不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗生長及生理特性的影響

郭會平++劉世琦++錢勝艷++陳亞霏++劉星辰

摘要：以Hoagland和Amon營養(yǎng)液配方為基礎(chǔ)，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)液（處理A）、1/2A液（處理B）、改良液（處理C）3種營養(yǎng)液配方，對“金鄉(xiāng)紫皮蒜”進行水培，以去離子水培養(yǎng)為對照，研究不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗生長、光合特性、色素含量、酶活性的影響。結(jié)果表明：“金鄉(xiāng)紫皮蒜”青蒜苗在3種營養(yǎng)液中均能正常生長，其中，處理A和處理C的青蒜苗株高、假莖粗、葉片鮮重、假莖鮮重均優(yōu)于處理B；處理C的青蒜苗長勢最好，其光合性能、葉綠素含量、酶活性均最高。因此，處理C為最適宜青蒜苗生長的營養(yǎng)液配方。

關(guān)鍵詞：營養(yǎng)液配方；青蒜苗；生長；光合特性；色素

中圖分類號：S633.404+.3 文獻標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2015）12-0024-04

大蒜（Allium sativum L.）為百合科蔥屬二年生草本植物，以嫩葉（青蒜或蒜苗）、花莖（蒜薹）、鱗莖（蒜頭）為主要產(chǎn)品，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，是人們喜愛的蔬菜。大蒜傳統(tǒng)的土培方式存在許多負(fù)面問題，如土傳病蟲害危害、品種退化以及植株長勢減弱等，嚴(yán)重影響大蒜的品質(zhì)及產(chǎn)量。水培可以有效解決土培障礙問題，把光照、水分、溫度及養(yǎng)分等有效結(jié)合起來，從而使作物對營養(yǎng)的吸收達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的效果。營養(yǎng)液是水培的核心，但由于各種營養(yǎng)液配方養(yǎng)分組成和濃度不同，其對蔬菜作物品質(zhì)及產(chǎn)量的影響也不同，對不同作物的適用性存在一定的差異。因此，對營養(yǎng)液配方的優(yōu)化選擇是無土栽培系統(tǒng)的重要核心。已有學(xué)者研究了水培條件下營養(yǎng)液配方對番茄、蒜黃等作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。但有關(guān)常規(guī)水培營養(yǎng)液配方對青蒜苗生長及生理特性影響的研究尚少。因此，本試驗以“金鄉(xiāng)紫皮蒜”為材料，研究不同營養(yǎng)液配方對其青蒜苗生長及生理特性的影響，為獲得培育青蒜苗的適宜營養(yǎng)液配方提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年10～12月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新園進行。以“金鄉(xiāng)紫皮蒜”為試材，采用深液流技術(shù)（DFT）進行水培。2014年10月15日選取無瑕疵、飽滿且大小一致的種蒜在聚乙烯無滴膜的拱棚中進行播種，將大蒜定植于65cm（長）×50cm（寬）×35cm（高）硬質(zhì)黑色塑料盆中，每處理20盆，每盆12株。每7d更換1次營養(yǎng)液。自然光周期培養(yǎng)，棚內(nèi)溫度0～25℃。

1.2 試驗設(shè)計

以Hoagland和Arnon培養(yǎng)液配方為基礎(chǔ)，設(shè)置處理A（標(biāo)準(zhǔn)液）、B（1/2A液）、C（改良液）3種營養(yǎng)液配方（見表1），以去離子水為對照（CK），pH值6.0左右。

1.3 測定項目及方法

青蒜苗植株的形態(tài)指標(biāo)及葉片酶活性的測定：分別在播種后第30天（2014年11月15日）和第60天（2014年12月15日）取樣測定。每處理取代表性植株10株，去除發(fā)黃部分，混勻，重復(fù)3次。青蒜苗株高、假莖長均采用卷尺測量，假莖粗采用游標(biāo)卡尺測量，葉片及假莖鮮重采用電子天平稱量；葉片過氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法測定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍(lán)四唑（NBT）法測定，過氧化氫酶（CAT）活性采用紫外吸收法測定；色素含量采用丙酮比色法測定。

青蒜苗葉片光合參數(shù)的測定：于播種后第60天（2014年12月15日）取樣測定。每處理隨機取5株，重復(fù)3次。青蒜苗葉片的光合參數(shù)（凈光合速率Pn、氣孔導(dǎo)度Gs、蒸騰速率E、胞間C02濃度Ci和葉片色素含量）采用CIRAS-1光合儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel軟件進行處理，采用DPS軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗植株形態(tài)指標(biāo)的影響

由表2可知，營養(yǎng)液可以促進青蒜苗的生長，3種營養(yǎng)液配方處理的青蒜苗植株的形態(tài)指標(biāo)（株高、假莖粗、葉片鮮重、假莖鮮重）均明顯高于對照。A、B、C處理之間差異較為明顯，其中C營養(yǎng)液對青蒜苗生長有顯著的促進作用，水培30d時，C處理的青蒜苗株高、假莖粗、葉片鮮重、假莖鮮重分別比對照增加了23.28%、54.52%、67.78%、63.75%，水培60 d時，比對照分別增加了21.54%、26.75%、57.l9%、47.05%。因此，C營養(yǎng)液配方為最適宜的青蒜苗水培營養(yǎng)液。

2.2 不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗葉片色素及光合特性的影響

2.2.1 不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗葉片色素含量的影響 葉綠素含量是影響光合作用強度的主要因素之一。正常情況下，葉綠素含量越高，越有利于葉片進行光合作用。由表3可以看出，除A處理與B處理的青蒜苗葉片類胡蘿卜素含量差異不顯著外，其它處理間葉片色素含量的差異均達顯著水平。其中，C處理的葉片葉綠素a、b、a+b及類胡蘿卜素含量最高，分別比對照增加了69.30%、86.89%、85.11%、63.01%，差異極顯著?？梢奀營養(yǎng)液配方最有利于水培青蒜苗葉片色素的合成，有利于提高光合作用及光能轉(zhuǎn)換效率。

2.2.2 不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗葉片光合特性的影響 由表4可以看出，C處理的葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均最大，與對照相比分別增加了57.10%、49.54%、11.86%；而胞間C0₂濃度，B處理最高，C處理與之差異不顯著，兩者均極顯著高于對照。因此C處理的青蒜苗葉片光合性能較高，有利于提高其光合速率，促進光合產(chǎn)物的積累。

2.3 不同營養(yǎng)液配方對青蒜苗葉片酶活性的影響

SOD、CAT、POD可以清除體內(nèi)細(xì)胞的活性氧，是保護自由基的主要酶類。由表5可以看出，各處理對葉片SOD、CAT、POD活性的影響相一致，均表現(xiàn)為C處理最高，分別比對照高59.73%、38.38%、70.28%；其次為A處理和B處理；除B處理POD活性與CK差異不顯著外，其他各處理間SOD、CAT、POD活性差異均達顯著水平?？梢?，C處理的青蒜苗葉片抗氧化酶活性較高，適于青蒜苗生長。

3 結(jié)論與討論

水培是利用配制好的營養(yǎng)液為作物提供營養(yǎng)的一種栽培技術(shù)，由于植物對養(yǎng)分的需求因種類和生長發(fā)育階段不同而有所差異，所以營養(yǎng)液配方也要相應(yīng)改變。孫宏彥等采用Hoagland營養(yǎng)液配方，調(diào)整銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的比例，研究了營養(yǎng)液濃度和氮素形態(tài)對二色補血草生長狀況的影響，發(fā)現(xiàn)二色補血草在1/2倍標(biāo)準(zhǔn)濃度營養(yǎng)液且等比例混合態(tài)氮下生長最好。董曙光等研究了不同營養(yǎng)液配方對水培高羊茅生長的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在霍格蘭營養(yǎng)液培養(yǎng)的高羊茅株高、根系活力和生物量等各項指標(biāo)均最好。本試驗中C處理的青蒜苗株高、假莖粗、假莖鮮重、葉片鮮重均與對照有顯著差異。這與李風(fēng)童等在水培風(fēng)信子中的研究結(jié)果相似。

植物進行光合作用的主要器官是葉片，光合作用的重要細(xì)胞器是葉綠素。植物葉片中葉綠素含量的高低，不僅會影響植物葉片對光能的吸收，同時也會影響植物葉片的光合強度。金玲探討了不同營養(yǎng)液配方對小白菜的影響，結(jié)果顯示葉綠素b、葉綠素a及葉綠素總量都在營養(yǎng)液配方1處理最高，并且與其他處理差異顯著。趙蘭枝等研究了不同營養(yǎng)液配方對彩葉草水培的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A配方的葉綠素含量、光合速率、氣孔導(dǎo)度都較高。與前人的研究結(jié)果相似，本試驗中葉綠素、類胡蘿卜素含量、氣孔導(dǎo)度以及凈光和速率都在C處理液中效果最好，這可能與改良營養(yǎng)液中含有較高的氮素和鉀素有關(guān)，因此葉片中的葉綠素含量和光合速率均較高。

植物體在自身新陳代謝過程中和受到外界逆境脅迫下，體內(nèi)就會產(chǎn)生大量活性氧，如不能及時清除這類物質(zhì)，就會對植物生長發(fā)育產(chǎn)生嚴(yán)重的迫害，為了維持植物體的正常生長，必須通過抗氧化劑和抗氧化酶系統(tǒng)對活性氧進行清除，才能使植物體內(nèi)活性氧產(chǎn)生和清除維持動態(tài)平衡。胡安生等研究了不同營養(yǎng)液濃度對土人參生理指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)液培養(yǎng)的土人參葉片中SOD、CAT、POD活性均有不同程度的提高。本試驗結(jié)果也表明營養(yǎng)液培養(yǎng)的青蒜苗葉片SOD、CAT、POD活性含量均高于對照。

綜上所述，在水培條件下，改良營養(yǎng)液不僅能提高青蒜苗的形態(tài)特性，同時還會增加葉片色素含量，提高光合速率，改善其光合性狀。因此，本試驗結(jié)果可為促進青蒜苗生長及產(chǎn)量的增加提供參考依據(jù)。endprint