不同設施環境及比久對夏季快菜幼苗生長和品質的影響

摘 " "要：夏季溫室育苗容易出現徒長現象，為了探究優質高效的夏季快菜育苗方式，以快菜為試材，在不同設施內并施用植物生長延緩劑比久（N-二甲胺基琥珀酰胺）育苗，分析不同的環境因子和比久對快菜生長和品質的影響。結果表明，與正常溫室育苗相比，植物工廠培育的快菜苗期莖葉粗壯，葉片寬大，將其培育成快菜成株后，能增加葉長、葉柄長、葉寬和葉片數，光合能力顯著增強，快菜的可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白和纖維素含量分別較溫室顯著提高了5.69%、8.60%、27.22%和22.96%；噴施比久能顯著提高溫室徒長苗的光合能力和根系活力，凈光合速率和根系活力分別較溫室對照提高了12.99%和33.08%。綜上，植物工廠是夏季培育優質快菜苗的適宜場所，比久對快菜苗徒長具有良好的抑制效果。

關鍵詞：快菜；植物工廠；夏季育苗；溫室；比久

中圖分類號：S634.9 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）02-134-08

Effects of different facility environments and B9 on growth and quality of summer Brassica rapa seedlings

LI Yuhan1，2，HU Liping1，WU Gang3，WANG Xing2，XIA Ting1，WANG Liping2，LIANG Hao1

（1. Key Laboratory of Urban Agriculture in North China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Vegetable Research Institute， Beijing Academy of Agriculture and Forestry， Beijing 100097， China; 2. Engineering Research Center of Tomato and Fruiting Vegetable Seedling Multiplication in Hebei Province/College of Landscape and Ecological Engineering， Hebei University of Engineering， Handan 056038， Hebei， China; 3. Institute of Agro-Environmental and Sustainable Development， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

Abstract： Summer greenhouse seedlings of Brassica rapa are prone to spindling， which negatively impacts their quality. To explore efficient methods for cultivating high-quality Brassica rapa seedlings during summer， this study investigated the effects of plant growth retardant B9（N-dimethylaminosuccinimide）and environmental factors in different cultivation models. The results showed that Brassica rapa seedlings grown in plant factories developed thicker stems， broader leaves， and enhanced morphological traits， including leaf length， petiole length， leaf width， and leaf number. Photosynthetic capacity was significantly improved， alongside higher content of soluble sugar， vitamin C， soluble protein， and cellulose， which were greater by 5.69%， 8.60%， 27.22%， and 22.96% ， respectively， compared to greenhouse-grown seedlings. Additionally， spraying B9 effectively mitigated spindling in greenhouse-grown seedlings， significantly enhancing photosynthetic capacity and root growth. Compared to the greenhouse control， net photosynthetic rate and root vigor increased by 12.99% and 33.08%， respectively. In conclusion， plant factories provide an optimal environment for cultivating high-quality Brassica rapa seedlings during summer， while B9 effectively inhibits spindling and promotes robust seedling development.

Key words： Brassica rapa; Plant factories; Summer nurseries; Greenhouses; B9

快菜（Brassica rapa var. glabra Regel）是我國廣泛栽培和食用的葉類蔬菜，形似小白菜，但葉色淺綠，葉片柔軟，味道清甜，富含膳食纖維。快菜在夏季工廠化育苗中極易出現徒長現象，從而導致快菜產量低、品質差，主要是不良環境所致[1]，如弱光、極端的高溫或低溫、高濕和晝夜溫差小等[2]。徒長苗的下胚軸長、葉片稀少、莖根細弱，定植后植株生長遲緩、生育推遲，從而導致蔬菜產量和品質顯著下降[3]。隨著我國經濟的快速發展，對高品質蔬菜的需求量不斷增加，育苗是培育高品質蔬菜的重要環節[4]。

為了防止幼苗徒長，常用的調控方法有兩種。一種是改善育苗環境。溫室是工廠化育苗的主要場所之一，夏季育苗時溫室內經常出現高溫、高濕和晝夜溫差小的環境，而徒長往往是多因素環境互作的結果，需要專業性的管理手段。植物工廠采用全人工光封閉系統，能夠精準控制光照、空氣溫度、濕度和水肥環境，從而為作物生長提供最佳的環境條件[5-6]，被認為是設施農業的最高階段[7]。因此，通過調節植物工廠的環境因子可以很好地解決快菜育苗問題。另一種方法是施用植物生長延緩劑，其作用機制是抑制植物體內赤霉素的合成，從而抑制分生組織的生長，達到防止作物旺長、徒長，矮化植株，以及提高作物的抗逆性等目的[8]。植物生長延緩劑可有效地抑制蔬菜幼苗徒長，且施用方法簡單，已在國內外廣泛應用[9]。楊玉良等[10]研究表明，施用植物生長抑制劑可有效提高西瓜幼苗質量。比久（N-二甲胺基琥珀酰胺）是一種常用的植物生長延緩劑，具有促進生根、抑制莖葉芽生長的作用[11]，通常采用葉面噴施的方法將比久施用到植株上，葉片吸收后將其傳遞至植株所有部位[12]。對于葉菜類蔬菜幼苗，比久的施用量為每穴盤10～30 mL，最佳施用質量濃度為3000～5000 mg·L-1[13]。

探索有效控制蔬菜幼苗徒長的方法，對培育蔬菜壯苗、保證蔬菜優質高產具有重要意義。目前，尚未見對夏季高溫培育快菜的研究報道，而比久在快菜上的應用也未見報道。為了解決夏季快菜育苗中出現的徒長問題，筆者針對溫室和植物工廠兩種設施育苗模式，分析了兩種設施內的環境因子，對比了不同育苗環境對快菜苗生長的影響，同時在快菜幼苗期噴施比久，研究噴施比久對快菜生長以及營養品質的影響，分析比久對兩種設施內快菜育苗的改善效果，以期為快菜夏季高效生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

供試快菜品種為京研快菜F1，種子購于北京京研益農種業科技有限公司。比久和無土栽培營養液（pH 6.0；EC值 2.20 mS·cm-1）分別購于北京博奧拓達科技有限公司和深圳科農園藝科技有限公司。

1.2 試驗設計

試驗于2023年7—9月在北京市農林科學院蔬菜研究所溫室和植物工廠中進行。溫室配有遮陰系統，依據天氣情況進行遮陰。植物工廠內采用LED光源（14 h光照/10 h黑暗），溫度設為22 ℃，相對濕度設為70%，CO2濃度設為1800 μmol·mol-1，營養液液溫設為20 ℃。

7月28日將快菜種子點播至充分泡水的海綿盤（10×10孔）中，出芽后移栽到育苗盤中，分別置于溫室和植物工廠的水培架上，常規水培育苗管理。試驗共設置4個處理：溫室育苗，未噴施比久（G0）；溫室育苗，噴施比久（G1）；植物工廠育苗，未噴施比久（P0）；植物工廠育苗，噴施比久（P1）。8月7日第一次噴施比久，每盤海綿噴10 mL；8月20日第二次噴施比久，每盤噴15 mL。兩次噴施比久的質量濃度均為4000 mg·L-1，未噴施比久的處理噴施相同體積的水。第二次噴施比久后3 h（此時快菜幼苗葉片上無液滴）開始對溫室和植物工廠內的快菜幼苗進行二次移栽，將其定植于溫室水培架上，常規水培管理直至采收。

1.3 測量項目及方法

1.3.1 環境指標測定 在晴朗天氣8月18日，使用RHLOG系列自記儀測量溫室和植物工廠溫濕度，測量間隔為1 h，自記儀懸掛于快菜生長區；采用MK350N Premiun手持式分光光譜計測定光照度，測量間隔為1 h，溫室光照度測量點與水培架保持同一高度，方向對準太陽直射方向，植物工廠光照度測量點同理，方向對準光源。

1.3.2 幼苗下胚軸長度和株高測定 用直尺測量快菜幼苗株高和下胚軸長度（基質表面至子葉節）[14]。自第一次噴施比久后，每3 d每個處理隨機選擇10株進行下胚軸長度和株高測定，以評估溫室和植物工廠條件下噴施比久對快菜幼苗徒長的影響，共測定4次。

1.3.3 光合參數的測定 在快菜生長旺季，于晴天上午10：00－11：00選擇植株上最大的葉片，采用LI-6400XT便攜式光合儀測定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、胞間CO2濃度（Ci）和氣孔導度（Gs），設置光照度為800 μmol·m-2·s-1，3次重復取平均值。

1.3.4 根系活力測定 在快菜生長旺季，采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測量快菜根系活力[15]，3次重復取平均值。

1.3.5 生長指標的測定 采收期每個處理隨機選取快菜成株，用直尺測量株高、葉長、葉柄長、葉寬、根系長度，統計葉片數，3次重復取平均值。

1.3.6 單株地上部和地下部干鮮質量測定 采收期每個處理隨機選取快菜成株，用電子天平分別測定地上部和地下部鮮質量，然后105 ℃殺青15 min，75 ℃烘至恒質量后測定地上部和地下部干質量，3次重復取平均值。

1.3.7 品質指標測定 在采收期測定快菜品質，采用2，6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用考馬斯亮藍染色法測定可溶性蛋白含量，采用蒽酮比色法測定纖維素含量[16]，3次重復取平均值。

1.4 數據分析

使用SPSS 26軟件通過Duncan對數據進行差異顯著性分析，采用Excel制作圖表。

2 結果與分析

2.1 溫室和植物工廠環境指標日變化

植物工廠和溫室溫濕度差異明顯（圖1- A），植物工廠環境可控，溫度相對恒定保持在20 ℃，相對濕度保持在55%～75%范圍內；溫室內溫濕度跨度較大，溫度隨外界氣溫變化明顯，最高溫度在中午12：00可達到39 ℃，相對濕度在凌晨04：00可達到88%，12：00降低至34%。

植物工廠和溫室內的光輻射日變化如圖1-B所示，植物工廠的光周期為14 h，光照充足，光周期長。夏季光照強烈，溫室內早上08：00后光照度迅速升高，在11：00由于溫室內溫度過高，降下遮陽網進行遮陰降溫，保證植物的正常生長，因此降低了光照度，但溫室內的PAR（光合有效輻射）大部分時間遠高于植物工廠，在12：00溫室光合有效輻射總量為513.946 μmol·m-2·s-1。

2.2 溫室和植物工廠條件下噴施比久對快菜幼苗徒長的影響

快菜播種出芽后，在溫室和植物工廠生長至1周測量拍照，可以看出在溫室和植物工廠內的快菜苗有明顯差異，同一時期的快菜苗，具體表現為溫室育的快菜苗下胚軸伸長明顯，子葉更小，根系更弱（圖2- A）。圖2-C～D為快菜苗生長20 d后的對比圖，圖2-C左側為G1處理，右側為G0處理，圖2-D左側為P1處理，右側為P0處理，其中溫室G0組和G1處理快菜苗長勢明顯低于其他處理組，其根莖細弱，葉片泛黃，生長速度遲緩，已出現明顯徒長現象。植物工廠育苗的快菜生長旺盛，葉片寬大，根莖粗壯。

由圖2 -E可知，噴施比久前，溫室和植物工廠的快菜幼苗已表現出明顯的差異，溫室快菜幼苗的平均株高比植物工廠高79%。植物工廠的快菜長勢最快，P0處理的快菜株高在噴施比久12 d后超過溫室，噴施比久后明顯延緩了植株的生長速度，噴施比久12 d后，4個處理表現出顯著差異，其中P0處理株高最高，G1處理最低。圖2- F為噴施比久后的下胚軸長度變化，噴施前溫室生長的快菜幼苗下胚軸長度較植物工廠大了1.7 cm。噴施比久使快菜幼苗徒長趨勢下降，下胚軸長度變短，噴施比久12 d后，G1比G0短5.61%；P0比G0顯著縮短49.23%。噴施比久12 d后，噴施比久的植物工廠快菜幼苗下胚軸長度在噴施12 d后顯著小于未噴施處理。快菜下胚軸長度隨著快菜生長逐漸減小，在葉片上噴施比久對快菜幼苗下胚軸伸長起到了一定的抑制作用，具體表現為隨著比久噴施時間的延長，其下降趨勢更明顯。

2.3 溫室和植物工廠內育苗及噴施比久對快菜光合參數的影響

由圖3可知，4個處理中，溫室快菜的光合參數最低，顯著低于其他處理，其中G1處理的Pn、Gs、Ci、Tr分別較G0處理顯著提高了12.99%、36.05%、7.10%、7.55%；P0處理較G0處理分別顯著提高了24.61%、54.54%、10.26%、20.09%；P1處理各光合參數值最高，說明苗期在植物工廠噴施比久的快菜成株的光合能力最強。

2.4 溫室和植物工廠內育苗及噴施比久對快菜根系活力的影響

由圖4可知，G0處理的根系活力最低，為309.01 μg·g-1·h-1，顯著低于其他3個處理，其中G1處理的根系活力顯著提高了33.08%；G1、P0和P1處理的根系活力差異不顯著，其中P1處理的根系活力最高，為429.07 μg·g-1·h-1。

2.5 溫室和植物工廠內育苗及噴施比久對快菜生長形態和干鮮質量的影響

由表1可知，G1處理快菜植株的株高、葉長、葉柄長、葉寬、根長和葉片數與G0處理無顯著差異，其中G1處理的葉片數、根長和葉寬高于G0處理。植物工廠培育的快菜長勢更好，P0處理的株高和根長分別比G0處理顯著提高了23.20%和42.07%，葉長、葉柄長、葉寬和葉片數分別比G0處理提高了23.09%、24.56%、12.51%和23.07%。

由表2可知，溫室G0處理的地上部和地下部的干鮮質量均最小，植物工廠內育苗的快菜，P0處理的地上部和地下部鮮質量分別比溫室G0處理顯著提高了22.47%、29.76%。植物工廠育苗的快菜根系生長更好，地上部也更發達，幼苗期噴施比久的植株，地上部和地下部干鮮質量有同樣的趨勢，地上部和地下部鮮質量分別比溫室G1處理顯著提高了21.02%和27.09%。

2.6 溫室和植物工廠內育苗及噴施比久對快菜品質的影響

由表3可知，溫室G0處理的快菜可溶性糖含量最低，顯著低于其他處理；植物工廠P1處理的可溶性糖含量最高，與P0處理差異不顯著。P1處理的維生素C含量最高，為1.07 mg·g-1；G1處理的維生素C含量最低，為0.85 mg·g-1。苗期在植物工廠的快菜可溶性蛋白含量顯著高于溫室，P0處理比G0處理顯著提高了27.22%，G0與G1處理之間差異不顯著，P0與P1處理之間差異不顯著。植物工廠的快菜纖維素含量顯著高于溫室，其中G0處理的纖維素含量（w，后同）最低，為300.60 mg·g-1；P0處理的纖維素含量最高，為369.62 mg·g-1；G0與G1處理之間差異不顯著，P0與P1處理之間差異不顯著。在植物工廠內育苗的快菜，可溶性蛋白和纖維素含量都顯著高于溫室；P1處理的可溶性糖和維生素C含量均顯著高于溫室育苗；P0處理的可溶性糖含量僅顯著高于G0處理，維生素C含量僅顯著高于G1處理。

3 討論與結論

徒長是蔬菜育苗中存在的普遍問題，主要是作物在生長發育過程中遇到不良環境條件而產生的莖葉發育過旺，在目前廣泛推廣使用的穴盤育苗中表現更為明顯[17-18]。研究表明，葉菜類適宜的濕度范圍為55%～70%[19]，最佳光照度主要在100～300 μmol·m-2·s-1[20]。本試驗結果表明，溫室培育的快菜幼苗徒長嚴重，與植物工廠內同期生長的快菜苗在株型上呈現出明顯的差異。植物工廠的溫度平均為20 ℃，濕度控制在55%～75%，并且光照適宜植物生長；而在夏季溫室內，即使使用遮陰和通風系統，白天最高溫度仍能夠達到39 ℃，一天內的相對濕度差異極大，在凌晨04：00可達到88%，正午12：00降低至34%，并且室內的光照度在上午11：00后遠超植物生長的適宜范圍。這些環境因素的綜合效應，誘發了快菜幼苗徒長。王紅飛[21]的研究表明，在弱光×高溫×高水勢條件下，下胚軸伸長速率最大；強光、低溫和低水勢同時作用，下胚軸伸長速率最小。本試驗中溫室符合高溫高濕的條件，導致了快菜幼苗的徒長。

使用比久均勻噴灑幼苗能夠矮化秧苗、防止苗期徒長、提高秧苗素質、培育健壯幼苗、促進早熟，在一定程度上還有改善品質的作用[22]。本試驗表明，在植物工廠條件下，與不施用比久相比，施用比久快菜下胚軸長度顯著降低，且在溫室中也可使快菜下胚軸長度顯著減小，說明施用比久可防止不良環境引起的徒長。苗期徒長顯著降低了快菜的光合能力，噴施比久能夠改善苗期徒長對快菜光合特性的影響，這與前人的研究結果一致[23]。噴施比久后的快菜根系活力顯著提高，苗期溫室噴施比久的徒長苗與植物工廠正常生長的快菜苗根系活力無顯著差異，說明比久對快菜根系活力改善效果良好，這與樊金哲等[24]的研究結果一致。測量快菜的生長形態指標表明，苗期徒長現象嚴重的快菜苗生長至成株后，生長狀況較差、長勢較弱；分析不同處理快菜的品質指標，可以看出在植物工廠育的快菜苗品質更好，維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白和纖維素含量高于溫室，而噴施比久后P1與P0相比，各項品質指標沒有顯著差異。試驗表明，噴施比久對溫室和植物工廠育苗的快菜均有影響，前人的研究表明，比久施用方式和濃度在不同作物上的效果存在顯著差異[25-26]，本試驗并未探討比久在快菜上施用的最佳濃度和方式，比久應用在快菜上的最佳處理方式還有待進一步探討。

綜上所述，夏季溫室的環境條件容易導致菜苗徒長，說明夏季溫室育苗不適用于栽培快菜，而植物工廠的環境可控，快菜育苗效果較好。在苗期噴施比久后能促進快菜地上部生長，改善菜苗質量，緩解苗期徒長對快菜生長的影響，對培育快菜壯苗有良好的效果。試驗中同樣對植物工廠快菜苗施用了比久，結果表明，對于正常生長的快菜，比久也可以提高其光合能力和促進根系生長，說明比久既可以抑制徒長苗的產生，也可以作為培育壯苗的調節劑。

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