郭麗，徐偉韋，李松花，崔永一

（1.浙江農(nóng)林大學農(nóng)業(yè)與食品科學學院，臨安，311300；2.慈溪市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心；3.龍井市農(nóng)村經(jīng)濟管理服務中心）

無土栽培技術(shù)是指用溶有礦物質(zhì)的水溶液來替代天然土壤的一種新型作物栽培技術(shù)[1]。隨著無土栽培技術(shù)日趨成熟和完善，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的推廣與應用也步入了一個新的發(fā)展階段，栽培面積增加迅速[2]。無土栽培技術(shù)由于其節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能、無污染、高效益、提高產(chǎn)量等優(yōu)點，便于工廠化生產(chǎn)，可實現(xiàn)集約化、自動化，有效解決了作物生產(chǎn)中氣、熱、水、肥的供需矛盾[3～6]。我國的無土栽培技術(shù)雖然起步晚，但近年來很多地區(qū)已相繼投入生產(chǎn)，并取得較好的經(jīng)濟效益。無土栽培中不同EC值處理的營養(yǎng)液對蔬菜的生長發(fā)育有著不同程度的影響，因此，篩選出最適營養(yǎng)液的EC值有助于蔬菜的高產(chǎn)，對生產(chǎn)應用具有重要的參考價值。

目前，在國內(nèi)三葉菜的研究甚少，對三葉菜培育的正規(guī)生產(chǎn)基地也較少，但三葉菜在國外如日本等市場上廣為人們所愛，每1 kg價格為200元，每年需求量達幾十萬噸。近年來，國內(nèi)有公司小面積生產(chǎn)三葉菜（如杭州水陽綠色食品有限公司），將其出口到日本市場，年收入不菲。為了掌握三葉菜的生長習性，提高三葉菜的品質(zhì)和產(chǎn)量，故對三葉菜的無土栽培做探索性的研究，以摸索最適三葉菜無土栽培的營養(yǎng)液EC值，并探索其對三葉菜無土栽培中養(yǎng)分吸收的特性，為三葉菜無土栽培的規(guī)?；a(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為相對整齊的三葉菜穴盤苗。

1.2 試驗方法

試驗于2016年在浙江農(nóng)林大學智能溫室進行，營養(yǎng)液選用了日本園試配方（表1）。3月，將三葉菜的種子播種在穴盤中，每天補充適量的無菌水。當幼苗出土后，澆灌400倍pH值為6.18日本園試配方的營養(yǎng)液。當幼苗長至1～2片真葉時，定植到12個栽培槽中，采用上述營養(yǎng)液（pH值保持在 5.8～6.0）， 其 EC 值 分 別 設 置 為 0.5、1.0、1.5、2.0 mS/cm，每個處理設置3個重復。

將三葉菜穴盤苗栽培在自行設計的用白色泡沫制作的栽培槽（120 cm×32.3 cm）內(nèi)，鋪上塑料薄膜。定植板采用聚苯乙烯泡沫板（120 cm×32.3 cm×2 cm），板面根據(jù)植物的大小和一定的需求空間均勻打成規(guī)格為2 cm×2 cm的定植孔264個。海棉切成規(guī)格3.0 cm×3.0 cm×3.5 cm的塊狀，沿側(cè)高在海綿中間割一刀，包住三葉菜幼苗的根系后固定在栽培槽內(nèi)，使一部分根系進入營養(yǎng)液中吸收養(yǎng)分和水分，將栽培槽中通入氧氣，24 h供應，保證三葉菜根系中氧氣的供給。從12個栽培槽中分別選20株三葉菜植株以標記作為調(diào)查的樣品，定期對其進行生物量的測定和統(tǒng)計。

1.3 測定項目和方法

①營養(yǎng)液pH值和EC值測定 生長期每隔6 d用pH測定儀（HM-20E，TOA）測定營養(yǎng)液酸堿度，用EC測定儀（CM-20ETOA）測定供試溶液的EC值。

②三葉菜植株的生長指標 株高和葉片數(shù)：生長期間，每隔6 d用游標卡尺測量4種處理中20株三葉菜樣品高度，并對葉片數(shù)進行統(tǒng)計。

干質(zhì)量和根系長度：移栽生長36 d后，用電子天平稱量三葉菜植株的地上部分和地下部分的干質(zhì)量，用游標卡尺測量其根系長度。

③葉綠素含量測定 葉綠素含量是采用日產(chǎn)的SPAD-502Plus便攜式葉綠素儀測定，以三葉菜植株的葉片作為測定對象。在4種處理中分別選取20株生長健壯的三葉菜植株，選擇各植株相同部位生長良好的葉片，測定選點時避開葉脈，計算平均值作為該葉片葉位的SPAD值。

④三葉菜植株地上部分元素的測定 大量元素的測定參考中華人民共和國國家環(huán)境保護標準[7～9]；微量元素含量使用等離子發(fā)射儀測定[10]。

表1 營養(yǎng)液配方

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)液EC值和pH值的變化分析

由圖1可知，4種處理營養(yǎng)液的EC值均有所下降。EC值1.0 mS/cm的處理組營養(yǎng)液EC值下降幅度最大，其次是EC值1.5 mS/cm的處理組，而EC值0.5 mS/cm處理組EC值下降趨勢相對平緩。

由圖2可以看出，4種處理營養(yǎng)液的pH值整體呈現(xiàn)下降趨勢。最初營養(yǎng)液pH值略有上升，處理6 d后，pH值呈現(xiàn)較明顯的下降趨勢；處理12 d后，4種營養(yǎng)液的pH值又有不同程度的回升，這可能與三葉菜根系從營養(yǎng)液中吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮及其生理酸堿性鹽不同程度有關。三葉菜在營養(yǎng)生長時期，根系對NO3-等陰離子吸收的較多，為維持電荷平衡，根系分泌出的H+多于HCO3-，造成根際pH值不同程度的變化。

2.2 不同EC值營養(yǎng)液對三葉菜生長的影響

不同EC值的營養(yǎng)液處理對三葉菜生長發(fā)育的影響較大。由圖3、4可知，在三葉菜生長發(fā)育進程中，株高逐步增加，且EC值越大三葉菜株高變化越明顯。但EC值2.0 mS/cm的處理組與其他處理組相比三葉菜株高變化相對較小。同時，三葉菜葉片數(shù)也逐步增加，且EC值1.0 mS/cm處理組葉片數(shù)變化最明顯。

由表2可以看出，EC值0.5 mS/cm處理組的株高、葉片最大長度和寬度的生長指標與其他3個處理組相比均存在顯著差異，但EC值1.0、1.5 mS/cm和EC值2.0 mS/cm處理組之間，除了根系長度外，其他生物量指標均無顯著性差異。但EC值1.0 mS/cm處理組的株高、葉片數(shù)、葉長及葉寬的生物量指標相對較高。

從表3可知，三葉菜在移栽后生長36 d，EC值1.0 mS/cm處理組的地上部分和地下部分的總鮮質(zhì)量和總干質(zhì)量最高，與EC值0.5、2.0 mS/cm處理組相比存在顯著性差異，與EC值1.5 mS/cm處理組無顯著性差異。說明營養(yǎng)液的EC值偏低或偏高均不利于三葉菜的無土栽培。綜上所述，EC值1.0 mS/cm的處理營養(yǎng)液最有利于三葉菜無土栽培。

圖1 處理周期內(nèi)營養(yǎng)液EC值的變化

圖2 處理周期內(nèi)營養(yǎng)液pH值的變化

圖3 EC值對水培三葉菜株高的影響

圖4 EC值對水培三葉菜葉片數(shù)的影響

表2 EC值對移植36 d后水培三葉菜營養(yǎng)生長和葉綠素含量的影響

表3 EC值對移植36 d后水培三葉菜植株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

2.3 不同EC值的營養(yǎng)液對三葉菜體內(nèi)礦質(zhì)元素含量的影響

從表4可知，隨著營養(yǎng)液EC值的增加，無土栽培的三葉菜體內(nèi) P、K、Ca、Mg 等元素含量增加，但EC值1.0 mS/cm處理組的三葉菜體內(nèi)N元素含量最高，EC值 0.5 mS/cm處理組的三葉菜體內(nèi)N元素含量最低。

雖然微量元素在植物體內(nèi)含量較低，但對植物的生長發(fā)育卻起著至關重要的作用。從表4可知，營養(yǎng)液EC值偏低或偏高時，三葉菜體內(nèi)微量元素含量偏低，EC值 1.0、1.5 mS/cm處理組三葉菜體內(nèi)微量元素含量相對較高。

3 結(jié)論與討論

無土栽培的核心是營養(yǎng)液，EC值的高低直接反映栽培營養(yǎng)液濃度的高低變化，關系到作物養(yǎng)分的供給情況，從而影響到作物的生長發(fā)育。過高或過低的營養(yǎng)液濃度 （即EC值過高過低）會對作物的生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響，適宜的營養(yǎng)液濃度是可以促進作物的正常生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[11，12]。

表4 EC值對水培三葉菜植株體內(nèi)礦質(zhì)元素含量的影響

株高、根系長度和葉片數(shù)等是反映作物營養(yǎng)生長狀況的重要指標。Rouphael等[13]研究表明，在適宜營養(yǎng)液濃度（即具有適宜的EC值）條件下，作物株高值較大、枝葉茂盛，而營養(yǎng)液濃度較低則造成營養(yǎng)液養(yǎng)分供應不足，植株矮小、葉片小且少。本試驗結(jié)果表明，4種營養(yǎng)液濃度處理中，EC值1.0 mS/cm時，三葉菜株高和葉片長度均最大。干物質(zhì)積累與作物的養(yǎng)分供給密切相關，它是產(chǎn)量形成和營養(yǎng)生長的基礎。林多等[14]、李邵等[15]研究表明，栽培營養(yǎng)液濃度適當增加有利于作物光合作用，且可以有效增加干物質(zhì)的累積。本試驗結(jié)果表明，在營養(yǎng)生長期間，三葉菜干質(zhì)量和鮮質(zhì)量的增長趨勢一致，均是EC值1.0 mS/cm處理組最高，說明EC值過高和過低均不利于三葉菜的生長和干物質(zhì)的積累。

礦質(zhì)元素是作物生長發(fā)育重要的組成部分，也是作物進行生理活動不可或缺的參與者。Zhang等[16]研究表明，高濃度營養(yǎng)液可以促進作物對營養(yǎng)元素的吸收。本試驗結(jié)果表明，三葉菜植株對磷、鉀、鈣、鎂、鈉的吸收量隨營養(yǎng)液濃度的提高呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。EC值1.0、1.5 mS/cm處理組三葉菜體內(nèi)氮含量較高，EC值0.5、2.0 mS/cm處理組氮含量較低。同時，三葉菜屬于葉菜類蔬菜，培養(yǎng)期內(nèi)處在營養(yǎng)生長階段，需要較多的氮肥。因此較低的營養(yǎng)液濃度更適合三葉菜氮的吸收，有利于生物量的增加（表 3）。

綜上所述，營養(yǎng)液不同EC值對三葉菜的生物量和礦質(zhì)元素含量的影響顯著，且EC值為1.0 mS/cm的營養(yǎng)液最適合三葉菜無土栽培。