山西晉中地區(qū)塑料大棚菜心品種篩選

吳英華，馬嘉俊，李梅蘭，侯雷平

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西省設(shè)施蔬菜提質(zhì)增效協(xié)同創(chuàng)新中心，山西太谷030801）

菜心（Brassica campestris L.ssp.chinesis var.utilis Tsenet Lee）又名菜薹，是十字花科蕓薹屬白菜亞種的一個變種，一二年生草本植物，菜心栽培起源于廣東省[1]。菜心含有豐富的維生素、礦物質(zhì)和硫代葡萄糖苷等營養(yǎng)物質(zhì)[2]，其所特有的硫代葡萄糖苷是一種保健價值極高的物質(zhì)[3]。菜心具有蕓薹屬蔬菜的特殊清香，深受消費(fèi)者喜愛[4]，是華南地區(qū)最常見的蔬菜之一[5]。目前，北方地區(qū)已有多地引進(jìn)菜心品種栽培，種植面積不斷擴(kuò)大，這主要?dú)w因于菜心對光照、溫度等環(huán)境要求較為寬松，適應(yīng)性良好[6]。山西省晉中地區(qū)位于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)域，四季分明，一年中平均相對濕度穩(wěn)定在57%左右，年平均氣溫則為10.7 ℃[7]，菜心的露地栽培適宜在春、秋2 季進(jìn)行，早春則可在塑料大棚內(nèi)進(jìn)行保護(hù)地的菜心栽培。菜心南種北引要求其品種的經(jīng)濟(jì)性狀和生長發(fā)育要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐目陀^條件，并且具有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益[8]。菜心的生長和發(fā)育與溫度和光照密切相關(guān)[9]，因此，掌握好菜心不同品種全生育期的生長發(fā)育狀況、安排好最佳播期，對于保證菜心的品質(zhì)和產(chǎn)量十分重要[10-11]。近年來，菜心的栽培面積在全國范圍內(nèi)不斷擴(kuò)大，以廣州為主要生產(chǎn)基地。北方地區(qū)中寧夏的菜心種植面積已經(jīng)超過了6 667 hm2，近年來“寧夏菜心”已經(jīng)成為市場上人們熟知的品牌[12]，其中，寧夏孫家灘生產(chǎn)基地實(shí)現(xiàn)了菜心一年4 次種植4 次采收的高產(chǎn)栽培。2012 年和2013 年2 a 該基地66.7 hm2的種植面積累計(jì)生產(chǎn)有機(jī)菜心3 625.28 t，利潤將近1 300 萬元[13]。2013 年山東地區(qū)引進(jìn)17 個菜心品種進(jìn)行田間栽培比較試驗(yàn)，篩選出適宜山東地區(qū)夏季播種的菜心品種為油綠粗薹和四九-19 號，適宜秋季播種的菜心品種為油綠702 和油綠80 天，適宜春播的品種有遲心2 號和遲心4 號[11]。東北地區(qū)也進(jìn)行了菜心品種的栽培篩選，5 月適宜栽培油綠70 天菜心、油綠702 菜心和油綠80 天品種，6 月和7 月適宜栽培的品種為四九-19 號菜心和尖葉45 天[13]。

山西省晉中市太谷縣屬于晉中平川氣候，表現(xiàn)為溫暖、干旱型。年平均氣溫10.0～11.0 ℃，年日照時數(shù) 2 450.0 h 左右，年降雨量 400～500 mm[7]。夏秋適宜菜心陸地栽培，早春、晚秋進(jìn)行菜心的設(shè)施栽培生產(chǎn)。目前，在山西地區(qū)，由于菜農(nóng)未掌握當(dāng)?shù)貧夂蜃兓攸c(diǎn)以及不科學(xué)的栽培方式，導(dǎo)致菜心難以形成良好的產(chǎn)品器官；同時，尚未對菜心進(jìn)行科學(xué)的品種引進(jìn)比較試驗(yàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)上出現(xiàn)無章可循的情況，因此，對晉中地區(qū)不同播期菜心品種的篩選迫在眉睫。

本試驗(yàn)通過引進(jìn)9 個菜心品種在塑料大棚內(nèi)進(jìn)行不同播期栽培，比較不同播期不同品種的菜心植物學(xué)性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)性狀等指標(biāo)，結(jié)合不同播期大棚內(nèi)的溫度、光照數(shù)據(jù)，研究山西省晉中地區(qū)大棚內(nèi)菜心生長的環(huán)境適應(yīng)性，旨在為山西地區(qū)的菜心生產(chǎn)提供一定理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，各品種菜心種子購于廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院。各品種特點(diǎn)如表1 所示。

表1 菜心品種名稱及其特性

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3 次重復(fù)，小區(qū)面積為2.5 m2，株距×行距為12 cm×12 cm。試驗(yàn)于 2019 年 3 月 16 日、5 月 13 日、7 月 15 日、9 月15 日、10 月5 日分別播種表1 中的9 個品種菜心，其中，四九-19 號菜心為對照品種，“齊口花”時收獲菜心。菜心全生育期噴藥3 次，預(yù)防病蟲害，每品種隨機(jī)抽取10 株測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 不同播種期不同菜心品種物候期記錄 于不同播種期記錄不同品種菜心播種至抽薹所需的天數(shù)、抽薹至初收所需天數(shù)、播種至采收末期的天數(shù)。

其中，初收期是指10%菜心達(dá)到“齊口花”所用的時間。齊口花是指主薹長度與葉片先端高度持平，有初花，達(dá)到了采收標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 不同播種期不同菜心品種植物學(xué)性狀測定菜心植物學(xué)性狀的測定包括薹高、薹粗、株幅、葉片數(shù)、節(jié)間長度。

其中，薹高為菜心基部至采收時最高點(diǎn)的長度（“齊口花”采收）；薹粗為菜心基部最寬處的直徑；株幅為菜心蓮座葉所圍成的冠的直徑；節(jié)間長度為菜心子葉節(jié)以上第2 個節(jié)間的長度。

1.3.3 不同播種期不同菜心品種產(chǎn)量性狀測定菜心的產(chǎn)量性狀包括單株葉片數(shù)、單株葉質(zhì)量、單株薹莖質(zhì)量、折合產(chǎn)量。“齊口花”時期采用電子秤進(jìn)行測定，折合產(chǎn)量為每667 m2的菜心產(chǎn)量。

1.3.4 塑料大棚溫光條件適應(yīng)性測定 在菜心生長的全生育期，采用歐寶記錄大棚內(nèi)的溫度、光照情況。

蔬菜作物生長發(fā)育的溫度適宜性隸屬函數(shù)依據(jù)馬樹慶[14]在吉林省農(nóng)業(yè)氣候研究中確定的。

式中，T 是每個月的實(shí)際溫度；T1是菜心生長的下限溫度，為-5 ℃，T2為菜心生長的上限溫度，為30 ℃，T0是菜心生長的最適溫度，為 17.5 ℃[15]；S（T）為溫度適應(yīng)性值，取值為0 時，完全不合適，取值為1 時，表示非常合適。

根據(jù)蔬菜對不同光照強(qiáng)度的適應(yīng)性，利用正態(tài)分布建立隸屬函數(shù)[16]。

式中，S（S）表示適宜度；h 為當(dāng)月實(shí)際日照百分比；h0為臨界日照百分比，根據(jù)黃璜[17]在中國紅黃壤地區(qū)作物生產(chǎn)的氣候生態(tài)適應(yīng)性中的研究結(jié)果設(shè)定，本文設(shè)定 h0為 70%[17]；br 是一個常數(shù)，菜心的br 值經(jīng)過擬合后為0.018 3。結(jié)果，本文設(shè)定h0為70%[17]；br 是一個常數(shù)，菜心的br 值經(jīng)過擬合后為0.018 3。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；使用Graphpad 8.0 軟件作圖；采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種期不同菜心品種物候期比較

由表2 可知，春季播種（3 月16 日播種）的菜心，早熟菜心品種的抽薹時間均在25 d 左右，播種至末收天數(shù)在43 d 左右；中熟品種抽薹時間集中在35 d 左右，播種至末收天數(shù)在50 d 左右；晚熟品種播種至抽薹40 d 左右，60 d 左右收獲。夏播（5 月13 日和7 月15 日播種）菜心中，早熟品種播種至抽薹時間在20～25 d，7 月播種菜心比5 月晚2～3 d，播種至末收時間集中在35～45 d；中熟品種播種至抽薹時間在30～35 d，播種至末收時間在47 d 左右；晚熟品種播種至抽薹時間在35 d 左右，5 月和7 月相差不大，播種至末收時間較中熟品種相應(yīng)推遲 5～8 d。秋播（9 月 15 日和 10 月 5 日播種）菜心中，播種至末收天數(shù)較長的為遲心2 號和遲心4 號，其他品種均在35 d 左右，且10 月5 日播種的菜心抽薹時間均比9 月15 日播種的菜心晚3～4 d。

表2 不同播種期不同菜心品種生長物候期比較 d

2.2 不同播種期不同菜心品種植物學(xué)性狀比較

2.2.1 不同播種期不同菜心品種薹高比較 從圖1 可以看出，3 月播種的菜心中，油綠802 和遲心4 號的薹高顯著高于其他品種，遲心4 號的薹高最大，可達(dá)32.57 cm，薹高最低的為尖葉45 天；5 月播種的菜心，中熟品種油綠701、油綠702 高于其他品種，同時，遲心2 號、遲心4 號也有較大的優(yōu)勢，薹高最低的尖葉45 天僅為25.47 cm；7 月播種的菜心中，油綠701、油綠702 同樣有較大的優(yōu)勢，晚熟品種遲心2 號和遲心4 號薹高與四九-19 號菜心相比差異不顯著，最低的綠寶70 菜心僅薹高為26.87 cm；9 月和10 月播種的菜心，薹高差異情況基本相似，油綠701 菜心的薹高最大且顯著高于其他品種，其中，10 月播種的菜心薹高最小的為早熟品種尖葉45 天菜心，遲心2 號和遲心4 號之間薹高差異不顯著。

2.2.2 不同播種期不同菜心品種薹粗比較 由圖2 可知，3 月播種的菜心中，油綠702 的薹粗可達(dá)2.42 cm，顯著大于其他品種，對照品種四九-19 號菜心的薹粗則不足1 cm，晚熟品種菜心的薹粗處于1.5～2.0 cm；播期為5 月的菜心，各品種薹粗普遍大于3 月，油綠802 菜心的薹粗最大且顯著高于其他品種，薹粗最小的尖葉45 天，僅為1.20 cm，晚熟品種菜心油綠802 的薹粗顯著高于其他品種，中熟品種則較3 月份時優(yōu)勢下降；7 月播種的菜心品種中，由于大棚內(nèi)溫度升高，各品種薹粗均下降，油綠702 和玉田2 號菜心的薹粗顯著高于其他品種，薹粗最低的綠寶70 菜心，僅為0.99 cm；9 月播種的菜心，由于溫度的回落，各品種菜心的薹粗也呈現(xiàn)增大的趨勢，中熟品種油綠702 優(yōu)勢較為明顯，顯著高于其他品種，薹粗最大的油綠702 菜心，為2.18 cm，早熟品種薹粗較??；10 月播種的菜心，中晚熟品種薹粗方面優(yōu)勢明顯，早熟品種的薹粗則顯著低于其他品種。

2.2.3 不同播種期不同菜心品種株幅比較 各品種的株幅大小主要由品種特性所決定，而播種期的不同對株幅的影響相對較小。

從圖3 可以看出，不同播種期中油綠802 菜心的株幅顯著高于其他品種，其中，5 月株幅最大，可達(dá)27.33 cm，其次依次是油綠701 和遲心2 號；播期為3 月和10 月的早熟品種，株幅均在20 cm 左右，中熟品種油綠701 菜心株幅則顯著大于油綠702 和綠寶70 菜心，晚熟品種中油綠802 最為顯著；5 月和7 月播種的不同品種菜心的株幅的變化情況相似，各品種菜心的株幅較3 月時有所增加；9 月時不同品種的株幅相差不大，都在19～25 cm的范圍內(nèi)。

2.2.4 不同播種期不同菜心品種葉形指數(shù)比較葉形指數(shù)也是由品種特性所決定的。從圖4 可以看出，不同播種期的綠寶70 菜心的葉形指數(shù)最高，為2.3 左右，這可能與綠寶70 菜心的葉片為柳葉形有關(guān)，其中，播種期為3 月的菜心中，中熟品種的葉形指數(shù)相對較高，早熟品種尖葉45 天菜心的葉形指數(shù)高于其他品種，且差異顯著，油綠802 菜心葉片形狀近圓形，其葉形指數(shù)最小，僅為1.57；播期為7 月的菜心，葉形指數(shù)較其他播期均相對較大，不同品種葉形指數(shù)差異明顯；播期為9 月和10 月的葉形指數(shù)變化情況與3 月和5 月時變化不大。

2.2.5 不同播種期不同菜心品種節(jié)間長度比較節(jié)間長度與薹高有著直接關(guān)系。從圖5 可以看出，播期為3 月的菜心中，油綠701 的節(jié)間長度最大，為7.94 cm，顯著高于其他品種，而早熟品種菜心的節(jié)間長度相對其他品種較小，油綠802 菜心的節(jié)間長度最小，僅為3.19 cm；5 月播種的菜心早熟品種節(jié)間長度較3 月有所增加，四九-19 號和玉田2 號菜心的節(jié)間長度顯著高于尖葉45 天；7 月播種菜心的節(jié)間長度與5 月時變化情況相似；9 月播種的菜心中，節(jié)間長度最小的為油綠802，僅為3.19 cm，四九-19 號菜心的節(jié)間長度大于其他播種月份；10 月播種的菜心與9 月時變化情況相似。

2.3 不同播種期不同菜心品種產(chǎn)量性狀比較

2.3.1 不同播種期不同菜心品種單株葉片數(shù)及葉片質(zhì)量比較 由圖6、7 可知，3 月播種的菜心單株葉片質(zhì)量在19.32～36.57 g，其中，遲心4 號菜心的單株葉片質(zhì)量最高，葉片數(shù)為10 片左右，且顯著高于其他品種，單株葉片質(zhì)量最低為尖葉45 天，葉片數(shù)為8 片左右；5 月隨著棚內(nèi)溫度的升高，晚熟品種菜心單株葉片質(zhì)量下降，葉片數(shù)在8～10 片，早中熟品種較3 月時無明顯變化；7 月播種菜心，單株葉片質(zhì)量最大的為油綠701，單株葉片質(zhì)量最小的遲心4 號，僅為22.67 g，單株葉片數(shù)為8 片左右；9 月播種的菜心，隨著大棚內(nèi)溫度的升高以及病蟲害的影響，單株葉片質(zhì)量較之前有所下降，綠寶70 菜心的單株葉片質(zhì)量最低，單株葉片數(shù)為8 片左右；播期為10 月的菜心，隨著溫度的回落，不同品種單株葉片質(zhì)量較9 月有所升高，早熟品種表現(xiàn)較好，尖葉45 天單株葉片數(shù)約有10 片，遲心2 號、遲心4 號菜心單株葉片質(zhì)量顯著低于其他品種。

2.3.2 不同播種期不同菜心品種單株薹莖質(zhì)量比較 薹莖是菜心的主要器官，因此，菜心的薹莖質(zhì)量是菜心產(chǎn)量的重要決定因素。由圖8 可知，3 月播種的9 個品種單株薹莖質(zhì)量差異顯著，其中，早熟品種單株薹莖質(zhì)量差異明顯，單株薹莖質(zhì)量最低的尖葉45 天，僅有21.36 g，中晚熟菜心品種的單株薹莖質(zhì)量明顯高于早熟菜心品種；播期為5、7 月的菜心，早熟品種較3 月時升高，中晚熟品種由于在抽薹時期，中午大棚內(nèi)溫度升高，單株薹莖質(zhì)量有所下降；9 月播種的菜心，油綠701、油綠702 單株薹莖質(zhì)量顯著高于其他品種，各品種單株薹莖質(zhì)量大部分在40～50 g，尖葉45 天的單株薹莖質(zhì)量最低，僅為38.67 g；播期為10 月的菜心，單株薹莖質(zhì)量較其他播期均有下降，其中，油綠802 菜心單株薹莖質(zhì)量顯著高于其他品種，早熟品種的各菜心差異顯著，玉田2 號菜心單株薹莖質(zhì)量最低，僅為31.56 g。

2.3.3 不同播種期不同菜心品種折合產(chǎn)量比較折合產(chǎn)量是根據(jù)菜心單一小區(qū)內(nèi)的產(chǎn)量計(jì)算出菜心單位面積的產(chǎn)量后，折算為每公頃的產(chǎn)量，是衡量蔬菜經(jīng)濟(jì)性狀的直接指標(biāo)。從圖9 可以看出，不同播種期不同品種菜心的折合產(chǎn)量不同，播期為3 月的菜心，折合產(chǎn)量最高的品種為油綠702，可達(dá)19 161.90 kg/hm2，早熟品種產(chǎn)量相對較低，中晚熟品種產(chǎn)量優(yōu)勢較為明顯；對照品種四九-19 號菜心在播種期為5 月時產(chǎn)量最高，3 月時產(chǎn)量最低；7 月播種的菜心，各品種產(chǎn)量相對平穩(wěn)，遲心4 號菜心產(chǎn)量最低，為10 368.91 kg/hm2；9 月播種的菜心，產(chǎn)量最高的為油綠701，早熟品種和綠寶70 表現(xiàn)不佳，晚熟品種產(chǎn)量平穩(wěn)，較7 月時有所提高；播期為10 月的菜心，產(chǎn)量變化情況與9 月時相似。

2.4 不同播期菜心對塑料大棚溫光條件的適宜度比較

由圖10 可知，除7、8 月外，山西晉中地區(qū)大棚菜心生長的光照適宜度均在0.5 以上，也就是說這些月份的光照均適宜菜心的生長；其中，5 月和10 月的光照適宜度最高，1—2 月下旬以及12 月的日照時數(shù)相對較少，菜心生長的光照適宜度也較低；塑料大棚中菜心生長光照適宜性最高包括2 個時期，即9 月初至10 月下旬和3 月上旬至5 月初，這些時間的光照隸屬函數(shù)值均在0.75 以上。7 月和9 月雖然菜心可以安全生長，但是如果對菜心進(jìn)行近地面遮陽，可以提高菜心品質(zhì)，也具有一定的生產(chǎn)意義。就溫度適宜性而言，3—5 月時菜心生長的溫度適宜性表現(xiàn)平穩(wěn)，適宜度最高為0.81，最低為0.72，均處在0.70 以上；6—9 月溫度適宜度呈先下降后上升的趨勢，表明這個階段菜心生長受到高溫的影響；在9—10 月中菜心生長的溫度適宜度變化趨勢相對較小，此時塑料大棚內(nèi)菜心生長較適宜，并且有很大的提升空間。

3 結(jié)論與討論

王恒等[18]研究結(jié)果表明，菜心的抽薹開花以自主開花途徑為主，低溫可以一定程度促進(jìn)菜心的生長發(fā)育，因此，生長發(fā)育在不同時期的原因是菜心苗期生長需要的溫度較高；夏季，菜心生長速度快，而秋季的溫度相對較低，菜心生長變得緩慢。李榮華等[19]研究表明，四九-19 號菜心屬于耐高溫品種，在大棚中生長，夏季的高溫對品種沒有顯著性的熱害影響。李旭霞等[20]選擇4 個菜心品種在寧夏地區(qū)進(jìn)行栽培比較，通過觀測菜心的生長勢、節(jié)間數(shù)、產(chǎn)量等性狀，結(jié)果顯示，碧綠粗薹菜心的栽培適應(yīng)性較好，建議推廣栽培。王靜靜等[6]通過菜心品種比較，確定了遲心4 號和油綠802 菜心適合在山東地區(qū)早春與晚秋季節(jié)栽培。

本研究結(jié)果表明，在不同播種期9 個品種的菜心試驗(yàn)中，油綠802 和遲心4 號適宜3 月播種，這2 個品種的菜心在薹高、薹粗、單株薹莖質(zhì)量以及折合產(chǎn)量上優(yōu)于其他品種的菜心；適合在5 月播種的菜心品種有中熟品種油綠701 和油綠702，中熟品種從播種至抽薹需要30 d 左右，播種至完全收獲為50 d 左右，此時的溫度、光照適宜性最佳，薹高、薹粗、單株葉片質(zhì)量、單株薹莖質(zhì)量也較其他品種更佳；到了7 月時，由于大棚內(nèi)午間溫度過高，各品種菜心溫度、光照適宜度都不太好，早熟品種反而表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，綜合各性狀，四九-19 號和尖葉45 天菜心在這一播種期適宜播種；播種期為9 月和10 月的菜心在溫度光照適宜性上沒有較大的區(qū)別，10 月播種的菜心略優(yōu)于9 月，薹高、薹粗、產(chǎn)量等方面，油綠701 和油綠802 更占據(jù)優(yōu)勢，適宜播種。綜合各指標(biāo)評定，不同播種期比較，播期為5 月和10 月的菜心優(yōu)勢明顯，特別是播期在5 月時適合所有菜心品種的生長發(fā)育。