陈亚霏 刘世琦 刘颖颖 钱胜艳 刘星辰 张现征 任煜倩 秦瑜

摘要：以乐都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2、河北白沟5个大蒜品种为试验材料，以单独地膜覆盖为对照，研究双层膜（地膜+小拱棚）覆盖10 d和20 d对独头蒜形成及品质的影响，为获得优质高产独头蒜提供参考。结果表明：双层膜覆盖10 d处理的5个大蒜品种的生长量（株高、假茎长、假茎粗、叶宽及叶长）、色素含量、净光合速率（Pn）明显提高，独头率、单头重及大蒜素、VC、可溶性蛋白、可溶性糖含量也较高；双层膜覆盖20 d处理后期温度超过大蒜生长最适温度，影响其正常生长。5个大蒜品种中，河北白沟大蒜的独头率在双层膜处理10、20 d及单独地膜覆盖时均高于其他品种，分别为94.63%、85.23%、80.12%，单头重分别为6.82、5.92、5.52 g，仅低于乐都紫皮。乐都紫皮独头蒜单头重达8 g以上，但其独头率不足30%，不适于春季播种生产独头蒜。与单独地膜覆盖相比，河北白沟大蒜在双层膜覆盖10 d时其鳞茎中大蒜素、VC、可溶性蛋白、可溶性糖含量分别提高了12.58%、13.22%、4.35%、6.88%。因此，春播获得独头蒜应选择的最优品种是河北白沟大蒜，最佳双层膜覆盖时间为10 d。

关键词：独头蒜；双层膜覆盖；品种；品质；春播

中图分类号：S633.404文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）07-0063-06

大蒜（Allium sativum L.）为百合科葱属多年生草本植物，可药食两用，具有抗菌、消炎、杀虫、预防动脉粥样硬化、降血压、抗风湿、防治肿瘤、调节机体免疫力等功效[1，2]。独头蒜是指在农业生产过程中不能分化形成鳞腋芽（侧芽），营养物质完全集中于顶芽而形成的单瓣蒜[3]。独头蒜营养价值更丰富，其大蒜素含量明显高于普通大蒜，在抗癌、保护心脑血管、杀菌解毒等方面效果显著，素有“地里长出的青霉素”之称。与普通大蒜相比，独头蒜剥皮简单，加工成的糖醋蒜质地清脆、甜酸爽口、风味独特，受到越来越多人的青睐。刘世琦[4]认为春播大蒜播种过晚时，幼苗尚未完成春化过程就处于长日照和温暖条件下，加之植株没有足够的营养，易形成独头蒜。张愚等[5]指出，独头蒜的形成主要与冬前营养体大小（叶面积、茎粗）和接受低温时间长短有关，而营养体大小起主导作用。张绍文等[3]研究表明，元月以后播种大蒜的独头率在60%以上，3月份以后播种大蒜的独头率达100%，这与李曙轩[6]的结论一致。也有研究指出，不同品种大蒜由于遗传组成不同，体内激素的分泌时间和分泌量不同，其鳞芽和花薹分化过程也有差异，最终影响鳞茎和蒜薹的形成[7]。关于不同品种影响独头蒜形成的研究已见报道，而有关双层膜覆盖影响独头蒜形成的研究尚属空白。本试验选用5个大蒜品种，设定2个双层膜（地膜+小拱棚）覆盖时间，旨在探讨双层膜覆盖对不同品种大蒜独头蒜形成及品质的影响，确定独头蒜优质、高产的栽培方法，为广大蒜农种植独头蒜提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料与设计

试验于2015年3-8月在山东农业大学科技创新园进行。供试大蒜品种为乐都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2、河北白沟。

选取大小均一、饱满、无瑕疵的蒜瓣于3月15日播种，播后覆盖地膜，双层膜覆盖处理为各品种在播种10 d后加设小拱棚。5个品种均设置单独地膜覆盖（对照）、双层膜覆盖10 d、双层膜覆盖20 d 3种处理方式，共15个处理。大蒜种植株行距为10 cm×15 cm，每处理400株。

1.2测定项目及方法

于播种后30 d（4月15日）测定大蒜植株的形态指标（株高、叶宽、叶长、假茎粗、假茎长）、光合参数（净光合速率Pn、蒸腾速率E、气孔导度Gs及胞间CO2浓度Ci）；播种后50 d（5月5日）测定叶片色素含量；播种后90 d（6月15日）测定独头率、蒜头重、蒜头横径及纵径，每处理重复3次。

株高（茎盘处到最长叶尖的距离）、叶长和叶宽（植株顶端以下第三片叶的长度和宽度）、假茎长（茎盘处至上端叶片与叶鞘明显分界处的距离）、蒜头横径和纵径均采用直尺测量；假茎粗（假茎基部的最大直径）采用电子游标卡尺测量；蒜头重（去除根须）采用MP200B电子天平测定。

色素、可溶性糖及可溶性蛋白含量分别采用丙酮比色法、蒽酮比色法及考马斯亮蓝法[8] 测定；大蒜素、VC含量分别采用苯腙法[9]、2，6-二氯靛酚比色法[10] 测定。每处理随机取5株，切碎混匀，重复3次。

光合参数采用CIRAS-3光合仪于晴天上午8∶30-10∶00进行测定，气温19～20℃，叶温21～22℃，光强1 200～1 300 μmol·m-2·s-1，外界CO2浓度为430 μmol·m-2·s-1，测定部位为从上往下数第4片叶的中间部位，每处理随机测定5株，重复3次。

1.3数据处理

试验数据采用DPS6.55和Microsoft Excel进行统计分析和作图。

2结果与分析

2.1不同覆膜处理对大蒜植株形态指标的影响

由表1可见，双层膜覆盖处理能明显提高大蒜植株的株高、假茎长和粗、叶长、叶宽，覆盖10 d处理的效果优于覆盖20 d的处理。与单独地膜覆盖相比，双层膜覆盖10 d处理下，乐都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白沟的株高分别增加了14.00%、12.50%、11.59%、11.84%、17.86%，双层膜覆盖20 d处理的株高分别增加了5.72%、4.18%、4.32%、3.30%、3.49%。各品种的假茎粗、叶长及叶宽的变化趋势与株高一致，其中乐都紫皮和河北白沟大蒜的形态指标较好。

2.2不同覆膜处理对大蒜叶片色素含量的影响

由图1可见，双层膜覆盖处理对5个品种大蒜叶片色素的形成均有促进作用，其中双层膜覆盖10 d的效果较为明显。以河北白沟为例，双层膜覆盖10 d的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）及类胡萝卜素含量比单独地膜覆盖分别增加了17.63%、32.80%、4.60%、22.86%，比双层膜覆盖20 d分别增加了12.85%、13.70%、2.97%、4.03%。

2.3不同覆膜处理对大蒜叶片光合参数的影响

表2表明，双层膜覆盖10 d能明显提高大蒜叶片的光合作用，而双层膜覆盖20 d的效果不明显。与单独地膜覆盖相比，乐都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白沟大蒜双层膜覆盖10 d的净光合速率分别提高了16.94%、21.11%、11.31%、15.95%、13.21%。蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度与净光合速率变化趋势一致，乐都紫皮的光合能力强于其他4个品种，河北白沟次之。

2.4不同覆膜处理对独头蒜形成及产量的影响

表3表明，双层膜覆盖处理可明显提高大蒜的独头率和单头重，其中双层膜覆盖10 d的效果更明显，乐都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白沟的独头率比单独地膜覆盖处理分别增加了52.92%、17.09%、14.30%、15.52%、18.11%，单头重分别增加了16.03%、18.31%、31.91%、20.37%、23.55%；双层膜覆盖20 d的独头率比单独地膜覆盖分别增加了5.32%、1.89%、2.29%、2.10%、6.38%，单头重分别增加了6.78%、4.07%、4.52%、9.98%、7.25%。

2.5不同覆膜处理对独头蒜鳞茎大蒜素、VC、可溶性蛋白及可溶性糖含量的影响

由表4可知，双层膜覆盖能提高独头蒜鳞茎中大蒜素的含量，双层膜覆盖10 d效果最佳，与单独地膜覆盖相比，乐都紫皮、日本大蒜、日本小蒜、新疆紫2和河北白沟大蒜鳞茎的大蒜素含量分别提高了3.07%、6.21%、5.90%、12.61%、12.58%；VC含量分别提高11.03%、15.27%、11.95%、11.33%、13.22%；可溶性蛋白含量分别提高6.07%、10.32%、15.06%、16.92%、4.35%；可溶性糖含量分别提高8.19%、13.80%、7.16%、11.25%、6.88%。双层膜覆盖20 d处理对各指标的影响不显著。

3讨论与结论

大蒜在3～5℃开始萌芽，超过26℃时其生长受到强烈抑制而进入休眠状态。有研究指出，同化物质的输入贮存可使大蒜侧芽肥大，适宜的高温（15～20℃）可促进鳞茎的形成[11]。Lobell等[12]的研究结果表明，提高植物生长季的平均温度会造成作物产量减少。也有研究认为，高温不利于作物营养物质的积累，可导致减产[13～15]。本试验结果显示，适宜时间的双层膜处理对大蒜的生长发育有明显促进作用，双层膜覆盖10 d可以适当提高温度，促进鳞茎的形成和生长，同时避免春化作用的发生，提高独头率，该处理下大蒜株高、假茎长、假茎粗、叶宽及叶长均达最大。双层膜处理时间过长不利于大蒜植株的生长，双层膜覆盖20 d导致后期温度过高，大蒜生长受到抑制，也不利于独头蒜的形成。

叶绿素含量在一定范围内直接影响植物光合作用的强弱，叶绿素a和叶绿素b是高等植物叶绿体内的重要光合色素，直接影响光合同化过程。类胡萝卜素不仅是光能的捕获者，还可保护叶绿素不受多余光照的伤害[16]。沈征言等[17]研究表明，高温胁迫下，菜豆叶绿素含量明显降低，光合作用受到抑制。Chaitanya等[18]研究表明，植物接受高温处理的时间越长，其对叶绿素含量和光合速率的影响越大。也有研究表明，亚高温和高温处理下，番茄和小麦的叶绿素含量均下降[19，20]。本研究结果表明，双层膜覆盖能明显提高大蒜叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）及类胡萝卜素含量，且覆盖10 d的效果最好，覆盖时间过长，温度长时间过高，叶绿素和类胡萝卜素含量会降低。

植物叶片的光合速率反映了植物的物质积累程度，是影响其产量和品质的根本因素[21～24]。已有学者指出，高温胁迫易引起植物蛋白质变性、氨毒害、膜伤害、光合速率下降、饥饿伤害等[25，26]，而光合作用是对高温胁迫特别敏感的生理过程之一[27]。本研究表明，双层膜覆盖10 d有效提高了大蒜叶片的光合速率，促进了光合产物的积累；双层膜覆盖20 d时，光合作用受到了一定程度的抑制，这与吴韩英等[28]在甜椒和韩笑冰等[29]在辣椒上的研究结果一致。

植物受到逆境胁迫时，其体内蛋白质的合成被抑制且分解代谢加强，可溶性蛋白含量下降。可溶性糖是光合产物运转与累积的主要形式，高温可影响光合作用，进而影响可溶性糖的积累。本研究结果显示，双层膜覆盖10 d可有效提高独头蒜鳞茎中可溶性蛋白及可溶性糖含量，而双层膜覆盖20 d则增幅较小甚至起到负面作用。此外，适宜时间的双层膜覆盖可显著提高独头蒜中大蒜素和VC含量，双层膜覆盖10 d的效果最佳。

乐都紫皮独头蒜综合营养品质较好，单头重最高，但独头率过低，不宜用于春季生产独头蒜。河北白沟独头蒜的品质和单头重次之，但独头率最高；与单层地膜覆盖和双层膜覆盖20 d相比，双层覆盖膜处理10 d可有效提高独头蒜的产量和品质。因此，春季播种获得独头蒜应选择河北白沟大蒜，最佳双层膜覆盖处理时间为10 d。

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