基質(zhì)深度對小白菜生長和品質(zhì)的影響

趙琳，杜長霞，樊懷福，何亞妮，金佩穎，蔣玲菲

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，臨安，311300）

小白菜（Brassica chinensis L.）是原產(chǎn)于中國的重要蔬菜作物，也是國內(nèi)外栽培的主要速生菜，露地和設(shè)施內(nèi)的栽培面積都很大，在解決蔬菜淡季和周年供應(yīng)中起著重要作用[1]。近年來，在東南亞、日、美及歐洲一些國家廣泛引種栽培，已逐漸成為一種世界性的蔬菜[2]。

當(dāng)前，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和生態(tài)惡化已成為阻礙農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展和影響人體健康的重要因素，發(fā)展無污染、安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)的綠色蔬菜生產(chǎn)是社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是維護人類健康、保護環(huán)境、發(fā)展農(nóng)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。無土栽培是世界設(shè)施農(nóng)業(yè)中廣泛采用的先進技術(shù)，其肥料利用率高，省水，省工，可有效克服蔬菜土傳病害及連作障礙，產(chǎn)量高，品質(zhì)好，利于機械化、自動化、工廠化生產(chǎn)，減少環(huán)境污染，已成為發(fā)展綠色無公害蔬菜生產(chǎn)的可靠途徑。目前世界上有90%的無土栽培采用基質(zhì)栽培，基質(zhì)栽培作為無土栽培的一種方式在工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用[3]。作為供給作物根系水分和養(yǎng)分的基質(zhì)一直是無土栽培研究的熱點，也是近期無土栽培發(fā)展的主要方向，但以往有關(guān)基質(zhì)栽培的研究方向主要集中于基質(zhì)的選擇及配方[4]，而有關(guān)栽培基質(zhì)深度對作物的影響研究未見相關(guān)報道。因此，為降低生產(chǎn)成本，提高無土栽培的效能，本研究在前人工作基礎(chǔ)上，研究了基質(zhì)深度對小白菜生長和品質(zhì)的影響，以期為小白菜工廠化栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試材與處理

試驗于2011年4～6月在浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)學(xué)院官塘玻璃溫室進行。以小白菜品種上海青為材料，種子播于盛有蛭石的72孔穴盤中育苗，每孔1粒，14 d后選擇整齊一致、長勢良好、無病蟲害的幼苗移栽至自制的不同深度泡沫箱中，栽培基質(zhì)為蛭石。試驗共設(shè)4個處理，基質(zhì)深度分別為2 cm，4 cm，8 cm和16 cm。采用Hoagland營養(yǎng)液配方進行澆灌，常規(guī)管理，20 d后取樣測定各項生長和生理指標(biāo)。

1.2 測定指標(biāo)及其方法

葉長、葉寬、根長用直尺測量；根體積采用排水法測定；鮮質(zhì)量、干質(zhì)量測定，鮮樣先用自來水沖洗2～3次，再用蒸餾水沖洗2次，用吸水紙吸干后稱量鮮質(zhì)量，105℃殺青 15 min，75℃烘干至恒重，稱干質(zhì)量；葉綠素含量采用於丙軍等[5]方法測定；維生素C含量測定采用2，6-二氯靛酚法 （GB/T 6195-86）；可溶性蛋白含量按照Bradford[6]的方法測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用SAS軟件進行單因素方差分析，并對平均數(shù)用Duncan's新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)深度對小白菜生長的影響

由表1可知，各處理間進行比較，基質(zhì)深度8 cm處理的小白菜葉長、葉寬、葉片數(shù)、根長、根體積、地上部鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量均高于其他各處理，其中葉長和地上部鮮質(zhì)量與其他處理差異達顯著水平。8 cm處理地上部鮮質(zhì)量分別是2 cm、4 cm、16 cm處理的154.13%、133.18%和134.33%?；|(zhì)深度2 cm處理的小白菜生長最差，各項指標(biāo)均小于其他各處理，其次為4 cm和16 cm處理。

表1 基質(zhì)深度對小白菜生長的影響

2.2 基質(zhì)深度對小白菜葉綠素含量的影響

從表2可看出，對各處理間進行比較，葉綠素a含量從高到低依次為8 cm、4 cm、16 cm、2 cm基質(zhì)栽培，8 cm與4 cm栽培含量基本相當(dāng)，差異不顯著。2 cm與16 cm栽培葉綠素含量相當(dāng)，均顯著低于深度為8 cm栽培。葉綠素b以及總?cè)~綠素含量與葉綠素a有相同的變化趨勢。8 cm深基質(zhì)栽培葉綠素a/b值在所有處理中也最高，但各處理間差異不顯著。

2.3 基質(zhì)深度對小白菜維生素C和可溶性蛋白含量的影響

從表2可知，采用8 cm深基質(zhì)栽培有利于提高小白菜的品質(zhì)，可溶性蛋白和維生素C含量在所有處理中均最高，而2 cm深基質(zhì)栽培小白菜品質(zhì)最差，可溶性蛋白和維生素C含量均最小，其次為4 cm和16 cm栽培。

3 小結(jié)與討論

作物產(chǎn)量的形成是養(yǎng)分供應(yīng)水平與根際環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，根系的代謝狀況直接影響到地上部的生長及品質(zhì)[7]。在無土栽培中，以人工創(chuàng)造的根系環(huán)境取代了通常的土壤根系環(huán)境。大量的研究證明，無土栽培中選用適宜的栽培基質(zhì)有利于蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量的提高，原因在于適宜的栽培基質(zhì)可為植株的生長提供有利的根系生長環(huán)境，如孔隙度、pH值、容重、水肥條件等?；|(zhì)是無土栽培的基礎(chǔ)與核心，但基質(zhì)深度在多大程度上影響植株的生長尚缺乏相關(guān)資料。本研究結(jié)果表明，栽培基質(zhì)深度對小白菜的生長有顯著的影響。首先從小白菜的形態(tài)指標(biāo)來看，在2 cm、4 cm、8 cm、16 cm 4個處理中，8 cm基質(zhì)栽培小白菜的葉長、葉寬、葉片數(shù)、根長均高于其他處理；從生物量和品質(zhì)來看，在4個處理中，8 cm基質(zhì)栽培小白菜地上部與地下部干鮮質(zhì)量、維生素C、可溶性蛋白含量同樣高于其他處理，各處理葉綠素含量變化與植株生長有相同的變化趨勢。較高的葉綠素含量特別是葉綠素a含量有利于提高植株的光合作用，這是8 cm基質(zhì)深度栽培生物量高于其他處理的重要原因之一，而較高的維生素C和可溶性蛋白含量與良好的根系環(huán)境有利于養(yǎng)分在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化和利用有關(guān)。由此我們可以得出，栽培基質(zhì)過淺或過深均不利于小白菜的生長發(fā)育，栽培基質(zhì)太淺（≤4 cm），雖在一定程度上可減少基質(zhì)的使用量，降低生產(chǎn)成本，但小白菜產(chǎn)量低，品質(zhì)差，其原因與較淺的基質(zhì)層導(dǎo)致根際周圍環(huán)境變化劇烈、不利于根系的生理活動有關(guān)。而栽培基質(zhì)過深（≥16 cm）也不利于小白菜的生長發(fā)育，其原因可能與小白菜本身屬淺根性植物，須根發(fā)達，在栽培過程中我們所施用的水肥經(jīng)過一段時間后主要集中于位置較深的栽培容器底部，不利于植株吸收。另一方面，采用過深的基質(zhì)栽培，不僅基質(zhì)成本增加，水肥用量也大，因而也不宜采用。

表2 基質(zhì)深度對小白菜葉綠素、維生素C和可溶性蛋白含量的影響

綜上所述，本試驗結(jié)果表明，采用基質(zhì)深度為8 cm的處理小白菜可取得較好的栽培效果，可在生產(chǎn)中推廣使用。

[1]章鎮(zhèn).園藝學(xué)各論[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004.

[2]蔣芳玲，徐磊，王克磊，等.光照與基質(zhì)含水量對不結(jié)球白菜光合特性的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，34（6）：25-30.

[3]安文杰.無土栽培不同基質(zhì)對小白菜生長發(fā)育的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，16（11）：45-46.

[4]劉婧.無土栽培技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].北方園藝，2012（6）：204-206.

[5]於丙軍，李鎖娜，劉友良.大豆苗期鹽害離子效應(yīng)的研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，25（1）：5-9.

[6]Bradfford M.A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding [J].Analysis of Biochemistry,1976,72(1-2):248-254.

[7]曹小闖，吳良歡，陳賢友，等.氨基酸部分替代硝態(tài)氮對小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及根際分泌物的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2012，18（3）：699-705.