例 的 混 合 以 模 拟 不 同 容 重 的 基 质 在 温 室 中进行胡萝卜盆栽试验 比较不同处理下胡萝卜主要 农艺性状 类胡萝卜素及可溶性糖含量差异 旨在为胡 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 枫 等 基 质 配 比 对 胡 萝 卜 根 系 生 长 及 生 理 特 性 的 影 响 13中国农学通报 萝卜混合基质栽培提供理论依据 1 材料与方法 1 1 试验时间 地点 试 验 于2021 年9 月 2022 年1 月 在 南 京 农 业 大 学 作物遗传与种质创新国家重点实验室伞形科蔬菜作物 研究室进行 1 2 试验材料 供试胡萝卜 黑田五寸 种子保存于南京农业大学 作物遗传与种质创新国家重点实验室伞形科蔬菜作物 研究室 选用南京寿德生物科技有限公司的有机栽培 基质 泥炭和珍珠岩混合 及细砂作为胡萝卜栽培基质 的原材料 试验所用栽培盆高度 上底直径 下底直径 为25 13 10cm 每 盆 播 入4 5 粒 已 催 芽 整 齐 度 一 致 的胡萝卜种子 用清水从上方浇透 置于南京农业大学 作物遗传与种质创新国家重点实验室伞形科蔬菜作物 实验室人工气候室中 植 株 生 长 期 间 保 持 光 照 14 h d 光 照 强 度 300 mol m 2 s 昼 夜 温 度25 17 待 长 出 第1 片 真 叶 后 拔 除 长 势 较 弱 幼 苗 只 保 留 长 势 最 旺 的1 株 播 种 后 的 前30d 每4 5d 浇1 次 水 每 次 每 盆300mL 蒸 馏 水 30d 以 后 每 次 浇 水 需 将 基 质 完 全 浸 透 直 到 基 质一半及以下保持湿润 竹签法测量 使用竹签时沿盆 壁与基质接触面插入 防止破坏基质中的须根 75 d 后 进 行 不 伤 根 取 样 将 植 株 及 基 质 完 整 取 出 整体置于水桶中洗出大部分基质 再用水流缓慢冲 洗 重 复 多 次 直 至 根 系 上 无 基 质 残 留 将 取 好 的 样 品 置 于 密 实 袋 中 加 入 自 来 水 使 其 淹 没 至 根 颈 部 以 防 止 植株各部位失水 用于测定根长 鲜重等一系列农艺性 状指标以及类胡萝卜素和可溶性糖含量 1 3 试验设计 按 有 机 栽 培 基 质 和 细 砂 体 积 比 的 不 同 分 别 设 置5 个 处 理 组 T1 T5 每 个 处 理 设 置4 个 重 复 将 不 同 配 比有机栽培基质和细砂混匀后于每个栽培盆中装入等 体积基质进行种植 具体基质体积配比见表1 所示 1 4 项目测定及方法 1 4 1 胡萝卜地上部生长指标测定 沿根头部与地上部 交 汇 处 切 开 迅 速 将 地 上 部 置 于 天 平 精 确 到0 01 g 称量 1 4 2 胡萝卜地下部生长指标测定 取样后迅速置于天 平称量地下部鲜重 计算出根冠比 地下部鲜重与地上 部 鲜 重 之 比 用 游 标 卡 尺 测 量 根 长 根 粗 根 头 部 位 直 径 将 须 根 剥 离 在 天 平 精 确 到0 0001 g 上 称 重 接 着 迅 速 从 各 处 理 的 每 个 重 复 中 称 取2 00g 于 烘 箱 中80 烘 干48h 28 取 出 后 称 量 干 重 计 算 须 根 含 水 率 式 1 须根 含水 率 须根鲜 重 须 根干 重 须根 鲜重 100 1 1 4 3 类 胡 萝 卜 素 含 量 测 定 于 根 头 部 下 方1 5cm 处 取 样 每 个 处 理 的4 个 重 复 取 样 混 合 迅 速 加 入 液 氮 研 磨 于 天 平 精 确 到0 0001 g 上 称 取1 2 g 转 移 至 离 心 管 用 于 类 胡 萝 卜 素 含 量 测 定 每 个 处 理 重 复3 次 避 光 操 作 向 离 心 管 中 加 入2mL 丙 酮 于50 水 浴 锅 中 提 取30min 离 心 转 移 上 清 液 至10mL 离 心 管 中 直 到 沉 淀 物 几 乎 变 为 无 色 用 丙 酮 定 容 至7 mL 使 用 Nanodrop ND 分 光 光 度 计 Nano Drop Technologies MA USA 测 量 每 个 样 本 的 类 胡 萝 卜 素 吸 光 度 计 算 出 类胡萝卜素浓度 式 2 29 类胡 萝卜 素 A m a x D V 0 1 6m 2 式 中 A max 为455nm 处 的 吸 光 值 D 为 样 品 稀 释 倍 数 V 为 丙 酮 体 积 0 16 为 类 胡 萝 卜 素 的 摩 尔 消 光 系 数 m 为 样品质量 1 4 4 可溶性糖含量测定 将测量类胡萝卜素时研磨好 的 样 品 于1 10000 天 平 上 称 取0 1 0 2 g 于 离 心 管 中 按 照 植 物 可 溶 性 糖 含 量 试 剂 盒 苏 州 科 铭 生 物 技 术 有 限 公 司 说 明 书 测 定 胡 萝 卜 肉 质 根 中 的 可 溶 性 糖 含 量 将 配 好 的 样 品 于 波 长620nm 温 度25 的 酶 标 仪 上进行吸光度测量 计算可溶性糖含量 式 3 可 溶性糖 A 0 07 V 1 8 5 5W 3 式 中 V1 为 加 入 提 取 液 体 积 10mL A 为 测 定 管 吸 光 度的空白管吸光度差 W 为样本鲜重 1 5 数据分析 数 据 采 用Excel 2016 和SPSS 26 0 统 计 软 件 对 胡 萝卜生长生理数据分别进行统计作图和单因素方差分 析 one wayANOVA 选 择 P 0 05 的Duncan 多 重 范 围 检 验 进 行 显 著 性 检 验 采 用SPSS26 0 中Pearson 相 关系数进行相关分析 2 结果与分析 2 1 基质配比对胡萝卜形态的影响 如 图1 所 示 5 个 处 理 胡 萝 卜 之 间 外 观 形 态 方 面 具 表 1 各处理不同基质配比 处理 T1 T2 T3 T4 T5 有机栽培基质 细砂 3 1 2 1 1 1 1 2 1 3 14有 明 显 差 异 T3 处 理 的 胡 萝 卜 植 株 地 上 部 和 地 下 部 较 其 余4 个 处 理 明 显 更 强 壮 T4 处 理 的 胡 萝 卜 须 根 部 分 较 其 余4 个 处 理 明 显 增 多 T2 处 理 地 上 部 长 势 明 显 弱 于其 他4 个处 理 且有 倒伏 趋势 T1 处理 的胡 萝卜 地下 部 须 根 部 分 及 肉 质 根 直 径 部 分 生 长 均 明 显 弱 于 其 他4 个处理 2 2 基质配比对胡萝卜鲜重及根冠比的影响 由 图2 可 知 不 同 基 质 配 比 处 理 下 胡 萝 卜 总 鲜 重 地 上 部 鲜 重 地 下 部 鲜 重 及 根 冠 比 具 有 一 定 的 差 异 各 处 理 单 株 总 鲜 重 从 大 到 小 依 次 为T3 T4 T2 T1 T5 T3 处 理 总 鲜 重 显 著 高 于 其 他 处 理 为 18 83g T4 与T2 处 理 总 鲜 重 无 显 著 差 异 T5 与T1 处 理 总 鲜 重 无 显 著 差 异 但 显 著 低 于 其 他 处 理 为14 25g 单 株 地 上 部 分 鲜 重 从 大 到 小 依 次 为T3 T4 T2 T1 T5 T3 单 株 地 上 部 鲜 重 显 著 高 于 其 他 处 理 为 6 79 g T4 T2 T1 处 理 之 间 无 显 著 差 异 T5 处 理 显 著 低 于 其 他 处 理 为3 38 g 单 株 地 下 部 鲜 重 依 次 为 T3 T4 T5 T2 T1 T3 处 理 单 株 地 下 部 鲜 重 显 著 高 于 其 他 处 理 为12 04g T4 T5 T2 处 理 之 间 无 显 著 差 异 T1 处 理 显 著 低 于 其 他 处 理 为10 04g 根 冠 比 从 大 到 小 依 次 为T5 T2 T4 T1 T3 T5 处 理 显 著 高 于 其 他 处 理 为3 23 T2 T4 T1 之 间 没 有 显 著 差 异 T1 与T3 处 理 无 显 著 差 异 但 显 著 低 于 其 他 处 理 为 1 77 总 体 来 看 无 论 是 单 株 总 鲜 重 地 上 部 地 下 部 质 量 基 本 都 呈 现 先 上 升 后 下 降 趋 势 且 都 在T3 处 理 达 到 最 大 值 总 鲜 重 单 株 地 上 部 分 鲜 重 均 在T5 处 理 达 到 最 低 值 单 株 地 下 部 鲜 重 在T1 处 理 达 到 最 低 值 不 具 有 明 显 的 趋 势 在T5 处 理 达 到 高 峰 T3 处 理 达 到 最 低值 不同小写字母表示处理间差异显著 P 0 05 下同 图 2 植株总鲜重 地上部 地下部鲜重及根冠比 图 1 75 d 生长期的 黑田五寸 在 T 1 T 5 处理下的形态对比 处 理 总 鲜 重 处 理 鲜 重 地 上 部 鲜 重 地 下 部 鲜 重 处 理 根 冠 比 何 凌 枫 等 基 质 配 比 对 胡 萝 卜 根 系 生 长 及 生 理 特 性 的 影 响 15中国农学通报 2 3 基质配比对胡萝卜地下部生长的影响 由 图3 可 知 不 同 基 质 配 比 处 理 下 胡 萝 卜 肉 质 根 长 度 直 径 须 根 鲜 重 及 含 水 量 均 存 在 一 定 差 异 单 株 肉 质 根 长 度 从 大 到 小 依 次 为T5 T1 T2 T4 T3 T5 处 理 显 著 高 于 其 他 处 理 为15 32 cm T1 处 理 次 之 显 著 高 于T2 T4 T3 处 理 T3 与T2 T4 处 理 间 无 显 著 差 异 显 著 低 于 其 他 处 理 为11 01cm 总 体 呈 先 下 降 后 上 升 趋 势 肉 质 根 直 径 从 大 到 小 依 次 为 T5 T4 T3 T2 T1 T5 处 理 显 著 高 于 其 他 处 理 为13 47 mm T4 处 理 和T3 处 理 无 显 著 差 异 T3 处 理 与T2 处 理 无 显 著 差 异 T1 处 理 显 著 低 于 其 他 处 理 为 9 18mm 总体呈不断上升趋势 不同基质配比处理之间 须根鲜重 含水量存在较 大 差 异 5 个 处 理 的 须 根 鲜 重 从 大 到 小 依 次 为T4 T3 T2 T5 T1 T4 处 理 显 著 高 于 其 他 处 理 为6 68g T3 与T2 处 理 无 显 著 差 异 T2 与T5 处 理 无 显 著 差 异 T1 处 理 显 著 低 于 其 他 处 理 为3 82g 总 体 呈 先 上 升 后 下 降 趋 势 5 个 处 理 的 须 根 含 水 量 从 大 到 小 依 次 为 T3 T2 T4 T5 T1 T3 与T2 处 理 无 显 著 差 异 显 著 高 于 其 他 处 理 为98 49 T4 与T5 处 理 无 显 著 差 异 T1 处 理 显 著 低 于 其 他 处 理 为97 77 总 体 依 旧 呈 先上升后下降趋势 2 4 基 质 配 比 对 胡 萝 卜 肉 质 根 中 类 胡 萝 卜 素 及 可 溶 性 糖含量的影响 由 图4a 可 知 各 处 理 之 间 的 类 胡 萝 卜 素 含 量 有 显 著 差 异 5 个 处 理 从 大 到 小 依 次 为T2 T3 T4 T1 T5 T2 处 理 显 著 高 于 其 他 处 理 为39 74 g g T3 T4 T1 处 理 间 无 显 著 性 差 异 T5 处 理 显 著 低 于 其 他处理 为35 65 g g 总体呈先上升后下降趋势 由 图4b 图 可 知 各 处 理 间 可 溶 性 糖 含 量 也 呈 现 显 著 差 异 5 个 处 理 从 大 到 小 依 次 为T3 T2 T4 T5 T1 T3 处 理 显 著 高 于 其 他 处 理 为27 92mg g 其 次 是 T2 处理 显著 高于T1 T4 T5 处理 T5 处理 显著 低于 其 他 处 理 为23 60mg g 总 体 呈 先 上 升 后 下 降 趋 势 2 5 各项生长指标与生理指标相关性分析 由 表2 可 知 胡 萝 卜 总 鲜 重 与 地 上 部 鲜 重 及 地 下 部 鲜 重 根 冠 比 肉 质 根 长 度 可 溶 性 糖 含 量 呈 极 显 著 正相关关系 地上部鲜重与根冠比 肉质根长度呈极显 图 3 胡萝卜肉质根长度 直径 须根干重 鲜重及含水量 处 理 须 根 鲜 重 处 理 须 根 含 水 率 处 理 肉 质 根 长 度 处 理 肉 质 根 直 径 16著正相关关系 与可溶性糖呈显著正相关关系 地下部 鲜 重 与 须 根 含 水 量 可 溶 性 糖 含 量 呈 极 显 著 正 相 关 关 系 与 须 根 鲜 重 呈 显 著 相 关 关 系 根 冠 比 与 肉 质 根 长 度 肉质根直径呈极显著正相关关系 与类胡萝卜素含 量 呈 显 著 正 相 关 关 系 肉 质 根 长 度 与 类 胡 萝 卜 素 含 量 呈 极 显 著 正 相 关 关 系 与 可 溶 性 糖 含 量 呈 显 著 相 关 关 系 须根鲜重与须根含水率呈极显著正相关关系 须根 含水率与可溶性糖含量呈极显著正相关关系 胡萝卜 不 同 生 长 指 标 之 间 由 于 存 在 相 互 的 包 含 关 系 如 总 鲜 重 由 地 上 部 与 地 下 部 鲜 重 构 成 相 互 之 间 有 着 较 显 著 的相关性 类胡萝卜素作为胡萝卜品质形成的主要色 素 其 含 量 和 胡 萝 卜 生 长 指 标 间 的 相 关 性 还 不 清 楚 可 溶 性 糖 和 胡 萝 卜 生 长 指 标 均 受 环 境 影 响 较 大 两 者 具有较高的相关性 3 结论 本 研 究 表 明 胡 萝 卜 总 鲜 重 地 上 部 地 下 部 鲜 重 均 随 掺 砂 比 例 增 加 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势 在T3 处 理 达 到 最 大 值 总 鲜 重 及 地 上 部 鲜 重 在T5 处 理 达 到 最 小 值 地 下 部 鲜 重 在T1 处 理 达 到 最 小 值 根 冠 比 在 不 同 处 理 间 有 着 一 定 的 差 异 在T5 处 理 达 到 最 大 值 T3 处 理 达 到 最 小 值 肉 质 根 直 径 和 长 度 都 在T5 处 理 达 到 最 大 值 须 根 鲜 重 在T4 处 理 达 到 最 大 值 在T1 处 理 达 到 最 小 值 须 根 含 水 率 在T3 处 理 达 到 最 大 值 在T1 处 理达到最小值 栽培基质中细砂比例的适当增加有利于胡萝卜生 长 发 育 促 进 类 胡 萝 卜 素 及 可 溶 性 糖 含 量 的 积 累 不 同指标间也具有一定相关性 胡萝卜总鲜重与地上部 地 下 部 鲜 重 根 冠 比 肉 质 根 长 度 可 溶 性 糖 含 量 呈 现 极 显 著 正 相 关 须 根 鲜 重 与 须 根 含 水 率 呈 极 显 著 正 相 关 须根含水率与可溶性糖含量呈现极显著正相关 综合来看 胡萝卜部分农艺性状 类胡萝卜素及可 溶 性 糖 含 量 在 有 机 栽 培 基 质 细 砂 为1 1 T3 处 理 基 质 图 4 根中类胡萝卜素及可溶性糖含量 处 理 类 胡 萝 卜 素 含 量 处 理 可 溶 性 糖 含 量 总鲜重 地上部鲜重 地下部鲜重 根冠比 肉质根长度 肉质根直径 须根鲜重 须根含水率 类胡萝卜素 可溶性糖 总鲜重 1 000 0 916 0 797 0 693 0 763 0 174 0 482 0 573 0 393 0 733 地上部鲜重 1 000 0 491 0 912 0 802 0 466 0 300 0 389 0 457 0 579 地下部鲜重 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 肉质根长度 1 000 0 294 0 474 0 404 0 728 0 586 肉质根直径 1 000 0 341 0 178 0 421 0 057 须根鲜重 1 000 0 716 0 276 0 486 须根含水率 1 000 0 341 0 799 类胡萝卜素 1 000 0 482 可溶性糖 1 000 表 2 胡萝卜生长生理指标相关性分析 注 代表在0 05 水平差异显著 代表在0 01 水平差异极显著 何 凌 枫 等 基 质 配 比 对 胡 萝 卜 根 系 生 长 及 生 理 特 性 的 影 响 17中国农学通报 处理下最佳 4 讨论 植 株 形 态 是 反 映 植 株 长 势 强 弱 的 重 要 指 标 可 直 观 反 映 不 同 基 质 配 比 对 植 物 生 长 的 影 响 30 从 本 试 验 的 结 果 出 发 综 合Lipiec 16 和Olymbios 17 对 胡 萝 卜 等 作 物压实试验研究及对前人成果的总结 笔者推测 随着 细 砂 比 例 的 上 升 混 合 基 质 容 重 增 加 土 壤 中 孔 隙 减 少 机 械 压 力 增 大 在 一 定 范 围 内 改 善 了 非 饱 和 导 水 率 同时根系与土壤的接触增加 有利于营养物质的吸 收 通过导管和筛管的运输 同时也促进了地上部的生 长 但 超 过 一 定 范 围 后 排 水 不 良 及 通 风 不 够 导 致 的 缺氧抑制了肉质根及须根的生长 表明有机栽培基质 和 细 砂 的 比 例 会 影 响 胡 萝 卜 的 生 长 发 育 适 当 提 高 细 砂比例有利于胡萝卜根部的生长 类 胡 萝 卜 素 是 存 在 于 植 物 色 素 体 中 的 脂 溶 性 色 素 包 括 胡 萝 卜 素 胡 萝 卜 素 番 茄 红 素 等 其 种 类 及 含 量 的 差 异 是 导 致 胡 萝 卜 肉 质 根 呈 黄 色 橙 色 和 红 色等不同色泽的主要原因 31 32 本研究表明 胡萝卜肉 质 根 中 类 胡 萝 卜 素 含 量 在T2 处 理 达 到 最 大 值 在T1 处 理 达 到 最 小 值 综 合Pietola 33 关 于 土 壤 容 重 对 胡 萝 卜类胡萝卜素合成的研究 笔者推测 细砂比例过大会 导 致 基 质 含 水 量 增 加 孔 隙 减 少 降 低 基 质 透 气 性 不 利 于 类 胡 萝 卜 素 合 成 T2 处 理 下 基 质 透 气 性 最 好 最 适合类胡萝卜素合成 可 溶 性 糖 是 植 物 体 内 重 要 的 渗 透 调 节 物 质 植 物 在 遭 遇 逆 境 胁 迫 时 会 通 过 在 体 内 主 动 积 累 可 溶 性 蛋 白 质 或 可 溶 性 糖 等 渗 透 调 节 物 质 提 高 细 胞 的 持 水 能 力 及 植 株 的 抗 逆 性 34 35 随 着 栽 培 基 质 中 细 砂 比 例 的 增加 胡萝卜肉质根中可溶性糖含量先上升后下降 在 T3 处 理 中 达 到 最 大 值 且 显 著 高 于 其 他 处 理 在T1 处 理 达 到 最 小 值 且 显 著 低 于 其 他 处 理 表 明 在T3 处 理 时 胡 萝 卜 受 到 的 胁 迫 最 大 需 要 提 高 可 溶 性 糖 含 量 来 维 持 细 胞 渗 透 压 故 可 溶 性 糖 含 量 增 加 明 显 在T1 处 理 时 胡 萝 卜 受 到 的 胁 迫 最 小 其 相 关 基 因 的 表 达 及 相 关 酶 的 浓 度 活 性 最 低 据 周 武 先 等 36 研 究 表 明 逆 境 胁迫下植株体内的可溶性糖和可溶性蛋白含量可能存 在一定互补 即可溶性糖含量较低时 其可溶性蛋白含 量可能较高 在一定条件下可溶性糖和可溶性蛋白可 能 能 够 相 互 转 换 从 而 提 高 植 物 对 恶 劣 环 境 的 适 应 能 力 其中的具体机制还有待进一步研究 参考文献 1 QUE F HOU X L WANG G L et al Advances in research on the carrot an important root vegetable in the Apiacea