李曼 于東月 李葵花

摘 要 將“中蔬奶油”萵苣分別栽植于水培液、珍珠巖基質(zhì)和土壤中，比較萵苣的生長情況及葉片的品質(zhì)。結(jié)果表明，水培和珍珠巖基質(zhì)培萵苣的株高、莖粗、株幅、光合色素含量、可溶性糖和維生素C含量均顯著高于土壤栽培;珍珠巖基質(zhì)培萵苣的莖粗、葉片數(shù)量、葉綠素a含量顯著高于水培。研究表明，珍珠巖基質(zhì)營養(yǎng)液栽培技術(shù)可有效提高萵苣的產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 萵苣;珍珠巖基質(zhì);水培;土培;品質(zhì)

中圖分類號：S636.2 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.27.013

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。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[3-4]。基質(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 sativa L.）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，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;試驗于2019年3—6月在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院溫室進行。

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，上海天河環(huán)境技術(shù)有限公司;ACO-003供氧器，興日生實業(yè)有限公司;HH-W420、HH-W600恒溫水浴鍋，助藍科技有限公司;Z216MK低溫冷凍離心機，賀默（上海）儀器科技有限公司。

1.3 試驗方法

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)，在自然光照下進行育苗，待幼苗長到3葉1心時進行定植。

采用水培、珍珠巖基質(zhì)培、土培3種方式進行萵苣栽培。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和品質(zhì)指標。

1.3.2 營養(yǎng)液供應(yīng)

利用霍格蘭營養(yǎng)液配方進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以噴灌的方法進行澆水。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 生長指標的測定

利用卷尺測量株高（莖基部到最高點的距離）和株幅（植株最寬處的寬度），利用數(shù)顯游標卡尺測量株莖，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。

光合色素含量計算公式如式（1）～（3）所示：

（1）

（2）

（3）

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620 nm下測定吸光度。利用葡萄糖溶液的標準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溶液的標準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進行數(shù)據(jù)整理，結(jié)果采用均值±標準差的形式，采用Duncan多重比較法進行不同栽培方式對植株的生長指標和品質(zhì)指標的差異顯著性分析。

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。

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)。

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。

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吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素而促進植株的生長有關(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、品質(zhì)指標、電費消耗等的綜合考慮，在小面積或家庭陽臺進行萵苣種植時推薦采用珍珠巖基質(zhì)培方式。

參考文獻：

[1] 胡玥，金敏鳳，王全喜.不同無土栽培方式及其對蔬菜品質(zhì)影響的研究進展[J].上海師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，44（6）：672-680.

[2] 宋釗，余超然，陳瀟，等.無土栽培技術(shù)在蔬菜示范上的應(yīng)用[J].中國蔬菜，2019（8）：95-97.

[3] 邱彩虹，蘇文青，陳家明，等.基于WiFi的室內(nèi)智能蔬菜無土栽培結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2019，35（4）：125-129.

[4] 宋春宏，顧文佳，張懿翔，等.水培生菜培育、運輸、貯存各環(huán)節(jié)微生物的動態(tài)變化研究[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2020，11（9）：2963-2968.

[5] 黃云，廖鐵軍，歐國武，等.大棚蔬菜無土栽培固體基質(zhì)篩選的研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2002（1）：87-91.

[6] 李會合，葉學(xué)見，王正銀，等.幾種新型復(fù)合肥對基質(zhì)栽培生菜品質(zhì)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006（4）：98-101.

[7] 時月，張慧君，袁偉杰，等.LED光照處理對鮮切生菜品質(zhì)和風(fēng)味的影響[J].現(xiàn)代食品科技，2019，35（5）：102-108.

[8] 朱景樂，杜紅巖，李芳東，等.杜仲葉片光合色素含量測定方法篩選[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，47（5）：557-561.

[9] 趙軼鵬，趙新勇.植物體可溶性糖測定方法的優(yōu)化[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（4）：184-185.

[10] 李玉紅.鉬藍比色法測定水果中還原型維生素C[J].分析與測試，2002（1）：31-32.

[11] 孫劍霞，趙艷.無土栽培生菜品比試驗[J].蔬菜，2020（2）：68-70.

[12] 李海梅.葉菜立體架式無土栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2020（13）：177-178.

[13] 童貫和，羅勛，劉天驕.無土栽培基質(zhì)對四種葉菜類蔬菜某些生理指標的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，58（21）：113-117.

[14] 王久興，郝永平，閆立英，等.不同基質(zhì)及供養(yǎng)方式對生菜立體無土栽培生長的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（4）：52-55.

[15] 李聰聰，吉家曾，丁慧霞，等.不同濃度硅對水培生菜生長及營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2019（4）：62-63.

[16] 戴希剛，張鵬程，劉科雄，等.不同營養(yǎng)液配方對水培紅菜薹產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].江漢大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，47（2）：186-192.

（責任編輯：劉寧寧）

收稿日期：2021-08-27

作者簡介：李曼（2000—），女，吉林大安人，本科在讀，研究方向為園藝學(xué)。

為通信作者，E-mail：khli@ybu.edu.cn。