趙琳,杜長霞,樊懷福,何亞妮,金佩穎,蔣玲菲
(浙江農林大學農業(yè)與食品科學學院,臨安,311300)
小白菜(Brassica chinensis L.)是原產于中國的重要蔬菜作物,也是國內外栽培的主要速生菜,露地和設施內的栽培面積都很大,在解決蔬菜淡季和周年供應中起著重要作用[1]。近年來,在東南亞、日、美及歐洲一些國家廣泛引種栽培,已逐漸成為一種世界性的蔬菜[2]。
當前,農業(yè)環(huán)境污染和生態(tài)惡化已成為阻礙農業(yè)持續(xù)發(fā)展和影響人體健康的重要因素,發(fā)展無污染、安全、優(yōu)質、營養(yǎng)的綠色蔬菜生產是社會和經濟發(fā)展的需要,也是維護人類健康、保護環(huán)境、發(fā)展農業(yè)的當務之急。無土栽培是世界設施農業(yè)中廣泛采用的先進技術,其肥料利用率高,省水,省工,可有效克服蔬菜土傳病害及連作障礙,產量高,品質好,利于機械化、自動化、工廠化生產,減少環(huán)境污染,已成為發(fā)展綠色無公害蔬菜生產的可靠途徑。目前世界上有90%的無土栽培采用基質栽培,基質栽培作為無土栽培的一種方式在工廠化農業(yè)生產中發(fā)揮著重要作用[3]。作為供給作物根系水分和養(yǎng)分的基質一直是無土栽培研究的熱點,也是近期無土栽培發(fā)展的主要方向,但以往有關基質栽培的研究方向主要集中于基質的選擇及配方[4],而有關栽培基質深度對作物的影響研究未見相關報道。因此,為降低生產成本,提高無土栽培的效能,本研究在前人工作基礎上,研究了基質深度對小白菜生長和品質的影響,以期為小白菜工廠化栽培提供參考。
試驗于2011年4~6月在浙江農林大學農學院官塘玻璃溫室進行。以小白菜品種上海青為材料,種子播于盛有蛭石的72孔穴盤中育苗,每孔1粒,14 d后選擇整齊一致、長勢良好、無病蟲害的幼苗移栽至自制的不同深度泡沫箱中,栽培基質為蛭石。試驗共設4個處理,基質深度分別為2 cm,4 cm,8 cm和16 cm。采用Hoagland營養(yǎng)液配方進行澆灌,常規(guī)管理,20 d后取樣測定各項生長和生理指標。
葉長、葉寬、根長用直尺測量;根體積采用排水法測定;鮮質量、干質量測定,鮮樣先用自來水沖洗2~3次,再用蒸餾水沖洗2次,用吸水紙吸干后稱量鮮質量,105℃殺青 15 min,75℃烘干至恒重,稱干質量;葉綠素含量采用於丙軍等[5]方法測定;維生素C含量測定采用2,6-二氯靛酚法 (GB/T 6195-86);可溶性蛋白含量按照Bradford[6]的方法測定。
所有數據用SAS軟件進行單因素方差分析,并對平均數用Duncan's新復極差法進行多重比較。
由表1可知,各處理間進行比較,基質深度8 cm處理的小白菜葉長、葉寬、葉片數、根長、根體積、地上部鮮質量、地上部干質量均高于其他各處理,其中葉長和地上部鮮質量與其他處理差異達顯著水平。8 cm處理地上部鮮質量分別是2 cm、4 cm、16 cm處理的154.13%、133.18%和134.33%?;|深度2 cm處理的小白菜生長最差,各項指標均小于其他各處理,其次為4 cm和16 cm處理。
表1 基質深度對小白菜生長的影響
從表2可看出,對各處理間進行比較,葉綠素a含量從高到低依次為8 cm、4 cm、16 cm、2 cm基質栽培,8 cm與4 cm栽培含量基本相當,差異不顯著。2 cm與16 cm栽培葉綠素含量相當,均顯著低于深度為8 cm栽培。葉綠素b以及總葉綠素含量與葉綠素a有相同的變化趨勢。8 cm深基質栽培葉綠素a/b值在所有處理中也最高,但各處理間差異不顯著。
從表2可知,采用8 cm深基質栽培有利于提高小白菜的品質,可溶性蛋白和維生素C含量在所有處理中均最高,而2 cm深基質栽培小白菜品質最差,可溶性蛋白和維生素C含量均最小,其次為4 cm和16 cm栽培。
作物產量的形成是養(yǎng)分供應水平與根際環(huán)境條件共同作用的結果,根系的代謝狀況直接影響到地上部的生長及品質[7]。在無土栽培中,以人工創(chuàng)造的根系環(huán)境取代了通常的土壤根系環(huán)境。大量的研究證明,無土栽培中選用適宜的栽培基質有利于蔬菜品質和產量的提高,原因在于適宜的栽培基質可為植株的生長提供有利的根系生長環(huán)境,如孔隙度、pH值、容重、水肥條件等?;|是無土栽培的基礎與核心,但基質深度在多大程度上影響植株的生長尚缺乏相關資料。本研究結果表明,栽培基質深度對小白菜的生長有顯著的影響。首先從小白菜的形態(tài)指標來看,在2 cm、4 cm、8 cm、16 cm 4個處理中,8 cm基質栽培小白菜的葉長、葉寬、葉片數、根長均高于其他處理;從生物量和品質來看,在4個處理中,8 cm基質栽培小白菜地上部與地下部干鮮質量、維生素C、可溶性蛋白含量同樣高于其他處理,各處理葉綠素含量變化與植株生長有相同的變化趨勢。較高的葉綠素含量特別是葉綠素a含量有利于提高植株的光合作用,這是8 cm基質深度栽培生物量高于其他處理的重要原因之一,而較高的維生素C和可溶性蛋白含量與良好的根系環(huán)境有利于養(yǎng)分在植物體內的轉化和利用有關。由此我們可以得出,栽培基質過淺或過深均不利于小白菜的生長發(fā)育,栽培基質太淺(≤4 cm),雖在一定程度上可減少基質的使用量,降低生產成本,但小白菜產量低,品質差,其原因與較淺的基質層導致根際周圍環(huán)境變化劇烈、不利于根系的生理活動有關。而栽培基質過深(≥16 cm)也不利于小白菜的生長發(fā)育,其原因可能與小白菜本身屬淺根性植物,須根發(fā)達,在栽培過程中我們所施用的水肥經過一段時間后主要集中于位置較深的栽培容器底部,不利于植株吸收。另一方面,采用過深的基質栽培,不僅基質成本增加,水肥用量也大,因而也不宜采用。
表2 基質深度對小白菜葉綠素、維生素C和可溶性蛋白含量的影響
綜上所述,本試驗結果表明,采用基質深度為8 cm的處理小白菜可取得較好的栽培效果,可在生產中推廣使用。
[1]章鎮(zhèn).園藝學各論[M].北京:中國農業(yè)出版社,2004.
[2]蔣芳玲,徐磊,王克磊,等.光照與基質含水量對不結球白菜光合特性的影響[J].南京農業(yè)大學學報,2011,34(6):25-30.
[3]安文杰.無土栽培不同基質對小白菜生長發(fā)育的影響[J].現代農業(yè)科學,2009,16(11):45-46.
[4]劉婧.無土栽培技術的應用與發(fā)展[J].北方園藝,2012(6):204-206.
[5]於丙軍,李鎖娜,劉友良.大豆苗期鹽害離子效應的研究[J].南京農業(yè)大學學報,2002,25(1):5-9.
[6]Bradfford M.A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding [J].Analysis of Biochemistry,1976,72(1-2):248-254.
[7]曹小闖,吳良歡,陳賢友,等.氨基酸部分替代硝態(tài)氮對小白菜產量、品質及根際分泌物的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2012,18(3):699-705.