李 曼，于東月，李葵花

（延邊大學(xué)，吉林延吉 133002）

隨著生活水平的提高，人們對飲食的品質(zhì)要求也越來越高［1］。無土栽培技術(shù)可有效提高水肥利用率，降低化肥用量的同時(shí)保持蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中［2］。

目前在生產(chǎn)上應(yīng)用的無土栽培方式主要分為水培和基質(zhì)培，且兩者均有各自適合栽培的作物種類和栽培技術(shù)特點(diǎn)。定植于水培栽培槽中的植物，其根系直接與營養(yǎng)液接觸而迅速吸收礦質(zhì)養(yǎng)分，營養(yǎng)液和氧氣由設(shè)施供應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，但存在一次性投入較大、管理操作復(fù)雜、系統(tǒng)能耗大等缺點(diǎn)［3-4］?；|(zhì)培方式中植物根系吸收基質(zhì)吸附的營養(yǎng)液和氧氣，營養(yǎng)液或固態(tài)肥通過澆灌的方式施用，與水培相比，基質(zhì)培不需要特殊供養(yǎng)設(shè)施，成本低，栽培技術(shù)較簡單，容易掌握［5-6］。

萵苣（Lactuca sativaL.）屬一二年生草本植物，俗稱葉萵苣，具有豐富的維生素C、酚類、光合色素（葉綠素、類胡蘿卜素等）及礦質(zhì)元素等，是日常生活中最常見的綠色蔬菜之一[2-7]。通過比較水培、珍珠巖基質(zhì)培及土壤栽培（土培）萵苣的生產(chǎn)量及品質(zhì)特點(diǎn)，以期為家庭陽臺的蔬菜栽培提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試萵苣品種為“中蔬奶油”，購自種子公司；試驗(yàn)于2019年3—6 月在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院溫室進(jìn)行。

硝酸鉀、四水硝酸鈣、硝酸銨、磷酸二氫鉀、硫酸鎂及分析純，購自廣東滃江化學(xué)試劑有限公司；丙酮、硫酸、無水乙醇、蒽酮、鉬酸銨、草酸EDTA、鹽酸、偏磷酸、醋酸、氫氧化鉀、葡萄糖、維生素C、硫酸聯(lián)氨、苯酚及分析純，購自上海德榜化工有限公司；活性炭，購自天津市亞泰聯(lián)合化工有限公司；珍珠巖，購自花卉市場。

1.2 儀器與設(shè)備

HN-365 發(fā)芽箱，恒諾利興有限公司；UV-2600 型分光光度計(jì)，上海天河環(huán)境技術(shù)有限公司；ACO-003 供氧器，興日生實(shí)業(yè)有限公司；HH-W420、HH-W600 恒溫水浴鍋，助藍(lán)科技有限公司；Z216MK 低溫冷凍離心機(jī)，賀默（上海）儀器科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 萵苣種子的播種與移栽

將萵苣種子在18 ℃發(fā)芽箱中發(fā)芽至露白，之后點(diǎn)播于裝滿基質(zhì)的穴盤中，穴盤放置于小塑料拱棚內(nèi)，在自然光照下進(jìn)行育苗，待幼苗長到3 葉1 心時(shí)進(jìn)行定植。

采用水培、珍珠巖基質(zhì)培、土培3 種方式進(jìn)行萵苣栽培。珍珠巖基質(zhì)培和土培按15 cm×15 cm 間距定植；水培用海綿塊包裹幼苗的莖，露出葉片，之后定植于移栽槽的定植孔，株距為15 cm×15 cm。每個處理分別栽植5 株，3 次重復(fù)。定植后，在18～25 ℃、空氣相對濕度70%～80%條件下馴化3 d，之后在溫室的自然條件下分別進(jìn)行水培、珍珠巖基質(zhì)培、土培，生長25 d 后收獲并測定萵苣生長指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。

1.3.2 營養(yǎng)液供應(yīng)

利用霍格蘭營養(yǎng)液配方進(jìn)行水培和珍珠巖基質(zhì)萵苣栽培。水培處理組，將萵苣根際浸潤于營養(yǎng)液中，每5 d更換1 次全新的營養(yǎng)液，并利用供氧器供氧；珍珠巖基質(zhì)培處理組，在每天的8:00 和16:00 澆透營養(yǎng)液；土培處理組，在每天的8:00 以噴灌的方法進(jìn)行澆水。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 生長指標(biāo)的測定

利用卷尺測量株高（莖基部到最高點(diǎn)的距離）和株幅（植株最寬處的寬度），利用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量株莖，并記錄每株的葉片數(shù)。

1.4.2 光合色素含量的測定

光合色素含量的測定采用丙酮-乙醇法［8］。稱取0.5 g 植株上部數(shù)第4 片葉，剪碎，置于15 mL 的丙酮-乙醇（1 ∶1）浸提液中，在黑暗條件下浸提24 h，其上清液在紫外分光光度計(jì)波長470 nm、645 nm、663 nm 下分別測定吸光度，以光合色素浸提液為空白對照。

光合色素含量計(jì)算公式如式（1）～（3）所示：

式中，Ca、Cb和Cl分別為葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素的含量，mg·g-1；A470、A645、A663分別表示470 nm，645nm 和663 nm 下的光密度；V為定容體積，mL；W為樣品鮮重，g。

1.4.3 可溶性糖含量的測定

可溶性糖含量測定采用蒽酮試劑比色法［9］。稱取1.0 g 植株上部第5 片葉，置于4 mL 的80%乙醇，研磨，80 ℃水浴30 min，離心10 min，收集上清液，提取2 次，合并上清液。上清液中加入5 g 活性炭，80 ℃水浴30 min，定容至10 mL，過濾。5 mL 蒽酮試劑中加入1 mL 過濾液，煮沸10 min，冷卻后在紫外分光光度計(jì)620 nm 下測定吸光度。利用葡萄糖溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線來換算可溶性糖的含量。

1.4.4 維生素C 含量的測定

采用鉬藍(lán)比色法測定維生素C 的含量［10］。取10.0 g植株上部數(shù)第6 片葉，加入草酸EDTA，搗碎葉片，過濾，定容至10 mL 作為提取液。5 mL 提取液中加入1 mL偏磷酸-醋酸溶液（15 g 偏磷酸溶解于醋酸中，定容至500 mL），2 mL 的5%濃硫酸，搖勻，再加入4 mL 的5%鉬酸銨，以提取液作為空白對照，在705 nm 下測定吸光度。利用維生素C 溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線來換算樣品中的維生素C 的含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，結(jié)果采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式，采用Duncan 多重比較法進(jìn)行不同栽培方式對植株的生長指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)的差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式對萵苣生長特性的影響

水培、珍珠巖基質(zhì)培、土培方式對萵苣的株高、莖粗、株幅和葉片數(shù)均具有顯著影響（表1）。水培和珍珠巖基質(zhì)培的株高無顯著性差異（P＞0.05），分別比土培高42.4%和38.2%（P＜0.05）；珍珠巖基質(zhì)培下萵苣的莖粗比水培和土培分別高14.2%和52.4%（P＜0.05）；水培和珍珠巖基質(zhì)培下萵苣的株幅間無顯著性差異（P＞0.05），分別比土培高40.6%和37.9%（P＜0.05）；珍珠巖基質(zhì)培下的葉片數(shù)分別比水培和土培高13.2%和14.3%（P＜0.05）。表明珍珠巖基質(zhì)培方式可顯著增加萵苣產(chǎn)量。

表1 不同栽培方式對萵苣植株生長指標(biāo)的影響

2.2 不同栽培方式對萵苣葉片光合色素含量的影響

如表2 所示，不同栽培方式對萵苣中葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素等光合色素含量有影響。在水培和珍珠巖基質(zhì)培條件下，葉片中葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素含量間無顯著性差異（P＞0.05），但二者均顯著高于土培（P＜0.05）；土培葉片的葉綠素a 含量比水培和珍珠巖基質(zhì)培分別低31.9%和37.2%，葉綠素b 含量分別低50.0%和50.0%，類胡蘿卜素含量分別低47.4%和50.0%。表明珍珠巖基質(zhì)培和水培可顯著提高萵苣品質(zhì)。

表2 不同栽培方式對萵苣葉片光合色素含量的影響 單位：mg·g-1

2.3 不同栽培方式對萵苣葉片可溶性糖和維生素C 含量的影響

表3 為不同栽培方式對葉片可溶性糖和維生素C 含量的影響。從表3 可知，水培條件下，萵苣可溶性糖含量顯著高于珍珠巖基質(zhì)培和土培（P＜0.05）；水培和珍珠巖基質(zhì)培條件下，萵苣維生素C 含量比土培分別高52.4%和57.1%（P＜0.05），表明無土栽培下的萵苣葉片品質(zhì)明顯高于傳統(tǒng)的土壤栽培。

表3 不同栽培方式對萵苣葉片可溶性糖和維生素C 含量的影響 單位：mg·g-1

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，水培和珍珠巖基質(zhì)培等營養(yǎng)液栽培萵苣的株高、莖粗、株幅和葉片數(shù)均顯著高于土培，這可能與營養(yǎng)液栽培下植株根系及時(shí)吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素而促進(jìn)植株的生長有關(guān)［11-12］。另外，營養(yǎng)液栽培方式下，萵苣的葉綠素a、葉綠素b 和類胡蘿卜素含量均顯著高于土培，該結(jié)果與無土栽培下的葉菜類蔬菜的葉綠素含量較高的結(jié)果一致［13-14］；水培和珍珠巖基質(zhì)培葉片維生素C 含量顯著高于土培，該結(jié)果與無土栽培顯著提高作物品質(zhì)的研究結(jié)果一致［15-16］。通過對萵苣生長特性指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)、電費(fèi)消耗等的綜合考慮，在小面積或家庭陽臺進(jìn)行萵苣種植時(shí)推薦采用珍珠巖基質(zhì)培方式。