李嘉佳,宋世威,陳日遠,劉厚誠,蘇蔚,孫光聞
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,廣州,510642)
無土栽培中營養(yǎng)液可為作物提供養(yǎng)分,其配方與管理是否合適,直接影響到作物的生長發(fā)育是否正常。營養(yǎng)液的配方應(yīng)考慮營養(yǎng)液的濃度、酸堿度等,在生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)作物生長狀況補充水分、調(diào)節(jié)營養(yǎng)液濃度和酸堿度,并定期更換營養(yǎng)液,故營養(yǎng)液管理技術(shù)是無土栽培技術(shù)體系中的核心部分[1]。王瑞[2]研究了EC 值分別為 1.8、2.0、2.4、2.6 mS/cm 的營養(yǎng)液處理對水培生菜的影響,分析生菜株高、根質(zhì)量、葉質(zhì)量和干質(zhì)量的變化情況,從中篩選出EC值為2.6 mS/cm的營養(yǎng)液最適合生菜水培。魯少尉等[3]研究了營養(yǎng)液EC值對無土栽培番茄果實發(fā)育及蔗糖代謝的影響,發(fā)現(xiàn)不同生長階段營養(yǎng)液EC值由1.25、2.5、3.8、5.2 mS/cm組成的處理果實品質(zhì)最佳,干物質(zhì)量損失最少。水培營養(yǎng)液的配方應(yīng)結(jié)合種植作物的養(yǎng)分吸收規(guī)律進行選擇,并根據(jù)不同生長階段的養(yǎng)分需求調(diào)節(jié)濃度進行綜合管理,使其能夠滿足作物的正常生長,同時又能做到低碳節(jié)約,減少肥料的浪費。本試驗研究不同生長階段營養(yǎng)液濃度對生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,旨在保證生菜產(chǎn)量的同時,更加精確地利用水肥,為水培生菜的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和水肥的科學(xué)管理提供依據(jù)。
試驗于2012年秋在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院試驗基地溫室大棚內(nèi)進行。生菜品種為廣州長合種子有限公司的全年意大利生菜。采用72孔穴盤珍珠巖基質(zhì)育苗,苗齡3~4片真葉時,將根部洗凈,移入水培箱中,水培箱規(guī)格為41.5 cm×26.5 cm×7.5 cm,采用霍格蘭營養(yǎng)液配方,初始營養(yǎng)液體積是6 L。
2012年10月6日育苗,10月28日定植,從定植到采收為30 d。試驗設(shè)C1(營養(yǎng)液每20 d更換一次,營養(yǎng)液濃度在整個生長期均為1/2霍格蘭配方;據(jù)前期試驗結(jié)果,1/2霍格蘭配方,每20 d更換一次營養(yǎng)液,可取得生菜最佳栽培效果,因此本試驗以此濃度和營養(yǎng)液更換時間作為對照[4])、C2(營養(yǎng)液每10 d更換一次,1~10 d為1/4霍格蘭配方,11~20 d為1/2霍格蘭配方,20~30 d為1/2霍格蘭配方)和C3(營養(yǎng)液每10 d更換一次,1~10 d為1/8霍格蘭配方,11~20 d為1/4霍格蘭配方,21~30 d為1/2霍格蘭配方)3個處理。每個處理重復(fù)4次,每箱6株生菜。
在整個生長時期,根據(jù)試驗設(shè)計更換營養(yǎng)液,同時監(jiān)測營養(yǎng)液中的pH值和EC值。在2次更換營養(yǎng)液期間,當(dāng)營養(yǎng)液減少約一半時,則補充水分至初始體積。生菜生長期間,溫室內(nèi)溫度范圍為20~32℃。
10月27日,每個處理取8株生長較為一致的生菜測量形態(tài)指標,同時每個植株取主要功能葉切碎,用以測量葉綠素、硝酸鹽、可溶性糖、可溶性蛋白含量等指標,測定方法參照李合生等[5]方法。
試驗數(shù)據(jù)處理分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件和Excel 2003。
如表1所示,不同生長階段營養(yǎng)液濃度對水培生菜生長和產(chǎn)量的影響不大。與C1處理相比,C2和C3處理生菜的葉片數(shù)、全株鮮質(zhì)量、地上部鮮質(zhì)量和全株干質(zhì)量均無顯著差異。
如圖1所示,不同生長階段營養(yǎng)液濃度對水培生菜VC含量的影響不大。3個處理每100 g生菜鮮樣 VC 含量分別為 17.27、20.53、16.33 mg,處理間無顯著差異。不同生長階段營養(yǎng)液濃度對水培生菜可溶性糖含量的影響較大,C1、C2和C3處理的生菜可溶性糖含量分別是 5.04、5.43、3.86 mg/g,C2與 C1處理間無顯著差異,C3與C1處理相比,生菜可溶性糖含量顯著降低。不同生長階段營養(yǎng)液濃度對水培生菜可溶性蛋白含量的影響不大,C1與C2、C3處理生菜間可溶性蛋白含量均無顯著差異。
如圖2所示,不同營養(yǎng)液更換頻率對水培生菜硝酸鹽含量的影響不大。與C1處理相比,C2和C3處理的硝酸鹽含量均無顯著差異。不同營養(yǎng)液更換頻率對水培生菜NR活性影響較大,與C1處理相比,C2和C3處理NR活性均顯著降低。
表1 不同處理生菜生長和產(chǎn)量指標
由表2可看出,不同生長階段營養(yǎng)液濃度對水培生菜葉綠素含量的影響不大。3個處理間的葉綠素、類胡蘿卜素含量均無顯著差異。
圖1 水培生菜VC、可溶性糖及可溶性蛋白的含量
圖2 不同處理水培生菜硝酸鹽含量及硝酸還原酶活性
表2 不同處理水培生菜色素含量 mg/g
本試驗結(jié)果表明,與C1處理相比,C2、C3處理的葉片數(shù)、全株鮮質(zhì)量、地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量均無顯著差異,除C3處理可溶性糖含量顯著降低外,3個處理的VC、可溶性蛋白、硝酸鹽含量及色素含量均無顯著差異。
從生產(chǎn)角度看,3個處理的生菜植株在采收時產(chǎn)量無顯著差異,但是C3處理的營養(yǎng)液用量少于C1和C2處理。由此可見,水培生菜的營養(yǎng)液梯度可以由低到高,這樣更加符合植物生長的養(yǎng)分需求。生菜、水芹和菠菜等葉菜類蔬菜在周年均衡生產(chǎn)中,為獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,并不期望生長量最大,而常在保證植物生長發(fā)育的情況下,采用抑制生長技術(shù)[2],根據(jù)生菜對養(yǎng)分的吸收規(guī)律進行營養(yǎng)液更換,可有效避免生菜生長過快,這種途徑比遮光降溫或其他方式更為有效,且可大大降低能源,具有良好的應(yīng)用前景[6]。
綜合所述,在本試驗條件下,水培生菜的營養(yǎng)液可以選擇每10 d更換1次,依次選擇1/8、1/4、1/2霍格蘭配方的營養(yǎng)液濃度,既不影響生菜產(chǎn)量,又可節(jié)約肥料用量和生產(chǎn)成本。
[1]陳全勝,鄧凱敏.深液流無土栽培(DFT)營養(yǎng)液管理技術(shù)[J].黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2009(4):14-16.
[2]王瑞.不同濃度營養(yǎng)液對水培萵苣的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(5):83-85.
[3]魯少尉,齊飛,李天來,等.營養(yǎng)液EC值對無土栽培番茄果實發(fā)育及蔗糖代謝的影響[J].北方園藝,2012(19):8-11.
[4]李嘉佳,宋世威,陳日遠,等.營養(yǎng)液更換頻率對水培葉用萵苣產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國蔬菜,2012(24):69-72.
[5]李合生,孫群,趙世杰,等.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000.
[6]李式軍,高祖明.現(xiàn)代無土栽培技術(shù)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1988.