穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

孫夢(mèng)遙， 丁云玉， 徐嵐俊， 陳 華， 劉婞韜， 張傳帥， 王媛媛， 李宗煦

（1.北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定推廣站，北京 100079； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京 100083）

0 引言

大白菜（Brassica rapaL.ssp.pekinensis）是一、二年生草本植物，為十字花科（Cruciferae）蕓薹屬（Brassica）蕓薹種（rapa）大白菜亞種（pekinensis），素有“國(guó)菜”之稱(chēng)，是我國(guó)種植面積最大的葉用蔬菜之一[1]。大白菜耐寒性較強(qiáng)，喜在溫和冷涼的環(huán)境下生長(zhǎng)，甚至在寒冷北方的冬季也可繼續(xù)生長(zhǎng)，在這段時(shí)間，新鮮蔬菜品種少、價(jià)格高，供求關(guān)系之間存在矛盾，因而可作為北方地區(qū)11 月至次年2 月的主要蔬菜[2-3]。同樣，在長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū)，大白菜也是解決1、2 月蔬菜淡季供應(yīng)問(wèn)題的重要蔬菜[4]。

蔬菜育苗現(xiàn)已成為蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，既便于集約化管理，又可增加復(fù)種指數(shù)，提高土地資源利用率，省工、省力，成本低、效率高，便于規(guī)范化育苗管理，可實(shí)現(xiàn)蔬菜育苗及生產(chǎn)的機(jī)械化、工廠化和商品化[5-6]。大白菜產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)含量與栽培方式和栽培時(shí)期有關(guān)。秋季栽培的大白菜，苗期氣溫高，植株小，地面蒸發(fā)量大、耗水量高，易遭受多種病蟲(chóng)害的危害[7]。通過(guò)先育苗后移栽的方式不僅能夠有效避開(kāi)高溫期，還能延長(zhǎng)前茬作物的采收期[8]。有研究表明，幼苗質(zhì)量會(huì)影響植物田間成活率和生產(chǎn)力，而幼苗的質(zhì)量與其根系、光環(huán)境和碳水化合物儲(chǔ)備密切相關(guān)[9-10]。穴盤(pán)是幼苗根系的生長(zhǎng)容器，穴盤(pán)孔徑大小直接影響幼苗生長(zhǎng)的根域體積，影響幼苗地下部的生長(zhǎng)。本研究選用50、72、105 和128 孔穴盤(pán)進(jìn)行大白菜育苗，通過(guò)比較不同時(shí)期各處理大白菜生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量及品質(zhì)，篩選出適宜秋季大白菜栽培的育苗穴盤(pán)規(guī)格。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大白菜品種：北京新三號(hào)。

穴盤(pán)：50、72、105 和128 穴/盤(pán)，均由北京北農(nóng)種業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

播種前采用5 點(diǎn)取樣法對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)采集0～30 cm 土層樣品，混合均勻，自然風(fēng)干、壓碎、過(guò)篩，供后續(xù)使用。土壤理化性質(zhì)結(jié)果如表1 所示。

表1 供試土壤耕層基礎(chǔ)理化性狀Tab.1 Soil physical and chemical properties in greenhouse

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2021 年8 月7 日至11 月10 日在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)園內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)共設(shè)50、72、105 和128 孔穴盤(pán)4 個(gè)處理，每處理1 盤(pán)為1 次重復(fù)，共3 次重復(fù)。8月7 日播種，并統(tǒng)一于8 月27 日（苗齡20 d）定植，11 月10 日收獲。定植后采用高畦栽培，小區(qū)面積為5 m2，畦寬1.2 m，畦長(zhǎng)5.0 m，每畦定植兩行大白菜，株行距為45 cm×60 cm。每重復(fù)1 畦，重復(fù)3 次。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 大白菜植株樣品的采集及測(cè)定

（1）幼苗期生長(zhǎng)指標(biāo)與測(cè)定。

自8 月7 日播種后，各處理每5 d 隨機(jī)取樣6 株，測(cè)量各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，第1 次取樣時(shí)，統(tǒng)計(jì)各處理出苗率。

葉片數(shù)：葉長(zhǎng)＞2 cm 的真葉數(shù)。

株高：子葉節(jié)到自然生長(zhǎng)狀態(tài)最高點(diǎn)的距離。

莖粗：第1 節(jié)中間部位的直徑。

開(kāi)展度：幼苗自然開(kāi)展?fàn)顟B(tài)下，兩真葉間最大距離。

葉綠素：采用手持式葉綠素儀（SPAD-502PIU）測(cè)定全株所有葉片葉綠素含量取平均值。

鮮質(zhì)量：將幼苗洗凈，吸干水分，稱(chēng)質(zhì)量。

干質(zhì)量：幼苗120 °C 殺青30 min，80 °C 烘干48 h，稱(chēng)質(zhì)量。

葉面積：采用Epson 700 型掃描儀掃描大白菜真葉總?cè)~面積，WINRHIZO 掃描軟件測(cè)定。

根系性狀：總根長(zhǎng)、根表面積和根體積等根系性狀均采用Epson 700 型掃描儀掃描，WINRHIZO 掃描軟件測(cè)定。

壯苗指數(shù)：壯苗指數(shù)=莖粗/株高×全株干質(zhì)量（莖粗、株高單位符號(hào)為“mm”，全株干質(zhì)量單位符號(hào)為“mg”）。

（2）蓮座期、結(jié)球期生長(zhǎng)指標(biāo)與測(cè)定。

定植后各處理每10 d 隨機(jī)取樣6 株，測(cè)量相應(yīng)的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)。

株高：大白菜基部至自然生長(zhǎng)狀態(tài)最高點(diǎn)的距離。

球高：大白菜基部至葉球頂端的距離。

球徑：大白菜葉球頂端橫徑大小。

球形指數(shù)：球形指數(shù)=球高/球徑。

開(kāi)展度：大白菜最大外葉間的距離。

外葉數(shù)：與垂直方向夾角＞45°的葉片數(shù)。

葉綠素：采用手持式葉綠素儀（SPAD-502PIU）測(cè)定全株5 片外葉的葉綠素含量取平均值。

1.4.2 產(chǎn)量測(cè)定

將各處理測(cè)產(chǎn)畦大白菜植株全部收獲后，按照不同的部位稱(chēng)質(zhì)量，其中葉球鮮質(zhì)量作為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，整個(gè)生育期大白菜的生長(zhǎng)量作為生物產(chǎn)量。每處理隨機(jī)取樣6 株帶回實(shí)驗(yàn)室按照外葉、葉球、根分別稱(chēng)鮮質(zhì)量，放入烘箱105 °C 殺青30 min，80 °C 恒溫烘干48 h 至恒質(zhì)量，作為干質(zhì)量。根據(jù)各處理的測(cè)產(chǎn)畦測(cè)定大白菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量，推算不同處理的單位產(chǎn)量。

1.4.3 品質(zhì)測(cè)定

大白菜收獲后，各處理隨機(jī)取樣5 株，采集大白菜鮮樣后，迅速裝入液氮盒中保持其新鮮度，帶回實(shí)驗(yàn)室放入-80 °C 冰箱中供測(cè)定植株品質(zhì)。

可溶性糖含量：準(zhǔn)確稱(chēng)取葉球鮮樣0.5 g，用蒽酮比色法測(cè)定。Vc 含量：準(zhǔn)確稱(chēng)取葉球鮮樣10 g，采用2,6-二氯靛酚染料滴定法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2010 和SPSS13.0 軟件進(jìn)行處理分析，各處理間的差異采用LSD 多重比較檢驗(yàn)，顯著性設(shè)定為“0.05”水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)大白菜幼苗期生長(zhǎng)的影響

由表2 可知，隨著幼苗的生長(zhǎng)，大白菜各處理的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)除葉綠素含量外均呈上升趨勢(shì)。隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜株高呈逐漸上升趨勢(shì)，莖粗、開(kāi)展度、葉片數(shù)和葉綠素含量等生長(zhǎng)指標(biāo)逐漸下降。當(dāng)幼苗期結(jié)束時(shí)，各處理大白菜在株高、葉片數(shù)和葉綠素含量間差異不顯著；而大白菜莖粗表現(xiàn)為采用50 孔穴盤(pán)育苗的處理顯著高于72、105 和128 孔穴盤(pán)育苗的處理，可分別高18.91%、28.49%、36.57%；開(kāi)展度表現(xiàn)為50 孔穴盤(pán)顯著高于128 孔穴盤(pán)，與72、105 孔穴盤(pán)間差異不顯著，50 孔穴盤(pán)處理的開(kāi)展度可分別比72、105 和128 孔穴盤(pán)高2.71%、31.48%和61.75%。

表2 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜幼苗期生長(zhǎng)的影響Tab.2 Effects of hole number on growth of seedling stage of Chinese cabbage

2.2 對(duì)大白菜移栽時(shí)生長(zhǎng)的影響

由表3 可知，大白菜幼苗移栽時(shí)，其葉面積、地上鮮質(zhì)量和地上干質(zhì)量等地上部生長(zhǎng)指標(biāo)均隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加逐漸下降。其中，50 孔穴盤(pán)苗的各項(xiàng)地上部生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著高于72、105 和128 孔穴盤(pán)苗。類(lèi)似地，移栽時(shí)幼苗的總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、地下鮮質(zhì)量和地下干質(zhì)量等地下部生長(zhǎng)指標(biāo)也隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加逐漸下降，并且50 孔穴盤(pán)苗的各項(xiàng)地下部生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著高于72、105 和128 孔穴盤(pán)苗。此外，大白菜幼苗的壯苗指數(shù)亦隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加而下降，仍以50 孔穴盤(pán)苗壯苗指數(shù)最高，顯著高于72、105 和128 孔穴盤(pán)苗。

表3 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜移栽時(shí)生長(zhǎng)的影響Tab.3 Effects of hole number on transplant growth of Chinese cabbage

2.3 對(duì)大白菜定植后生長(zhǎng)的影響

大白菜定植后進(jìn)入蓮座期和結(jié)球期。由表4 可知，各處理大白菜株高、開(kāi)展度、葉綠素含量均呈上升趨勢(shì)，葉片數(shù)呈先上升后下降的趨勢(shì)。各性狀具體表現(xiàn)如下。

表4 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜定植后生長(zhǎng)的影響Tab.4 Effects of hole number on growth of planting of Chinese cabbag

株高在蓮座期生長(zhǎng)最為迅速，進(jìn)入結(jié)球期株高生長(zhǎng)緩慢，增幅不大。收獲時(shí)，50 與72 孔穴盤(pán)大白菜株高顯著高于105 與128 孔育苗穴盤(pán)。

開(kāi)展度在剛移栽至露地時(shí)增長(zhǎng)最為迅速，進(jìn)入結(jié)球期后，開(kāi)展度增幅不大。收獲時(shí)50 孔穴盤(pán)時(shí)較其他3個(gè)處理高8.54%、14.66%、24.40%，而采用72、105、128 孔穴盤(pán)育苗的處理間差異不顯著。

葉片數(shù)呈先上升后下降的趨勢(shì)。50 和72 孔穴盤(pán)育苗的大白菜葉片數(shù)顯著高于105 和128 孔穴盤(pán)。收獲時(shí)，各處理葉片數(shù)沒(méi)有顯著性差異。

葉綠素含量定植后呈上升趨勢(shì)。定植后的10 d 內(nèi)，葉綠素含量增長(zhǎng)最為迅速，這是因?yàn)槁兜毓庹粘渥阌欣谌~綠素的合成。大白菜收獲前，各處理大白菜葉綠素含量下降，可能與冬季光照不足有關(guān)。收獲時(shí)，采用50、72 孔穴盤(pán)育苗的大白菜葉綠素顯著高于128孔穴盤(pán)。

2.4 對(duì)大白菜結(jié)球時(shí)間及葉球形狀的影響

由表5 可知，育苗穴盤(pán)孔數(shù)影響了大白菜的結(jié)球日期，各處理大白菜進(jìn)入結(jié)球期的時(shí)間不同。隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜進(jìn)入結(jié)球期的日期逐漸延后。采用50 孔穴盤(pán)育苗的大白菜最先進(jìn)入結(jié)球期，較其余3 個(gè)處理分別早3、5 和8 d，因而50 孔穴盤(pán)育苗的大白菜結(jié)球期時(shí)間最長(zhǎng)，為45 d。

表5 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜結(jié)球時(shí)間的影響Tab.5 Effects of hole numberonthe heading time of Chinese cabbage

由表6 可知，整個(gè)結(jié)球期內(nèi)，各處理大白菜球高、球莖均不斷增加，球形指數(shù)呈下降趨勢(shì)。隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜球高、球莖逐漸下降，50 孔穴盤(pán)育苗大白菜球高、球莖最大，收獲時(shí)50 孔穴盤(pán)育苗大白菜球高、球莖顯著高于105、128 孔穴盤(pán)育苗大白菜；高于72 孔穴盤(pán)育苗大白菜，但差異不顯著。球形指數(shù)則隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加呈上升趨勢(shì)，收獲時(shí)各處理球形指數(shù)差異不顯著，50 孔穴盤(pán)育苗大白菜球形指數(shù)最小，各處理球形指數(shù)均在1.6～1.8，大白菜近卵圓形。

表6 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜葉球形狀的影響Tab.6 Effects of hole number on leaf head shape of Chinese cabbage

2.5 對(duì)大白菜質(zhì)量的影響

本試驗(yàn)通過(guò)統(tǒng)計(jì)收獲時(shí)大白菜葉球鮮質(zhì)量、地上與地下部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量和全株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量等指標(biāo)，比較育苗穴盤(pán)規(guī)格對(duì)大白菜單株質(zhì)量的影響。由表7 可知，隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜葉球鮮質(zhì)量、地上與地下部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量和全株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均呈下降趨勢(shì)。其中，地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量和全株鮮質(zhì)量等指標(biāo)均表現(xiàn)為采用50、72 孔穴盤(pán)育苗的處理顯著高于105 與128 孔穴盤(pán)，其中又以采用50孔穴盤(pán)育苗的處理最高，地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量和全株鮮質(zhì)量分別高于其他3 個(gè)處理3.29%、34.21%、38.49%，9.53%、34.81%、72.52%和3.00%、25.39%、38.73%。地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量和全株干質(zhì)量等指標(biāo)表現(xiàn)為采用50、72 孔穴盤(pán)育苗的處理顯著高于128 孔穴盤(pán)。葉球鮮質(zhì)量決定大白菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，采用50 孔穴盤(pán)育苗大白菜葉球鮮質(zhì)量顯著高于其他處理，高33.73%、42.47%、45.70%。

表7 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜質(zhì)量的影響Tab.7 Effects of hole number on plant weight of Chinese cabbage單位：g/株

2.6 對(duì)大白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

由表8 可知，隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均呈下降趨勢(shì)。就生物產(chǎn)量而言，采用50、72 孔穴盤(pán)育苗的大白菜顯著高于105、128 孔穴盤(pán)，其中又以采用50 孔穴盤(pán)育苗的處理最高，高于其他3 個(gè)處理3.09%、34.03%和38.73%；經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量表現(xiàn)為采用50 孔穴盤(pán)育苗的大白菜顯著高于72、105 和128 孔穴盤(pán)，高33.73%、42.47%、45.70%。

表8 穴盤(pán)孔數(shù)對(duì)大白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響Tab.8 Effects of different size plug on yield and quality ofChinese cabbage

可溶性糖與維生素C 含量是評(píng)價(jià)大白菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表8 可知，隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜可溶性糖與維生素C 含量均下降。收獲時(shí)，采用50孔穴盤(pán)育苗的大白菜可溶性糖含量顯著高于128 孔穴盤(pán)，但與72、105 孔穴盤(pán)間差異不顯著，可溶性糖含量可高于其他3 個(gè)處理12.02%、13.26%、40.41%；采用50、72 孔穴盤(pán)育苗處理的維生素C 含量顯著高于105、128孔穴盤(pán)，以采用50 孔穴盤(pán)育苗的大白菜維生素C 含量為對(duì)照，可高其余3 個(gè)處理0.83%、15.84%、22.31%。

3 討論

選用蔬菜生產(chǎn)中常見(jiàn)的50、72、105 和128 孔穴盤(pán)進(jìn)行大白菜育苗。結(jié)果顯示，隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜苗期生長(zhǎng)指標(biāo)均有不同程度的下降。這是因?yàn)檠ūP(pán)孔數(shù)越少，幼苗的生長(zhǎng)空間越大，每穴基質(zhì)含量越多，供給大白菜生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越多，這與前人的研究結(jié)果一致。閻君等[11]研究不同穴盤(pán)規(guī)格對(duì)芹菜幼苗生長(zhǎng)的影響表明，隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加，芹菜幼苗的葉柄粗、總鮮質(zhì)量、總干質(zhì)量、地下部鮮干質(zhì)量、壯苗指數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)均下降。陳克敏等[12]研究指出，隨著穴盤(pán)數(shù)量的增加，株高、地上部鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量和干物質(zhì)積累速度、N、P、K、Ca、Mg、S 積累量等均下降。這是由于育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加導(dǎo)致幼苗生長(zhǎng)空間減少和養(yǎng)分限制，直接影響了大白菜根系的生長(zhǎng)，造成根系指標(biāo)隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加而下降。根系的生長(zhǎng)狀況又影響地上部的生長(zhǎng)，使50 孔穴盤(pán)苗在葉面積、壯苗指數(shù)等指標(biāo)方面均優(yōu)于其他穴盤(pán)孔數(shù)。PERTERSON T A 等[13]研究表明，限制根系生長(zhǎng)會(huì)降低葉片中游離3-吲哚乙酸濃度，進(jìn)而影響葉片的生長(zhǎng)，降低葉面積。蔣麗媛等[14]針對(duì)不同規(guī)格穴盤(pán)育苗研究表明，低孔數(shù)穴盤(pán)育苗單穴內(nèi)基質(zhì)多，幼苗生長(zhǎng)空間大、養(yǎng)料足，幼苗綜合生長(zhǎng)指標(biāo)較好。孫朋朋等[15]研究了不同規(guī)格穴盤(pán)對(duì)草莓苗生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)株高、株幅、莖粗、葉面積、根長(zhǎng)、根數(shù)、地上鮮質(zhì)量和根質(zhì)量等性狀均隨著穴孔數(shù)減少而變大。

育苗穴盤(pán)孔數(shù)通過(guò)影響大白菜苗期生長(zhǎng)指標(biāo)影響大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究中，隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。邱慧等[16]研究不同規(guī)格穴盤(pán)育苗對(duì)絲瓜產(chǎn)量影響，結(jié)果表明，隨著穴盤(pán)孔數(shù)增加，孔徑越小，基質(zhì)越少，為絲瓜幼苗期提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也越少，幼苗生產(chǎn)的空間也越密，植株間通風(fēng)透光性越差，長(zhǎng)勢(shì)較弱，產(chǎn)量降低。本試驗(yàn)主要測(cè)定的品質(zhì)性狀為大白菜可溶性糖和維生素C 含量，二者均是評(píng)價(jià)大白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。其中，可溶性糖既是高等植物光合作物的主要產(chǎn)物，又是碳水化合物代謝和暫時(shí)貯藏的主要形式。楊雅蘭[17]認(rèn)為隨著穴盤(pán)孔數(shù)的增多，可溶性糖含量基本呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。本研究結(jié)果表明，隨著育苗穴盤(pán)孔數(shù)的增加，大白菜可溶性糖與維生素C 含量均呈下降趨勢(shì)，但50 和72 孔穴盤(pán)沒(méi)有顯著性差異。