不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗生長的影響

段雪婷，王 璐，馮曉東,2*

(1.延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院；2.陜西省紅棗重點實驗室(延安大學(xué))，陜西延安716000)

黃瓜是我國栽培最多的蔬菜之一，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會效益。由于黃瓜根為盤墊狀，營養(yǎng)液中氧氣含量不充分，不能滿足根對氧量的需求，因此黃瓜一般采用基質(zhì)栽培[1]，用營養(yǎng)液補(bǔ)充基質(zhì)中不充足的營養(yǎng)元素，能夠減少肥料用量，減少環(huán)境污染，降低成本，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。

國內(nèi)的相關(guān)文獻(xiàn)對黃瓜營養(yǎng)液栽培方面作過一些報導(dǎo)。楊旭等[3]研究發(fā)現(xiàn)適合楊凌無土栽培黃瓜的專用配方，為了讓黃瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，營養(yǎng)液中的氮元素應(yīng)該充足，鉀鎂元素配施量合理；高艷明等[4]在寧夏地區(qū)以沙粒作為基質(zhì)，對黃瓜進(jìn)行無土栽培，從而得到了適合于寧夏地區(qū)黃瓜無土栽培的營養(yǎng)液。經(jīng)綜合發(fā)現(xiàn)，在黃瓜的無土栽培技術(shù)方面，對營養(yǎng)液配方的選擇是一個關(guān)鍵性因素，但目前國內(nèi)大多使用的配方是山崎營養(yǎng)液配方，難以適應(yīng)蔬菜品種、栽培基質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂蛞约八|(zhì)等條件[5]。為了篩選出適宜延安無土栽培黃瓜的配方，本試驗以沙粒為黃瓜幼苗基質(zhì)，用調(diào)整過的4種不同營養(yǎng)液培養(yǎng)黃瓜幼苗，研究不同營養(yǎng)液對黃瓜生長的影響，以期為延安生產(chǎn)黃瓜育苗提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

以金胚98F1黃瓜為試驗材料。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 材料培養(yǎng)

溫湯浸種：挑選籽粒飽滿的金胚98F1黃瓜種子，先將種子放入55～60℃的水浴鍋中攪拌15 min，溫度降至30℃將種子浸泡4～6 h，用水清洗一遍，用紗布包好，放于27～30℃的恒溫箱內(nèi)催芽[6]，催芽時要常翻種子，使種子受溫均勻，適量灑水，使種子保持濕潤。當(dāng)種子開始出芽，將催芽的種子播種到有沙粒的花盆中，放入培養(yǎng)箱中，30℃、光照環(huán)境中培養(yǎng)。定期向沙粒中加入適量水，待幼苗開始出現(xiàn)第一片真葉時，選取長勢一致的幼苗作為試驗材料。

1.2.2 試驗設(shè)計

用不同的營養(yǎng)液配方(見表1)處理幼苗，每個配方為標(biāo)準(zhǔn)濃度營養(yǎng)液，調(diào)整每個配方的pH到最適值。每株每天約100 mL，在后期黃瓜幼苗較大時每株每天約200 mL，重復(fù)處理3次，4個處理，測4次，共種48盆。等幼苗長出第3片真葉時，在每個處理中隨機(jī)選擇3株長勢差異不明顯的幼苗進(jìn)行標(biāo)記，7 d、14 d、21 d、28 d后用直尺分別對黃瓜幼苗的株高、根長測定，用游標(biāo)卡尺對植株的莖粗測定、以及葉片數(shù)測定。然后進(jìn)行取樣測試，選每個處理的3株后迅速稱量黃瓜幼苗地上部分與地下部分鮮重、干重以及葉綠素含量。測量其干重時，將黃瓜幼苗的根莖葉放入85℃干燥箱中烘干至恒重，用電子天平測量。

表1 不同營養(yǎng)液配方/mg·L-1

1.3 測量方法

幼苗莖粗的測定在距基質(zhì)表面0.5 cm處，用游標(biāo)卡尺測量黃瓜幼苗莖粗；幼苗株高的測定用直尺測定株高，株高為基質(zhì)到幼苗生長點的高度[7]；葉片數(shù)的測定每組隨機(jī)取三株幼苗，數(shù)每組所有的葉片數(shù)；根長的測定以根系長度最長根為準(zhǔn)；葉片鮮重的測定分別收集根及地上部分，稱其鮮重；葉片干重的測定取地上部分和根系放入烘箱中，105℃殺青15 min，然后在80℃下烘至恒重，用天平稱量干重[8]；根冠比的測定選取3株黃瓜幼苗，稱量3株黃瓜幼苗的地上部分與地下部分鮮重。植株的地上部分和地下部分的鮮重比，其大小反映了植株地下部分與地上部分的相關(guān)性[9]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗結(jié)果以測定的平均值表示。用SPSS 21.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用LSD檢驗和Duncan法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性多重比較[10，11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗株高的影響

圖1可以看出，隨著栽培時間的延長，4種營養(yǎng)液配方處理均能增加黃瓜幼苗的株高(P<0.05)。在第4次測定時，園試通用配方處理的黃瓜幼苗的株高最高，株高增幅最大，為379.78%，這可能是因為N元素在植株的生長中需求量較多[12]，由表1可以看出，園試配方中N含量最大，N可以促進(jìn)植物激素、酶等化合物在植物體內(nèi)的合成[13]，所以園試處理過的黃瓜幼苗生長較快?；舾裉m德營養(yǎng)液、山崎配方處理的幼苗株高增加幅度分別為316.79%、320.77%，且處理間無顯著差異；華農(nóng)果菜配方處理的幼苗株高增幅最小，為295%，這可能是華農(nóng)果菜配方中N元素和K元素過低影響了株高的增加。

圖1 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗株高的影響

2.2 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗莖粗的影響

由圖2可知，隨著黃瓜幼苗培養(yǎng)天數(shù)的增加，黃瓜幼苗莖粗在不同營養(yǎng)液配方的處理下均有增加，對黃瓜幼苗莖粗增加幅度最大的為霍格蘭德配方，為409.1%，施用園試配方和山崎配方營養(yǎng)液分別比第1次測定時增加了330%和269.23%，華農(nóng)果菜配方培養(yǎng)的黃瓜幼苗增加幅度最小，為206.67%。本試驗中園試通用配方培養(yǎng)的幼苗莖粗小于霍格蘭德配方?？赡茉蚴菆@試配方中的各營養(yǎng)元素濃度過高限制了幼苗的生長，影響了它的生長。而霍格蘭德營養(yǎng)液處理的黃瓜幼苗莖較粗，是由于N、P、K含量適宜，促進(jìn)了黃瓜幼苗莖的生長。

圖2 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗莖粗的影響

2.3 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗葉片數(shù)量的影響

圖3可知，黃瓜幼苗葉片數(shù)量在不同配方的營養(yǎng)液處理下均能顯著增加(P<0.05)，葉片數(shù)的多少是植株生長速度最直接的表現(xiàn)，葉片數(shù)多的植株比葉片數(shù)目少的植株生長的快。增加幅度最大的是園試通用配方，為344.44%，其次是霍格蘭德配方，為300.00%，山崎配方增幅為277.78%，增加幅度最小的是華農(nóng)果菜為244.44%。株高高的對應(yīng)的葉片數(shù)較多，株高低的對應(yīng)的葉片數(shù)相對來說較少，是因為N元素含量較多，能促進(jìn)植株的生長。

圖3 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗葉片數(shù)的影響

2.4 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗根長的影響

圖4可知，第4次測定時，4種營養(yǎng)液配方處理均能顯著增加黃瓜幼苗的根系(P<0.05)。影響植株水分和養(yǎng)分吸收的最直接的表現(xiàn)是根系的生長，根系越發(fā)達(dá)，植株生長的越繁茂[14]。園試通用配方處理的黃瓜幼苗根系長度增幅最大，為391.67%，與其他3種營養(yǎng)液配方之間處理的幼苗根長存在顯著差異；其它的配方增加幅度依次為332.56%、325.69%、316.55%，他們之間無顯著差異。K+能提高ATP酶的活力，增加根系對其他元素的吸收[15]，促進(jìn)植株根系的生長，園試配方處理的幼苗根系比其他配方生長的快，可能是園試配方中K元素比其它配方中的K元素含量高。

圖4 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗根長的影響

2.5 不同營養(yǎng)液配方對黃瓜幼苗生物量的影響

由表2可知，在黃瓜幼苗生物產(chǎn)方面，4種營養(yǎng)液配方處理的黃瓜幼苗產(chǎn)量有明顯的差異，園試配方處理的黃瓜幼苗地上部分鮮重、干重，地下部分鮮重、干重都大于其它3種營養(yǎng)液配方，且處理間存在顯著差異。其中地上干重霍格蘭德與園試通用差異不明顯，但兩者與山崎配方與華農(nóng)果菜間在0.05水平上差異顯著；地下干重指標(biāo)霍格蘭德營養(yǎng)液>園試通用營養(yǎng)液。根冠比反映干物質(zhì)量在地上部和根系中的分配，在0.05水平上霍格蘭德與園試通用的根冠比顯著低于山崎配方與華農(nóng)果菜，說明干物質(zhì)分配不同導(dǎo)致植株的生長中心不同。

由表3可知，園試配方處理的黃瓜幼苗與葉色相對應(yīng)，葉綠素a、葉綠素b含量最高，與其他營養(yǎng)液處理的含量在0.05水平上差異顯著。對于類胡蘿卜素而言，園試配方與霍格蘭德配方處理的含量無顯著差異，但兩者與山崎配方和華農(nóng)果蔬間在0.05水平上差異顯著。不同營養(yǎng)液配方培養(yǎng)的黃瓜幼苗的葉片顏色明顯不同，光合色素不同。通過觀察，園試配方處理過的黃瓜幼苗葉片顏色較深。

表2 不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜幼苗生物產(chǎn)量的影響

表3 不同營養(yǎng)液配方處理對黃瓜幼苗光合色素含量的影響

3 討論與結(jié)論

不同營養(yǎng)液配方中養(yǎng)分組成和濃度的不同，影響著蔬菜的生長和發(fā)育，因此，對同一作物營養(yǎng)液配方的選擇非常關(guān)鍵。陳淑芳等[16]的研究表明，在標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液培育下，黃瓜幼苗生長比在其他濃度條件下生長的快，主要表現(xiàn)在植株株高高、葉片數(shù)量較多。本試驗研究了在延安地區(qū)適宜黃瓜幼苗生長的營養(yǎng)液配方(標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液濃度)，形態(tài)指標(biāo)的測定結(jié)果表明，園試通用配方、霍格蘭德配方培養(yǎng)的幼苗生長較快，發(fā)育較早，表現(xiàn)在植株株高較高，莖粗較粗，葉片數(shù)較多，其原因是由于N元素高于山崎配方和華農(nóng)果菜，N元素促進(jìn)了黃瓜的生長。楊旭等[3]的研究也表明，影響黃瓜產(chǎn)量的主要元素是N素，對黃瓜幼苗施適量的氮元素能明顯增加產(chǎn)量。

植物的鮮重表現(xiàn)了植株對水分和營養(yǎng)液的吸收狀況，干重表現(xiàn)了生物量的積累，根冠比是指黃瓜幼苗的地上部分鮮重比地下部分鮮重，其反映了地上部分和地下部分的相關(guān)性。由實驗數(shù)據(jù)表明，不同配方的營養(yǎng)液處理均能顯著增加黃瓜幼苗的鮮重、干重，其中園試通用配方培養(yǎng)的幼苗植株鮮重、干重均高于其他3種營養(yǎng)液配方培養(yǎng)的幼苗，說明園試通用配方中養(yǎng)分組成能為植株供應(yīng)充足營養(yǎng)，加快植株的生長，所以干物質(zhì)積累較多[9]。本試驗在前期，園試配方營養(yǎng)液培養(yǎng)的黃瓜幼苗，根冠比較大，原因是在營養(yǎng)液處理的前期，幼苗的地上部分和地下部分生長速度接近，隨著營養(yǎng)液的持續(xù)培養(yǎng)，根冠比將越來越小。第4次測定時根冠比最小的是園試通用處理的黃瓜幼苗，霍格蘭德與園試通用根冠比無顯著差異，但兩者在0.05水平上顯著低于山崎配方與華農(nóng)果蔬。可能是由于園試通用營養(yǎng)液處理的黃瓜幼苗葉片多，植株高，地上部分吸收的營養(yǎng)液物質(zhì)較地下部分多，生長速度加快，生長中心由地下部分轉(zhuǎn)移到地上部分，根冠比減小[17]。

光合色素是植物光合作用中必不可少的因子，包括葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素。葉綠素含量與葉片光合速率及植物體的有機(jī)物質(zhì)積累、生長發(fā)育、產(chǎn)量、形成密切相關(guān)[18]。本試驗結(jié)果顯示：用園試配方營養(yǎng)液培養(yǎng)的黃瓜幼苗，葉片所含的葉綠素a、葉綠素b量比其它營養(yǎng)液處理的黃瓜幼苗葉片高，含量最低的是華農(nóng)果菜配方處理的黃瓜幼苗葉片?？赡苁菆@試通用與霍格蘭德營養(yǎng)液中銨態(tài)氮含量比較多。銨態(tài)氮可以促進(jìn)鐵元素的吸收[16]，其次Mg元素的含量較高，Mg2+是葉綠素的組成成分，能促進(jìn)葉綠素的合成，使得葉綠素含量明顯高于其他配方。

總之，本試驗通過用不同營養(yǎng)液配方來處理黃瓜幼苗，對黃瓜幼苗株高、莖粗、根冠比、光和色素含量等多個指標(biāo)的測定說明施用園試通用配方標(biāo)準(zhǔn)濃度的營養(yǎng)液更有利于黃瓜的生長和高產(chǎn)。