收 稿 日 期 2020 08 06 修 回 日 期 2020 10 22 基 金 項 目 云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃項目 2018FD087 紅河學(xué)院科研基金博碩專項 XJ17B07 XJ17B08 作 者 簡 介 李 杰 男 講師 研究方向為設(shè)施作物栽培與環(huán)境調(diào)控 E mail gsau23 通 信 作 者 楊 萍 女 講師 主要從事植物營養(yǎng)研究 E mail gsau123 蕹菜 Ipomoea aquaticForsk 又名空心菜 屬旋 花科一年生或多年蔓生草本植物 1 由于蕹菜耐 熱 因此可以在高溫季節(jié)進(jìn)行生產(chǎn) 同時 蕹菜具 有生長周期短 可以重復(fù)采收的優(yōu)點 是設(shè)施水培 種植的主要葉菜之一 2 水培是將作物直接種植在營養(yǎng)液中 通過對營 養(yǎng)液組分調(diào)控以實現(xiàn)養(yǎng)分充足供應(yīng) 進(jìn)而增強(qiáng)作物 長勢 促進(jìn)其產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的改善 3 4 營養(yǎng)液 的電導(dǎo)率 EC 是水培營養(yǎng)液管理中最重要的調(diào)控 參數(shù)之一 EC值的高低反映了營養(yǎng)液的營養(yǎng)水平 5 不 同 電 導(dǎo) 率 營 養(yǎng) 液 對 蕹 菜 生 長 品 質(zhì) 及 產(chǎn) 量 的 影 響 李 杰 楊 萍 紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 云南蒙自 661100 摘 要 為研究營養(yǎng)液濃度對蕹菜生長 品質(zhì)和產(chǎn)量的影響 篩選出適合蕹菜水培的營養(yǎng)液濃度 本試驗以蕹菜為材 料 采用營養(yǎng)液水培法 以自來水為對照 CK 設(shè)4個營養(yǎng)液電導(dǎo)率 EC 處理 分別為EC 1 0 EC 1 5 EC 2 0和 EC 2 5mS cm 1 結(jié)果表明 EC 1 5mS cm 1 時蕹菜株高顯著高于CK 該處理下蕹菜的株高 莖粗 葉長和葉寬均 為最大 EC 1 5mS cm 1 時蕹菜葉片葉綠素含量顯著高于其他各處理 蕹菜根系活力顯著高于EC 2 5mS cm 1 和 CK EC 1 5 mS cm 1 時蕹菜可溶性蛋白和維生素 C含量最高 蕹菜硝酸鹽含量以 CK最低 EC 2 5 mS cm 1 最 高 且顯著高于其他各處理 同時 EC 1 5mS cm 1 顯著增加了蕹菜單株質(zhì)量和產(chǎn)量 綜上所述 供試4個營養(yǎng)液 濃度中 采用1 5mS cm 1 營養(yǎng)液最適合水培蕹菜的生產(chǎn) 關(guān)鍵詞 蕹菜 營養(yǎng)液 電導(dǎo)率 品質(zhì) 產(chǎn)量 中圖分類號 S636 9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 文章編號 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 中國 國 瓜 瓜菜 菜 2020 33 12 82 86 試驗研究 82 第12期 等 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液對蕹菜生長 品質(zhì)及產(chǎn)量的影響 試驗研究 直接影響水培作物的生長發(fā)育 產(chǎn)量和品質(zhì) 6 研 究表明 EC值過高會降低產(chǎn)量 造成果實畸形 EC 值過低會造成養(yǎng)分虧缺 影響作物生長 7 周廬萍 等 8 認(rèn)為較高的電導(dǎo)率營養(yǎng)液有助于提高菊花地 上 地下部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量 同時提高了光合速 率 隨著水培技術(shù)的發(fā)展 研究者對營養(yǎng)配方進(jìn)行 調(diào)整 從而演變出許多適合植物生長的配方 認(rèn)為 營養(yǎng)液配方具有一定的通用性 改變一種營養(yǎng)液中 元素的數(shù)量和比例 可適用于幾種植物的生長 9 戴必勝等 10 通過對水仙花的研究得出 用霍格蘭營 養(yǎng)液培育出的植株根系發(fā)達(dá) 葉片鮮綠 開花數(shù)和 花朵直徑都比對照多而大 段萍 11 通過改變霍格蘭 營養(yǎng)液的濃度進(jìn)行富貴竹的水培 得出 1 2劑量的 霍格蘭營養(yǎng)液更有利于其生長 目前 蕹菜水培生產(chǎn)上尚無專用營養(yǎng)液 多采 用荷蘭溫室營養(yǎng)液配方 5 但適宜的營養(yǎng)液濃度尚 不明確 因此 本試驗設(shè)置不同EC營養(yǎng)液 通過研 究水培蕹菜的生長 品質(zhì)和產(chǎn)量的變化規(guī)律 探求 適宜其生長的營養(yǎng)液濃度 為水培蕹菜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 材料 供試蕹菜品種為 閩都三叉蕹菜 由福州立信 種苗公司提供 用128孔穴盤 規(guī)格 上口徑35mm 下口徑30mm 深度40mm 外形545mm 280mm 育苗 每穴播2粒種子 播種前先用0 1 的高錳酸鉀 對種子表面消毒 基質(zhì)為 V 草炭 V 珍珠巖 V 蛭石 3 1 1 的混合基質(zhì) 1 2 方法 試驗于 2019年 5 7月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院南 口基地溫室內(nèi)進(jìn)行 試驗共設(shè) 5個處理 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 自來水對照 CK 采用隨 機(jī)區(qū)組設(shè)計 每個處理 3次重復(fù) 每個重復(fù) 30株 于2019年5月育苗 待幼苗 拉十字 時開始間苗 每穴保留1株 將穴盤統(tǒng)一放到玻璃溫室 并將溫 度控制在20 25 2019年6月1日 蕹菜3葉1 心期 開始定植 采用基地溫室的水培系統(tǒng) 水培槽長 550 cm 寬 8 4 cm 深 10 cm 水培槽離地面 80 cm 每個水 培槽有30個孔 每個孔配套1個定植杯 定植杯上 口徑 3 cm 下口徑 2 6 cm 深度 4 5 cm 營養(yǎng)液水 源為基地灌溉用的自來水 其EC值為0 418mS cm 1 pH為 7 7 定植后每天測 1次電導(dǎo)率和 pH值 pH 控制在6 2 6 5 試驗使用的基礎(chǔ)營養(yǎng)液為荷蘭溫室配方 營養(yǎng) 液包含四水硝酸鈣886mg L 1 硝酸鉀303mg L 1 硫酸銨 33 mg L 1 磷酸二氫鉀 204 mg L 1 硫酸鉀 218 mg L 1 七水硫酸鎂 247 mg L 1 乙二胺四乙酸 二鈉鐵 30 mg L 1 硼酸 2 86 mg L 1 硫酸錳 2 13 mg L 1 硫酸鋅0 22mg L 1 硫酸銅0 22mg L 1 鉬 酸銨 0 02 mg L 1 定植后 30 d開始測定蕹菜的生 長指標(biāo) 生理指標(biāo)和品質(zhì) 并稱量每個處理的單株 質(zhì)量 統(tǒng)計小區(qū)產(chǎn)量 1 3 項目測定 營養(yǎng)液的 pH值采用 DZ 01型酸度計 上海隆 拓公司 測定 EC值采用DDS 11A型電導(dǎo)儀 上海 隆拓公司 測定 定植后第 30天用卷尺測定株高 根莖交界處到莖尖距離 用游標(biāo)卡尺測定莖粗 莖基部 1 cm處的直徑 隨機(jī)選取植株從上到下 第6片葉 用卷尺測量葉長 葉腋到葉尖距離 和葉 寬 葉片最寬處 每個處理3次重復(fù) 每個重復(fù)測 量 5株 采用手持式 SPAD 502葉綠素計 日本 KONICAMINOLTA公司生產(chǎn) 測定葉綠素 SPAD 值 根系活力采用 TTC還原法測定 9 可溶性蛋 白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G 250染色法測定 維生 素C含量和硝酸鹽含量采用分光光度法測定 均參 照鄒琦 12 的方法 采收后稱量單株質(zhì)量 并統(tǒng)計小 區(qū)產(chǎn)量 1 4 數(shù)據(jù)分析 運用 Microsoft Excel 2019軟件處理數(shù)據(jù)并作 圖 用SPSS20 0軟件進(jìn)行方差分析 并采用單因素 方差分析 ANOVA 比較不同數(shù)據(jù)組間的差異顯著 性 數(shù)據(jù)表示為平均值 SE 2 結(jié)果與分析 2 1 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液對蕹菜生長的影響 從圖1可以看出 營養(yǎng)液處理下蕹菜的株高均 顯著高于自來水 CK 不同EC營養(yǎng)液處理間沒有 顯著差異 EC 1 5 mS cm 1 處理下蕹菜的莖粗最 大 且顯著高于 CK 與其他處理無顯著差異 CK EC 1 0 EC 2 0和 EC 2 5 mS cm 1 間無顯著差 異 EC 1 5 mS cm 1 蕹菜葉長最大 且顯著高于 CK 與其他處理無顯著差異 CK EC 1 0 EC 2 0 和 EC 2 5 mS cm 1 間蕹菜葉長無顯著差異 蕹菜 葉寬的變化規(guī)律與葉長的相似 以EC 1 5mS cm 1 葉寬最大 李 杰 83 中 國 瓜 菜 第33卷 試驗研究 2 2 不 同 電 導(dǎo) 率 營 養(yǎng) 液 對 蕹 菜 葉 綠 素 和 根 系 活 力 的影響 從圖 2可以看出 CK處理蕹菜葉綠素 SPAD 值最低 EC 1 5mS cm 1 葉綠素SPAD值最高 且顯 著高于其他營養(yǎng)液處理 就蕹菜的根系活力而言 EC 1 5 mS cm 1 根系活力最強(qiáng) EC 1 0 EC 1 5和 EC 2 0 mS cm 1 間無顯著差異 且均顯著高于 CK 和 EC 2 5 mS cm 1 CK與 EC 2 5 mS cm 1 沒有顯 著差異 2 3 不 同 電 導(dǎo) 率 營 養(yǎng) 液 對 蕹 菜 可 溶 性 蛋 白 質(zhì) 維 生 素C 和硝酸鹽含量的影響 從表 1可知 EC 1 5 mS cm 1 蕹菜可溶性蛋白 質(zhì)含量最高 且顯著高于其他處理 EC 1 0 EC 2 0 EC 2 5mS cm 1 間無顯著差異 但EC 1 0mS cm 1 顯著高于CK CK處理下蕹菜可溶性蛋白質(zhì)含量最 低 EC 1 5 mS cm 1 蕹菜維生素 C含量最高 與 EC 2 0 mS cm 1 無顯著差異 但顯著高于 CK EC 1 0和EC 2 5mS cm 1 CK EC 1 0和EC 2 5mS 圖 1 不 同 電 導(dǎo) 率 營 養(yǎng) 液 處 理 對 蕹 菜 生 長 的 影 響 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 圖 2 不 同 電 導(dǎo) 率 營 養(yǎng) 液 處 理 對 蕹 菜 葉 綠 素 和 根 系 活 力 的 影 響 EC mS cm 1 表1 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液處理對蕹菜可溶性蛋白質(zhì) 維生素C 和硝酸鹽含量的影響 EC mS cm 1 1 0 1 5 2 0 2 5 CK w 可溶性蛋白質(zhì) mg 100g 1 2 70 0 28ab 4 23 0 57a 3 15 0 09ab 2 69 0 32ab 2 00 0 14b w 維生素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 硝酸鹽 mg kg 1 548 1 10 72cd 634 2 4 05c 970 1 20 97b 1350 7 77 11a 437 8 9 10d 注 同列不同小寫字母表示處理間在0 05水平差異顯著 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 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液對蕹菜生長 品質(zhì)及產(chǎn)量的影響 試驗研究 cm 1 間無顯著差異 蕹菜硝酸鹽含量以 CK最低 EC 2 5 mS cm 1 最高 且顯著高于其他各處理 隨 EC值的增大而逐漸增大 EC 1 0mS cm 1 和CK無 顯著差異 EC 1 0mS cm 1 與EC 1 5mS cm 1 無顯 著差異 除EC 1 0mS cm 1 外 其他各處理的蕹菜 硝酸鹽含量均顯著高于CK 2 4 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液對蕹菜產(chǎn)量的影響 從表2可知 EC 1 5mS cm 1 的單株質(zhì)量最高 且顯著高于其他各處理 EC 2 0 EC 2 5mS cm 1 顯 著高于CK 與EC 1 0mS cm 1 無顯著差異 就不 同EC營養(yǎng)液對蕹菜產(chǎn)量而言 以EC 1 5mS cm 1 最高 以CK處理產(chǎn)量最低 EC 1 5mS cm 1 顯著高 于其他各處理 EC 1 0 EC 2 0 EC 2 5mS cm 1 間 無顯著差異 EC 2 0和EC 2 5mS cm 1 顯著高于 CK 表2 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液處理對蕹菜產(chǎn)量的影響 EC mS cm 1 CK 1 0 1 5 2 0 2 5 單株質(zhì)量 g 74 0 4 05c 89 1 6 45bc 118 3 5 97a 94 1 3 06b 93 4 5 22b 產(chǎn)量 g 2219 9 121 47c 2671 6 193 55bc 3548 2 178 95a 2821 5 91 91b 2802 1 156 68b 3 討論與結(jié)論 在水培蔬菜生產(chǎn)中 營養(yǎng)液為植物的生長發(fā)育 提供養(yǎng)分和水分 營養(yǎng)液EC值過低或過高都會影 響蔬菜作物的正常生長 EC過低導(dǎo)致養(yǎng)分不足 過 高則產(chǎn)生鹽害 還會引起葉菜中硝酸鹽的積累 影 響蔬菜品質(zhì) 6 本試驗研究表明 營養(yǎng)液處理的蕹 菜株高和莖粗均顯著高于自來水 CK 但EC值超 過1 5mS cm 1 時莖粗減小 存在徒長的現(xiàn)象 隨著 營養(yǎng)液 EC值的增大 葉長和葉寬呈先增大后減小 的趨勢 說明隨著營養(yǎng)液中離子濃度發(fā)生改變 低 濃度營養(yǎng)液因養(yǎng)分不足造成蕹菜植株形態(tài)指標(biāo)減 小 EC值為1 5mS cm 1 時 株高 莖粗 葉長和葉寬 均最大 繼續(xù)增大 EC值后各項形態(tài)指標(biāo)又開始下 降 梁崢等 13 在水培蕹菜的研究中也表明 低水平 EC營養(yǎng)液處理下蕹菜的株高 莖粗均明顯降低 蕹 菜的生長受阻 張二震等 6 在苦菊上的研究結(jié)果與 本試驗結(jié)果一致 葉綠素是主要的光合色素 是構(gòu)成植株干物質(zhì) 積累的主要因素 也是各種生理和水肥條件的綜合 反映 14 根系活力能夠客觀反映植物根系生命活動 水平 也可以反映植物個體的生長情況 營養(yǎng)狀況 和產(chǎn)量水平 15 本研究結(jié)果表明 EC 1 5 mS cm 1 的葉綠素SPAD值顯著高于其他各處理 說明營養(yǎng) 液 EC值低于或者高于 1 5 mS cm 1 均會顯著降低 蕹菜葉綠素SPAD值 影響其光合作用和干物質(zhì)的 積累 同時 各處理的根系活力以EC 1 5mS cm 1 最高 當(dāng)EC值為2 5mS cm 1 時顯著降低了蕹菜根 系活力 可溶性蛋白質(zhì) 維生素C和硝酸鹽含量是反映 蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo) 16 本試驗結(jié)果表明 營 養(yǎng)液EC值過大或過小均會降低葉片中可溶性蛋白 質(zhì)含量 EC 1 5mS cm 1 的可溶性蛋白質(zhì)含量最高 說明適宜的營養(yǎng)液濃度促進(jìn)了葉片中氨基酸的形 成 有利于特征芳香物質(zhì)的合成 提高了蕹菜的風(fēng) 味品質(zhì) 本研究結(jié)果表明 隨著EC值的增大 維生 素 C含量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢 EC 1 5 mS cm 1 時維生素C含量最高 且顯著高于自來水處理 CK 隨著營養(yǎng)液EC值的增大 顯著增加了葉片 中硝酸鹽含量 營養(yǎng)液EC值越小 其硝酸鹽含量越 小 說明合理的營養(yǎng)液濃度可有效降低蕹菜葉片中 硝酸鹽的積累 提高蕹菜的食用安全性 這與前人 在小白菜 生菜和黃瓜 17 19 上的研究結(jié)果一致 研 究還發(fā)現(xiàn) 在 EC值小于 2 0 mS cm 1 時 維生素 C 含量與硝酸鹽含量變化趨勢相反 主要原因是維生 素 C可以阻止硝酸鹽還原為亞硝酸鹽并抑制胺與 亞硝酸鹽的結(jié)合 20 本試驗中 EC 1 5 mS cm 1 下蕹菜單株質(zhì)量和 產(chǎn)量最大 且顯著高于其他各處理 EC值小于或者 大于 1 5 mS cm 1 均顯著降低了蕹菜單株質(zhì)量和產(chǎn) 量 說明低水平EC值的營養(yǎng)液中養(yǎng)分含量較低 導(dǎo) 致蕹菜無法吸收足夠的養(yǎng)分而使生長和產(chǎn)量受到 嚴(yán)重抑制 綜上所述 營養(yǎng)液EC值為1 5mS cm 1 時有利 于蕹菜植株的生長和產(chǎn)量形成 同時 蕹菜葉片 可溶性蛋白質(zhì)含量和維生素 C含量最高 且硝酸 鹽含量維持在較低的水平 在蕹菜水培生產(chǎn)中可以 推廣應(yīng)用 參考文獻(xiàn) 1 鞏江 倪士峰 趙婷 等 空心菜藥用及保健價值研究概況 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2010 38 21 11124 11125 2 彭世勇 空心菜有機(jī)生態(tài)型基質(zhì)槽培技術(shù) J 上海蔬菜 2019 4 26 27 3 王利春 陳紅 李鋒 等 微酸性電解水有效氯濃度對封閉式水 培空心菜產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 J 北方園藝 2015 15 46 49 4 谷曉華 不同營養(yǎng)液配方對水培苦苣的影響 J 吉林蔬菜 李 杰 85 中 國 瓜 菜 第33卷 試驗研究 2014 3 31 32 5 謝新太 不同配方營養(yǎng)液對水培空心菜的影響 D 貴陽 貴州 師范大學(xué) 2014 6 張二震 劉慧英 溫澤林 等 不同電導(dǎo)率營養(yǎng)液對苦苣生長 產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 J 石河子大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué)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 周廬萍 崔永一 光照強(qiáng)度和營養(yǎng)液電導(dǎo)率對微型水培菊花苗 生長的影響 J 浙江林學(xué)院學(xué)報 2010 27 4 554 558 9 董立格 桂花無土栽培技術(shù)研究 D 南京 南京林業(yè)大學(xué) 2008 10 戴必勝 楊敏 陳秀虎 霍格蘭溶液培養(yǎng)對水仙生長發(fā)育的影 響 J 武漢植物學(xué)研究 2006 5 485 488 11 段萍 富貴竹水培營養(yǎng)液篩選 J 福建農(nóng)業(yè)科技 2006 3 76 78 12 鄒琦 植物生理學(xué)實驗指導(dǎo) M 北京 中國農(nóng)業(yè)出版社 2000 13 梁崢 龔攀 盧欽燦 等 不同營養(yǎng)液濃度對葉菜類水培苗的影 響 J 上海蔬菜 2013 6 63 64 14 楊萍 蘇一蘭 李加松 等 油菜素內(nèi)酯對自毒作用下生菜葉片 抗氧化酶及光合特性的影響 J 北方園藝 2019 10 17 22 15 楊兵 劉海河 武占會 等 組合型漂浮板對水培韭菜生長及抑 制青苔發(fā)生的影響 J 北方園藝 2016 18 46 49 16 葉勤 幾種葉類蔬菜硝酸鹽與營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)系 J 西南農(nóng)業(yè)大 學(xué)學(xué)報 2002 2 112 114 17 袁藝 陶婧 汪騫 等 不同營養(yǎng)液濃度對小白菜生物量及硝酸 鹽含量的影響 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2019 35 1 63 68 18 何銳 魏晶晶 張軼婷 等 不同濃度營養(yǎng)液添加海藻肥對生菜 產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 J 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 46 10 56 62 19 孟憲敏 季延海 武占會 等 營養(yǎng)液濃度對封閉式槽培黃瓜品 質(zhì) 產(chǎn)量及光合特性的影響 J 華北農(nóng)學(xué)報 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