不同穴盤規(guī)格對白菜幼苗生長的影響

高 燕，葛 坤

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，100193，北京）

隨著我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，設(shè)施蔬菜育苗越來越專業(yè)化[1]。設(shè)施蔬菜工廠化育苗是一種采用科學(xué)化的技術(shù)措施穩(wěn)定供應(yīng)蔬菜幼苗的方法[1]。其中，穴盤育苗用輕質(zhì)基質(zhì)作育苗基質(zhì)，采用機(jī)械精量播種，提高了育苗效率[2]，對推進(jìn)蔬菜生產(chǎn)高效發(fā)展尤為重要[3]。

白菜（Brassica rapa L.ssp.chinensis），也被稱為青菜、油菜，是我國重要的蔬菜栽培和消費(fèi)品種[3]。其育苗方式大多采用露地栽培，由于不同生長時(shí)期的露地白菜對溫度、陽光和水分的需求不同，故對環(huán)境條件的要求很高[4～5]。而穴盤育苗技術(shù)可以合理控制環(huán)境條件，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]。

穴盤的規(guī)格不同，會較大地影響幼苗的生長，在穴盤選擇時(shí)，要考慮育苗效率和成本[7]。選擇適宜的穴盤類型，有利于作物幼苗根系的發(fā)育，對作物產(chǎn)量和品質(zhì)具有明顯的促進(jìn)作用[8]。為此，本試驗(yàn)采用4 種規(guī)格的穴盤栽種白菜苗，對其生長及生理指標(biāo)進(jìn)行了測量，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的大小，選用適宜白菜幼苗生長的穴盤，為進(jìn)一步研究營養(yǎng)區(qū)對白菜幼苗生長發(fā)育的影響提供了一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

本試驗(yàn)用的白菜品種是奶油小白菜。奶油小白菜葉片較厚，較耐雨淋，但根部不耐浸水，可全日照。

1.2 試驗(yàn)處理

本試驗(yàn)處理選擇了常用的4 種穴盤規(guī)格，分別是32 孔、50 孔、72 孔和105 孔，詳細(xì)規(guī)格見表1。

表1 試驗(yàn)中所用穴盤的詳細(xì)規(guī)格

2021 年5 月，取適量白菜種子，在一定大小的培養(yǎng)皿中浸種催芽，種子剛出芽時(shí)停止催芽，采用一穴一粒的方式在4 種規(guī)格的穴盤中進(jìn)行芽播。育苗基質(zhì)選用草炭、蛭石、珍珠巖，將三者按照2∶1∶1 的質(zhì)量比例均勻混合。育苗過程中采取常規(guī)管理，保證水分供應(yīng)充足。

1.3 項(xiàng)目測定

白菜幼苗出土后的第28 d，每個(gè)處理隨機(jī)選取生長健壯、長勢一致的幼苗進(jìn)行生長指標(biāo)測定。

1.3.1 形態(tài)指標(biāo)的測定

株高的測定：用直尺量取白菜幼苗根部至頂端的間距[8]。

株幅的測定：用直尺對白菜幼苗地面部分的最大寬度進(jìn)行測量。

莖粗的測定：用游標(biāo)卡尺測定白菜幼苗的莖粗。

葉長、葉寬、葉片數(shù)的測定：采用葉面積儀對葉長、寬度進(jìn)行測定，并進(jìn)行葉數(shù)的統(tǒng)計(jì)（真葉）。

各處理分別選擇20 株白菜幼苗進(jìn)行測定。

1.3.2 質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算

地上部、地下部鮮質(zhì)量、干質(zhì)量的測定：測定完形態(tài)指標(biāo)后，將20 株植株從基質(zhì)中取出，用清水清洗根部，并將地上部和地下部兩部分分離，采用精度為0.001 g 的電子天平對植物地上部、地下部進(jìn)行鮮質(zhì)量測量，然后在70 ℃的干燥箱內(nèi)干燥2 h，測量地上部和地下部的干質(zhì)量。

依據(jù)有關(guān)指標(biāo)測量結(jié)果，結(jié)合下列公式，計(jì)算出與白菜有關(guān)的生長指標(biāo)。

壯苗指數(shù)＝（莖粗/株高＋地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量

根冠比=地下部鮮質(zhì)量（干質(zhì)量）/地上部鮮質(zhì)量（干質(zhì)量）

G 值=全株干質(zhì)量/育苗時(shí)間（d）

1.3.3 生理指標(biāo)的測定

葉綠素含量的測定：每個(gè)處理隨機(jī)取樣20 株，用SPAD-502 葉綠素儀測定葉綠素含量[9]。

光合參數(shù)的測定：用Yaxin-1102 便攜式光合蒸騰儀測定葉片的凈光合速率、蒸騰速率、細(xì)胞間隙的二氧化碳濃度和葉片氣孔導(dǎo)度。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)結(jié)果用SPSS18.0 進(jìn)行歸納和分析，并利用Excel 2010 進(jìn)行了圖表化。

2 結(jié)果與分析

2.1 白菜幼苗形態(tài)特征

如圖1 所示，育苗第28 d 時(shí)各規(guī)格穴盤中白菜幼苗的外在形態(tài)差別較大，此時(shí)開展各個(gè)指標(biāo)的測定。從圖1 可以看出，32 孔規(guī)格的穴盤中幼苗長勢最好，50孔規(guī)格的穴盤略次于32 孔，72 孔和105 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗長勢弱小，105 孔中幼苗長勢最差。

圖1 不同規(guī)格穴盤育苗第28 d 時(shí)白菜幼苗的外形特征

2.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

2.2.1 穴盤規(guī)格對白菜幼苗葉片性狀的影響

由表2 可知，隨著穴盤孔數(shù)的增加，4 種穴盤中白菜幼苗葉片的葉長和葉寬逐漸變小，幼苗的葉片數(shù)也在逐漸減少。從葉長來看，32 孔與其他規(guī)格穴盤、50 孔與105 孔穴盤之間的差異極顯著，50 孔與72 孔之間差異顯著，而72 孔與105 孔穴盤間差異不明顯；從葉寬來看，32 孔與其他規(guī)格穴盤、50 孔與105 孔穴盤之間存在極顯著差異，而50 孔與72 孔、72 孔與105 孔穴盤之間無顯著差異；從葉長和葉寬的比值來看，32孔規(guī)格的穴盤最大，其次是50 孔；從葉片數(shù)來看，32孔與其他規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異，而其他3 種規(guī)格穴盤之間無顯著差異。

表2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗形態(tài)的影響

2.2.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗株高、株幅和莖粗的影響

研究發(fā)現(xiàn)，不同規(guī)格的穴盤對株高、株幅、莖粗的影響較大（見表2）。隨著穴盤孔數(shù)目的減小，幼苗的株高、株幅、莖粗明顯提高。在株高上，4 種不同的穴盤間無明顯差異；從株幅上看，32 孔穴盤與其他規(guī)格穴盤、50 孔與105 孔、72 孔與105 孔的差異均達(dá)極顯著水平，50 孔與72 孔的差異不明顯；從莖粗來看，32 孔穴盤與其他規(guī)格穴盤差異均達(dá)到極顯著水平，而其他3種規(guī)格穴盤之間無顯著差異。由此可得，32 孔穴盤中白菜幼苗的長勢最好。

2.3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗質(zhì)量指標(biāo)的影響

2.3.1 穴盤規(guī)格對白菜幼苗鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

從表3 可以看出，在白菜幼苗地上部鮮質(zhì)量方面，32 孔與其他規(guī)格的穴盤、50 孔與105 孔穴盤的差異極顯著，50 孔與72 孔穴盤之間無顯著差異；在地上部干質(zhì)量方面，除50 孔與72 孔穴盤之間不存在顯著差異外，其他規(guī)格穴盤之間差異均達(dá)到極顯著水平；在地下部鮮質(zhì)量方面，32 孔與其他規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異，其他規(guī)格穴盤之間差異不明顯；在地下部干質(zhì)量方面，32 孔與50 孔、32 孔與72 孔、50 孔與72 孔規(guī)格穴盤之間沒有顯著差異，32 孔與105 孔、72 孔與105孔規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異，50 孔與105 孔規(guī)格穴盤之間有顯著差異。

表3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗生長的影響

2.3.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗壯苗指數(shù)的影響

壯苗指數(shù)是對秧苗質(zhì)量好壞的重要評價(jià)指標(biāo)。對不同處理的白菜幼苗壯苗指數(shù)進(jìn)行分析（見圖2）可以看出，壯苗指數(shù)最高的是32 孔規(guī)格穴盤，105 孔規(guī)格穴盤壯苗指數(shù)最低，且105 孔規(guī)格穴盤與其他3 種穴盤之間都存在極顯著差異，50 孔和72 孔規(guī)格的穴盤之間差異不顯著。因此，32 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的質(zhì)量最好。

圖2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗壯苗指數(shù)的影響

2.3.3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗根冠比的影響

地下部和地上部的質(zhì)量之比，稱為根冠比。對不同處理的白菜幼苗根冠比進(jìn)行分析（見圖3）可以看出，隨著穴盤孔數(shù)的增加即單位營養(yǎng)面積的減少，根冠比逐漸增大，105 孔規(guī)格穴盤的根冠比最大，32 孔穴盤規(guī)格根冠比最小，且105 孔規(guī)格的穴盤與32 孔、50 孔規(guī)格的穴盤之間存在極顯著差異，其他3 種規(guī)格的穴盤之間沒有顯著性差異。

圖3 穴盤規(guī)格對白菜幼苗根冠比的影響

2.3.4 穴盤規(guī)格對白菜幼苗G 值的影響

在植物學(xué)中，G 值是指植物日均干質(zhì)量增長量，可以有效地反映出植物的日均生長狀況。由圖4 可以看出，32 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的G 值達(dá)到最大值，且32 孔與其他規(guī)格穴盤之間存在極顯著差異，50 孔與72 孔之間無顯著差異。由此可以得出，32 孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的日均生長狀況最好。

圖4 穴盤規(guī)格對白菜幼苗G 值的影響

2.4 穴盤規(guī)格對白菜幼苗生理指標(biāo)的影響

2.4.1 穴盤規(guī)格對白菜幼苗葉綠素含量的影響

由圖5 可以看出，整體上，隨著穴盤孔數(shù)的增加與營養(yǎng)面積的減少，各處理白菜幼苗的葉綠素含量逐漸減少，與其他3 種穴盤相比，50 孔規(guī)格穴盤中白菜幼苗的葉綠素含量最高，32 孔與105孔、50 孔與105 孔之間存在極顯著差異，其他各規(guī)格穴盤之間不存在顯著性差異。

圖5 穴盤規(guī)格對白菜幼苗葉綠素含量的影響

2.4.2 穴盤規(guī)格對白菜幼苗光合參數(shù)的影響

由表4 可知，32 孔穴盤的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到最高，通過數(shù)據(jù)分析可得，32 孔和50 孔穴盤之間凈光合速率存在顯著差異，而其他規(guī)格穴盤之間不存在顯著差異，4 個(gè)處理下幼苗的蒸騰速率、葉片氣孔導(dǎo)度和細(xì)胞間隙二氧化碳濃度無顯著性差異。由此可見，32 孔規(guī)格的穴盤最有利于白菜幼苗的光合作用。

表4 穴盤規(guī)格對葉片光合參數(shù)的影響

3 討論與結(jié)論

在葉菜生產(chǎn)中，采用高密度的穴盤育苗，可以減少育苗盤和基質(zhì)的用量，但如果過分提高育苗密度，則會造成菜苗之間的空間競爭，根系擴(kuò)張的空間不足，從而降低了菜苗的品質(zhì)[10]。通過本試驗(yàn)可以得出，不同穴盤規(guī)格會對白菜幼苗的生長產(chǎn)生影響，進(jìn)而最終會明顯影響白菜幼苗質(zhì)量?？籽ù蟮难ūP營養(yǎng)面積大，幼苗的生長環(huán)境好；穴盤孔徑較小，養(yǎng)分區(qū)較小，對幼苗生長不利：故32 孔穴盤的幼苗比其他3 個(gè)規(guī)格的生長要好，這與狄文偉等[11]、梁朝輝等[12]的研究結(jié)果相吻合。

優(yōu)質(zhì)作物必須具有良好的根系特性，充分利用土壤中的營養(yǎng)和水分，以達(dá)到良好的地上部特征[13]。研究認(rèn)為，根系形態(tài)可影響玉米[14]、水稻[15]等幼苗根系吸收養(yǎng)分的能力。根冠比能夠反映出環(huán)境對植株地上部和地下部質(zhì)量的差異[16]。在本試驗(yàn)中，隨著穴盤密度增大，白菜幼苗的根冠比在32 孔、50 孔、72 孔、105孔4 種規(guī)格穴盤中呈現(xiàn)上升的趨勢，表明穴盤孔穴大小對根系和地上部的發(fā)育有一定的影響。從壯苗的角度來看，105 孔穴盤的幼苗根系生長受阻，光照最弱，壯苗指數(shù)最低；32 孔穴盤基質(zhì)量最多、根系伸展空間最大、光照最強(qiáng)，故壯苗指數(shù)最高。因此，白菜育苗過程中穴盤規(guī)格的選擇要充分考慮根的延展和幼苗地上部對光照的爭奪。

在植物體內(nèi)，葉綠素含量取決于植物所吸收養(yǎng)分的水平[17]。在本試驗(yàn)中，50 孔規(guī)格穴盤中白菜幼苗的葉綠素含量最高，32 孔規(guī)格的比50 孔的略低，105 孔規(guī)格的最低，這是因?yàn)檠ūP孔數(shù)減少，孔穴中的營養(yǎng)物質(zhì)增加，更有利于葉綠素的積累；在光合參數(shù)方面，32孔規(guī)格的穴盤中白菜幼苗的凈光合速率最高，而其他規(guī)格穴盤之間不存在顯著差異，這是由于穴盤孔數(shù)目越多，幼苗間空氣不能很好地流通。因此，要選育光合特性良好的白菜幼苗，最好使用32 孔規(guī)格的穴盤進(jìn)行育苗。

另外，工廠化育苗作為一種集約的生產(chǎn)模式，追求成本的最低化。試驗(yàn)結(jié)果表明，4 種規(guī)格的穴盤對白菜幼苗的生長有明顯的影響，32 孔穴盤栽培的幼苗長勢最好，其次是50 孔，理論上，32 孔的穴盤是最有利于白菜幼苗的生長的；但從生產(chǎn)角度來看，在保證秧苗質(zhì)量的情況下，使用孔數(shù)較多的穴盤，不僅能降低成本，而且能滿足生產(chǎn)上對壯苗的需要。因此，綜上所述，選用50 孔規(guī)格的穴盤進(jìn)行白菜育苗為宜。