農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery ISSN 1000-1298,CN 11-1964/S 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文 題目： 生菜與櫻桃蘿卜間作氣霧培栽培管理模式優(yōu)化研究 作者： 張蕾，李發(fā)秦尉，姚利軍，肖飛，于海業(yè) 收稿日期： 2019-08-07 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)日期： 2020-02-20 引用格式： 張蕾，李發(fā)秦尉，姚利軍，肖飛，于海業(yè)生菜與櫻桃蘿卜間作氣霧培栽培管理模式優(yōu)化研究農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1964.S.20200219.2209.018.html 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)：在編輯部工作流程中，稿件從錄用到出版要經(jīng)歷錄用定稿、排版定稿、整期匯編定稿等階段。錄用定稿指內(nèi)容已經(jīng)確定，且通過(guò)同行評(píng)議、主編終審?fù)饪玫母寮?。排版定稿指錄用定稿按照期刊特定版式（包括網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)版式）排版后的稿件，可暫不確定出版年、卷、期和頁(yè)碼。整期匯編定稿指出版年、卷、期、頁(yè)碼均已確定的印刷或數(shù)字出版的整期匯編稿件。錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)稿件內(nèi)容必須符合出版管理?xiàng)l例和期刊出版管理規(guī)定的有關(guān)規(guī)定；學(xué)術(shù)研究成果具有創(chuàng)新性、科學(xué)性和先進(jìn)性，符合編輯部對(duì)刊文的錄用要求，不存在學(xué)術(shù)不端行為及其他侵權(quán)行為；稿件內(nèi)容應(yīng)基本符合國(guó)家有關(guān)書(shū)刊編輯、出版的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正確使用和統(tǒng)一規(guī)范語(yǔ)言文字、符號(hào)、數(shù)字、外文字母、法定計(jì)量單位及地圖標(biāo)注等。為確保錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)的嚴(yán)肅性，錄用定稿一經(jīng)發(fā)布，不得修改論文題目、作者、機(jī)構(gòu)名稱(chēng)和學(xué)術(shù)內(nèi)容，只可基于編輯規(guī)范進(jìn)行少量文字的修改。 出版確認(rèn)：紙質(zhì)期刊編輯部通過(guò)與中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）電子雜志社有限公司簽約，在中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（網(wǎng)絡(luò)版）出版?zhèn)鞑テ脚_(tái)上創(chuàng)辦與紙質(zhì)期刊內(nèi)容一致的網(wǎng)絡(luò)版，以單篇或整期出版形式，在印刷出版之前刊發(fā)論文的錄用定稿、排版定稿、整期匯編定稿。因?yàn)橹袊?guó)學(xué)術(shù)期刊（網(wǎng)絡(luò)版）是國(guó)家新聞出版廣電總局批準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連續(xù)型出版物（ISSN 2096-4188，CN 11-6037/Z），所以簽約期刊的網(wǎng)絡(luò)版上網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文視為正式出版。 生菜與櫻桃蘿卜間作氣霧培栽培管理模式優(yōu)化研究 張 蕾 1, 2 李發(fā)秦尉 1, 2 姚利軍 1 ,2 肖 飛 1, 2 于海業(yè) 1, 2 （ 1.吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130022； 2.吉林大學(xué)工程仿生教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130022） 摘要 ：以降低氣霧培生菜葉片硝酸鹽含量并提高產(chǎn)量為目標(biāo)，針對(duì)生菜與櫻桃蘿卜間作氣霧培，采用三因素三水平正交試驗(yàn)對(duì)間作氣霧栽培管理模式進(jìn)行優(yōu)化。選取間作比例、營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理、采收前補(bǔ)光處理時(shí)間作為試驗(yàn)的 3 個(gè)因素，由前期單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)三 水平正交試驗(yàn)。 正交 試驗(yàn)結(jié)果 表明 ， 最優(yōu)栽培管理模式的因素水平組合為：生菜與櫻桃蘿卜間作比例為 2:1（植株數(shù)量比）；營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理采用前期供應(yīng) 1/2 倍標(biāo)準(zhǔn)濃度的營(yíng)養(yǎng)液，中期供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)濃度營(yíng)養(yǎng)液，后期供應(yīng) 1/2 倍標(biāo)準(zhǔn)濃度營(yíng)養(yǎng)液；采收前補(bǔ)光處理 48h。驗(yàn)證試驗(yàn)表明 ， 該組合栽培管理模式下生菜栽培效果優(yōu)異，具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，且可顯著降低生菜葉片硝酸鹽含量等優(yōu)點(diǎn)，為低硝酸鹽優(yōu)質(zhì)葉菜無(wú)土栽培研究提供理論基礎(chǔ)和方法借鑒。 關(guān)鍵詞 ：生菜；氣霧培；間作；管理模式 中圖分類(lèi)號(hào)： S636.2; S317 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A Research on Optimization of Management Modes for Intercropping Aeroponics of Lettuce and Cherry Radish ZHANG Lei1, 2 LI Faqinwei1, 2 YAO Lijun1, 2 XIAO Fei 1, 2 YU Haiye1, 2 (1. College of Biological and Agricultural Engineering, Jilin University, Changchun 130022,China; 2. Key Laboratory of Bionic Engineering Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130022, China) Abstract: In present study, high yield and quality of lettuce were objects under the intercropping aeroponics system with cherry radishes. The orthogonal test of 3 factors and 3 levels were enforced to reduce nitrate content in edible parts of lettuce under the intercropping aeroponics system. According to a large number of single factor experiments in previous researches, the orthogonal test was utilized to study the influence of intercropping ratio, phased management of nutrient solution concentration and the time of pre-harvest light supplementation on target plants. In this paper, the results showed that the optimal combination of factors in the cultivation management mode was as follows: the intercropping ratio of lettuce and cherry radish was 2:1; the nutrient solution was supplied by 1/2 standard concentration in the early stage and in the week before harvest in stages, and standard concentration in the middle stage; and the time of pre-harvest light supplementation was 48h. High yield, high quality, and lower nitrate content in the edible parts were found for lettuce in optimal cultivation management mode, which meant that the optimization was obvious. Thats to say, the cultivation management mode provides theoretical basis and reference for the study of soilless cultivation of high quality leafy vegetables with low nitrate. 1Key words: lettuce; aeroponics; intercropping; cultivation management mode1收稿日期： 2019-08-07 修回日期： 2019-09-29 基金項(xiàng)目：吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（ 20170204020N Y） 作者簡(jiǎn)介：張蕾（ 1979），女，副教授，主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)研究， E-mail： z_leijlu.edu.cn 通 信 作者：于海業(yè)（ 1963），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境調(diào)控與節(jié)能技 術(shù)研究， E-mail： haiyejlu.edu.cn 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時(shí)間：2020-02-20 10:52:00網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1964.S.20200219.2209.018.html0引言 氣霧培（ Aeroponics）作為一種新興的無(wú)基質(zhì)無(wú)土栽培方式，具有 節(jié)水、 增產(chǎn)增效等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái) 設(shè)施 農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 1。生菜 作為 世界 最 主要的溫室蔬菜之一，是 氣霧 栽培 中 葉菜類(lèi)的典型代表，其生長(zhǎng)周期短、抗病蟲(chóng)害能力強(qiáng)。 硝酸鹽（ NO3-） 是植物生長(zhǎng) 以及 發(fā)育的重要 氮源之一，對(duì)植物生長(zhǎng)代謝 有較大 影響 2。以 氣霧培和水培 方式種植的生菜，其 硝酸鹽含量往往較高 3。雖然 NO3-本身對(duì)人體無(wú)害，但其在體內(nèi)的反應(yīng)和代謝產(chǎn)物（如亞硝胺）對(duì)人體健康的不良影響卻已經(jīng)引起人們的警惕 4。 間作 (Intercropping)是 一種極具潛力的生態(tài)集約化種植模式 。 王曉麗等 5研究表明間作可以 顯著 降低蔬菜體內(nèi) NO3-含量 ； 文獻(xiàn) 6-8研究表明適宜的間作栽培模式和間作比例可顯著提高氣霧培生菜的產(chǎn)量和品質(zhì) ； 課題組前期 對(duì) 生菜與不同葉菜類(lèi)蔬菜的間作 進(jìn)行了 研究，表明 間作具 有明顯降低 NO3-含量的 作用，且與櫻桃蘿卜的間作效果 優(yōu)異 9-11。 營(yíng)養(yǎng)液是氣霧培中植物賴(lài)以生存的關(guān)鍵 12。因此，在氣霧培研究中，營(yíng)養(yǎng)液一直是研究的重要內(nèi)容之一。目前相關(guān)研究主要針對(duì)營(yíng)養(yǎng)液配方的改良，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)液管理方式的研究并不多見(jiàn) 13，但 文獻(xiàn) 14-15研究表明 ， 營(yíng)養(yǎng)液濃度直接影響植物產(chǎn)量和品質(zhì)，并且蔬菜在不同生長(zhǎng)時(shí)期 對(duì) 養(yǎng)分 的 需求也不同 。 可見(jiàn) ， 不同濃度營(yíng)養(yǎng)液分階段供應(yīng)的管理模式十分必要。 近幾年針對(duì)降低蔬菜硝酸鹽含量對(duì)蔬菜采收前短期處理的研究較多 ，采收前的短期調(diào)控具有時(shí)間短 、 成本低 、 效果好等的優(yōu)點(diǎn)，而采收前連續(xù)補(bǔ)光處理是短期調(diào)控中最為有效的調(diào)控措施 16-18，但將采收前連續(xù)補(bǔ)光處理與氣霧培間作及營(yíng)養(yǎng)液管理模式相結(jié)合的研究還未見(jiàn)報(bào)道。 為 優(yōu)化 生菜氣霧栽培管理模式，本文以 “ 意大利 ”全年耐抽薹 生菜（ Lactuca sativa L. var. ramosa Hort.）為研究對(duì)象，在課題組前期研究結(jié)果基礎(chǔ)上，選擇生菜與 “紅丁” 櫻桃蘿卜（ Raphanus sativus）構(gòu)建間作栽培系統(tǒng)， 以間作比例、營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理和采收前連續(xù)補(bǔ)光時(shí)間為處理，采用三因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)三種措施進(jìn)行優(yōu)化 19，利用綜合評(píng)分法 20作為多指標(biāo)正交試驗(yàn)響應(yīng)值的分析方法， 并 結(jié)合驗(yàn)證試驗(yàn) ， 以 確定最優(yōu)栽培管理模式。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì) 1.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 本研究分別于 2018 年 3 月 31日 2018 年 6 月 4 日（春季）及 2018 年 8 月 20 日 -2018年 10 月 25日（秋季） 開(kāi)展優(yōu)化試驗(yàn) ，于 2018 年 10月 30日至 2019 年 1 月 5 日（冬季） 進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn) 。 試驗(yàn) 在吉林大學(xué)南嶺校區(qū)玻璃溫室（ 43°51'05N、 125°1951E）內(nèi) 進(jìn)行 （圖 1）。溫室 內(nèi)春季白天 和夜晚 溫度 分別 在 (25±5) 和 (15±5) ，為防止光照過(guò)強(qiáng)，在 11:00 14:00開(kāi)啟溫室遮陽(yáng)控制系統(tǒng)，白天光照 強(qiáng)度 范圍為 (75125) mol/(m2·s )。秋季白天 和夜晚 溫度分別 在 (20±4) 和 (16±4) ，秋季光照 強(qiáng)度 范圍為 (5580) mol/(m2·s )。冬季白天 和夜晚溫度 分別 在 (18±4) 和 (12±4) ，冬季光照 強(qiáng)度 范圍為 (5080) mol/(m2·s )。 1.1.2 栽培管理 營(yíng)養(yǎng)液大量元素采用日本園試配方，微量元素采用霍格蘭德通用配方。所有試驗(yàn)單元每天傍晚測(cè)試并調(diào)節(jié) pH 值一次，保持 pH值 在 5.86.2；不同試驗(yàn)單元按照各自營(yíng)養(yǎng)液濃度要求，每天傍晚測(cè)試并調(diào)節(jié) 電導(dǎo)率 （ Electrical conductivity, EC） 一次，控制在各 處理的初始 濃度 ±100 S/cm 的范圍內(nèi)。移栽后，栽培周期 30 d，劃分為 3 個(gè)生長(zhǎng)階段：定植第 110 d 為前期 ，第 11 d 至采收前一周為中期，采收前一周至第 30 d 為后期。試驗(yàn)氣霧栽培箱尺寸為53 cm×37 cm×23 cm，每箱可種植 12株植株，株距為 12 cm。 設(shè)置循環(huán)噴霧定時(shí)器，白天為每間隔 15 min 噴施 15 min，夜間為每間隔 45 min 噴施 5 min。 1.1.3 試驗(yàn)方案 表 1 試驗(yàn)因素水平表 Tab.1 Factor and level table of orthogonal test 水平 生菜與櫻桃蘿卜間作比例 A 營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理模式 B 采收前補(bǔ)光處理時(shí)間 C/h 1 1:1 1s:1s:1s* 0 2 2:1 1/2s:1s:1/2s 24 3 3:1 1/4s:1s:1/4s 48 注： s*代表營(yíng)養(yǎng)液， s前的數(shù)字代表營(yíng)養(yǎng)液濃度倍數(shù)，：分隔的三個(gè)部分代表 3個(gè)生長(zhǎng)階段，下同。 表 2 正交試驗(yàn)方案 Tab.2 Scheme of orthogonal test 試驗(yàn)號(hào) 生菜與櫻桃蘿卜間作比例 A 營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理模式 B 采收前補(bǔ)光處理時(shí)間 C/h 1 1:1 1s :1s:1s 0 2 1:1 1/2s:1s:1/2s 24 3 1:1 1/4s:1s:1/4s 48 4 2:1 1s:1s:1s 24 5 2:1 1/2s:1s:1/2s 48 6 2:1 1/4s:1s:1/4s 0 7 3:1 1s:1s:1s 48 8 3:1 1/2s:1s:1/2s 24 9 3:1 1/4s:1s:1/4s 0 10 生菜單作 1s 0 3 個(gè)試驗(yàn)因素分別選擇生菜與櫻桃蘿卜間作比例（ 植株 數(shù)量比 A） ； 營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理模式 B，每個(gè)試驗(yàn)單元總營(yíng)養(yǎng)液量均為 20 L，試驗(yàn)組按照 3 個(gè)生長(zhǎng)階段逐次添加 6、 8、6 L 的營(yíng)養(yǎng)液量，對(duì)照組從試驗(yàn)開(kāi)始，一次性加入 20 L 營(yíng)養(yǎng)液； 采收前補(bǔ)光 處理時(shí)間 C，補(bǔ)光的光照強(qiáng)度控制在 7585 mol/(m2·s )。不同因素各設(shè)定 3 個(gè)水平，具體如表 1 所示。每輪試驗(yàn)采用 3 因素 3 水平 L9(34)正交表 20，設(shè)置如表 2 所示的 10個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù) 3 次，共 30個(gè)試驗(yàn)單元。其中，處理 10為生菜單作， 營(yíng)養(yǎng)液為傳統(tǒng)供液方式，采收前不補(bǔ)光處理作為對(duì)照組 。每個(gè)處理重復(fù) 3 次，共 30個(gè)試驗(yàn)單元。 (a) (b) 圖 1 栽培試驗(yàn) Fig.1 Experiments in cultivation 1.2 測(cè)量指標(biāo)及方法 為減少人為干擾對(duì)栽培系統(tǒng)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響， 30 d 栽培周期結(jié)束后，統(tǒng)一采收并測(cè)量相關(guān)指標(biāo)，各指標(biāo)為每個(gè)試驗(yàn)單元隨機(jī)選取 3 株生菜測(cè)量的平均值。 （ 1） 鮮 質(zhì)量 ：稱(chēng) 量 法 。 （ 2）干 質(zhì)量 ： 先 將 生菜葉片（地上部分）放入 85 真空干燥箱（ DZF-6050 型 ，中國(guó)上海） 干燥 至恒 質(zhì)量 ， 再 采用電子天平（ ME104E 型 ，瑞士） 進(jìn)行稱(chēng) 量 。 （ 3） 最大 葉面積： 利用 葉面積儀（ Yaxin-1242 型 ，中國(guó)北京） 測(cè)量 每 株 植株 最大的 3片葉片 的單葉面積， 然后 求和取其平均值，用 其平均值 表示生菜每株 最大 葉面積 。 （ 4） NO3-含量： 利用 NO3-與 水楊酸 21反應(yīng)后進(jìn)行 比色測(cè)定 ，選取生菜植株整株葉片洗凈，用濾紙吸干水分后將葉片剪碎混勻，稱(chēng)取 23g 作為一個(gè)樣本，每株植株重復(fù) 3 個(gè)樣本 。 （ 5）可溶性糖含量： 利用 蒽酮 與糖 22反應(yīng)后 進(jìn)行比色測(cè)定 ，選取生菜植株整株葉片洗凈，用濾紙吸干水分后將葉片剪碎混勻，稱(chēng)取 0.5g 作為一個(gè)樣本，每株植株重復(fù) 3 個(gè)樣本 。 （ 6）可溶性蛋白含量： 利用 考馬斯亮藍(lán) G-250 與蛋白質(zhì)結(jié)合后 21進(jìn)行 比色 測(cè)定 ，選取生菜植株整株葉片洗凈，用濾紙吸干水分后將葉片剪碎混勻，稱(chēng)取 0.10.3g 作為一個(gè)樣本，每株植株重復(fù) 3 個(gè)樣本 。 1.3 數(shù)據(jù)分析與計(jì)算 采用 SPSS Statistics 22.0、 Minitab 19、 Origin 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖。 2 結(jié)果與分析 2.1 不同組合處理對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響 如表 3 所示，與處理 10相比，不同組合處理下生菜鮮 質(zhì)量 和葉面積均高于 處理 10，其中，鮮 質(zhì)量 最高增加了 34.54 g/株， 最大 葉面積最高增加了 76.9cm2/株 ；除處理 9 的生菜干質(zhì)量 略低于對(duì)照組外，其他試驗(yàn)組均高于對(duì)照組?？梢?jiàn)，間作比例過(guò)大，營(yíng)養(yǎng)液前、后期氮鉀 濃度過(guò)低對(duì)生菜干物質(zhì)的積累產(chǎn)生影響，這與張小明等 7和王軍君等 23的研究結(jié)果相符。 表 3 不同組合處理生菜生長(zhǎng)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果 Tab.3 Results of test on growth index of lettuce 試驗(yàn)號(hào) 春季 秋季 鮮 質(zhì)量 /(g·株 -1) 干 質(zhì)量 /(g·株 -1) 最大 葉面積 / (cm2·株 -1) 鮮 質(zhì)量 /(g·株 -1) 干 質(zhì)量 /(g·株 -1) 最大 葉面積 / (cm2·株 -1) 1 64.56bc 3.25a 153.9bcd 19.43cd 0.70d 84.4b 2 73.05ab 3.46a 170.4abc 21.88bc 0.97cd 85.4b 3 48.35d 2.64b 143.3cde 15.73de 0.82cd 65.1e 4 69.04abc 3.42a 151.8cd 25.99ab 1.10bc 71.3d 5 76.48a 3.54a 195.1a 29.04a 1.46ab 96.5a 6 46.09d 2.46b 124.7de 19.27cde 0.79cd 68.9de 7 49.90d 2.60b 150.7cd 26.64a 1.51a 94.7a 8 62.74c 3.53a 183.8ab 21.41c 0.93cd 76.6c 9 43.89d 2.43b 132.6de 19.66cd 0.87cd 66.1e 10 41.94d 2.44b 118.2e 15.06e 0.64d 66.9de 注：不同小寫(xiě)字母表示在 P 0.05水平差異顯著，下同。 生菜鮮 質(zhì)量 、干 質(zhì)量 及葉面積均屬于 正向 指標(biāo) 24，利用宋明順等 25所述的均值化法計(jì)算生菜生長(zhǎng)指標(biāo)各因素響應(yīng)值的均值與極差，結(jié)果如表 4 所示。生菜的生長(zhǎng)指標(biāo)極差隨因素A、 B、 C 的變化均為先增大后減小，因素 A、 B 的優(yōu)水平均為： A2、 B2， 因素 C 的優(yōu)水平因季節(jié)的變化存在差異，在春、秋季節(jié)其優(yōu)水平分別為： C2、 C3。 對(duì)各因素響應(yīng)值進(jìn)一步進(jìn)行方差分析，得出試驗(yàn)因素 B 對(duì)生菜生長(zhǎng)指標(biāo)影 響最顯著，其 P 值均 小于 0.001； 因素 A為顯著因素，其 P 值均小于 0.05；而因素 C 在春季不顯著其 P 值大于 0.05，而在秋季顯著其 P 值小于 0.01。 因此 ， 對(duì)于生長(zhǎng)指標(biāo)而言，最主要因素為因素 B，其最優(yōu)的氣霧培栽培管理模式 為處理 5，即： A2、 B2、 C3 組合 。 表 4 生菜生長(zhǎng)指標(biāo)正交試驗(yàn)均值響應(yīng) Tab. 4 Average response of orthogonal test on growth index of lettuce 水平 因素 (春季 ) 因素 （秋季） A B C A B C 1 3.07 3.02 2.98 2.73 3.30 2.73 2 3.12 3.52 3.04 3.29 3.36 2.99 3 2.82 2.46 2.99 3.18 2.54 3.48 極差 0.30 1.06 0.06 0.56 0.82 0.75 主次因素排序 2 1 3 3 1 2 2.2 不同組合處理對(duì)生菜品質(zhì)的影響 如表 5 所示，與處理 10 相比，不同組合處理下生菜葉片硝酸鹽含量均有所下降，可溶性糖含量、可溶性蛋白含量則均有所增加。生菜葉片 硝酸鹽 含量最高分別降低了1299.44mg/kg和 1528.54mg/kg，可溶性糖含量最高分別增加了 1.02 和 1.27 個(gè)百分點(diǎn) ，可溶性蛋白含量最高分別增加了 1.53mg/g 和 2.13mg/g?？梢?jiàn)，不同間作氣霧培處理對(duì)提高生菜品質(zhì)具有促進(jìn)作用，這與賀志文等 26和 BIAN 等 27的研究結(jié)果相符。 表 5 不同組合處理生菜品質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果 Tab. 5 Intuitive analysis on quality index of lettuce 試驗(yàn)號(hào) 春季 秋季 硝酸鹽 / (mg·kg-1) 可溶性糖 /% 可溶性蛋白 / (mg·g-1) 硝酸鹽 / (mg·kg-1) 可溶性糖 /% 可溶性蛋白 / (mg·g-1) 1 2777.37b 1.32bc 4.67cd 2729.84b 1.35de 4.75e 2 2435.25cd 1.78a 5.10bc 2502.52bc 1.57cd 5.13d 3 1953.41e 1.19cd 5.53ab 1889.45de 1.86ab 5.59c 4 2059.03e 1.38bc 4.93c 1993.26de 1.68bc 6.14b 5 2015.39e 1.68ab 5.77a 1695.69e 2.08a 6.77a 6 2653.01bc 1.23cd 4.77cd 2526.41bc 1.10ef 4.63e 7 2561.37bcd 1.41abc 4.59cd 1991.69de 1.85ab 6.02b 8 2257.44de 1.24cd 4.67cd 2216.30cd 1.42d 4.72e 9 2012.99e 0.93de 4.83c 1865.07de 1.08f 5.54c 10 3252.85a 0.76e 4.24d 3224.23a 0.81g 4.64e 生菜葉片可溶性糖 和 可溶性蛋白含量屬于 正向 指標(biāo)，生菜葉片 硝酸鹽 含量屬于 逆向 指標(biāo)，對(duì) 逆向 指標(biāo)正向化后 24，利用宋明順等 25所述的均值化法計(jì)算生菜品質(zhì)指標(biāo)各因素響應(yīng)值的均值與極差，結(jié)果如表 6 所示。生菜的品質(zhì)指標(biāo)極差均為因素 C 最大，因素 A 和 B極差相差不大，因素 A、 B、 C 的優(yōu)水平均為 A2、 B2、 C3；對(duì)各因素響應(yīng)值進(jìn)一步進(jìn)行方差分析，得出試驗(yàn)因素 C 均對(duì)生菜品質(zhì)指標(biāo)影響最顯著，其 P 值均 小于 0.001，因素 A 和 B 皆均為顯著因素，其 P 值范圍為 0.0010.05。因此，對(duì)于生菜品質(zhì)指標(biāo)而言，最主要因素為因素 C， 其最優(yōu)的氣霧培栽培管理模式為 處理 5，即： A2、 B2、 C3 組合 。 表 6 生菜品質(zhì)指標(biāo)正交試驗(yàn) 均值響應(yīng) Tab.6 Average response of orthogonal test on quality index of lettuce 水平 因素 (春季 ) 因素 （秋季） A B C A B C 1 1.04 0.89 0.77 0.85 1.03 0.52 2 1.12 1.23 1.06 1.14 1.10 0.96 3 0.84 0.88 1.17 0.98 0.85 1.49 極差 0.28 0.35 0.41 0.29 0.25 0.97 主次因素排序 3 2 1 2 3 1 3 驗(yàn)證試驗(yàn) 為驗(yàn)證正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果，對(duì)最優(yōu)栽培組合模式處理 5（ T），并以生菜單作作為對(duì)照試驗(yàn)（ CK）進(jìn)行栽培試驗(yàn)。每處理重復(fù) 3 箱， 30 d 栽培周期結(jié)束后，統(tǒng)一采收并測(cè)量相關(guān)指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果如圖 2 所示?？梢钥闯?，最優(yōu)栽培組合模式下生菜生長(zhǎng)指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)均有明顯的優(yōu)勢(shì)，其生菜生長(zhǎng)指標(biāo)（鮮 質(zhì)量 、干 質(zhì)量 、 最大 葉面積）分別平均提高了 36.82%、42.34%、 31.69%，品質(zhì)指標(biāo)中可溶性糖和可溶性蛋白分別平均提高了 49.48%、 24.84%，硝酸鹽含量平均降低了 41.97%。因此，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果顯示：優(yōu)化效果明顯， 該組合栽培管理模式下 栽培的生菜 具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，且可顯著降低生菜葉片硝酸鹽含量等優(yōu)點(diǎn)。 圖 2 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果 Fig.2 Results of verification test 4 討論 從研究結(jié)果可以看出，間作比例 A、 營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理 B、 采收前補(bǔ)光處理 C 均可調(diào)節(jié)生菜生長(zhǎng)代謝，受自然界物種間化感作用啟發(fā) 28，將間作引入無(wú)土栽培，達(dá)到了提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的效果，與已有間作研究結(jié)果一致 29。在生菜栽培 體系中增加櫻桃蘿卜后，生菜對(duì)硝態(tài)氮的吸收受到限制，使生菜葉片 NO3-含量得到一定程度的控制；隨間作比例的變化，其 NO3-含量的差異性被放大。已有研究報(bào)道，采收前補(bǔ)光條件下植物體內(nèi)糖和淀粉的積累量顯著增加 30，通過(guò)促進(jìn)植物體內(nèi)氮素代謝關(guān)鍵酶的合成，從而影響植物體內(nèi) NO3-含量的積累 27，有利于提高生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，這與本研究的結(jié)果一致。同時(shí)，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)養(yǎng)分需求不同 31，因此不同濃度營(yíng)養(yǎng)液的分階段供應(yīng)不僅更加有利于植物生長(zhǎng)，并且節(jié)約水源與肥料。避免了傳統(tǒng)供液方式易導(dǎo)致隨氣霧培天數(shù)的增加使?fàn)I養(yǎng) 液中養(yǎng)分元素比例嚴(yán)重失調(diào) 10，從而影響植物生長(zhǎng)以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸和代謝等。 生長(zhǎng)指標(biāo)中，生菜 葉片 所有指標(biāo)均存在顯著性差異，說(shuō)明此種優(yōu)化模式對(duì)生菜生長(zhǎng)有顯著的影響。本研究在東北地區(qū)日光溫室中進(jìn)行，其環(huán)境因素因季節(jié)的變化差異顯著，尤其是光照和溫度，導(dǎo)致本研究中春季 、 秋季和冬季生菜生長(zhǎng)指標(biāo)表現(xiàn)出明顯的差別，這與方舒玲等 32和 LEE 等 33的研究結(jié)果相符。 本試驗(yàn)中 春季和秋季優(yōu)化的栽培模式結(jié)果幾乎一致，因素 A 和 B 差異顯著且優(yōu)水平均為 A2 和 B2， 因素 C 在春季差異不顯著而秋季差異顯著，但春季和秋季因素 C 均不是正 交優(yōu)化中的最主要因素。 這可能與東北地區(qū) 日光 溫室內(nèi)春季和秋季光照不同有關(guān)，東北地區(qū)日光溫室秋冬季受弱光脅迫，對(duì)蔬菜光合、產(chǎn)量等產(chǎn)生影響，而弱光下補(bǔ)光措施對(duì)植物更加敏感，這與王雙喜 等 34的研究相符。品質(zhì)指標(biāo)中，生菜 葉片對(duì)采收前補(bǔ)光 處理 C 這一因素表現(xiàn)出極顯著差異，其優(yōu)水平為采收前補(bǔ)光 48 h，即 C3。說(shuō)明采收前補(bǔ)光這一措施對(duì)生菜品質(zhì)的影響更大，這與 BIAN 等 27的研究一致，并且間作比例 A 和營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理 B 這兩因素皆為生菜生長(zhǎng)和品質(zhì)的顯著因素，且優(yōu)水平均為A2 和 B2。因此，本研究的優(yōu)化組合為： A2、 B2、 C3。 5 結(jié)論 （ 1） 間作比例、營(yíng)養(yǎng)液分階段供應(yīng)以及采收前補(bǔ)光時(shí)間是影響生菜生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)的可控因素，選擇合理的栽培管理模式不僅可以提高生菜的產(chǎn)量及品質(zhì)，并且可以有效降低氣霧培生菜的 NO3-含量。 （ 2） 春秋兩季分別開(kāi)展正交試驗(yàn)，通過(guò)將結(jié)果轉(zhuǎn) 換 為綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，從而建立基于多指標(biāo)正交試驗(yàn)的綜合評(píng)價(jià)模型， 并確定了試驗(yàn)最優(yōu)方案為 均為 ： A2、 B2、 C3 因素水平組合，即 生菜與櫻桃蘿卜間作比例為 2:1；營(yíng)養(yǎng)液濃度分階段管理為前期供應(yīng) 1/2 倍標(biāo)準(zhǔn)濃度營(yíng)養(yǎng)液，中期供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)濃度營(yíng)養(yǎng)液， 后期 供應(yīng) 1/2 倍標(biāo)準(zhǔn)濃度營(yíng)養(yǎng)液；采收 前連續(xù)補(bǔ)光 48h，此組合處理的栽培管理模式效果優(yōu)異。 （ 3） 最優(yōu)栽培 管理 模式下，生菜生長(zhǎng)指標(biāo)（鮮 質(zhì)量 、干 質(zhì)量 、葉面積）分別平均提高了 36.82%、 42.34%、 31.69，表明此模式栽培的生菜產(chǎn)量增加顯著；可溶性糖和可溶性蛋白分別平均提高了 49.48%、 24.84%， NO3-含量平均降低了 41.97%， 表明此模式栽培的生菜品質(zhì)較好。 參 考 文 獻(xiàn) 1 KANIKA 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