光照时长对菜心生长特性的影响

周贤玉 任海龙 孙艺嘉 邹集文 肖婉钰 张 晶 许东林

（广州市农业科学研究院，广东广州 510308）

菜心（Brassica campestrisL.ssp.chinesisvar.utilisTsenet Lee）又名菜薹，是十字花科芸薹属芸薹种中的一、二年生草本植物[1-2]。菜心由白菜资源中容易抽薹的材料经过长期选择和栽培驯化而来[3]，主要分布于广东、广西、台湾、香港、澳门等地，是岭南地区最具影响力和代表性的特产蔬菜[4]。广东省每年菜心栽培面积达20 万hm2以上，仅广州市播种面积就达1.68 万hm2，占叶菜类播种面积的24%[5]。菜心有“蔬品之冠”的美称，含有14 种微量元素，特别是P、Fe、Zn、Ca 等含量丰富[6]，具有很好的经济效益，既适合内销，又可出口创汇[1]。

光照是影响作物生长发育与形态建成的重要因素之一，不仅在诱导作物长势方面起到重要作用，对抽薹开花的影响也较为显著[7-9]。菜心生长周期短，复种指数高，可全年种植，花薹是其主要的收获器官，但季节对菜心生长发育的影响较大。为此，本研究设置不同光照时长条件，探讨光照时长对菜心生长特性的影响，以期为菜心田间生产和光合特性的研究提供科学依据与理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验材料为12 份菜心品种，保存于广州市农业科学研究院蔬菜种质资源库（表1）。

表1 供试菜心品种

1.2 试验方法试验于2021 年11 月至2022 年1月在广州市农业科学研究院人工气候室内进行。播种日期为11 月15 日，育苗后选取生长一致的健壮幼苗移栽至盆栽种植。试验设2 个光照时长处理，分别为：光12h/暗12h 和光16h/暗8h，25℃恒温条件下培养，所用LED 灯光照强度为250μmol/m2s，光照光谱为白∶红=3∶1。

1.3 调查分析方法待菜心生长达到采收标准（齐口花）时进行取样测定。每个处理随机取5 株菜心，测定的农艺性状包括：株高、株幅、最大叶长、最大叶宽、最大叶柄长、最大叶柄宽、主花薹的薹长、薹粗和薹重，参考陈仕军等[10]的测定方法。采用Excel 软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同光照时长对菜心抽薹开花的影响不同光照处理下，菜心品种的抽薹开花时间存在一定差异（表2）。在抽薹时间方面，16h 光照处理与12h 光照处理相比，菜心品种平均抽薹时间提前了0.96d，差别不大。在12h 光照处理下，品种尖叶45 天的抽薹时间最短，为29d；70 天特青甜菜心（多心菜）的抽薹时间最长，为43d。在16h 光照处理下，尖叶45天、尖叶深油青（398）的抽薹时间最短，为29d；90天甜冠菜心王的抽薹时间最长，为43d。

表2 不同光照处理下菜心的抽薹、开花时间

在开花时间方面，16h 光照处理与12h 光照处理相比，菜心品种平均开花时间提前了4.90d，光照时长对开花时间的影响比对抽薹时间的影响要大。在12h 光照处理下，品种尖叶45 天和尖叶70 天的开花时间最短，同为34d；泽盈四九皇菜心的开花时间最长，为55d。在16h 光照处理下，尖叶深油青（398）的开花时间最短，为31d；90 天甜冠菜心王的开花时间最长，为52d。从结果中还可以看出，16h 光照处理比12h 光照处理菜心品种的抽薹至开花时间平均缩短了3.97d。其中，四九类型（早熟）菜心品种，如油青四九无渣甜菜心、泽盈四九皇菜心、中国50 天菜心王和特靓粗条31 号四九甜菜心等抽薹至开花时间大幅缩短，对光照时长的反应比中晚熟菜心品种更敏感。

2.2 不同光照时长对花薹性状的影响花薹是菜心的主要收获器官，不同光照处理对菜心品种花薹生长的影响很大（表3）。本试验分别统计了薹长、薹粗和薹重3 个花薹性状的重要指标。结果表明，光照时长对菜心品种薹长的影响不一致，其中品种尖叶45 天、尖叶70 天、宁夏菜场-7 和无渣70 天尖叶油青甜菜心在16h 光照条件下薹长更长；其他品种在12h 光照条件下薹长更长。薹粗与薹长的结果类似，其中品种尖叶70 天、宁夏菜场-7、无渣70天尖叶油青甜菜心和90 天甜冠菜心王在16h 光照条件下薹粗更大，品种多为中晚熟类型；其他品种在12h 光照条件下薹粗更大。薹重的情况与薹粗一致，需要说明的是品种油青四九无渣甜菜心、中国50 天菜心王和全能王大种粗条80 天油青甜菜心在16h光照条件下的薹重仅为12h 光照条件下薹重的1/10左右，说明这些品种的花薹生长受到了严重抑制，而品种泽盈四九皇菜心和无渣70 天尖叶油青甜菜心的薹重在不同光照时长条件下比较稳定，体现了对光照时长良好的耐受性。

表3 不同光照处理下菜心的花薹性状统计

2.3 不同光照时长对菜心农艺性状的影响光照是影响作物生长发育与形态建成的重要因素。如表4 所示，16h 光照处理与12h 光照处理相比，多数菜心品种平均株高、株幅，最大叶的叶长、叶宽、叶柄长和叶柄宽有不同程度的下降。具体表现为，16h 光照处理下，仅有尖叶70 天、宁夏菜场-7 和无渣70天尖叶油青甜菜心3 个中熟品种的株高提高了，其余9 个品种的株高都下降了；株幅方面，16h 光照处理下菜心品种的株幅均比12h 光照处理下的要小，平均下降了25.72%；品种特靓粗条31 号四九甜菜心、油青四九无渣甜菜心、泽盈四九皇菜心、中国50天菜心王、70 天特青甜菜心（多心菜）、尖叶深油青（398）和全能王大种粗条80 天油青甜菜心在16h光照处理下最大叶的叶长、叶宽、叶柄长和叶柄宽都比12h 光照处理要小。与上述品种相反，90 天甜冠菜心王在16h 光照处理下最大叶的叶长、叶宽、叶柄长和叶柄宽都比12h 光照处理要大，可能与该品种是晚熟类型有关。品种尖叶45 天、尖叶70 天、宁夏菜场-7 和无渣70 天尖叶油青甜菜心最大叶的叶长、叶宽、叶柄长和叶柄宽在16h 光照和12h 光照条件下变化规律不一致，其中品种无渣70 天尖叶油青甜菜心的叶片形态在不同光照条件下差异最小。

表4 不同光照处理下菜心的农艺性状统计

3 结论与讨论

植物能感觉到光照的变化并作出相应的形态改变，进而影响植物抽枝长叶、开花结果、衰老死亡等生长变化[11]。抽薹开花是十字花科植物从叶丛中抽出花薹并现蕾开花的现象，是植株营养生长向生殖生长转化的关键时期。抽薹开花的早晚是植物为了繁衍后代，在长期的进化过程中形成的特性[12]。抽薹是开花的前提，但抽薹不等于开花，尽管抽薹和开花关系密切，在遗传上仍然不同。菜心属长日照植物，但对光周期要求不严格[13]。本研究中，16h 光照处理与12h 光照处理相比，菜心品种平均抽薹时间提前了0.96d，开花时间提前了4.90d，其中早熟品种对光照时长的反应比中晚熟菜心品种更敏感。本研究的结果与菜心的生长特性相一致，说明了日照长短主要影响的是菜心的开花时间，对于抽薹时间的影响不大。

苏志能等[11]对菜心品种矮脚菜心的研究认为，光照时间影响菜心的生长速度，16h 照明条件下的菜心高，冠幅大，叶片长且宽，真叶数多，茎秆粗壮，根系发达，可食重、单株重都比较大；8h 照明条件下的菜心生长速度则相对迟缓。适当延长光照时间有助于促进叶菜生长发育速度，缩短生产周期。刘渊川等[14]对菜心品种绿油501 菜心的研究也认为，延长LED 光源照射时间，能促进菜心植株的生长，增加茎粗及产量。本研究的结果认为，不同菜心品种对光照时长的反应不一样，16h 光照时长更有利于中晚熟菜心品种生长，而12h 光照处理对早熟菜心品种的生长更为有利，该光照时长条件下，早熟菜心品种从抽薹到开花的时间较长，花薹可以获得更多的生物产量积累。因此，光照时长对菜心生长特性的影响，还应当结合菜心品种的熟期类型进行区别分析。