氮對(duì)水培生菜營(yíng)養(yǎng)液元素動(dòng)態(tài)變化及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

蘇苑君，王文娥，胡笑濤，王 瑞，張 棟，喬 源

（西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100）

氮對(duì)水培生菜營(yíng)養(yǎng)液元素動(dòng)態(tài)變化及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

蘇苑君，王文娥，胡笑濤，王 瑞，張 棟，喬 源

（西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100）

氮素是生菜最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，影響生菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水培生菜生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)液礦質(zhì)元素變化過(guò)程，為水培生菜合理有效的營(yíng)養(yǎng)液管理提供理論依據(jù)。采用深水培方法，在5個(gè)氮素濃度9，8，6，4，3 mmol/L條件下對(duì)生菜產(chǎn)量、品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)液元素動(dòng)態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)，分析了氮對(duì)水培生菜生長(zhǎng)、礦質(zhì)元素利用效率及動(dòng)態(tài)吸收量的影響。不同氮素處理生菜的干物質(zhì)積累量隨時(shí)間差異越來(lái)越顯著，在氮素水平為6 mmol/L時(shí)生菜可獲得最大產(chǎn)量；硝酸鹽含量隨氮水平的增高先增高后稍有降低，氮素濃度為8 mmol/L時(shí)最高；Vc和可溶性蛋白不斷增高，在氮素濃度為9 mmol/L時(shí)含量最高；可溶性糖先增高后減小，氮素濃度為6 mmol/L時(shí)含量最高；不同氮素濃度顯著地影響了生菜對(duì)氮的吸收，高濃度氮素水平有利于生菜對(duì)氮、磷的吸收，較低氮素水平則有利于生菜對(duì)鉀、鈣、鎂的吸收。生菜對(duì)氮、磷的吸收主要集中在定植后的20～30 d，平均吸收量分別占到全生育期的64.81%和61.88%，對(duì)鉀的吸收在定植后30～40 d較多，平均吸收量占到全生育期的44.46%，生菜對(duì)鈣、鎂的吸收在定植后都較均勻。生菜對(duì)磷、鉀、鈣、鎂的利用效率呈現(xiàn)出先增大后減少的趨勢(shì)，對(duì)氮的利用效率線性減小。當(dāng)?shù)厮綖? mmol/L時(shí)，生菜全生育期對(duì)礦質(zhì)元素的吸收量最大，為582.31 mg/株，此時(shí)生菜獲得較好的產(chǎn)量和品質(zhì)，較高的磷、鉀、鈣、鎂利用效率，但是氮的利用效率較低。

水培生菜；氮；生長(zhǎng)；礦質(zhì)元素；動(dòng)態(tài)變化

設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展可有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受水土資源短缺和自然條件的制約問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品的周年均衡生產(chǎn)，已成為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要手段［1］。營(yíng)養(yǎng)液栽培是蔬菜工廠化生產(chǎn)的主導(dǎo)栽培技術(shù)，營(yíng)養(yǎng)液配方中各種營(yíng)養(yǎng)元素的含量和施用過(guò)程決定了作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，但目前我國(guó)的營(yíng)養(yǎng)液管理只通過(guò)檢測(cè)pH值和EC值更換營(yíng)養(yǎng)液，并未做到對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的動(dòng)態(tài)管理，存在浪費(fèi)與不準(zhǔn)確的弊端［2］，因此，研究營(yíng)養(yǎng)液離子濃度變化，對(duì)于實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液智能化動(dòng)態(tài)管理、保持養(yǎng)分均衡、達(dá)到作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有重要意義。氮素是植物所需的三大最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，營(yíng)養(yǎng)液中氮素的高低影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。朱建雯等［3］研究結(jié)果表明當(dāng)?shù)貪舛葹?0 mmol/L時(shí)，水培小白菜的產(chǎn)量較高，硝酸鹽含量較低，滿足高產(chǎn)、低硝酸鹽的要求。杜紅艷等［4］認(rèn)為適合用于水培韭菜的營(yíng)養(yǎng)液氮素水平為8～12 mmol/L，其中以10 mmol/L氮素濃度的營(yíng)養(yǎng)液水培韭菜其生長(zhǎng)狀況最佳，12 mmol/L氮素濃度的營(yíng)養(yǎng)液水培韭菜品質(zhì)最優(yōu)。張英鵬等［5］通過(guò)水培試驗(yàn)得出，8.0 mmol/L氮水平有利于提高菠菜產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及抗逆能力，是菠菜生長(zhǎng)較適宜的供氮水平。在礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)吸收方面，目前國(guó)內(nèi)外的研究多集中于植物礦質(zhì)元素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配以及在不同部位累積、元素之間的相互影響等方面。前人研究表明，加入適量的鈣（20 mmol/L）有利于增強(qiáng)生菜對(duì)有害金屬鎘的抗性［6］，水培條件下氮和硼是萵苣生長(zhǎng)發(fā)育的主要限制因子，錳的供應(yīng)水平僅對(duì)錳和銅在萵苣體內(nèi)的積累影響較大［7］。生菜（Lactuck sativa var.crispa）是水培中栽培面積最大的葉類蔬菜，與土培相比，采用營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控措施能有效提高和改進(jìn)生菜產(chǎn)量和品質(zhì)［8］，但是目前氮對(duì)生菜礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)吸收影響的研究鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置不同氮素水平，監(jiān)測(cè)生菜生育期產(chǎn)量累積過(guò)程、營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素濃度動(dòng)態(tài)變化以及收獲時(shí)生菜的品質(zhì)，探索不同氮水平對(duì)生菜產(chǎn)量、品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)液礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化的影響，以期為水培生菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)液動(dòng)態(tài)管理提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)環(huán)境與材料

本試驗(yàn)于2014年3-5月在西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室人工光植物工廠中進(jìn)行，試驗(yàn)過(guò)程中光照強(qiáng)度為2 500 lx，光照時(shí)間為12 h/d，晝夜溫度為25℃/18℃。供試材料選用香港玻璃脆散葉生菜。

1.2 試驗(yàn)方法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用育苗移栽的方式，2014年4月3日生菜長(zhǎng)到六葉一心時(shí)，清水洗凈根部后用海綿包裹定植于水培箱上，水培箱規(guī)格為28 cm×37 cm×17.2 cm，營(yíng)養(yǎng)液為10 L，對(duì)應(yīng)水深為9.7 cm，為深液流栽培方式。

營(yíng)養(yǎng)液在山崎配方［9］基礎(chǔ)上設(shè)置5個(gè)氮濃度，分別是9，8，6，4，3 mmol/L，具體見(jiàn)表1，配制不平的鈉對(duì)生菜的影響較小，可忽略不計(jì)。除配制母液外，試驗(yàn)所用水均來(lái)自當(dāng)?shù)氐叵滤?，鈣鎂離子含量較高，分別為52，24 mg/L。微量元素采用通用配方［12］，EDTA-NaFe含量為40 mg/L。

水培箱每箱種植4棵，生長(zhǎng)中后期利用充氣泵供氧。每個(gè)處理設(shè)置6個(gè)重復(fù)，生菜移栽后生育期為40 d，定植后每隔10 d取一次營(yíng)養(yǎng)液，用于測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液中氮、磷、鉀、鈣和鎂，同時(shí)隨機(jī)取3株長(zhǎng)勢(shì)相近的生菜稱量鮮/干質(zhì)量。2014年5月13日，稱量生菜鮮/干質(zhì)量和測(cè)定生菜品質(zhì)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

試驗(yàn)測(cè)定生菜產(chǎn)量，采用精確度為0.01 g的電子天平稱量生菜鮮質(zhì)量，干質(zhì)量采用精確度為0.001 g的電子天平測(cè)得。

表1 不同氮素濃度處理營(yíng)養(yǎng)液配方Tab.1 Nutrient solution form u la under different nitrogen levels mmol/L

生菜硝酸鹽采用比色法［10］，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)-G250染色法測(cè)定［10］，可溶性糖采用蒽酮比色法［10］，維生素C用2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定［11］。

總氮濃度采用過(guò)硫酸鉀消煮法［12］測(cè)得，總磷濃度采用鉬酸銨分光光度法［12］測(cè)得，金屬元素鉀、鈣、鎂濃度都用原子吸收分光光度法［12］測(cè)得。

本試驗(yàn)采用的營(yíng)養(yǎng)液濃度較低，除了部分螯合鐵（EDTA-NaFe）因不溶于水沉于箱底外，沒(méi)有其他沉淀，營(yíng)養(yǎng)液全部用蓋板遮住，每次取樣用營(yíng)養(yǎng)液較少，故蒸發(fā)和取樣造成的營(yíng)養(yǎng)液減少可忽略不計(jì)。因而，測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的減少量即可認(rèn)為是生菜的吸收量。其中植株礦質(zhì)元素吸收量、礦質(zhì)元素利用效率用下式計(jì)算：

其中，M干.生菜干物質(zhì)量，g；M礦.生菜對(duì)礦質(zhì)元素吸收量，g；S.水培箱底面積，cm2；C后、C前分別是后一次取樣和前一次取樣營(yíng)養(yǎng)液的礦質(zhì)元素濃度，mg/L；H后、H前分別是后一次和前一次取樣營(yíng)養(yǎng)液的水深，cm；η.礦質(zhì)元素利用效率，g/g。

統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)采用SPSS 18.0的LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮對(duì)水培生菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

生菜生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮素要求較高，缺氮會(huì)抑制葉片的分化，造成減產(chǎn)，高氮抑制植物根系正常生長(zhǎng)，同樣會(huì)影響產(chǎn)量［13］，因此氮肥用量對(duì)生菜產(chǎn)量有重要意義。生菜干物質(zhì)量是其光合作用積累的結(jié)果，圖1為不同氮素處理生菜干物質(zhì)量的積累過(guò)程，可以看出，在整個(gè)生育期，生菜干物質(zhì)量積累的強(qiáng)度是不斷增大的，生菜干物質(zhì)大幅度積累主要發(fā)生在定植后的第20～40天，并在收獲前10 d達(dá)到最大，適宜濃度的氮（6 mmol/L）有利于生菜的生長(zhǎng)，并且隨生長(zhǎng)的進(jìn)行生菜干物質(zhì)積累量與其他處理差距越來(lái)越明顯。從收獲時(shí)生菜生長(zhǎng)情況（表2）可以看出，隨著氮素濃度的增加，各氮素處理生菜葉片數(shù)變化不明顯，而葉面積和根冠比則呈現(xiàn)出先增大后縮小的趨勢(shì)，表明提高氮素濃度對(duì)增產(chǎn)主要體現(xiàn)在葉面積增大，氮素過(guò)高抑制根系正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致葉片生長(zhǎng)減緩，葉面積縮小，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。生菜葉面積，根干、鮮質(zhì)量，葉干、鮮質(zhì)量以及根冠比隨著氮素水平的增加都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，氮素水平為6 mmol/L時(shí)，生菜根干、鮮質(zhì)量，葉干、鮮質(zhì)量均達(dá)到最大，葉干、鮮質(zhì)量分別高出3，9 mmol/L氮素處理63.39%，67.13%和55.05%，58.68%，表明適量濃度的氮能促進(jìn)生菜均勻生長(zhǎng)并提高生菜產(chǎn)量，過(guò)高或者過(guò)低氮素濃度都不利于生菜生長(zhǎng)。

圖1 不同氮水平生菜各階段總干物質(zhì)量變化Fig.1 Total d ry m ass change du ring the lettuce grow th period under the different nitrogen levels

人體從蔬菜中攝取的硝酸鹽約占總攝入量的81.2%，而硝酸鹽的還原態(tài)亞硝酸鹽與胺反應(yīng)生成致癌物亞硝胺［14］，氮肥用量與蔬菜體內(nèi)硝酸鹽含量呈極顯著正相關(guān)。從表3可以看出生菜的硝酸鹽含量隨著氮素濃度的增大先增加后減小，在8 mmol/L氮素水平處達(dá)到最大，除了9 mmol/L處理外，與其他氮素處理差異顯著，分別高出3，9 mmol/L氮素水平38.08%和5.29%。隨氮素濃度的增大，生菜Vc含量不斷增大，9 mmol/L氮素處理Vc含量顯著高于3，4，6 mmol/L氮素處理。隨著氮濃度的增大，可溶性糖含量先略有增大后顯著減小，在氮濃度為6 mmol/L時(shí)，可溶性糖含量達(dá)最大，高出最低水平57.77%，且與其他處理差異顯著。生菜的可溶性蛋白含量呈現(xiàn)出隨氮含量的增加不斷增加的趨勢(shì)，3，4 mmol/L氮素處理可溶性蛋白與其他處理間差異顯著，9 mmol/L氮素處理可溶性蛋白高出3 mmol/L處理138.07%，但是隨著氮濃度的增加，增加幅度不斷減小。

表2 不同氮濃度對(duì)水培生菜生長(zhǎng)的影響Tab.2 The outpu t of hyd roponic lettuce under different nitrogen levels

表3 不同氮濃度對(duì)水培生菜品質(zhì)的影響Tab.3 The quality of hyd roponic lettuce under different nitrogen levels

圖2 不同氮水平下磷肥的利用效率Fig.2 The phosphorus use efficiency under different nitrogen levels

2.2 氮對(duì)水培生菜礦質(zhì)元素利用效率的影響

氮素水平不同，生菜對(duì)氮的利用效率不同，同時(shí)對(duì)其他礦質(zhì)元素的利用效率也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。從表4可以看出，隨著氮素水平的提高，生菜對(duì)磷、鉀、鈣、鎂的利用效率呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。從圖2可以看出，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨氮水平提高，生菜對(duì)氮的利用效率線性減小，y=-1.220 4x+15.056，R2=0.928 3。同時(shí)可以看出，水培生菜對(duì)磷和鎂的利用效率較高，而對(duì)氮、鉀、鈣的利用效率較低。

表4 不同氮濃度對(duì)水培生菜礦質(zhì)元素吸收效率的影響Tab.4 The m ineral use efficiency of hyd roponic lettuce under different nitrogen levels g/g

2.3 氮對(duì)水培生菜營(yíng)養(yǎng)液礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化的影響

植物需要各種礦質(zhì)元素以維持正常的生理活動(dòng)，良好的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是植物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的必要條件，了解生菜階段需肥規(guī)律可以為生產(chǎn)上施肥提供理論依據(jù)。從圖3-A來(lái)看，在整個(gè)生育期內(nèi)，各氮素處理營(yíng)養(yǎng)液中總氮含量不斷下降，下降趨勢(shì)大致相同，各處理均在定植后的20～30 d出現(xiàn)最大降幅，這個(gè)階段9，8，6，4，3 mmol/L氮素處理生菜吸收氮量分別占到總吸收量的49.67%，65.26%，76.89%，71.73%，76.20%。全生育期生菜對(duì)氮的總吸收量分別為292.14，268.80，193.63，136.73，96.45 mg/株，表明生菜對(duì)氮有奢侈吸收趨勢(shì)，但是當(dāng)?shù)厮匠^(guò)8 mmol/L時(shí)，生菜對(duì)氮素的吸收量增加不明顯，且主要體現(xiàn)在生菜生長(zhǎng)旺盛期高濃度氮素處理對(duì)氮的吸收量減少，生菜對(duì)氮的吸收主要集中在定植后的20～30 d，平均吸收量占到全生育期的64.81%，定植后20～40 d 8 mmol/L氮素處理生菜對(duì)氮的吸收量高出9 mmol/L氮素處理27.80%。

從圖3-B來(lái)看，9，8，6，4，3 mmol/L氮素處理生菜全生育期對(duì)磷的吸收量分別為43.91，39.67，36.43，34.84，39.09 mg/株，可知氮素水平對(duì)生菜磷吸收量影響差異不明顯，較高濃度的氮水平有利于提高生菜對(duì)磷的吸收量。生菜對(duì)磷的吸收集中在定植后的20～30 d，5個(gè)處理生菜在這一階段吸收的磷量分別占到全生育期磷素吸收量的44.42%，66.87%，61.13%，58.12%，80.50%。生菜對(duì)磷的吸收主要集中在定植后的20～30 d，平均吸收量占到全生育期的61.88%。

不同氮素處理生菜對(duì)鉀的吸收量明顯在定植后的10～20，30～40 d較大，尤其在第30～40天吸收量達(dá)到最大（圖3-C）。9，8，6，4，3 mmol/L氮素處理生菜全生育期對(duì)鉀的吸收量分別為196.61，184.49，230.68，222.97，219.91 mg/株，第30～40天吸收量分別為69.40，78.39，94.67，106.37，118.73 mg/株，表明較低的氮素水平（6，4，3 mmol/L）下，全生育期生菜對(duì)鉀的吸收量較大，3 mmol/L氮素處理生菜對(duì)鉀的吸收量高出9 mmol/L氮素處理71.08%，且氮素濃度越低越有利于生菜在第30～40天對(duì)鉀的吸收。要提高生菜對(duì)鉀的吸收量，則全生育期都需要注意降低氮素濃度，特別是最后10 d，平均吸收量占到全生育期的44.46%。

從圖3-D來(lái)看，各氮素處理生菜對(duì)鈣的吸收在定植后的各階段吸收都較均勻，9，8，6，4，3 mmol/L氮素處理生菜全生育期對(duì)鈣的吸收量分別為119.43，126.70，128.13，137.50，137.66 mg/株。定植后0～10，10～20，20～30，30～40 d生菜對(duì)鈣的吸收量最多的處理分別是3，4，6，8 mmol/L，4個(gè)階段不同氮素濃度處理生菜對(duì)鈣的平均吸收量分別為32.31，31.64，41.43，23.93 mg/株，表明生菜對(duì)鈣的吸收主要集中在定植后30 d，且較低氮素濃度有利于生菜對(duì)鈣的吸收，因此應(yīng)注意在定植初期降低營(yíng)養(yǎng)液濃度，收獲前期適當(dāng)提高氮素濃度。

圖3 不同氮水平水培生菜營(yíng)養(yǎng)液的礦質(zhì)元素含量動(dòng)態(tài)變化Fig.3 M ineral dynam ics change of nutrient solutions during hyd roponic lettuce grow th period under different nitrogen levels

由圖3-E可以看出，隨著氮素濃度增大，定植后0～10，10～20，20～30，30～40 d生菜對(duì)鎂的吸收量最多的處理分別是3，4，6，9 mmol/L，表明定植初期高濃度的氮抑制了生菜對(duì)鎂的吸收，隨著生菜的不斷生長(zhǎng)，生菜需肥量增大，生菜對(duì)鎂吸收量有增大趨勢(shì)，生菜表現(xiàn)為喜肥。全生育期9，8，6，4，3 mmol/L氮素處理生菜對(duì)鎂的吸收量分別為31.33，29.35，46.10，31.90，37.26 mg/株，表明適宜濃度的氮素處理（6 mmol/L）有利于促進(jìn)生菜對(duì)鎂的吸收，但是應(yīng)該注意生長(zhǎng)初期降低營(yíng)養(yǎng)液氮素濃度，而在生長(zhǎng)旺盛時(shí)期增大氮濃度。

當(dāng)?shù)貪舛葹? mmol/L時(shí)生菜對(duì)礦質(zhì)元素的吸收量最大，達(dá)到582.31 mg/株，同時(shí)可獲得較好的產(chǎn)量和品質(zhì)。該條件下生菜對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂的吸收比例為1∶0.15∶0.69∶0.47∶0.11。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

干物質(zhì)量是植株光合產(chǎn)物積累的結(jié)果，植株生長(zhǎng)的過(guò)程實(shí)際是干物質(zhì)量不斷積累的過(guò)程，干物質(zhì)積累量是衡量植株生長(zhǎng)和內(nèi)部植株代謝強(qiáng)弱的重要指標(biāo)［15］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，生菜干物質(zhì)量受氮素影響顯著，適宜的氮素水平（6 mmol/L）提高了生菜產(chǎn)量及各生育階段生菜的干物質(zhì)量。生菜硝酸鹽隨氮水平的增高先增大后稍有減小，在氮素水平分別為8，3 mmol/L時(shí)取得最大和最小值。試驗(yàn)結(jié)果表明，適當(dāng)增施氮肥能提高生菜葉片硝酸鹽還原酶的活性，從而可以促進(jìn)硝酸鹽在生菜體內(nèi)的轉(zhuǎn)化，降低硝酸鹽含量［16］。氮肥對(duì)蔬菜Vc影響程度和方向隨氮肥的種類、配比、形態(tài)及用量的不同而不同［17］，本次試驗(yàn)結(jié)果表明隨氮水平的增大，Vc不斷增大，在9 mmol/L氮素濃度下取得最大值，這與張國(guó)發(fā)等［18］研究結(jié)論施用氮肥顯著地提高了生菜維生素C的含量 相符。隨氮水平的增大，可溶性糖先增大后減小，在氮素水平為6 mmol/L取得最大值，因?yàn)楦叩较绿妓衔锎罅坑糜诤铣傻鞍踪|(zhì)、葉綠素和其他含氮化合物，促使蔗糖分解的酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶也會(huì)明顯提高［19］，致使體內(nèi)糖積累明顯減少。氮是可溶性蛋白的主要及重要組成部分，本次試驗(yàn)結(jié)果亦表明隨著氮素水平的提高，可溶性蛋白含量不斷增高，在9 mmol/L時(shí)取得最大值。

在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中需要不斷從外界攝入營(yíng)養(yǎng)，不同生長(zhǎng)階段對(duì)礦質(zhì)元素的吸收量不同，一般而言，生長(zhǎng)初期和衰老期對(duì)礦質(zhì)元素的需要量較少，而生長(zhǎng)旺盛期對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)則有較大的需求，植物不同階段對(duì)礦質(zhì)元素的吸收情況也視礦質(zhì)元素的不同而不同。本次試驗(yàn)結(jié)果表明生菜對(duì)氮磷的吸收有相似的規(guī)律，都是在生菜生長(zhǎng)旺盛期（20～30 d）有大幅度吸收，各處理氮、磷平均吸收量分別占到總吸收量的64.81%和61.88%，這與劉如石等［20］的研究結(jié)果相一致。生菜對(duì)鉀的吸收量在較低氮素條件下較高，在收獲前10 d尤其明顯，隨著氮素水平的降低，生菜對(duì)鉀的吸收量顯著提高，3 mmol/L氮素處理生菜對(duì)鉀的吸收量高出9 mmol/L氮素處理71.08%，這與李孝良等［21］的研究成果一致。增施氮肥降低了生菜對(duì)鈣、鎂的吸收量，且隨著生長(zhǎng)的延緩，生菜對(duì)鈣、鎂吸收量高的氮素處理逐漸由低濃度向高濃度轉(zhuǎn)變［22］，也隨生長(zhǎng)不斷向旺盛期推進(jìn)，生菜表現(xiàn)為喜肥喜氮趨勢(shì)。李彩虹等［23］的研究表明低氮促進(jìn)了鈣向地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)，植物缺鈣往往不是土壤缺鈣，而是吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)等生理作用失調(diào)導(dǎo)致的，即低氮環(huán)境促使生菜對(duì)鈣的吸收量增大。氮素水平越高，生菜對(duì)氮的利用效率越小，而對(duì)其他礦質(zhì)元素呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，這與邵蕾等［24］在海棠上的研究相符。湯明堯等［25］在番茄上的研究亦表明番茄對(duì)氮鉀的需要量遠(yuǎn)大于磷，且增施氮肥能顯著促進(jìn)番茄對(duì)氮、磷、鉀的吸收，全生育期來(lái)看，生菜對(duì)鉀的吸收量最大，其次是氮、鈣，對(duì)磷、鎂的吸收量較少。本試驗(yàn)結(jié)果與其有一定差異，可能因?yàn)樽魑锲焚|(zhì)不同導(dǎo)致，其次控施肥料的量不同造成不同元素吸收量順序也有一些差別。

3.2 結(jié)論

通過(guò)研究氮對(duì)水培生菜礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)吸收規(guī)律的影響，得到以下結(jié)論：

生菜對(duì)氮有奢侈吸收的趨勢(shì)，但是隨氮濃度的增高，影響程度減弱，不同氮素處理生菜對(duì)磷的吸收量沒(méi)有明顯差異，但是隨著氮素水平的提高，生菜對(duì)磷的吸收量相應(yīng)增大。低氮水平條件下，全生育期生菜對(duì)鉀、鈣的吸收量越多，而適宜的氮素水平更有利于促進(jìn)生菜全生育期對(duì)鎂的吸收，生菜在第30～40 d對(duì)金屬元素鉀、鈣、鎂的吸收量均在高氮條件下較大。

生菜對(duì)礦質(zhì)元素吸收量大小順序?yàn)镵＞Ca＞P＞Mg，高氮條件下（9，8 mmol/L），生菜對(duì)氮的吸收量大于鉀，適宜條件下（6 mmol/L），生菜對(duì)氮的吸收量大于鈣，低氮條件下（4，3 mmol/L），生菜對(duì)氮的吸收量大于磷、鎂。

全生育期9，8，6，4，3 mmol/L氮素處理生菜對(duì)礦質(zhì)元素的吸收總量不同，當(dāng)?shù)貪舛葹? mmol/L時(shí)生菜對(duì)礦質(zhì)元素的吸收量最大，達(dá)到582.31 mg/株，同時(shí)可獲得較好的產(chǎn)量和品質(zhì)。該條件下生菜對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂的吸收比例為1∶0.15∶0.69∶0.47∶0.11，對(duì)比營(yíng)養(yǎng)液礦質(zhì)元素初始含量，可知在保持氮肥施用量不變的情況下，初始施肥時(shí)可適當(dāng)增施磷肥，減少其他礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的施用量，特別是鉀肥和鈣肥的施用量，在定植后10～20 d補(bǔ)充氮磷肥，30～40 d補(bǔ)充鈣鎂肥，同時(shí)要注意礦質(zhì)元素間的營(yíng)養(yǎng)平衡，以達(dá)到高效施肥的目的。

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Effects of Different Nitrogen Levels on the Nutrient Elem ents Dynam ic Change，Yield and Quality of Hydroponic Lettuce

SU Yuanjun，WANG Wen′e，HU Xiaotao，WANG Rui，ZHANG Dong，QIAO Yuan
（Key Laboratory of Agricultural Soil and Water Engineering in Arid and Sem iarid Areas，Ministry of Education，Northwest A&F University，Yangling 712100，China）

Through dynamic monitoring on hydroponic lettuce growth and mineral nutrient change，provide theoretical basis for reasonable and effective management of hydroponic lettuce nutrient.By adopting deep hydroponic method，setting five nitrogen concentration，respectively 9，8，6，4，3 mmol/L，systematically learned the influence of different nitrogen levels on lettuce yield，quality，utilization efficiency and dynam ic absorption ofm ineral elements. The results showed that under different nitrogen level the difference of lettuce dry matter accumulated more and more significant over time，when nitrogen levels was 6 mmol/L，lettuce obtained maximum yield.Lettuce nitrate increased first and then slightly decreased as the nitrogen increasing，and reached themaximum when the nitrogen level was 8 mmol/L，Vc and soluble protein increased constantly as the nitrogen increasing，and the content reached the highest when nitrogen level was 9 mmol/L，the soluble sugar increased first and then decreased as the nitrogen increased，and gained themaximum levelswhen nitrogen levelwas6 mmol/L.As the nitrogen level increased，the utilization efficiency of P，K，Ca，Mg of lettuce showed a trend of increase first and then decrease，nitrogen utilizationefficiency of lettuce linear decreased.High concentration of nitrogen level helped improve the lettuce on the absorption of nitrogen and phosphorus，while low nitrogen level helped improve the absorption of potassium，calcium and magnesium.The absorption of nitrogen and phosphorus weremainly concentrated in the 20-30 d after planting，average uptake respectively accounted for 64.81%and 61.88%of the whole growth period，the absorption of potassium reached the maximum in the 30～40 d after planting，the average absorption was 44.46%of the whole growth period，the lettuce on the absorption of calcium and magnesium were relatively uniform after p lanting.When nitrogen level was 8 mmol/L，lettuce absorption ofmineral elements gained highest in the whole stages，which was 582.31 mg/p lant，by this time，the lettuce obtained good yield and quality，higher efficiency utilization of P，K，Ca，Mg，but the nitrogen use efficiency was lower.

Hydroponic lettuce；Nitrogen；Growth；Mineral elements；Dynam ic change

S143.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-7091（2016）03-0198-07

10.7668/hbnxb.2016.03.029

2016-03-14

國(guó)家“863”計(jì)劃課題項(xiàng)目（2013AA103004）

蘇苑君（1989-），女，湖北孝感人，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)節(jié)水理論與技術(shù)研究。

王文娥（1975-），女，河南孟縣人，副教授，博士，主要從事農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)研究。