光照時長對菜心生長特性的影響

周賢玉 任海龍 孫藝嘉 鄒集文 肖婉鈺 張 晶 許東林

（廣州市農業科學研究院，廣東廣州 510308）

菜心（Brassica campestrisL.ssp.chinesisvar.utilisTsenet Lee）又名菜薹，是十字花科蕓薹屬蕓薹種中的一、二年生草本植物[1-2]。菜心由白菜資源中容易抽薹的材料經過長期選擇和栽培馴化而來[3]，主要分布于廣東、廣西、臺灣、香港、澳門等地，是嶺南地區最具影響力和代表性的特產蔬菜[4]。廣東省每年菜心栽培面積達20 萬hm2以上，僅廣州市播種面積就達1.68 萬hm2，占葉菜類播種面積的24%[5]。菜心有“蔬品之冠”的美稱，含有14 種微量元素，特別是P、Fe、Zn、Ca 等含量豐富[6]，具有很好的經濟效益，既適合內銷，又可出口創匯[1]。

光照是影響作物生長發育與形態建成的重要因素之一，不僅在誘導作物長勢方面起到重要作用，對抽薹開花的影響也較為顯著[7-9]。菜心生長周期短，復種指數高，可全年種植，花薹是其主要的收獲器官，但季節對菜心生長發育的影響較大。為此，本研究設置不同光照時長條件，探討光照時長對菜心生長特性的影響，以期為菜心田間生產和光合特性的研究提供科學依據與理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料為12 份菜心品種，保存于廣州市農業科學研究院蔬菜種質資源庫（表1）。

表1 供試菜心品種

1.2 試驗方法試驗于2021 年11 月至2022 年1月在廣州市農業科學研究院人工氣候室內進行。播種日期為11 月15 日，育苗后選取生長一致的健壯幼苗移栽至盆栽種植。試驗設2 個光照時長處理，分別為：光12h/暗12h 和光16h/暗8h，25℃恒溫條件下培養，所用LED 燈光照強度為250μmol/m2s，光照光譜為白∶紅=3∶1。

1.3 調查分析方法待菜心生長達到采收標準（齊口花）時進行取樣測定。每個處理隨機取5 株菜心，測定的農藝性狀包括：株高、株幅、最大葉長、最大葉寬、最大葉柄長、最大葉柄寬、主花薹的薹長、薹粗和薹重，參考陳仕軍等[10]的測定方法。采用Excel 軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同光照時長對菜心抽薹開花的影響不同光照處理下，菜心品種的抽薹開花時間存在一定差異（表2）。在抽薹時間方面，16h 光照處理與12h 光照處理相比，菜心品種平均抽薹時間提前了0.96d，差別不大。在12h 光照處理下，品種尖葉45 天的抽薹時間最短，為29d；70 天特青甜菜心（多心菜）的抽薹時間最長，為43d。在16h 光照處理下，尖葉45天、尖葉深油青（398）的抽薹時間最短，為29d；90天甜冠菜心王的抽薹時間最長，為43d。

表2 不同光照處理下菜心的抽薹、開花時間

在開花時間方面，16h 光照處理與12h 光照處理相比，菜心品種平均開花時間提前了4.90d，光照時長對開花時間的影響比對抽薹時間的影響要大。在12h 光照處理下，品種尖葉45 天和尖葉70 天的開花時間最短，同為34d；澤盈四九皇菜心的開花時間最長，為55d。在16h 光照處理下，尖葉深油青（398）的開花時間最短，為31d；90 天甜冠菜心王的開花時間最長，為52d。從結果中還可以看出，16h 光照處理比12h 光照處理菜心品種的抽薹至開花時間平均縮短了3.97d。其中，四九類型（早熟）菜心品種，如油青四九無渣甜菜心、澤盈四九皇菜心、中國50 天菜心王和特靚粗條31 號四九甜菜心等抽薹至開花時間大幅縮短，對光照時長的反應比中晚熟菜心品種更敏感。

2.2 不同光照時長對花薹性狀的影響花薹是菜心的主要收獲器官，不同光照處理對菜心品種花薹生長的影響很大（表3）。本試驗分別統計了薹長、薹粗和薹重3 個花薹性狀的重要指標。結果表明，光照時長對菜心品種薹長的影響不一致，其中品種尖葉45 天、尖葉70 天、寧夏菜場-7 和無渣70 天尖葉油青甜菜心在16h 光照條件下薹長更長；其他品種在12h 光照條件下薹長更長。薹粗與薹長的結果類似，其中品種尖葉70 天、寧夏菜場-7、無渣70天尖葉油青甜菜心和90 天甜冠菜心王在16h 光照條件下薹粗更大，品種多為中晚熟類型；其他品種在12h 光照條件下薹粗更大。薹重的情況與薹粗一致，需要說明的是品種油青四九無渣甜菜心、中國50 天菜心王和全能王大種粗條80 天油青甜菜心在16h光照條件下的薹重僅為12h 光照條件下薹重的1/10左右，說明這些品種的花薹生長受到了嚴重抑制，而品種澤盈四九皇菜心和無渣70 天尖葉油青甜菜心的薹重在不同光照時長條件下比較穩定，體現了對光照時長良好的耐受性。

表3 不同光照處理下菜心的花薹性狀統計

2.3 不同光照時長對菜心農藝性狀的影響光照是影響作物生長發育與形態建成的重要因素。如表4 所示，16h 光照處理與12h 光照處理相比，多數菜心品種平均株高、株幅，最大葉的葉長、葉寬、葉柄長和葉柄寬有不同程度的下降。具體表現為，16h 光照處理下，僅有尖葉70 天、寧夏菜場-7 和無渣70天尖葉油青甜菜心3 個中熟品種的株高提高了，其余9 個品種的株高都下降了；株幅方面，16h 光照處理下菜心品種的株幅均比12h 光照處理下的要小，平均下降了25.72%；品種特靚粗條31 號四九甜菜心、油青四九無渣甜菜心、澤盈四九皇菜心、中國50天菜心王、70 天特青甜菜心（多心菜）、尖葉深油青（398）和全能王大種粗條80 天油青甜菜心在16h光照處理下最大葉的葉長、葉寬、葉柄長和葉柄寬都比12h 光照處理要小。與上述品種相反，90 天甜冠菜心王在16h 光照處理下最大葉的葉長、葉寬、葉柄長和葉柄寬都比12h 光照處理要大，可能與該品種是晚熟類型有關。品種尖葉45 天、尖葉70 天、寧夏菜場-7 和無渣70 天尖葉油青甜菜心最大葉的葉長、葉寬、葉柄長和葉柄寬在16h 光照和12h 光照條件下變化規律不一致，其中品種無渣70 天尖葉油青甜菜心的葉片形態在不同光照條件下差異最小。

表4 不同光照處理下菜心的農藝性狀統計

3 結論與討論

植物能感覺到光照的變化并作出相應的形態改變，進而影響植物抽枝長葉、開花結果、衰老死亡等生長變化[11]。抽薹開花是十字花科植物從葉叢中抽出花薹并現蕾開花的現象，是植株營養生長向生殖生長轉化的關鍵時期。抽薹開花的早晚是植物為了繁衍后代，在長期的進化過程中形成的特性[12]。抽薹是開花的前提，但抽薹不等于開花，盡管抽薹和開花關系密切，在遺傳上仍然不同。菜心屬長日照植物，但對光周期要求不嚴格[13]。本研究中，16h 光照處理與12h 光照處理相比，菜心品種平均抽薹時間提前了0.96d，開花時間提前了4.90d，其中早熟品種對光照時長的反應比中晚熟菜心品種更敏感。本研究的結果與菜心的生長特性相一致，說明了日照長短主要影響的是菜心的開花時間，對于抽薹時間的影響不大。

蘇志能等[11]對菜心品種矮腳菜心的研究認為，光照時間影響菜心的生長速度，16h 照明條件下的菜心高，冠幅大，葉片長且寬，真葉數多，莖稈粗壯，根系發達，可食重、單株重都比較大；8h 照明條件下的菜心生長速度則相對遲緩。適當延長光照時間有助于促進葉菜生長發育速度，縮短生產周期。劉淵川等[14]對菜心品種綠油501 菜心的研究也認為，延長LED 光源照射時間，能促進菜心植株的生長，增加莖粗及產量。本研究的結果認為，不同菜心品種對光照時長的反應不一樣，16h 光照時長更有利于中晚熟菜心品種生長，而12h 光照處理對早熟菜心品種的生長更為有利，該光照時長條件下，早熟菜心品種從抽薹到開花的時間較長，花薹可以獲得更多的生物產量積累。因此，光照時長對菜心生長特性的影響，還應當結合菜心品種的熟期類型進行區別分析。