不同種植方式對胡蘿卜產(chǎn)量及β-胡蘿卜素含量的影響

　　摘要：以雜交胡蘿卜品種高農(nóng)新黑田五寸人參為供試材料，設(shè)置常規(guī)種植、自然農(nóng)法種植和有機(jī)種植3個處理進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)，研究了不同種植方式對胡蘿卜產(chǎn)量、β-胡蘿卜素含量的影響。結(jié)果表明：與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植和自然農(nóng)法種植的胡蘿卜產(chǎn)量雖下降了2.8%和9.8%，但β-胡蘿卜素含量增加了3.6%和36.1%，同時，胡蘿卜的品質(zhì)和口感均有所提高。

　　關(guān)鍵詞：自然農(nóng)法；有機(jī)農(nóng)業(yè)；胡蘿卜；胡蘿卜素

　　隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在解決了人類溫飽問題的同時，對環(huán)境產(chǎn)生了一定影響，人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)注度日益提高。在此背景下，科學(xué)家們積極探索健康農(nóng)業(yè)理念，先后提出了有機(jī)農(nóng)業(yè)（OrganicAgriculture）、生態(tài)農(nóng)業(yè)（EcologicalAgriculture）、可持續(xù)農(nóng)業(yè)（SustainableAgriculture）、永續(xù)農(nóng)業(yè)（Permaculture）、可恢復(fù)型農(nóng)業(yè)（RestorationAgriculture）、自然農(nóng)業(yè)（NaturalAgriculture）和自然農(nóng)法（NaturalFarming）等，利用科學(xué)技術(shù)將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與人類發(fā)展結(jié)合起來。

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)區(qū)概況

　　試驗(yàn)地位于廣東省廣州市從化區(qū)神崗鎮(zhèn)銀林村廣州正覺農(nóng)場（23.51°N，113.48°E），年均氣溫19.5~21.4°C，年均降雨1800~2200mm，年日照時數(shù)1610h，屬典型的南亞熱帶季風(fēng)氣候。供試土壤為沙壤土，2017年前常年種植常規(guī)水稻，2017年初，深翻曝曬后，采用自然農(nóng)法種植作物，前茬作物為花生，2018年下半年開展試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)25.6g/kg，速效氮54mg/kg，速效磷9mg/kg，速效鉀79mg/kg，pH值5.4。

　　1.2試驗(yàn)材料

　　供試胡蘿卜為雜交胡蘿卜品種高農(nóng)新黑田五寸人參。常規(guī)種植復(fù)合肥在農(nóng)資市場上購買，N-P2O5-K2O含量為17-17-17。有機(jī)種植中的基肥用江蘇小瓢蟲生物科技有限公司提供的植物源有機(jī)肥和菌劑制品PB菌寶，其中有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量60%，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）為5%。試驗(yàn)過程中未進(jìn)行病蟲害防治。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1田間觀察

　　試驗(yàn)播種3d后遇大雨，致使土壤緊實(shí)度增加，對出苗產(chǎn)生了一定影響，但自然農(nóng)法因有覆蓋，有機(jī)種植則因施用了有機(jī)肥，土質(zhì)較為疏松，所以自然農(nóng)法和有機(jī)栽培的出苗較好；常規(guī)栽培雖然出苗不理想，但在中后期生長較快。

　　2.2單株指標(biāo)及產(chǎn)量

　　由表2可知，與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植的胡蘿卜根長略有增加，單根重、直徑稍低，緊實(shí)度相當(dāng)；自然農(nóng)法的胡蘿卜單根重、根長、根直徑、緊實(shí)度都較高，其中緊實(shí)度增加11.9%。有機(jī)種植、自然農(nóng)法的產(chǎn)量分別較常規(guī)種植降低2.8%和9.8%。

　　2.3β-胡蘿卜素含量

　　從表2可以看出，與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植、自然農(nóng)法種植的胡蘿卜中β-胡蘿卜素含量分別增加了3.6%和36.1%，這與2017年同期在該農(nóng)場進(jìn)行的預(yù)試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

　　2.4食用性鑒定

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，自然農(nóng)法和有機(jī)種植的胡蘿卜顏色鮮艷，肉質(zhì)緊密，口感甜脆，無常見胡蘿卜味，風(fēng)味顯著，適合鮮食或榨汁；常規(guī)種植的胡蘿卜顏色淺淡，肉質(zhì)較為松軟，味淡，風(fēng)味較差。

　　3討論與小結(jié)

　　3.1討論

　　近年來，我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力穩(wěn)步提高，食物供需基本平衡，居民營養(yǎng)狀況顯著改善，但仍存在結(jié)構(gòu)性營養(yǎng)不足問題[6]。不同種植方式除了影響作物產(chǎn)量，也會影響作物品質(zhì)。按一般理解，有機(jī)種植或自然農(nóng)法種植產(chǎn)量較低，試驗(yàn)中有機(jī)種植和自然農(nóng)法種植胡蘿卜產(chǎn)量降幅均不大，分別僅比常規(guī)種植低2.8%和9.8%，其原因可能在于以下幾個方面。（1）試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量2.56%，屬于中等水平；有機(jī)種植按照常規(guī)種植氮磷鉀同等養(yǎng)分量施入了植物源有機(jī)肥，自然農(nóng)法雖然沒有施用肥料，但用碎草覆蓋，兩者均使土壤有較好的通透性和保水性，在出苗期遇暴雨的情況下出苗比常規(guī)種植好，而在生長期降雨較少的情況下，有較好的產(chǎn)量潛力。吳彬等[7]研究表明，與常規(guī)栽培相比，有機(jī)栽培能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量，改良酸性土壤，并顯著提高土壤酶活性；沈茂華等[8]的研究顯示，與常規(guī)栽培相比，有機(jī)栽培葉菜增產(chǎn)幅度可達(dá)57.1%~377.5%；劉洋等[9]研究表明，4a有機(jī)栽培早稻和晚稻的產(chǎn)量分別只比常規(guī)栽培模式低3.0%和4.4%，2a有機(jī)栽培早稻和晚稻的產(chǎn)量分別比常規(guī)栽培模式低8.0%和9.1%。因?yàn)橛袡C(jī)肥肥效緩慢，此次胡蘿卜的生育期只有3個月左右，有機(jī)肥的持效性特點(diǎn)尚未發(fā)揮。（2）研究表明，與無覆蓋水種相比，無覆蓋旱種減產(chǎn)18.0%~27.6%，而覆草旱種僅減產(chǎn)1.9%~6.6%，說明覆草對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)顯著[10]；秸稈還田能顯著提高水稻產(chǎn)量和稻米中Fe、Zn等營養(yǎng)元素含量[11]；自然農(nóng)法也具有一定的增產(chǎn)潛力[12]。（3）研究表明，土壤速效氮（硝態(tài)氮、銨態(tài)氮或堿解氮）在中性、微酸及微堿條件下有效性最高，當(dāng)pH值低于6.0時，硝化速率明顯下降，堿解氮也隨土壤pH值下降呈直線下降[13-14]，試驗(yàn)地土壤pH值5.4，為酸性土壤，這可能是影響常規(guī)種植胡蘿卜產(chǎn)量的因素之一。

　　研究表明，隨著氮肥含量的增加，谷子β-胡蘿卜素和葉黃素含量呈下降趨勢；過量施用氮肥不利于小麥光合色素類胡蘿卜素的形成；高氮水平下花針期花生類胡蘿卜素含量呈先增后降趨勢[15-16]；低磷肥處理可顯著降低小麥中胡蘿卜素含量；高磷肥、中等氮肥配合適宜的鉀肥和有機(jī)肥施用可明顯促進(jìn)胡蘿卜素的積累；有機(jī)肥的合理使用可以提高柚果實(shí)中的胡蘿卜素含量[17-18]。歐洲議會2016年“有機(jī)農(nóng)業(yè)與有機(jī)食品對人類健康的影響”的報(bào)告中指出：養(yǎng)分充足時，植物初級代謝旺盛；許多環(huán)境脅迫，如土壤養(yǎng)分、病原體、草食壓力等都可能會影響植物的化學(xué)組分[19]。試驗(yàn)中有機(jī)種植和自然農(nóng)法種植的胡蘿卜中β-胡蘿卜素含量更高，可能是因?yàn)橹参镌从袡C(jī)肥給作物補(bǔ)充了更全面的養(yǎng)分，自然農(nóng)法雖然沒有另外補(bǔ)充養(yǎng)分，但是土壤固有的養(yǎng)分平衡沒有被打破，因此品質(zhì)更好。也是由于沒有施肥，作物生長速度更慢，自然農(nóng)法種植的胡蘿卜緊實(shí)度更高。常規(guī)種植只補(bǔ)充了氮磷鉀，增快了作物的生長速度，但因?yàn)轲B(yǎng)分不全面導(dǎo)致胡蘿卜品質(zhì)下降，也就是所謂的“稀釋效應(yīng)”[6]。

　　3.2小結(jié)

　　對胡蘿卜的研究大多集中在產(chǎn)品加工、胡蘿卜素提取等加工工藝方面，栽培技術(shù)研究則集中在施肥與產(chǎn)量性狀關(guān)系方面，栽培模式與產(chǎn)量和營養(yǎng)性狀關(guān)系的研究尚未見報(bào)道。研究結(jié)果表明，與常規(guī)種植比較，無論是自然農(nóng)法還是有機(jī)農(nóng)業(yè)栽培措施，在產(chǎn)量降幅不大的情況下，均可提高胡蘿卜中β-胡蘿卜素的含量，而且口感良好，這是通過種植措施來改善農(nóng)產(chǎn)品性狀的重要技術(shù)措施，有潛在的健康價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

　　試驗(yàn)僅進(jìn)行了產(chǎn)量和β-胡蘿卜素的研究，對于不同栽培方式對胡蘿卜微量元素及其他營養(yǎng)成分的影響有待進(jìn)一步研究。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]周春祥，劉桂英.自然農(nóng)業(yè)對發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的借鑒意義[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（33）：14801-14803.

　　[2]李瑾，王植，陸安祥，等.“食”與“綠”：日本自然農(nóng)法的做法與啟示[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（10）：223-226.

　　[3]季靜，山村三郎，西原昌宏，等.通過轉(zhuǎn)基因提高β-胡蘿卜素生物合成量[J].生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào)，2004，20（4）：440-444.

　　[4]劉洪巖，辛乃宏.β-胡蘿卜素的研究進(jìn)展[J].鹽業(yè)與化工，2013，42（1）：18-21.

　　劉一1，王鵬程2，黃連超3，林曉強(qiáng)4，鄧宇虹5

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