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

張二震，劉慧英*，溫澤林，翟晨，張占暢,李漢釗

（1石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832003；2特色果蔬栽培生理與種質(zhì)資源創(chuàng)新利用兵團重點實驗室，新疆 石河子 832003）

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

張二震1,2，劉慧英1,2*，溫澤林1,2，翟晨1，張占暢1,李漢釗1

（1石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832003；2特色果蔬栽培生理與種質(zhì)資源創(chuàng)新利用兵團重點實驗室，新疆 石河子 832003）

為篩選出適宜水培苦苣生長的營養(yǎng)液濃度水平，為水培苦苣的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)，本研究采用營養(yǎng)液水培法，對不同EC值營養(yǎng)液處理下的苦苣生長、產(chǎn)量和品質(zhì)進行研究。結(jié)果顯示：營養(yǎng)液EC值在0.8-1.5 ms/cm時，植株均表現(xiàn)出生長良好，產(chǎn)量高，葉片Vc、可溶性糖含量較高，但其中1.2和1.5 ms/cm處理顯著造成植株葉片硝酸鹽積累；而營養(yǎng)液EC值過低（0.2和0.5 ms/cm）造成苦苣植株生長受到嚴(yán)重抑制，產(chǎn)量顯著降低。結(jié)論：綜合考慮不同EC值處理下苦苣的生長、產(chǎn)量與品質(zhì)及成本的消耗，采用0.8 ms/cm的營養(yǎng)液濃度水平最適合于水培苦苣生產(chǎn)。

電導(dǎo)率；營養(yǎng)液；苦苣；品質(zhì)

蔬菜水培是蔬菜無土栽培中發(fā)展很快的一種栽培方式，由于水培條件下蔬菜生長整齊、生育期短、商品性好,且可有效避免土傳病害及鹽漬化等問題[1-2]，因此水培技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于蔬菜栽培特別是綠葉蔬菜的高效生產(chǎn)。但水培蔬菜營養(yǎng)液管理一直存在過量施肥的管理方式[3]，此外由于蔬菜水培的營養(yǎng)液配方中大量使用硝酸鹽,這不僅造成養(yǎng)分的浪費，成本過高，還會導(dǎo)致水培蔬菜產(chǎn)品中的硝酸鹽含量偏高,因此，如何降低水培蔬菜的硝酸鹽含量和生產(chǎn)成本一直是無土栽培領(lǐng)域的研究熱點[4]。營養(yǎng)液電導(dǎo)率(electrical conductivity,EC)是水培營養(yǎng)液管理中最重要的調(diào)控參數(shù)之一。EC值的高低反映營養(yǎng)液的營養(yǎng)水平，其直接影響水培作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。研究表明EC值過高會降低產(chǎn)量，造成果實畸形。Li等[6]認(rèn)為高EC的營養(yǎng)液會造成溫室番茄產(chǎn)量降低并縮小果實體積，影響果實對水分的吸收。EC值過低會造成養(yǎng)分虧缺，影響作物生長。周廬萍等[7]認(rèn)為高營養(yǎng)液電導(dǎo)率有助于提高菊花地上、地下部的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，同時提高葉片光合速率。Min等[8]認(rèn)為高EC能提高溫室番茄果實番茄紅素、葡萄糖、果糖和可溶性固形物含量。吳冬青等[9]研究表明在營養(yǎng)液中添加一定量的沼液可以提高水培快菜葉片Vc、蛋白、可溶性糖、粗纖維含量，但卻對粗脂肪和葉綠素相對含量提高不明顯。

苦苣（Cichorium endiviaL.），別名栽培菊苣、苦苣、明目菜、苦細(xì)葉生菜，是菊科菊苣屬一二年生草本植物。味略苦，顏色碧綠，有抗菌、解熱、消炎、明目等作用，是清熱去火和解暑的美食佳品。由于苦苣的營養(yǎng)價值很高，人們對苦苣的保健功能日益重視，市場需求量越來越大，苦苣已成為目前人們喜食和設(shè)施水培栽培的主要葉菜之一[10-11]。但目前苦苣水培生產(chǎn)上尚無專用營養(yǎng)液，生產(chǎn)栽培上多采用葉菜類通用營養(yǎng)液配方[12]，其最適的營養(yǎng)液濃度水平尚不明確。

因此，本研究采用營養(yǎng)液培法，通過研究不同EC值營養(yǎng)液處理對苦苣生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨在探討營養(yǎng)液EC值與苦苣生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系，以期篩選出適宜水培苦苣生長的營養(yǎng)液濃度水平，為水培苦苣的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為北京綠東方農(nóng)業(yè)技術(shù)研究所生產(chǎn)的‘細(xì)葉苦苣’品種。

1.2 方法

1.2.1試驗設(shè)計

試驗于石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗站日光溫室里進行。采用水培的方式。種子經(jīng)浸種催芽后播于72孔育苗穴盤，于苦苣3葉一心時，按20 cm×15 cm的密度定植于40 L水培槽中，水培槽為200 cm（長）×30 cm（寬）×15 cm（高）的PE半圓管。營養(yǎng)液配方以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉菜B的標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液配方（EC值為1.0 ms/cm）為基礎(chǔ),其大量元素配方為：硝酸鈣 （Ca(NO3)2.4H2O）472 mg/L、硝酸鉀（KNO3）267 mg/L、 硝 酸 銨 （NH4NO3）53mg/L、 磷 酸 二 氫 鉀（KH2PO4）100mg/L、硫酸鉀（K2SO4）116 mg/L、七水硫酸鎂（MgSO4·7H2O）246 mg/L。試驗共設(shè)置 6個不同EC 配方濃度梯度處理，分別為：0.2、0.5、0.8、1.0 ms/cm（CK,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉菜B配方濃度)、1.2、1.5 ms/cm，分別用 E0.2、E0.5、E0.8、E1.0 （CK）、E1.2、E1.5表示。

試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，每個處理重復(fù)3次，每個重復(fù)20株。每7 d更換1次營養(yǎng)液。待幼苗葉長長至8 cm，每7 d采樣1次。測定苦苣菜的各項指標(biāo)。

1.2.2 測定的指標(biāo)

1.2.2.1 生長性狀的測定

于處理后每隔7 d進行破壞性取樣，苗期取樣4-5株，其他生育期3株。每次取樣后，植株用吸水紙擦干、用直尺測量株高、葉長；用游標(biāo)卡尺測量莖粗，用葉面積掃描儀（Li3100臺式葉面積掃描儀，美國）測定葉面積；取植株用自來水沖洗2-3次，再用蒸餾水沖洗2次，然后用吸水紙吸干水后稱量植株鮮重。105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重，稱量植株干重。

1.2.2.2 葉綠素含量的測定

每隔7 d進行破壞性取樣測定，測定采用丙酮法[13]。

1.2.2.3 產(chǎn)量性狀及品質(zhì)測定

待成熟采收后統(tǒng)計單株產(chǎn)量并估算總產(chǎn)量?？扇苄蕴呛繙y定采用硫酸蒽酮法[14]；硝酸鹽含量的測定采用水楊酸法[15]；Vc含量測定采用2,6-二氯靛酚滴定法[16]。

1.2.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2003進行數(shù)據(jù)收集，用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析和差異顯著性檢驗（Duncan’s法），顯著性水平設(shè)定為α=0.05；stst2013進行方差分析（P＜0.05）。采用 OriginPro 7.5制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣植株干、鮮重的影響

由圖1可見：在苦苣定植2周內(nèi)，6個不同EC水平處理下苦苣植株的干、鮮重?zé)o顯著差異，定植后第21天，E0.2處理的苦苣植株的干、鮮重顯著低于E1.5處理,與其他4個處理無顯著差異。隨著生長時間的推移，苦苣干、鮮重逐漸增加，在定植后第28和第35天，苦苣植株的干、鮮重隨著電導(dǎo)率增大植株干、鮮重增加較為明顯。其中 E0.8、E1.0（CK）、E1.2和E1.54個處理間的植株干、鮮重?zé)o顯著差異，且顯著高于E0.2和E0.52個處理。E0.2處理下的植株干、鮮重最低，顯著低于其他5個處理。

圖1 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣植株干、鮮重的影響Fig.1 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the fresh weight and dry matter accumulation of endive plant

2.2 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣葉長與莖粗的影響

由圖2可見：苦苣定植后前2周各處理間的葉片長度無顯著差異；處理第21天時，以對照（E1.0）處理下的苦苣葉長值最大，顯著高于E0.2和E0.5處理的，但與其它3個處理間無顯著差異，E0.2處理的葉長最小，顯著低于其它各處理，而E0.5處理與E0.8、E1.2和E1.53個處理間無顯著差異；處理第28天時，表現(xiàn)出 E0.8、E1.0（CK）、E1.2和 E1.54 個處理間的苦苣葉長無顯著差異，且顯著高于其它2個處理；處理35 d時，E0.8、E1.2和E1.5各處理無顯著差異，并顯著低于E1.0處理，其中E0.2處理的苦苣葉長最低，顯著低于其它各處理。

圖2顯示，在處理第7天時，E0.8處理下的莖粗最大，顯著高于E1.2和E1.52個處理，但與其它處理間無顯著差異；處理第14天時，E0.8和E1.52個處理的莖粗無顯著差異，但顯著高于E0.2處理的；處理第21天時，E0.2處理的莖粗明顯著低于 E1.0（CK）、E1.2和E1.53個處理，但與其它2個處理無顯著差異；處理第28天時，E0.2處理的莖粗顯著低于其它5個處理，而其它5個處理間無顯著差異；處理第35天時，E0.8、E1.0（CK）、E1.2和 E1.54 個處理間無顯著差異，但顯著高于E0.2和E0.52個處理，而E0.2處理的莖粗最小，顯著低于其它各處理。

圖2 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣葉長與莖粗的影響Fig.2 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the leaf length and stem diameter of endive

2.3不同EC值營養(yǎng)液對苦苣葉片數(shù)和葉面積的影響

由圖3可見：各處理的單株葉面積自處理第21天后出現(xiàn)了明顯差異，其中E0.2處理的葉面積均表現(xiàn)為最低，顯著低于其它各處理，其次為E0.5處理，其單株葉面積均顯著低于其它4個處理。E1.0（CK）、E1.2和E1.53個處理間的單株葉面積無顯著差異。

由圖3可知：E0.2與E0.52個處理的苦苣葉片數(shù)隨處理時間的延長增長緩慢，而其他4個處理則增長較迅速。在處理第7和14天時，6個處理間差異不顯著；在培養(yǎng)第21天時E0.2處理的葉片數(shù)顯著低于其它5個處理；在處理的后期（第28和35天）均表現(xiàn)出E0.2處理的葉片數(shù)最少，顯著低于其它各處理，而 E0.8、E1.0（CK）、E1.2和 E1.54 個處理間無顯著差異。

圖3 不同EC值導(dǎo)率營養(yǎng)液對苦苣葉片數(shù)與葉面積的影響Fig.3 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the leaf number and leaf area of endive

2.4 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣葉片葉綠素含量的影響

由表1可見：E0.2與E0.52個處理下的苦苣葉片的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總含量均顯著低于其它 4 個處理，其中 E0.8、E1.0（CK）和 E1.53 個處理間的葉綠素a和葉綠素b均無明顯差異，但E1.0（CK）和E1.5處理的葉綠素總量顯著高于E1.2處理。

表1 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣葉片葉綠素含量的影響Tab.1 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on chlorophyll contents in leaves of endive

2.5 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣產(chǎn)量的影響

由表2可見：E0.2處理的苦苣單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量最低?？嘬漠a(chǎn)量表現(xiàn)出隨著營養(yǎng)液電導(dǎo)率處理水平的升高而增加，當(dāng)EC水平升到1.5 ms/cm（E1.5處理）時，產(chǎn)量達到最高。其中E0.8處理的苦苣產(chǎn)量明顯高于E0.5處理水平，但與E1.0（CK）處理的苦苣產(chǎn)量無明顯差異。

表2 不同電EC值營養(yǎng)液對苦苣產(chǎn)量的影響Tab.2 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the yield of endive

2.6 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣品質(zhì)的影響

不同EC值處理顯著影響了采收時苦苣的品質(zhì)。由表3可見：葉片中的硝酸鹽含量表現(xiàn)出隨營養(yǎng)液電導(dǎo)率處理水平的升高而提高。其中E0.2處理下的苦苣葉片硝酸鹽含量最低，為503.267 mg/kg，其與E0.5處理間無顯著差異，但顯著低于其他4個處理。E1.5處理的苦苣葉片硝酸鹽含量為最高，為3408.367 mg/kg，其與E1.2處理的硝酸鹽含量無顯著差異，且2個處理均顯著高于其他4個處理。E0.8處理的葉片硝酸鹽含量顯著低于E1.0（CK）、E1.2和E1.53個處理。

由表3可見：在整個生長期內(nèi)，E0.2處理下葉片的可溶性糖含量均顯著高于其它5個處理，這可能是由于該處理營養(yǎng)液濃度較低，對苦苣生長造成了生長脅迫。E0.8處理的可溶性糖含量最低，顯著低于E0.2和 E1.52 個處理，但與 E0.5、E1.0（CK）和 E1.23 個處理無顯著差異。

表3顯示：E0.8、E1.0（CK）、E1.2和E1.53個處理下葉片的Vc含量較高且處理間無顯著差異，3個處理的Vc含量均顯著高于E0.2和E0.52個處理，而E0.8處理下葉片的Vc含量與 E1.0（CK）差異不顯著；E0.2處理的Vc含量最低且顯著低于其它幾個處理。

表3 不同EC值營養(yǎng)液對苦苣品質(zhì)的影響Tab.3 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the quality of endive

3 討論與結(jié)論

養(yǎng)分供給是植物生長的必要條件，營養(yǎng)不足與營養(yǎng)過剩均對植物生長產(chǎn)生不良的影響。本研究表明，營養(yǎng)液的EC對苦苣發(fā)育后期的外觀指標(biāo)影響較大，且影響苦苣植株的產(chǎn)量及品質(zhì)。

（1）外觀生長量是考量植株生長狀況的重要指標(biāo)，植株生長期營養(yǎng)供給不足會導(dǎo)致其生長矮小，進而影響干物質(zhì)積累量，而營養(yǎng)液過量也會對植株生長造成脅迫作用，使植株體內(nèi)有機物積累緩慢，馬亞東等[17]研究指出，植株干鮮重隨施氮量的增加出現(xiàn)先增加后減少的趨勢，表明營養(yǎng)供給過量與少量均不利于苦苣生長。本研究結(jié)果顯示，在低水平EC值（E0.2和E0.5）處理下的苦苣植株由于養(yǎng)分供給不足造成生長緩慢，植株的干、鮮重、葉長、葉面積和莖粗均顯著低于其它4個處理，而高水平EC值（E1.2和E1.5）處理相比于對照（E1.0）的苦苣生長量增長不顯著，楊文月[18]研究也表明，營養(yǎng)過量下的萵苣生長較為緩慢。

（2）光合色素含量直接影響植株的光合作用，光合作用是構(gòu)成植株干物質(zhì)積累的主要因素，是作物生長過程中能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，也是各種生理和水肥條件的綜合反映[19]，本研究發(fā)現(xiàn)，E0.2和E0.52個處理下的苦苣葉片的光合色素含量、單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量亦均顯著低于其他處理，而高營養(yǎng)液電導(dǎo)率（E1.5）處理下的苦苣產(chǎn)量相對于對照（E1.0）增長不明顯。謝拾冰等[20]的研究也表明，半量營養(yǎng)液與加量營養(yǎng)液水培生菜產(chǎn)量的增加產(chǎn)生抑制。這與研究中苦苣產(chǎn)量的變化表現(xiàn)一致。

（3）可溶性糖、硝酸鹽、Vc含量表現(xiàn)植株營養(yǎng)品質(zhì)狀況，可溶性糖是植物的光合產(chǎn)物，對高等植物營養(yǎng)生長發(fā)育及生殖有重要影響，硝酸鹽含量則是檢驗蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)，Vc作為重要的細(xì)胞液外抗氧化性物質(zhì)，同時也是葉菜類作物品質(zhì)的重要指標(biāo)。Li等[21]研究表示，高EC的營養(yǎng)液是降低番茄品質(zhì)的因素之一。E0.2處理的葉片可溶性糖含量最高，顯著高于其它處理。Vc含量最低，顯著低于其他處理。這說明低水平EC值的營養(yǎng)液中養(yǎng)分含量較低，導(dǎo)致苦苣無法吸收足夠的養(yǎng)分而使生長和產(chǎn)量受到嚴(yán)重抑制；營養(yǎng)液EC值在0.8-1.5 ms/cm時，苦苣植株均表現(xiàn)出硝酸鹽含量迅速增長、可溶性糖、Vc含量則增長較為緩慢，但E1.2處理和E1.5處理水平處理造成苦苣葉片硝酸鹽含量高度積累，李廣利等[22]研究也顯示出高濃度營養(yǎng)液使生菜葉片硝酸鹽高度積累，與本研究結(jié)果一致。

綜合考慮不同EC值營養(yǎng)液處理對苦苣植株生長性狀、光合色素含量以及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，本研究認(rèn)為，營養(yǎng)液EC值過低（E0.2處理和E0.5處理）造成苦苣植株生長受到嚴(yán)重抑制，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低明顯；營養(yǎng)液EC值在0.8-1.5 ms/cm時均有利于苦苣植株的生長和產(chǎn)量形成，但E1.2處理和E1.5處理水平的苦苣葉片硝酸鹽含量高，品質(zhì)下降，而E0.8處理和E1.0處理的苦苣植株均表現(xiàn)出生長健壯、產(chǎn)量高和品質(zhì)優(yōu)，但結(jié)合營養(yǎng)液成本考慮，本研究認(rèn)為0.8 ms/cm（E0.8處理）的營養(yǎng)液濃度水平最適合于苦苣的水培生產(chǎn)。

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Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the growth，yield and quality of endive

Zhang Erzhen1,2，Liu Huiying1,2*，Wen Zelin1,2，Zhai Chen1，Zhang Zhanchang1，Li Hanzhao1
(1 Department of Horticulture,College of Agronomy,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000,China;2 Key Laboratory of Special fruits and vegetables Cultivation Physiology and Germplasm Resources Utilization of Xinjiang Production and Contruction Crops,Shihezi,Xinjiang 832003,China)

Hydroponic experiments were conducted to investigate the effects of six different electrical conductivity (EC)levels of nutrient solution on the plant growth,yield and quality of Endive in this study.The result showed that the application of low EC levels (0.2 and 0.5 ms/cm)significantly inhibited the plant growth and decreased the yield of endive.The application of EC level at 0.8-1.5 ms/cm range can effectively promote the plant growth of endive and obtain higher yield,but the application of high EC level (1.2 and 1.5 ms/cm)treatment resulted in nitrate accumulation in leaves of endive.Taking into account the plant growth,yield and quality of endive,as well as cost of nutrient solution,,this study suggests that the EC level of nutrient solution at 0.8 ms/cm was more suitable for endive hydroponic production.

electrical conductivity;nutrition solution;endive;quality

S567.2；S636.2

A

10.13880/j.cnki.65-1174/n.2017.04.008

1007-7383(2017)04-0438-06

2016-12-14

國家星火重點項目 (2012GA8910033)；兵團專利運用和產(chǎn)業(yè)化計劃項目（2016CD003-05)；兵團農(nóng)業(yè)類產(chǎn)學(xué)研重大專項(2010ZX04-5)

張二震（1991-），男，碩士研究生，專業(yè)方向為園藝蔬菜栽培與生理，e-mail:916263443@qq.com。

*通信作者：劉慧英（1970-），女，教授，從事蔬菜生理生化設(shè)施園藝研究，e-mail:liuhy_bce@shzu.edu.cn。