穴盤孔數對大白菜生長、產量及品質的影響

孫夢遙， 丁云玉， 徐嵐俊， 陳 華， 劉婞韜， 張傳帥， 王媛媛， 李宗煦

（1.北京市農業(yè)機械試驗鑒定推廣站，北京 100079； 2.中國農業(yè)大學，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“國菜”之稱，是我國種植面積最大的葉用蔬菜之一[1]。大白菜耐寒性較強，喜在溫和冷涼的環(huán)境下生長，甚至在寒冷北方的冬季也可繼續(xù)生長，在這段時間，新鮮蔬菜品種少、價格高，供求關系之間存在矛盾，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 月蔬菜淡季供應問題的重要蔬菜[4]。

蔬菜育苗現已成為蔬菜生產過程中的重要技術環(huán)節(jié)，既便于集約化管理，又可增加復種指數，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，可實現蔬菜育苗及生產的機械化、工廠化和商品化[5-6]。大白菜產量和營養(yǎng)含量與栽培方式和栽培時期有關。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，易遭受多種病蟲害的危害[7]。通過先育苗后移栽的方式不僅能夠有效避開高溫期，還能延長前茬作物的采收期[8]。有研究表明，幼苗質量會影響植物田間成活率和生產力，而幼苗的質量與其根系、光環(huán)境和碳水化合物儲備密切相關[9-10]。穴盤是幼苗根系的生長容器，穴盤孔徑大小直接影響幼苗生長的根域體積，影響幼苗地下部的生長。本研究選用50、72、105 和128 孔穴盤進行大白菜育苗，通過比較不同時期各處理大白菜生長指標、產量及品質，篩選出適宜秋季大白菜栽培的育苗穴盤規(guī)格。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大白菜品種：北京新三號。

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

1.2 試驗地概況

播種前采用5 點取樣法對各試驗小區(qū)采集0～30 cm 土層樣品，混合均勻，自然風干、壓碎、過篩，供后續(xù)使用。土壤理化性質結果如表1 所示。

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

1.3 試驗設計

本試驗于2021 年8 月7 日至11 月10 日在中國農業(yè)大學科學園內進行。試驗共設50、72、105 和128 孔穴盤4 個處理，每處理1 盤為1 次重復，共3 次重復。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5.0 m，每畦定植兩行大白菜，株行距為45 cm×60 cm。每重復1 畦，重復3 次。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 大白菜植株樣品的采集及測定

（1）幼苗期生長指標與測定。

自8 月7 日播種后，各處理每5 d 隨機取樣6 株，測量各項生長指標，第1 次取樣時，統(tǒng)計各處理出苗率。

葉片數：葉長＞2 cm 的真葉數。

株高：子葉節(jié)到自然生長狀態(tài)最高點的距離。

莖粗：第1 節(jié)中間部位的直徑。

開展度：幼苗自然開展狀態(tài)下，兩真葉間最大距離。

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

鮮質量：將幼苗洗凈，吸干水分，稱質量。

干質量：幼苗120 °C 殺青30 min，80 °C 烘干48 h，稱質量。

葉面積：采用Epson 700 型掃描儀掃描大白菜真葉總葉面積，WINRHIZO 掃描軟件測定。

根系性狀：總根長、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 掃描軟件測定。

壯苗指數：壯苗指數=莖粗/株高×全株干質量（莖粗、株高單位符號為“mm”，全株干質量單位符號為“mg”）。

（2）蓮座期、結球期生長指標與測定。

定植后各處理每10 d 隨機取樣6 株，測量相應的各項生長指標。

株高：大白菜基部至自然生長狀態(tài)最高點的距離。

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：球形指數=球高/球徑。

開展度：大白菜最大外葉間的距離。

外葉數：與垂直方向夾角＞45°的葉片數。

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

1.4.2 產量測定

將各處理測產畦大白菜植株全部收獲后，按照不同的部位稱質量，其中葉球鮮質量作為經濟產量，整個生育期大白菜的生長量作為生物產量。每處理隨機取樣6 株帶回實驗室按照外葉、葉球、根分別稱鮮質量，放入烘箱105 °C 殺青30 min，80 °C 恒溫烘干48 h 至恒質量，作為干質量。根據各處理的測產畦測定大白菜經濟產量和生物產量，推算不同處理的單位產量。

1.4.3 品質測定

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

可溶性糖含量：準確稱取葉球鮮樣0.5 g，用蒽酮比色法測定。Vc 含量：準確稱取葉球鮮樣10 g，采用2,6-二氯靛酚染料滴定法測定。

1.5 數據處理

試驗數據采用Excel2010 和SPSS13.0 軟件進行處理分析，各處理間的差異采用LSD 多重比較檢驗，顯著性設定為“0.05”水平。

2 結果與分析

2.1 對大白菜幼苗期生長的影響

由表2 可知，隨著幼苗的生長，大白菜各處理的各項生長指標除葉綠素含量外均呈上升趨勢。隨著穴盤孔數的增加，大白菜株高呈逐漸上升趨勢，莖粗、開展度、葉片數和葉綠素含量等生長指標逐漸下降。當幼苗期結束時，各處理大白菜在株高、葉片數和葉綠素含量間差異不顯著；而大白菜莖粗表現為采用50 孔穴盤育苗的處理顯著高于72、105 和128 孔穴盤育苗的處理，可分別高18.91%、28.49%、36.57%；開展度表現為50 孔穴盤顯著高于128 孔穴盤，與72、105 孔穴盤間差異不顯著，50 孔穴盤處理的開展度可分別比72、105 和128 孔穴盤高2.71%、31.48%和61.75%。

表2 穴盤孔數對大白菜幼苗期生長的影響Tab.2 Effects of hole number on growth of seedling stage of Chinese cabbage

2.2 對大白菜移栽時生長的影響

由表3 可知，大白菜幼苗移栽時，其葉面積、地上鮮質量和地上干質量等地上部生長指標均隨著穴盤孔數的增加逐漸下降。其中，50 孔穴盤苗的各項地上部生長指標均顯著高于72、105 和128 孔穴盤苗。類似地，移栽時幼苗的總根長、根表面積、根體積、地下鮮質量和地下干質量等地下部生長指標也隨著穴盤孔數的增加逐漸下降，并且50 孔穴盤苗的各項地下部生長指標均顯著高于72、105 和128 孔穴盤苗。此外，大白菜幼苗的壯苗指數亦隨著穴盤孔數的增加而下降，仍以50 孔穴盤苗壯苗指數最高，顯著高于72、105 和128 孔穴盤苗。

表3 穴盤孔數對大白菜移栽時生長的影響Tab.3 Effects of hole number on transplant growth of Chinese cabbage

2.3 對大白菜定植后生長的影響

大白菜定植后進入蓮座期和結球期。由表4 可知，各處理大白菜株高、開展度、葉綠素含量均呈上升趨勢，葉片數呈先上升后下降的趨勢。各性狀具體表現如下。

表4 穴盤孔數對大白菜定植后生長的影響Tab.4 Effects of hole number on growth of planting of Chinese cabbag

株高在蓮座期生長最為迅速，進入結球期株高生長緩慢，增幅不大。收獲時，50 與72 孔穴盤大白菜株高顯著高于105 與128 孔育苗穴盤。

開展度在剛移栽至露地時增長最為迅速，進入結球期后，開展度增幅不大。收獲時50 孔穴盤時較其他3個處理高8.54%、14.66%、24.40%，而采用72、105、128 孔穴盤育苗的處理間差異不顯著。

葉片數呈先上升后下降的趨勢。50 和72 孔穴盤育苗的大白菜葉片數顯著高于105 和128 孔穴盤。收獲時，各處理葉片數沒有顯著性差異。

葉綠素含量定植后呈上升趨勢。定植后的10 d 內，葉綠素含量增長最為迅速，這是因為露地光照充足有利于葉綠素的合成。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。收獲時，采用50、72 孔穴盤育苗的大白菜葉綠素顯著高于128孔穴盤。

2.4 對大白菜結球時間及葉球形狀的影響

由表5 可知，育苗穴盤孔數影響了大白菜的結球日期，各處理大白菜進入結球期的時間不同。隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜進入結球期的日期逐漸延后。采用50 孔穴盤育苗的大白菜最先進入結球期，較其余3 個處理分別早3、5 和8 d，因而50 孔穴盤育苗的大白菜結球期時間最長，為45 d。

表5 穴盤孔數對大白菜結球時間的影響Tab.5 Effects of hole numberonthe heading time of Chinese cabbage

由表6 可知，整個結球期內，各處理大白菜球高、球莖均不斷增加，球形指數呈下降趨勢。隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜球高、球莖逐漸下降，50 孔穴盤育苗大白菜球高、球莖最大，收獲時50 孔穴盤育苗大白菜球高、球莖顯著高于105、128 孔穴盤育苗大白菜；高于72 孔穴盤育苗大白菜，但差異不顯著。球形指數則隨著穴盤孔數的增加呈上升趨勢，收獲時各處理球形指數差異不顯著，50 孔穴盤育苗大白菜球形指數最小，各處理球形指數均在1.6～1.8，大白菜近卵圓形。

表6 穴盤孔數對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 對大白菜質量的影響

本試驗通過統(tǒng)計收獲時大白菜葉球鮮質量、地上與地下部鮮質量、干質量和全株鮮質量、干質量等指標，比較育苗穴盤規(guī)格對大白菜單株質量的影響。由表7 可知，隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜葉球鮮質量、地上與地下部鮮質量、干質量和全株鮮質量、干質量均呈下降趨勢。其中，地上部鮮質量、地下部鮮質量和全株鮮質量等指標均表現為采用50、72 孔穴盤育苗的處理顯著高于105 與128 孔穴盤，其中又以采用50孔穴盤育苗的處理最高，地上部鮮質量、地下部鮮質量和全株鮮質量分別高于其他3 個處理3.29%、34.21%、38.49%，9.53%、34.81%、72.52%和3.00%、25.39%、38.73%。地上部干質量、地下部干質量和全株干質量等指標表現為采用50、72 孔穴盤育苗的處理顯著高于128 孔穴盤。葉球鮮質量決定大白菜經濟產量，采用50 孔穴盤育苗大白菜葉球鮮質量顯著高于其他處理，高33.73%、42.47%、45.70%。

表7 穴盤孔數對大白菜質量的影響Tab.7 Effects of hole number on plant weight of Chinese cabbage單位：g/株

2.6 對大白菜產量及品質的影響

由表8 可知，隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜生物產量、經濟產量均呈下降趨勢。就生物產量而言，采用50、72 孔穴盤育苗的大白菜顯著高于105、128 孔穴盤，其中又以采用50 孔穴盤育苗的處理最高，高于其他3 個處理3.09%、34.03%和38.73%；經濟產量表現為采用50 孔穴盤育苗的大白菜顯著高于72、105 和128 孔穴盤，高33.73%、42.47%、45.70%。

表8 穴盤孔數對大白菜產量及品質的影響Tab.8 Effects of different size plug on yield and quality ofChinese cabbage

可溶性糖與維生素C 含量是評價大白菜品質的重要指標。由表8 可知，隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜可溶性糖與維生素C 含量均下降。收獲時，采用50孔穴盤育苗的大白菜可溶性糖含量顯著高于128 孔穴盤，但與72、105 孔穴盤間差異不顯著，可溶性糖含量可高于其他3 個處理12.02%、13.26%、40.41%；采用50、72 孔穴盤育苗處理的維生素C 含量顯著高于105、128孔穴盤，以采用50 孔穴盤育苗的大白菜維生素C 含量為對照，可高其余3 個處理0.83%、15.84%、22.31%。

3 討論

選用蔬菜生產中常見的50、72、105 和128 孔穴盤進行大白菜育苗。結果顯示，隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜苗期生長指標均有不同程度的下降。這是因為穴盤孔數越少，幼苗的生長空間越大，每穴基質含量越多，供給大白菜生長的營養(yǎng)物質越多，這與前人的研究結果一致。閻君等[11]研究不同穴盤規(guī)格對芹菜幼苗生長的影響表明，隨著穴盤孔數的增加，芹菜幼苗的葉柄粗、總鮮質量、總干質量、地下部鮮干質量、壯苗指數等生長指標均下降。陳克敏等[12]研究指出，隨著穴盤數量的增加，株高、地上部鮮質量、地上部干質量和干物質積累速度、N、P、K、Ca、Mg、S 積累量等均下降。這是由于育苗穴盤孔數的增加導致幼苗生長空間減少和養(yǎng)分限制，直接影響了大白菜根系的生長，造成根系指標隨著穴盤孔數的增加而下降。根系的生長狀況又影響地上部的生長，使50 孔穴盤苗在葉面積、壯苗指數等指標方面均優(yōu)于其他穴盤孔數。PERTERSON T A 等[13]研究表明，限制根系生長會降低葉片中游離3-吲哚乙酸濃度，進而影響葉片的生長，降低葉面積。蔣麗媛等[14]針對不同規(guī)格穴盤育苗研究表明，低孔數穴盤育苗單穴內基質多，幼苗生長空間大、養(yǎng)料足，幼苗綜合生長指標較好。孫朋朋等[15]研究了不同規(guī)格穴盤對草莓苗生長的影響，發(fā)現株高、株幅、莖粗、葉面積、根長、根數、地上鮮質量和根質量等性狀均隨著穴孔數減少而變大。

育苗穴盤孔數通過影響大白菜苗期生長指標影響大白菜產量和品質。本研究中，隨著穴盤孔數的增加，大白菜產量呈下降趨勢。邱慧等[16]研究不同規(guī)格穴盤育苗對絲瓜產量影響，結果表明，隨著穴盤孔數增加，孔徑越小，基質越少，為絲瓜幼苗期提供的營養(yǎng)物質也越少，幼苗生產的空間也越密，植株間通風透光性越差，長勢較弱，產量降低。本試驗主要測定的品質性狀為大白菜可溶性糖和維生素C 含量，二者均是評價大白菜營養(yǎng)品質的重要指標。其中，可溶性糖既是高等植物光合作物的主要產物，又是碳水化合物代謝和暫時貯藏的主要形式。楊雅蘭[17]認為隨著穴盤孔數的增多，可溶性糖含量基本呈現降低趨勢。本研究結果表明，隨著育苗穴盤孔數的增加，大白菜可溶性糖與維生素C 含量均呈下降趨勢，但50 和72 孔穴盤沒有顯著性差異。