營(yíng)養(yǎng)液更換頻率和通氣對(duì)菜心生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響

蘇蔚，吳育智，陳瑋鋒，何燕文，宋世威，陳日遠(yuǎn)

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣州，510642）

營(yíng)養(yǎng)液更換頻率和通氣對(duì)菜心生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響

蘇蔚，吳育智，陳瑋鋒，何燕文，宋世威，陳日遠(yuǎn)

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣州，510642）

在水培條件下，以定期更換營(yíng)養(yǎng)液和通氣為對(duì)照（CK），研究了不更換營(yíng)養(yǎng)液、定期通氣（T1）和不更換營(yíng)養(yǎng)液、不通氣（T2）處理對(duì)菜心生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，與對(duì)照相比，T1處理不影響菜心的生物量，而T2處理顯著降低了菜心的生物量；T1、T2處理顯著提高了VC和可溶性糖含量，同時(shí)顯著降低了硝酸鹽含量。T1處理可獲得與對(duì)照相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量，并且可提高產(chǎn)品器官的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、降低了硝酸鹽含量，可作為菜心的簡(jiǎn)化水培管理模式。

菜心；營(yíng)養(yǎng)液更換；通氣；產(chǎn)量；品質(zhì)

無土栽培已在蔬菜生產(chǎn)上大面積應(yīng)用，但其營(yíng)養(yǎng)液需定期監(jiān)測(cè)和更換，技術(shù)要求高，人工投入大，也會(huì)造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。目前生產(chǎn)中營(yíng)養(yǎng)液管理模式主要有3種，分別是基于EC值、基于養(yǎng)分添加和基于作物模型的管理方式[1]。但這3種營(yíng)養(yǎng)液管理的自動(dòng)控制系統(tǒng)尚不成熟，且費(fèi)用較高，不利于大面積推廣。

菜心（Brassica campestrisL.ssp.chinesisvar.U-tilis Tsen et Lee）是十字花科蕓薹屬蕓薹種中的一二年生草本植物，其品質(zhì)脆嫩、風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛。菜心適應(yīng)性廣，生長(zhǎng)迅速，能周年栽培[2]，是華南地區(qū)種植面積和產(chǎn)量均最大的特產(chǎn)蔬菜[3]。本研究探討營(yíng)養(yǎng)液更換頻率和通氣對(duì)菜心生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，以期在保證水培作物正常生長(zhǎng)的同時(shí)，建立起一套簡(jiǎn)化的營(yíng)養(yǎng)液管理方法。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

以綠寶70天菜心為試驗(yàn)材料，2011年11月20日穴盤育苗，基質(zhì)為珍珠巖，待幼苗3葉1心時(shí)定植于塑料盆中。每水培盆裝營(yíng)養(yǎng)液15 L，pH值維持在6.5左右，定植10株作為1個(gè)重復(fù)。

試驗(yàn)用營(yíng)養(yǎng)液采用1/2劑量的Hoagland配方，設(shè)置3個(gè)處理。對(duì)照（CK），每10 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液，定期通氣（每45 min通氣15 min）；處理1（T1），定植后不更換營(yíng)養(yǎng)液，定期通氣；處理2（T2），定植后不更換營(yíng)養(yǎng)液，不通氣。各處理均設(shè)置3次重復(fù)，處理間隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2 取樣及分析

80%菜心達(dá)到“齊口花”時(shí)采收。常規(guī)方法測(cè)量菜心的株高和莖粗，稱量菜心的菜薹（第4節(jié)以上可食部分）、整個(gè)地上部分和根系的質(zhì)量，菜薹質(zhì)量記為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。將薹莖和葉片分別切碎混勻稱量（0.5 g）后保存于-20℃冰箱，用于測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)。VC含量采用2，6-二氯酚靛酚比色法，可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法，硝酸鹽含量采用硝基水楊酸比色法測(cè)定[4]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，采用Ducan's新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)液更換頻率和通氣對(duì)菜心生長(zhǎng)的影響

由表1可知，與CK相比，T1處理顯著提高了菜心的株高，但顯著降低了莖粗；T2處理未影響菜心的株高，但顯著降低了莖粗。T1和T2處理均降低了菜心的菜薹質(zhì)量、地上部質(zhì)量和根系質(zhì)量，但CK與T1的差異不顯著，而與T2的差異達(dá)到顯著水平。這表明在菜心水培過程中，不更換營(yíng)養(yǎng)液的處理方法不影響菜心的生長(zhǎng)和產(chǎn)量，而營(yíng)養(yǎng)液不通氣處理則顯著抑制了菜心的生長(zhǎng)。

表1 不同營(yíng)養(yǎng)液管理方式下菜心的生長(zhǎng)性狀

2.2 營(yíng)養(yǎng)液更換頻率和通氣對(duì)菜心品質(zhì)的影響

由表2可知，與CK相比，T1、T2處理均顯著提高了菜心產(chǎn)品器官的VC含量，而T1、T2間差異不顯著。T1、T2處理顯著提高了菜心的可溶性糖含量，其中T1處理葉片的可溶性糖含量顯著高于T2，而兩處理薹莖的可溶性糖含量無顯著差異。菜心產(chǎn)品器官的可溶性蛋白含量2.9～4.0 mg/g，薹莖的含量高于葉片，但CK和兩處理間差異均不顯著。CK處理菜心產(chǎn)品器官的硝酸鹽含量很高，T1、T2處理顯著降低了硝酸鹽含量，其中T1、T2處理葉片的硝酸鹽含量無差異，T1處理薹莖的硝酸鹽含量又顯著低于處理T2。這表明在水培菜心定植后，不更換營(yíng)養(yǎng)液和不通氣處理，均能顯著提高產(chǎn)品器官的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，并能顯著降低硝酸鹽含量。

表2 不同營(yíng)養(yǎng)液管理方式下菜心的品質(zhì)

3 結(jié)論與討論

菜心水培過程中，與常規(guī)每隔10 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液的方法相比，從定植到采收期間不更換營(yíng)養(yǎng)液，沒有顯著降低菜心生物量，但營(yíng)養(yǎng)液不通氣的處理則顯著降低了生物量。這表明深液流水培過程中只有保持一定頻率的通氣，才能給菜心根系供應(yīng)充足的氧氣，否則會(huì)顯著抑制植株的生長(zhǎng)。通常認(rèn)為瓜類和茄果類蔬菜耗氧量較大，而蕹菜、生菜等葉菜的耗氧量較小[5]。本研究表明，菜心和一般的葉菜不同，屬于耗氧量較大的類型。因此，了解不同蔬菜根系的需氧特性，對(duì)水培蔬菜的成敗至關(guān)重要。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，葉菜和根莖類蔬菜的硝酸鹽限量為≤3 000 mg/kg[6]。本研究中，每隔10 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液處理中菜心的硝酸鹽含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的限量，表明營(yíng)養(yǎng)液的用量過高，造成了資源的浪費(fèi)。與對(duì)照相比，T1、T2處理顯著提高了菜心產(chǎn)品器官的VC和可溶性糖含量，并顯著降低了硝酸鹽含量。與本研究類似，降低水培生菜的營(yíng)養(yǎng)液更換頻率，在未降低生物量的前提下，提高了營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)并顯著降低了硝酸鹽含量[7]。在生產(chǎn)中可以通過減少氮肥施量來降低植株中硝酸鹽的含量[8～9]。隨著氮素水平的提高，水培芥藍(lán)的VC和可溶性糖含量顯著降低，但提高了硝酸鹽含量[10]。較多的硝酸鹽積累導(dǎo)致植株體內(nèi)碳代謝失衡[11]，導(dǎo)致VC和糖分含量降低。在不更換營(yíng)養(yǎng)液的處理中，菜心碳代謝效率和氮素利用效率均較高。

與傳統(tǒng)的菜心水培需定期更換營(yíng)養(yǎng)液的方法相比，整個(gè)生長(zhǎng)期不更換營(yíng)養(yǎng)液、定期通氣，可獲得相同的產(chǎn)量，且提高了產(chǎn)品器官的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、降低了硝酸鹽含量，可作為簡(jiǎn)化的水培管理模式。

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[5]郭世榮.無土栽培學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

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[11]鄧云龍，孔光輝，武錦坤，等．氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)烤煙葉片淀粉積累及 SPS、淀粉酶活性的影響[J].煙草科技，2001（11）：34-37.

Effects of Nutrient Solution Renewal Frequency and Ventilation on Yield and Quality of Flowering Chinese Cabbage

SU Wei,WU Yuzhi,CHEN Weifeng,HE Yanwen,SONG Shiwei,CHEN Riyuan
(College of Horticulture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642)

In the hydroponic condition,taking the treatment regular renewal of nutrient solution and ventilation as the control(CK),we studied the effects of T1treatment(non-renewal of nutrient solution but ventilating regularly)and T2treatment(non-renewal of nutrient solution and ventilation)on plant growth and quality of flowering Chinese cabbage.The results showed that,compared with CK,T1treatment didn't affect the biomass of flowering Chinese cabbage,while T2treatment significantly reduced the biomass.In addition,T1and T2treatments significantly improved the vitamin C and soluble sugar content,while reduced the nitrate content significantly.T1treatment could obtain quite the same yield of CK treatment,and improve the nutritional quality in product organs and reduced the nitrate content,thus it could be taken as a simplified management method for flowering Chinese cabbage under hydroponic condition.

Flowering Chinese cabbage;Nutrient solution renewal;Ventilation;Yield;Quality

S634.5

A

1001-3547（2013）22-0040-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2013.22.012

廣州市珠江科技新星專項(xiàng)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金（CARS-25-C-04）

蘇蔚（1976-），女，實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向?yàn)槭卟松?，電話?3925068816，E-mail：277314540@qq.com

宋世威（1979-），男，通信作者，副教授，博士，研究方向?yàn)槭卟松?，E-mail：swsong@scau.edu.cn

2013-09-22