不同电导率营养液对蕹菜生长、品质及产量的影响.pdf

收 稿 日 期 2020 08 06 修 回 日 期 2020 10 22 基 金 项 目 云南省应用基础研究计划项目 2018FD087 红河学院科研基金博硕专项 XJ17B07 XJ17B08 作 者 简 介 李 杰 男 讲师 研究方向为设施作物栽培与环境调控 E mail gsau23 通 信 作 者 杨 萍 女 讲师 主要从事植物营养研究 E mail gsau123 蕹菜 Ipomoea aquaticForsk 又名空心菜 属旋 花科一年生或多年蔓生草本植物 1 由于蕹菜耐 热 因此可以在高温季节进行生产 同时 蕹菜具 有生长周期短 可以重复采收的优点 是设施水培 种植的主要叶菜之一 2 水培是将作物直接种植在营养液中 通过对营 养液组分调控以实现养分充足供应 进而增强作物 长势 促进其产量的增加和品质的改善 3 4 营养液 的电导率 EC 是水培营养液管理中最重要的调控 参数之一 EC值的高低反映了营养液的营养水平 5 不 同 电 导 率 营 养 液 对 蕹 菜 生 长 品 质 及 产 量 的 影 响 李 杰 杨 萍 红河学院生命科学与技术学院 云南蒙自 661100 摘 要 为研究营养液浓度对蕹菜生长 品质和产量的影响 筛选出适合蕹菜水培的营养液浓度 本试验以蕹菜为材 料 采用营养液水培法 以自来水为对照 CK 设4个营养液电导率 EC 处理 分别为EC 1 0 EC 1 5 EC 2 0和 EC 2 5mS cm 1 结果表明 EC 1 5mS cm 1 时蕹菜株高显著高于CK 该处理下蕹菜的株高 茎粗 叶长和叶宽均 为最大 EC 1 5mS cm 1 时蕹菜叶片叶绿素含量显著高于其他各处理 蕹菜根系活力显著高于EC 2 5mS cm 1 和 CK EC 1 5 mS cm 1 时蕹菜可溶性蛋白和维生素 C含量最高 蕹菜硝酸盐含量以 CK最低 EC 2 5 mS cm 1 最 高 且显著高于其他各处理 同时 EC 1 5mS cm 1 显著增加了蕹菜单株质量和产量 综上所述 供试4个营养液 浓度中 采用1 5mS cm 1 营养液最适合水培蕹菜的生产 关键词 蕹菜 营养液 电导率 品质 产量 中图分类号 S636 9 文献标志码 A 文章编号 文章编号 1673 2871 2020 12 082 05 Effects of different EC values of nutrient solution on the growth quality andyieldofwaterspinach LIJie YANGPing CollegeofLifeScienceandTechnology HongheUniversity Mengzi661100 Yunnan China Abstract Inordertostudytheeffectofnutrientsolutionconcentrationonthegrowth quality andyieldofwaterspinach and to screen out the suitable nutrient solution concentration for water spinach spinach was used as material in this re search fourelectricalconductivity EC treatmentswereset whichwereEC 1 0 EC 1 5EC 2 0andEC 2 5mS cm 1 and water was used as control CK The growth quality and yield of water spinach treated with nutrient solution at dif ferent EC values were studied The results showed that the plant growth was significantly improved when it was under EC 1 5 mS cm 1 treatment plant height stem diameter leaf length and leaf width of water spinach were the largest amongallofthetreatments ThechlorophyllcontentofwaterspinachleavesunderEC 1 5mS cm 1 treatmentwassignifi cantly higher than those of other treatments The root activity of water spinach under EC 1 5 mS cm 1 treatment was sig nificantly higher than that of EC 2 5 mS cm 1 treatment and CK The soluble protein and vitamin C contents of water spinach under EC 1 5 mS cm 1 treatment was the highest The nitrate content of water spinach under CK was the lowest while it was the highest under EC 2 5 mS cm 1 treatment and the nitrate content of EC 2 5 mS cm 1 treatment was sig nificantly higher than other treatments Additionally the plant weight and yield of water spinach was significantly in creased by EC 1 5 mS cm 1 treatment In conclusion 1 5 ms cm 1 was the most suitable EC level of nutrient solution for hydroponicwaterspinach Keywords Waterspinach Nutrientsolution Electricalconductivity Quality Yield 中 中国 国 瓜 瓜菜 菜 2020 33 12 82 86 试验研究 82 第12期 等 不同电导率营养液对蕹菜生长 品质及产量的影响 试验研究 直接影响水培作物的生长发育 产量和品质 6 研 究表明 EC值过高会降低产量 造成果实畸形 EC 值过低会造成养分亏缺 影响作物生长 7 周庐萍 等 8 认为较高的电导率营养液有助于提高菊花地 上 地下部鲜质量和干质量 同时提高了光合速 率 随着水培技术的发展 研究者对营养配方进行 调整 从而演变出许多适合植物生长的配方 认为 营养液配方具有一定的通用性 改变一种营养液中 元素的数量和比例 可适用于几种植物的生长 9 戴必胜等 10 通过对水仙花的研究得出 用霍格兰营 养液培育出的植株根系发达 叶片鲜绿 开花数和 花朵直径都比对照多而大 段萍 11 通过改变霍格兰 营养液的浓度进行富贵竹的水培 得出 1 2剂量的 霍格兰营养液更有利于其生长 目前 蕹菜水培生产上尚无专用营养液 多采 用荷兰温室营养液配方 5 但适宜的营养液浓度尚 不明确 因此 本试验设置不同EC营养液 通过研 究水培蕹菜的生长 品质和产量的变化规律 探求 适宜其生长的营养液浓度 为水培蕹菜产业化发展 提供理论依据 1 材料与方法 1 1 材料 供试蕹菜品种为 闽都三叉蕹菜 由福州立信 种苗公司提供 用128孔穴盘 规格 上口径35mm 下口径30mm 深度40mm 外形545mm 280mm 育苗 每穴播2粒种子 播种前先用0 1 的高锰酸钾 对种子表面消毒 基质为 V 草炭 V 珍珠岩 V 蛭石 3 1 1 的混合基质 1 2 方法 试验于 2019年 5 7月在中国农业科学院南 口基地温室内进行 试验共设 5个处理 1 EC 1 0mS cm 1 2 EC 1 5mS cm 1 3 EC 2 0mS cm 1 4 EC 2 5mS cm 1 5 自来水对照 CK 采用随 机区组设计 每个处理 3次重复 每个重复 30株 于2019年5月育苗 待幼苗 拉十字 时开始间苗 每穴保留1株 将穴盘统一放到玻璃温室 并将温 度控制在20 25 2019年6月1日 蕹菜3叶1 心期 开始定植 采用基地温室的水培系统 水培槽长 550 cm 宽 8 4 cm 深 10 cm 水培槽离地面 80 cm 每个水 培槽有30个孔 每个孔配套1个定植杯 定植杯上 口径 3 cm 下口径 2 6 cm 深度 4 5 cm 营养液水 源为基地灌溉用的自来水 其EC值为0 418mS cm 1 pH为 7 7 定植后每天测 1次电导率和 pH值 pH 控制在6 2 6 5 试验使用的基础营养液为荷兰温室配方 营养 液包含四水硝酸钙886mg L 1 硝酸钾303mg L 1 硫酸铵 33 mg L 1 磷酸二氢钾 204 mg L 1 硫酸钾 218 mg L 1 七水硫酸镁 247 mg L 1 乙二胺四乙酸 二钠铁 30 mg L 1 硼酸 2 86 mg L 1 硫酸锰 2 13 mg L 1 硫酸锌0 22mg L 1 硫酸铜0 22mg L 1 钼 酸铵 0 02 mg L 1 定植后 30 d开始测定蕹菜的生 长指标 生理指标和品质 并称量每个处理的单株 质量 统计小区产量 1 3 项目测定 营养液的 pH值采用 DZ 01型酸度计 上海隆 拓公司 测定 EC值采用DDS 11A型电导仪 上海 隆拓公司 测定 定植后第 30天用卷尺测定株高 根茎交界处到茎尖距离 用游标卡尺测定茎粗 茎基部 1 cm处的直径 随机选取植株从上到下 第6片叶 用卷尺测量叶长 叶腋到叶尖距离 和叶 宽 叶片最宽处 每个处理3次重复 每个重复测 量 5株 采用手持式 SPAD 502叶绿素计 日本 KONICAMINOLTA公司生产 测定叶绿素 SPAD 值 根系活力采用 TTC还原法测定 9 可溶性蛋 白质含量采用考马斯亮蓝G 250染色法测定 维生 素C含量和硝酸盐含量采用分光光度法测定 均参 照邹琦 12 的方法 采收后称量单株质量 并统计小 区产量 1 4 数据分析 运用 Microsoft Excel 2019软件处理数据并作 图 用SPSS20 0软件进行方差分析 并采用单因素 方差分析 ANOVA 比较不同数据组间的差异显著 性 数据表示为平均值 SE 2 结果与分析 2 1 不同电导率营养液对蕹菜生长的影响 从图1可以看出 营养液处理下蕹菜的株高均 显著高于自来水 CK 不同EC营养液处理间没有 显著差异 EC 1 5 mS cm 1 处理下蕹菜的茎粗最 大 且显著高于 CK 与其他处理无显著差异 CK EC 1 0 EC 2 0和 EC 2 5 mS cm 1 间无显著差 异 EC 1 5 mS cm 1 蕹菜叶长最大 且显著高于 CK 与其他处理无显著差异 CK EC 1 0 EC 2 0 和 EC 2 5 mS cm 1 间蕹菜叶长无显著差异 蕹菜 叶宽的变化规律与叶长的相似 以EC 1 5mS cm 1 叶宽最大 李 杰 83 中 国 瓜 菜 第33卷 试验研究 2 2 不 同 电 导 率 营 养 液 对 蕹 菜 叶 绿 素 和 根 系 活 力 的影响 从图 2可以看出 CK处理蕹菜叶绿素 SPAD 值最低 EC 1 5mS cm 1 叶绿素SPAD值最高 且显 著高于其他营养液处理 就蕹菜的根系活力而言 EC 1 5 mS cm 1 根系活力最强 EC 1 0 EC 1 5和 EC 2 0 mS cm 1 间无显著差异 且均显著高于 CK 和 EC 2 5 mS cm 1 CK与 EC 2 5 mS cm 1 没有显 著差异 2 3 不 同 电 导 率 营 养 液 对 蕹 菜 可 溶 性 蛋 白 质 维 生 素C 和硝酸盐含量的影响 从表 1可知 EC 1 5 mS cm 1 蕹菜可溶性蛋白 质含量最高 且显著高于其他处理 EC 1 0 EC 2 0 EC 2 5mS cm 1 间无显著差异 但EC 1 0mS cm 1 显著高于CK CK处理下蕹菜可溶性蛋白质含量最 低 EC 1 5 mS cm 1 蕹菜维生素 C含量最高 与 EC 2 0 mS cm 1 无显著差异 但显著高于 CK EC 1 0和EC 2 5mS cm 1 CK EC 1 0和EC 2 5mS 图 1 不 同 电 导 率 营 养 液 处 理 对 蕹 菜 生 长 的 影 响 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 图 2 不 同 电 导 率 营 养 液 处 理 对 蕹 菜 叶 绿 素 和 根 系 活 力 的 影 响 EC mS cm 1 表1 不同电导率营养液处理对蕹菜可溶性蛋白质 维生素C 和硝酸盐含量的影响 EC mS cm 1 1 0 1 5 2 0 2 5 CK w 可溶性蛋白质 mg 100g 1 2 70 0 28ab 4 23 0 57a 3 15 0 09ab 2 69 0 32ab 2 00 0 14b w 维生素C mg 100g 1 36 57 2 62bc 49 90 2 72a 44 85 0 65ab 36 17 4 58bc 27 79 2 90c w 硝酸盐 mg kg 1 548 1 10 72cd 634 2 4 05c 970 1 20 97b 1350 7 77 11a 437 8 9 10d 注 同列不同小写字母表示处理间在0 05水平差异显著 下同 根系活力 g g 1 h 1 EC mS cm 1 EC mS cm 1 EC mS cm 1 EC mS cm 1 EC mS cm 1 84 第12期 等 不同电导率营养液对蕹菜生长 品质及产量的影响 试验研究 cm 1 间无显著差异 蕹菜硝酸盐含量以 CK最低 EC 2 5 mS cm 1 最高 且显著高于其他各处理 随 EC值的增大而逐渐增大 EC 1 0mS cm 1 和CK无 显著差异 EC 1 0mS cm 1 与EC 1 5mS cm 1 无显 著差异 除EC 1 0mS cm 1 外 其他各处理的蕹菜 硝酸盐含量均显著高于CK 2 4 不同电导率营养液对蕹菜产量的影响 从表2可知 EC 1 5mS cm 1 的单株质量最高 且显著高于其他各处理 EC 2 0 EC 2 5mS cm 1 显 著高于CK 与EC 1 0mS cm 1 无显著差异 就不 同EC营养液对蕹菜产量而言 以EC 1 5mS cm 1 最高 以CK处理产量最低 EC 1 5mS cm 1 显著高 于其他各处理 EC 1 0 EC 2 0 EC 2 5mS cm 1 间 无显著差异 EC 2 0和EC 2 5mS cm 1 显著高于 CK 表2 不同电导率营养液处理对蕹菜产量的影响 EC mS cm 1 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 单株质量 g 74 0 4 05c 89 1 6 45bc 118 3 5 97a 94 1 3 06b 93 4 5 22b 产量 g 2219 9 121 47c 2671 6 193 55bc 3548 2 178 95a 2821 5 91 91b 2802 1 156 68b 3 讨论与结论 在水培蔬菜生产中 营养液为植物的生长发育 提供养分和水分 营养液EC值过低或过高都会影 响蔬菜作物的正常生长 EC过低导致养分不足 过 高则产生盐害 还会引起叶菜中硝酸盐的积累 影 响蔬菜品质 6 本试验研究表明 营养液处理的蕹 菜株高和茎粗均显著高于自来水 CK 但EC值超 过1 5mS cm 1 时茎粗减小 存在徒长的现象 随着 营养液 EC值的增大 叶长和叶宽呈先增大后减小 的趋势 说明随着营养液中离子浓度发生改变 低 浓度营养液因养分不足造成蕹菜植株形态指标减 小 EC值为1 5mS cm 1 时 株高 茎粗 叶长和叶宽 均最大 继续增大 EC值后各项形态指标又开始下 降 梁峥等 13 在水培蕹菜的研究中也表明 低水平 EC营养液处理下蕹菜的株高 茎粗均明显降低 蕹 菜的生长受阻 张二震等 6 在苦菊上的研究结果与 本试验结果一致 叶绿素是主要的光合色素 是构成植株干物质 积累的主要因素 也是各种生理和水肥条件的综合 反映 14 根系活力能够客观反映植物根系生命活动 水平 也可以反映植物个体的生长情况 营养状况 和产量水平 15 本研究结果表明 EC 1 5 mS cm 1 的叶绿素SPAD值显著高于其他各处理 说明营养 液 EC值低于或者高于 1 5 mS cm 1 均会显著降低 蕹菜叶绿素SPAD值 影响其光合作用和干物质的 积累 同时 各处理的根系活力以EC 1 5mS cm 1 最高 当EC值为2 5mS cm 1 时显著降低了蕹菜根 系活力 可溶性蛋白质 维生素C和硝酸盐含量是反映 蔬菜营养品质的重要指标 16 本试验结果表明 营 养液EC值过大或过小均会降低叶片中可溶性蛋白 质含量 EC 1 5mS cm 1 的可溶性蛋白质含量最高 说明适宜的营养液浓度促进了叶片中氨基酸的形 成 有利于特征芳香物质的合成 提高了蕹菜的风 味品质 本研究结果表明 随着EC值的增大 维生 素 C含量呈现先增大后减小的趋势 EC 1 5 mS cm 1 时维生素C含量最高 且显著高于自来水处理 CK 随着营养液EC值的增大 显著增加了叶片 中硝酸盐含量 营养液EC值越小 其硝酸盐含量越 小 说明合理的营养液浓度可有效降低蕹菜叶片中 硝酸盐的积累 提高蕹菜的食用安全性 这与前人 在小白菜 生菜和黄瓜 17 19 上的研究结果一致 研 究还发现 在 EC值小于 2 0 mS cm 1 时 维生素 C 含量与硝酸盐含量变化趋势相反 主要原因是维生 素 C可以阻止硝酸盐还原为亚硝酸盐并抑制胺与 亚硝酸盐的结合 20 本试验中 EC 1 5 mS cm 1 下蕹菜单株质量和 产量最大 且显著高于其他各处理 EC值小于或者 大于 1 5 mS cm 1 均显著降低了蕹菜单株质量和产 量 说明低水平EC值的营养液中养分含量较低 导 致蕹菜无法吸收足够的养分而使生长和产量受到 严重抑制 综上所述 营养液EC值为1 5mS cm 1 时有利 于蕹菜植株的生长和产量形成 同时 蕹菜叶片 可溶性蛋白质含量和维生素 C含量最高 且硝酸 盐含量维持在较低的水平 在蕹菜水培生产中可以 推广应用 参考文献 1 巩江 倪士峰 赵婷 等 空心菜药用及保健价值研究概况 J 安徽农业科学 2010 38 21 11124 11125 2 彭世勇 空心菜有机生态型基质槽培技术 J 上海蔬菜 2019 4 26 27 3 王利春 陈红 李锋 等 微酸性电解水有效氯浓度对封闭式水 培空心菜产量与品质的影响 J 北方园艺 2015 15 46 49 4 谷晓华 不同营养液配方对水培苦苣的影响 J 吉林蔬菜 李 杰 85 中 国 瓜 菜 第33卷 试验研究 2014 3 31 32 5 谢新太 不同配方营养液对水培空心菜的影响 D 贵阳 贵州 师范大学 2014 6 张二震 刘慧英 温泽林 等 不同电导率营养液对苦苣生长 产量与品质的影响 J 石河子大学学报 自然科学版 2017 35 4 438 443 7 YA L L CECILIA S Analysis of the effect of EC and potential transpiration on vegetative growth of tomato J Scientia Horti culturae 2001 89 1 9 21 8 周庐萍 崔永一 光照强度和营养液电导率对微型水培菊花苗 生长的影响 J 浙江林学院学报 2010 27 4 554 558 9 董立格 桂花无土栽培技术研究 D 南京 南京林业大学 2008 10 戴必胜 杨敏 陈秀虎 霍格兰溶液培养对水仙生长发育的影 响 J 武汉植物学研究 2006 5 485 488 11 段萍 富贵竹水培营养液筛选 J 福建农业科技 2006 3 76 78 12 邹琦 植物生理学实验指导 M 北京 中国农业出版社 2000 13 梁峥 龚攀 卢钦灿 等 不同营养液浓度对叶菜类水培苗的影 响 J 上海蔬菜 2013 6 63 64 14 杨萍 苏一兰 李加松 等 油菜素内酯对自毒作用下生菜叶片 抗氧化酶及光合特性的影响 J 北方园艺 2019 10 17 22 15 杨兵 刘海河 武占会 等 组合型漂浮板对水培韭菜生长及抑 制青苔发生的影响 J 北方园艺 2016 18 46 49 16 叶勤 几种叶类蔬菜硝酸盐与营养品质的关系 J 西南农业大 学学报 2002 2 112 114 17 袁艺 陶婧 汪骞 等 不同营养液浓度对小白菜生物量及硝酸 盐含量的影响 J 中国农学通报 2019 35 1 63 68 18 何锐 魏晶晶 张轶婷 等 不同浓度营养液添加海藻肥对生菜 产量及品质的影响 J 广东农业科学 2019 46 10 56 62 19 孟宪敏 季延海 武占会 等 营养液浓度对封闭式槽培黄瓜品 质 产量及光合特性的影响 J 华北农学报 2019 34 5 153 162 20 VILLENEUVE S COULOMBE J B LEC C et al Acompari son of sap nitrate test and chlorophyll meter for nitrogen status diagnosis in broccoli Brassica oleracea L var italica J Ac taHorticulturae 2002 571 171 177 86