论文部分内容阅读
摘要:为更好地预防春大白菜生产中的抽薹现象,提高春大白菜生产水平,本研究选用23个适宜不同季节栽培的大白菜品种,利用电子数据采集记录仪研究了春季气温、地温变化特点及其对春季大白菜抽薹的影响,并比较了人工春化大白菜种子和田间直播两种方法鉴定大白菜耐抽薹性的差异。研究结果表明,田间实测的24 h最低、最高温度与天气预报存在较大差异,增大了田间管理的难度。根据田间实测温度及其变化特点将春季气温、地温分成3个时间段,并根据其特点相应地提出了春大白菜栽培管理措施。
关键词:春季;气温;地温;大白菜;抽薹
中图分类号:S634.1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)02-0111-05
春季温度起伏大,易出现“倒春寒”现象,从而发生冷害或冻害,造成蔬菜减产甚至绝收[1]。虽然大白菜为半耐寒性蔬菜,地上部分可忍耐短期-1~-2℃的低温,但温度低于5℃ 时,光合作用停止。另一方面大白菜是种子春化植物,种子吸水萌动后即可感受低温。因此在温度低于13℃一定时间后,极易通过春化而满足抽薹所需的低温积累。春季大白菜栽培中最突出的问题是生长前期低温引起冷害、冻害和后期先期抽薹问题。大白菜一旦出现抽薹现象,不但品质和产量下降,而且抽出的花薹因包心抽不出来极易从内往外腐烂,彻底失去商品价值。
目前尚未见利用测温仪器研究春季大白菜大田栽培中全天(24 h)温度的动态变化特征。因此本研究利用温度数据记录仪测定了春季露地和地膜覆盖条件下全天气温和地温的动态变化,同时选用了23个不同季节栽培的大白菜品种,研究了该温度动态变化对不同播期及不同春化处理时间对大白菜抽薹的影响,为合理安排春大白菜生产及育种过程中耐抽薹材料的筛选提供理论依据。
1材料与方法
1.1供试品种
选用9个春大白菜(1~9号)、8个秋大白菜(10~17号)、7个夏大白菜(18~24号)总共24个品种(见表1)。因为18号发芽率低,试验过程中被淘汰。试验在山东省农业科学院蔬菜研究所试验基地(济南)进行。
1.2试验方法
1.2.1气温、地温的测定选用清胜电子数据采集记录仪。将探头埋入土中10 cm处测地温,分为露地(无任何覆盖)和地膜覆盖2个处理,另外悬挂在植株上方10 cm处测气温。每个处理设置3个探头。记录仪设定每1 h记录1次数据,取3次结果的平均值。
每天温差的计算:每日最高温与最低温之间的差值。
有效春化时间的计算:0~13℃是大白菜春化的有效温度[2,3],因此统计每天处于该范围内温度的时间,计算从播种到收获该温度段的时间总和,即为实际有效春化时间。
日平均气温、地温的计算:测每天2∶00、8∶00、14∶00、20∶00共4个时间段的温度,取其平均值[4]。
1.2.2人工春化耐抽薹鉴定将23个品种于28℃催芽后分别于4℃条件下进行春化15、20、25天,然后于4月2日气温稳定时种植于露地,分别调查抽薹时间和抽薹率。
1.2.3田间耐抽薹鉴定23个品种分别于3月10、15、20、25、30日直播,分别调查抽薹时间和抽薹率。
1.2.4抽薹级别的确定标准参照余阳俊[6,7]的大白菜晚抽薹性快速评价方法(6级抽薹调查分级标准和5个抽薹性评价等级)。
2结果与分析
2.1田间实测气温与天气预报气温的差异
由图1可以看出,春季田间实测气温与天气预报气温之间差异明显,表现为实测最高温大于预报最高温,而实测最低温要低于预报最低温,并且两者最低温差可达8℃;一天中实测最高温差可达26.9℃(3月22日测,见图2),尤其在3月下旬至4月中旬。此时虽然天气转暖,气温开始大幅回升,但由于冷空气频繁,气温极不稳定。另外由图2也可以看出,田间实测24 h中最低、最高温差比天气预报的要大。可见,一天中温度变化剧烈,加大了春季大白菜田间管理的难度。
2.2春季日平均气温和地温变化特点
从日平均气温、地温变化趋势(图3)可以看出,3月10日至5月底,气温和地温在反复变化中缓慢回升。根据温度变化特点可将其分为3个时间段,第一段为3月10日至4月5日,共25天左右,该时间段温度较低,且日平均气温大部分时间低于地温。该期气温和地温基本都在15℃以下,其中气温有19天时间低于10℃。地膜覆盖形式下地温在10~13℃之间,完全露地栽培比地膜覆盖地温低3℃左右,在10℃左右徘徊。因此在该时间段的生长时间越长,大白菜越容易通过春化。
2.4田间播期的筛选
由表3知,3月10、15、20日田间直播进行抽薹鉴定的结果相同,因此在3月10日至3月20日之间播种,可以准确鉴定出材料的耐抽薹特性。3月25日播种,有6个品种鉴定的抽薹性比实际耐抽薹性级别高1级(即本来不耐抽薹的被鉴定为耐抽薹),3月30日播种,大部分品种鉴定的抽薹级别比实际抽薹级别高1~2级。这是因为3月下旬以后气温稳步上升,日平均气温低于13℃的天数很少,大部分品种不能通过春化,因此耐抽薹品种的耐抽薹优势表现不出来,该时期播种不适宜筛选耐抽薹材料,但在生产上该时期进行露地或地膜覆盖栽培不易抽薹。
2.5两种抽薹鉴定方法的准确性比较
大白菜田间直播进行抽薹鉴定的环境和管理条件与生产实际相同,因此其结果更加准确、可靠。本试验以田间自然鉴定为准,比较了人工春化处理鉴定大白菜耐抽薹特性的可靠性。
人工春化处理的抽薹鉴定结果与田间自然鉴定有显著差异。低温处理20天和25天主要表现为比实际鉴定抽薹级别低,即本来耐抽薹的会被鉴定为不耐抽薹,从而容易筛掉耐抽薹的春大白菜材料。15天低温处理不同品种表现不同,部分抽薹级别表现升高,部分表现降低。这可能与人工进行低温处理时,是进行不间断的低温春化,而田间自然春化是不连续低温的累积过程,中间经常夹着大于20℃以上的高温。因此相对于田间自然春化,人工春化过程的低温刺激强度要大,鉴定出的结果会有偏差。 另外,调查中发现,天正秋白5号的抽薹特性正好可以作为耐抽薹和不耐抽薹调查的对照品种,与其抽薹时间相比,早抽薹或与其抽薹时间相同的品种均不适合春季播种,比其抽薹稍晚的中抽薹品种可以在3月25日气温稳定回升后播种,比其抽薹更晚的晚抽薹或极晚抽薹的品种可以在3月10日至3月25日播种。
3小结与讨论
对于大白菜通过春化的条件,前人的研究结果不尽相同,这可能与研究材料不同有关[2,8,9,10]。人们普遍比较认同的是孙日飞等[5]提出的观点:在北方温室条件下,大白菜采用露出胚根后的种子转入春化温度为(3±1)℃冰箱里经过15~25天的春化,可达到理想的加代目的。目前育种和生产上普遍采用该法进行加代春化处理或育种材料的耐抽薹鉴定。余阳俊等[7]利用该法建立了大白菜晚抽薹性快速鉴定方法。为了进一步确定该法与田间抽薹鉴定的差异,本试验利用春、夏、秋不同季节的23个品种进行了验证。以往的耐抽薹鉴定试验中均是以耐抽薹和不耐抽薹两个极端类型的大白菜品种做比较,或因所选用品种少,代表性不强。本试验选用3种类型的大白菜品种,更具代表性。研究结果表明,人工春化方法由于是持续地给大白菜以低温感应,因此与田间间断性地累积低温完成春化相比,人工春化鉴定材料的耐抽薹性更加苛刻。一方面利用该法鉴定出的材料耐抽薹性强,另一方面却容易筛掉部分耐抽薹性虽然不是很强,但综合性状优良的材料。因此在筛选耐抽薹材料的过程中,采用人工春化与田间鉴定相结合的方法,筛选出的材料才更加可靠。
根据田间地温和气温测定结果及春、夏、秋不同抽薹类型田间鉴定结果,针对大白菜品种的不同抽薹特性制定了相应的播种方案:
中抽薹、晚抽薹和极晚抽薹类型适合于作为春大白菜栽培,其中中抽薹类型在3月25日以后播种抽薹的风险较小,而晚抽薹和极晚抽薹类型提前到3月15日播种抽薹的风险也很小。早抽薹类型可在3月30日以后播种,而极早抽薹类型可在4月10日以后,温度稳定在15℃以上再播种。
在春大白菜栽培田间管理中,4月5日之前的温度管理是决定抽薹的关键。该时期可以通过覆盖小拱棚、地膜等保护措施提高气温和地温,有效减少低于13℃的时间,在一定程度上可以降低抽薹的风险。4月5日之后可以去掉覆盖保护进行正常管理。
本试验播期是在济南气候条件下的试验结果,不同地区耐春化播种时间有待进一步研究。
参考文献:
[1]徐文玲,王翠花,牟晋华,等. 不同浓度脱落酸对大白菜抗冷特性的影响[J]. 山东农业科学,2012,44(2):47-50.
[2]惠麦侠,张鲁刚,巩振辉,等. 春化温度对大白菜花芽分化和抽薹的影响[J].西北植物学报,2004,24(12): 2359-2361.
[3]赵香梅,孙守如,张晓伟,等 大白菜春化与抽薹特性的研究进展[J].中国蔬菜,2005,1:33-35.
[4]刘小宁,张洪政,李庆祥. 不同方法计算的气温平均值差异分析[J]. 应用气象学报,2005,16(3):345-356.
[5]孙日飞, 张淑江, 司家钢, 等. 春化和赤霉素对大白菜抽蔓开花的影响[J]. 中国蔬菜,1999,3:14-17.
[6]余阳俊, 赵岫云, 徐家炳. 大白菜室内苗期耐抽共鉴定法[J]. 中国蔬菜,2002,1:29-30.
[7]余阳俊, 张凤兰, 张德双,等. 大白菜晚抽薹性快速评价方法[J].中国蔬菜, 2006,1:16-18.
[8]奥岩松, 李式军, 程斐. 晚抽薹大白菜的种子春化特性与光周期反应[A]. 中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集[C].1994,561-563.
[9]李曙轩,寿诚学.春化及光照对于白菜及芥菜发育的影响[J].植物学报, 1957,1:7-28.
[10]张作青,于丽杰. 不同因素对大白菜春化影响及其调控基因研究进展[J]. 黑龙江农业科学,2010,1:131-133.
关键词:春季;气温;地温;大白菜;抽薹
中图分类号:S634.1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)02-0111-05
春季温度起伏大,易出现“倒春寒”现象,从而发生冷害或冻害,造成蔬菜减产甚至绝收[1]。虽然大白菜为半耐寒性蔬菜,地上部分可忍耐短期-1~-2℃的低温,但温度低于5℃ 时,光合作用停止。另一方面大白菜是种子春化植物,种子吸水萌动后即可感受低温。因此在温度低于13℃一定时间后,极易通过春化而满足抽薹所需的低温积累。春季大白菜栽培中最突出的问题是生长前期低温引起冷害、冻害和后期先期抽薹问题。大白菜一旦出现抽薹现象,不但品质和产量下降,而且抽出的花薹因包心抽不出来极易从内往外腐烂,彻底失去商品价值。
目前尚未见利用测温仪器研究春季大白菜大田栽培中全天(24 h)温度的动态变化特征。因此本研究利用温度数据记录仪测定了春季露地和地膜覆盖条件下全天气温和地温的动态变化,同时选用了23个不同季节栽培的大白菜品种,研究了该温度动态变化对不同播期及不同春化处理时间对大白菜抽薹的影响,为合理安排春大白菜生产及育种过程中耐抽薹材料的筛选提供理论依据。
1材料与方法
1.1供试品种
选用9个春大白菜(1~9号)、8个秋大白菜(10~17号)、7个夏大白菜(18~24号)总共24个品种(见表1)。因为18号发芽率低,试验过程中被淘汰。试验在山东省农业科学院蔬菜研究所试验基地(济南)进行。
1.2试验方法
1.2.1气温、地温的测定选用清胜电子数据采集记录仪。将探头埋入土中10 cm处测地温,分为露地(无任何覆盖)和地膜覆盖2个处理,另外悬挂在植株上方10 cm处测气温。每个处理设置3个探头。记录仪设定每1 h记录1次数据,取3次结果的平均值。
每天温差的计算:每日最高温与最低温之间的差值。
有效春化时间的计算:0~13℃是大白菜春化的有效温度[2,3],因此统计每天处于该范围内温度的时间,计算从播种到收获该温度段的时间总和,即为实际有效春化时间。
日平均气温、地温的计算:测每天2∶00、8∶00、14∶00、20∶00共4个时间段的温度,取其平均值[4]。
1.2.2人工春化耐抽薹鉴定将23个品种于28℃催芽后分别于4℃条件下进行春化15、20、25天,然后于4月2日气温稳定时种植于露地,分别调查抽薹时间和抽薹率。
1.2.3田间耐抽薹鉴定23个品种分别于3月10、15、20、25、30日直播,分别调查抽薹时间和抽薹率。
1.2.4抽薹级别的确定标准参照余阳俊[6,7]的大白菜晚抽薹性快速评价方法(6级抽薹调查分级标准和5个抽薹性评价等级)。
2结果与分析
2.1田间实测气温与天气预报气温的差异
由图1可以看出,春季田间实测气温与天气预报气温之间差异明显,表现为实测最高温大于预报最高温,而实测最低温要低于预报最低温,并且两者最低温差可达8℃;一天中实测最高温差可达26.9℃(3月22日测,见图2),尤其在3月下旬至4月中旬。此时虽然天气转暖,气温开始大幅回升,但由于冷空气频繁,气温极不稳定。另外由图2也可以看出,田间实测24 h中最低、最高温差比天气预报的要大。可见,一天中温度变化剧烈,加大了春季大白菜田间管理的难度。
2.2春季日平均气温和地温变化特点
从日平均气温、地温变化趋势(图3)可以看出,3月10日至5月底,气温和地温在反复变化中缓慢回升。根据温度变化特点可将其分为3个时间段,第一段为3月10日至4月5日,共25天左右,该时间段温度较低,且日平均气温大部分时间低于地温。该期气温和地温基本都在15℃以下,其中气温有19天时间低于10℃。地膜覆盖形式下地温在10~13℃之间,完全露地栽培比地膜覆盖地温低3℃左右,在10℃左右徘徊。因此在该时间段的生长时间越长,大白菜越容易通过春化。
2.4田间播期的筛选
由表3知,3月10、15、20日田间直播进行抽薹鉴定的结果相同,因此在3月10日至3月20日之间播种,可以准确鉴定出材料的耐抽薹特性。3月25日播种,有6个品种鉴定的抽薹性比实际耐抽薹性级别高1级(即本来不耐抽薹的被鉴定为耐抽薹),3月30日播种,大部分品种鉴定的抽薹级别比实际抽薹级别高1~2级。这是因为3月下旬以后气温稳步上升,日平均气温低于13℃的天数很少,大部分品种不能通过春化,因此耐抽薹品种的耐抽薹优势表现不出来,该时期播种不适宜筛选耐抽薹材料,但在生产上该时期进行露地或地膜覆盖栽培不易抽薹。
2.5两种抽薹鉴定方法的准确性比较
大白菜田间直播进行抽薹鉴定的环境和管理条件与生产实际相同,因此其结果更加准确、可靠。本试验以田间自然鉴定为准,比较了人工春化处理鉴定大白菜耐抽薹特性的可靠性。
人工春化处理的抽薹鉴定结果与田间自然鉴定有显著差异。低温处理20天和25天主要表现为比实际鉴定抽薹级别低,即本来耐抽薹的会被鉴定为不耐抽薹,从而容易筛掉耐抽薹的春大白菜材料。15天低温处理不同品种表现不同,部分抽薹级别表现升高,部分表现降低。这可能与人工进行低温处理时,是进行不间断的低温春化,而田间自然春化是不连续低温的累积过程,中间经常夹着大于20℃以上的高温。因此相对于田间自然春化,人工春化过程的低温刺激强度要大,鉴定出的结果会有偏差。 另外,调查中发现,天正秋白5号的抽薹特性正好可以作为耐抽薹和不耐抽薹调查的对照品种,与其抽薹时间相比,早抽薹或与其抽薹时间相同的品种均不适合春季播种,比其抽薹稍晚的中抽薹品种可以在3月25日气温稳定回升后播种,比其抽薹更晚的晚抽薹或极晚抽薹的品种可以在3月10日至3月25日播种。
3小结与讨论
对于大白菜通过春化的条件,前人的研究结果不尽相同,这可能与研究材料不同有关[2,8,9,10]。人们普遍比较认同的是孙日飞等[5]提出的观点:在北方温室条件下,大白菜采用露出胚根后的种子转入春化温度为(3±1)℃冰箱里经过15~25天的春化,可达到理想的加代目的。目前育种和生产上普遍采用该法进行加代春化处理或育种材料的耐抽薹鉴定。余阳俊等[7]利用该法建立了大白菜晚抽薹性快速鉴定方法。为了进一步确定该法与田间抽薹鉴定的差异,本试验利用春、夏、秋不同季节的23个品种进行了验证。以往的耐抽薹鉴定试验中均是以耐抽薹和不耐抽薹两个极端类型的大白菜品种做比较,或因所选用品种少,代表性不强。本试验选用3种类型的大白菜品种,更具代表性。研究结果表明,人工春化方法由于是持续地给大白菜以低温感应,因此与田间间断性地累积低温完成春化相比,人工春化鉴定材料的耐抽薹性更加苛刻。一方面利用该法鉴定出的材料耐抽薹性强,另一方面却容易筛掉部分耐抽薹性虽然不是很强,但综合性状优良的材料。因此在筛选耐抽薹材料的过程中,采用人工春化与田间鉴定相结合的方法,筛选出的材料才更加可靠。
根据田间地温和气温测定结果及春、夏、秋不同抽薹类型田间鉴定结果,针对大白菜品种的不同抽薹特性制定了相应的播种方案:
中抽薹、晚抽薹和极晚抽薹类型适合于作为春大白菜栽培,其中中抽薹类型在3月25日以后播种抽薹的风险较小,而晚抽薹和极晚抽薹类型提前到3月15日播种抽薹的风险也很小。早抽薹类型可在3月30日以后播种,而极早抽薹类型可在4月10日以后,温度稳定在15℃以上再播种。
在春大白菜栽培田间管理中,4月5日之前的温度管理是决定抽薹的关键。该时期可以通过覆盖小拱棚、地膜等保护措施提高气温和地温,有效减少低于13℃的时间,在一定程度上可以降低抽薹的风险。4月5日之后可以去掉覆盖保护进行正常管理。
本试验播期是在济南气候条件下的试验结果,不同地区耐春化播种时间有待进一步研究。
参考文献:
[1]徐文玲,王翠花,牟晋华,等. 不同浓度脱落酸对大白菜抗冷特性的影响[J]. 山东农业科学,2012,44(2):47-50.
[2]惠麦侠,张鲁刚,巩振辉,等. 春化温度对大白菜花芽分化和抽薹的影响[J].西北植物学报,2004,24(12): 2359-2361.
[3]赵香梅,孙守如,张晓伟,等 大白菜春化与抽薹特性的研究进展[J].中国蔬菜,2005,1:33-35.
[4]刘小宁,张洪政,李庆祥. 不同方法计算的气温平均值差异分析[J]. 应用气象学报,2005,16(3):345-356.
[5]孙日飞, 张淑江, 司家钢, 等. 春化和赤霉素对大白菜抽蔓开花的影响[J]. 中国蔬菜,1999,3:14-17.
[6]余阳俊, 赵岫云, 徐家炳. 大白菜室内苗期耐抽共鉴定法[J]. 中国蔬菜,2002,1:29-30.
[7]余阳俊, 张凤兰, 张德双,等. 大白菜晚抽薹性快速评价方法[J].中国蔬菜, 2006,1:16-18.
[8]奥岩松, 李式军, 程斐. 晚抽薹大白菜的种子春化特性与光周期反应[A]. 中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集[C].1994,561-563.
[9]李曙轩,寿诚学.春化及光照对于白菜及芥菜发育的影响[J].植物学报, 1957,1:7-28.
[10]张作青,于丽杰. 不同因素对大白菜春化影响及其调控基因研究进展[J]. 黑龙江农业科学,2010,1:131-133.