水培條件下氮、CO2耦合對(duì)紫青菜葉片SPAD值、氮含量、溫度及濕度的影響

李世龍 陳丹艷 張燕 劉婭 黃舒蕾 吳思遠(yuǎn) 楊智 姜曉蕊 馬敬澤 劉延飛 沈巖 顏立宇

摘 要：為探討水培條件下氮素營(yíng)養(yǎng)（N）與二氧化碳（CO2）氣體耦合對(duì)紫青菜葉片葉綠素?zé)晒庵担⊿PAD值）、氮含量（YN）、溫度（YT）、濕度（YRH）的影響，以南京本地紫青菜為試驗(yàn)材料，設(shè)置了C0N0、C0N2、C0N4、C1N0、C1N2、C1N4等6個(gè)氮?dú)怦詈咸幚?，其中水培液氮濃度設(shè)置為水培液稀釋液中不添加外源氮（N0）、添加0.2 g·L-1外源氮（N2）、添加0.4 g·L-1外源氮（N4），每種氮素濃度下設(shè)置不施加CO2增長(zhǎng)劑（C0）和施加CO2增長(zhǎng)劑（C1）處理，研究了移栽后葉片SPAD值、YN、YT、YRH的變化情況。結(jié)果表明：施加CO2能夠顯著提高紫青菜葉片SPAD值（P<0.05），紫青菜移栽后，在11月16日之前C1N4處理下葉片SPAD值均較高，之后以C1N2處理下其值最大。在11月11日之前提高水培液N含量有助于增加葉片YN，但之后不利于葉片YN含量增加，以C1N0、C1N2處理下葉片YN較高。水培液N和CO2均能夠顯著降低葉片YT（P<0.05），且N和CO2耦合處理顯著作用于葉片YRH（P<0.05），以高濃度N能夠提高葉片YRH，11月11日后以增加CO2作用效果更明顯。值得注意的是，同時(shí)間葉片各指標(biāo)間具有顯著相關(guān)性（P<0.05）。Pearson分析表明紫青菜生長(zhǎng)前期YT增加直接降低了葉片SPAD值、YN、YRH，后期YT上升開始有利于SPAD值、YN、YRH提高。YN、YRH與葉綠素SPAD值呈極顯著的正相關(guān)（P<0.01）。綜上所述，合理的水培液氮素、CO2耦合能夠增加水培紫青菜葉片葉綠素、氮含量，本結(jié)果可為水培紫青菜精準(zhǔn)氮、CO2管理提供一定理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：氮濃度;二氧化碳;紫青菜;葉綠素;花青素

中圖分類號(hào)：S 634?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?? 文章編號(hào)：0253-2301（2021）11-0014-09

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.11.003

Effects of the Coupling of Nitrogen and CO2 on Leaf SPAD， Nitrogen Content，Temperature and Humidity of Purple Pak-choi Under Hydroponic Conditions

LI Shi-long1， CHEN Dan-yan1*， ZHANG Yan2， LIU Ya2， HUANG Shu-lei1， WU Si-yuan1，

YANG Zhi1， JIANG Xiao-rui1， MA Jing-ze1， LIU Yan-fei1， SHEN Yan1， YAN Li-yu1

（1. College of Horticulture and Landscape Architecture， Jinling Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 210038，

China; 2. School of Software Engineering， Jinling Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211169， China）

Abstract： In order to investigate the effects of the coupling of nitrogen nutrition （N） and carbon dioxide （CO2） on the leaf chlorophyll fluorescence value （SPAD） of purple pak-choi， nitrogen content （YN）， temperature （YT） and humidity （YRH） under hydroponic conditions， six nitrogen coupling treatments including C0N0， C0N2， C0N4， C1N0， C1N2 and C1N4， were set with Nanjing local purple pak-choi as the experimental material， among which the nitrogen concentration in the hydroponic solution was set to be without exogenous nitrogen （N0）， 0.2 g·L-1 exogenous nitrogen （N2） and 0.4 g·L-1 exogenous nitrogen （N4） in the diluent of hydroponic solution. Then， the changes of SPAD， YN， YT and YRH in leaves after transplanting were studied under the treatments of no CO2 growth agent （C0） and CO2 growth agent （C1） at each nitrogen concentration. The results showed that the application of CO2 could significantly improve the leaf SPAD of purple pak-choi （P<0.05）. After transplanting， the leaf SPAD of purple pak-choi under C1N4 treatment was higher before November 16， and then it was the highest under C1N2 treatment. Increasing the N content in the hydroponic solution before November 11 was helpful to increase the YN content in leaves， but it was not conducive to the increase of YN content in leaves after November 11. The YN content in leaves was higher under the treatments of C1N0 and C1N2. Both N and CO2 could significantly reduce the YT of leaves （P<0.05）. In addition， the coupling treatment of N and CO2 significantly affected the YRH of leaves （P<0.05）， and high concentration of N could increase the YRH of leaves， and the effect was more obvious when increasing CO2 after November 11. It should be noted that there was significant correlation among various indexes of leaves at the same time （P<0.05）. The Pearson analysis showed that the increase of YT at the early growth stage directly reduced the leaf SPAD， YN and YRH of purple pak-choi， and the increase of YT at the later growth stage was beneficial to the increase of SPAD， YN and YRH. YN and YRH were positively correlated with chlorophyll SPAD （P<0.01）. In conclusion， the reasonable coupling of nitrogen and CO2 in hydroponic solution could increase the contents of chlorophyll and nitrogen in the leaves of hydroponic purple pak-choi， and the results could provide theoretical basis for the accurate management of nitrogen and CO2 in the hydroponic purple pak-choi.

Key words： Nitrogen concentration; Carbon dioxide; Purple pak-choi; Chlorophyll; Anthocyanins

有效利用環(huán)境因素能實(shí)現(xiàn)溫室蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，促進(jìn)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1-2]。水培液氮素（N）和空氣二氧化碳（CO2）是溫室蔬菜最重要的生長(zhǎng)環(huán)境因子。KILINC等[3]研究發(fā)現(xiàn)，水培液元素含量和性質(zhì)決定了作物生長(zhǎng)及品質(zhì)。多數(shù)研究表明不同營(yíng)養(yǎng)液N濃度對(duì)葉菜生長(zhǎng)、產(chǎn)質(zhì)量等都有不同程度的影響[4-8]。隨著生菜生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)液N對(duì)其干物質(zhì)累積量及植株N吸收影響顯著，但高濃度N仍然有利于N吸收[9-11]。劉燕婕等[12]、KACJAN等[13]認(rèn)為水培小白菜和生菜在水培液N濃度為8 mmol·L-1的營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)最好，但MAHLANGU等[14]認(rèn)為水培液N濃度在8.57 mmol·L-1時(shí)生菜冠部鮮重最大。劉愛(ài)榮等[15]發(fā)現(xiàn)在NH4NO3 600 mg L-1氮水平下，紫青菜的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均最高、營(yíng)養(yǎng)均衡、抗氧化能力強(qiáng)。張春蘭等[16]發(fā)現(xiàn)水培液中硝態(tài)氮處理葉菜生長(zhǎng)情況優(yōu)于銨態(tài)氮、尿素處理。由于設(shè)施溫室嚴(yán)重缺乏CO2，甚至接近或達(dá)到CO2補(bǔ)償點(diǎn)[17-19]?？諝釩O2濃度升高能提高作物凈光合速率，減少植物葉片氣孔導(dǎo)度，改善葉片水分關(guān)系，刺激植物生長(zhǎng)[20-21]。張樹生等[22]研究發(fā)現(xiàn)大棚增施CO2促進(jìn)了生菜、青菜、油麥菜等葉菜葉片厚度，提高其光合作用，最終使產(chǎn)量增加。所以在封閉設(shè)施生產(chǎn)條件下，CO2施肥已經(jīng)成為提高蔬菜的光合作用、產(chǎn)量和品質(zhì)的理想途徑[23-26]。但植物生長(zhǎng)的增加取決于共同限制因子的性質(zhì)，任何增加的碳供應(yīng)將加劇營(yíng)養(yǎng)限制[20]。COLEMAN等[27]發(fā)現(xiàn)植物對(duì)大氣中CO2濃度升高的反應(yīng)通常是體內(nèi)組織氮濃度降低。在不施氮條件下增施CO2能促進(jìn)黃瓜莖葉干物質(zhì)向果實(shí)分配[28]。但在施氮條件下富集CO2會(huì)降低氮素的吸收而損害植物的生長(zhǎng)[29]。

設(shè)施蔬菜中的紫色蔬菜因含有很高的花青素，抗氧化能力比普通綠色蔬菜強(qiáng)，能夠預(yù)防高血壓、減緩肝功能障礙等[30]，設(shè)施紫色葉菜在市場(chǎng)上銷量及價(jià)格逐漸上漲。CHEN等[31]發(fā)現(xiàn)，有機(jī)紫色葉菜售價(jià)可達(dá)100～120元·kg-1，而一般的綠色葉菜僅售4～10元·kg-1。現(xiàn)階段關(guān)于紫青菜的理化性質(zhì)[32]和提取工藝[33]、產(chǎn)質(zhì)量[34]及其紫色基因定位[35]、花色苷組成分析[36]等已有相關(guān)研究，然而設(shè)施紫葉菜生長(zhǎng)的多數(shù)研究還停留在單因素調(diào)控研究中，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液N與空氣CO2對(duì)水培紫色葉菜的耦合效應(yīng)研究幾乎未見(jiàn)報(bào)道。前期研究發(fā)現(xiàn)增加空氣CO2濃度，降低水培液N含量，明顯有利于紫葉菜的生長(zhǎng)、提高葉片SPAD值及養(yǎng)分吸收，但對(duì)花青素的影響應(yīng)進(jìn)一步研究[31]。本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置水培條件下氮、CO2互作處理，研究其對(duì)紫青菜葉片葉綠素SPAD值、氮含量（YN）、溫度（YT）、濕度（YRH）的耦合影響。以南京本地紫青菜為試驗(yàn)材料，設(shè)置了C0N0、C0N2、C0N4、C1N0、C1N2、C1N4等6個(gè)氮?dú)怦詈咸幚恚渲兴嘁旱獫舛仍O(shè)置為水培液稀釋液中不添加外源氮（N0）、添加0.2 g·L-1外源氮（N2）、添加0.4 g·L-1外源氮（N4），每種氮素濃度下設(shè)置不施加CO2增長(zhǎng)劑（C0）和施加CO2增長(zhǎng)劑（C1）處理，研究移栽后紫青菜葉片SPAD值、YN、YT、YRH的變化情況，以期為水培條件下紫青菜精準(zhǔn)氮、CO2管理提供一定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)場(chǎng)地為南京市金陵科技學(xué)院園藝園林學(xué)院園藝站連棟溫室（N 32.1234°，E 118.8111°），搭建兩個(gè)大小一致的室內(nèi)塑料棚，尺寸為脊高2.0 m，檐高1.6 m，長(zhǎng)度4 m，寬度2 m。四周及底部全覆蓋塑料薄膜，僅一側(cè)在必要時(shí)可打開，其余時(shí)間全部密封。

1.2 試驗(yàn)材料及方法

采用管道水培方法種植紫青菜，紫青菜品種為南京當(dāng)?shù)刈嫌筒似贩N。設(shè)置3種氮素濃度處理，分別為水培液稀釋液不添加氮素（N0）、添加0.2 g·L-1氮素（N1）、添加0.4 g·L-1氮素（N2）。每種氮素處理下設(shè)置兩種CO2處理，分別為不添加CO2增長(zhǎng)劑（C0）、添加CO2增長(zhǎng)劑（C1），CO2增長(zhǎng)劑來(lái)自市售吊掛式（品牌：曲州國(guó)盛）。共設(shè)置6個(gè)處理為C0N0、C0N2、C0N4、C1N0、C1N2、C1N4，每個(gè)處理重復(fù)4次。其中水培液原液為市場(chǎng)采購(gòu)，含N 381.24 g·L-1、P2O5 140.3 g·L-1、K2O 558.44 g·L-1、MgO 160.24 g·L-1、CaO 434.7

g·L-1、S 128.7 g·L-1、Fe 6.40 g·L-1、B 0.98 g·L-1、Mn 1.34 g·L-1、Zn 0.09 g·L-1、Cu 0.04 g·L-1、Mo 0.014 g·L-1，與水按照1∶3稀釋后使用。外源添加氮素為自制速效尿素（42%N）。根據(jù)生長(zhǎng)情況每7～10 d更換1次水培液，早上8：00定時(shí)循環(huán)，下午14：00停止循環(huán)。利用氯化銨稀釋液進(jìn)行調(diào)節(jié)水培液pH范圍為7.9～8.3，鹽度995～1253 mg·L-1，溫度為19～24℃即可。C1處理為移栽后1周內(nèi)不添加CO2，通過(guò)通風(fēng)保持CO2濃度在400～600 μL·L-1。緩苗1周后，添加適量CO2增長(zhǎng)劑保持濃度在1000～1300 μL·L-1范圍。株高大于15 cm時(shí)，保持CO2濃度為800～1000 μL·L-1。株高為（20±0.3）cm時(shí)不再添加外源CO2，保持CO2濃度為400～600 μL·L-1。于2020年9月28日土培育苗，10月28日移栽至水培管道。移栽時(shí)選取生長(zhǎng)一致的高度約為8 cm的紫青菜苗，清洗根，用定植棉固定移栽至管道種植孔。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

根據(jù)株高增長(zhǎng)速率分別在2020年11月9日、11月10日、11月11日、11月16日、11月17日利用葉綠素儀（TYS4N， 金科利達(dá)，中國(guó)）的光譜檢測(cè)其葉片葉綠素SPAD值、氮含量（YN）、溫度（YT）和濕度（YRH）。每個(gè)重復(fù)處理下紫青菜選取3片葉子測(cè)定取平均值，每個(gè)處理為4個(gè)重復(fù)的平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010處理，利用SPSS Statistics 17.0 進(jìn)行單因素方差分析（One Way ANOVA），其中Duncan′s 多重比較顯著性差異水平為P<0.05。不同指標(biāo)間相關(guān)性利用Pearson相關(guān)分析，在0.05顯著和0.01極顯著水平上進(jìn)行（N）、二氧化碳（CO2）及N×CO2互作效應(yīng)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水培條件下氮、CO2耦合對(duì)紫青菜葉綠素?zé)晒庵档挠绊?/p>

由表1可知，在11月9日、11月10日、11月16日C1處理下紫青菜葉片SPAD值均大于C0。無(wú)論是否施用CO2增長(zhǎng)劑，在11月9日、11月10日隨著氮素濃度增加，葉綠素SPAD值呈先降低后上升趨勢(shì)。11月11日、11月16日、11月17日在C0情況下，隨著水培液中氮素增加，SPAD值逐漸降低;在C1情況下11月11日隨著氮素濃度提高，SPAD值先降低后再增加，11月16日、11月17日均表現(xiàn)出SPAD值隨著氮素濃度先增加后降低。在11月9日，C1N4處理下紫青菜葉片葉綠素SPAD值（33.15）最高，與C1N0差異不顯著，與其他處理差異顯著（P<0.05）。C0N2處理下最低，為24.37。11月10日，C1N4處理下紫青菜葉片葉綠素SPAD值最高，為32.03，與其余處理差異顯著（P<0.05），C0N2處理下最低，為26.75（P<0.05）。11月11日以C1N0處理下SPAD值最高，為34.23，與C1N4無(wú)顯著差異，與其他處理差異顯著（P<0.05），C0N4處理下最低，為21.60（P<0.05）。11月16日C1N2處理下SPAD值最高，為35.20，顯著高于C0的所有處理（P<0.05），C0N4處理下最低（P<0.05）。11月17日C1N0（34.40）與C1N2（33.48）處理下SPAD值均顯著高于C0N4（29.53）和C1N4（27.63），與其他處理差異均不顯著。

方差分析表明，氮素在11月9日、11月10日、11月11日、11月16日極顯著影響紫青菜葉片葉綠素SPAD值（P<0.01），在11月17日對(duì)SPAD值無(wú)顯著影響。CO2在11月9日、11月16日顯著影響SPAD值（P<0.05），在11月11日、11月17日極顯著影響SPAD值（P<0.01），在11月10日無(wú)顯著影響。對(duì)于N、CO2互作效應(yīng)來(lái)說(shuō)，僅在11月11日對(duì)葉片SPAD值產(chǎn)生極顯著影響（P<0.01），其余時(shí)間無(wú)顯著影響（P>0.05）。

2.2 水培條件下氮、CO2耦合對(duì)紫青菜葉片氮含量的影響

由表2可知，除11月11日，其余每日相同N濃度下C1處理氮含量均大于C0處理。在11月9日，所有處理紫青菜葉片YN差異不顯著（P>0.05），以C1N4、C0N4、C1N0處理下YN最大，分別為12.15、12.13、12.10 mg·g-1，其余處理處于11.10～12.00 mg·g-1，以C0N0處理下最小為11.13 mg·g-1。在11月10日，C1N4處理下葉片YN值最高，為12.78 mg·g-1，顯著大于其他處理（P<0.05），C0N2處理下最小，為11.08 mg·g-1。在11月11日，在N0和N4處理下葉片YN均表現(xiàn)為施用CO2增長(zhǎng)劑處理下其值較大，而C1N2處理葉片YN小于C0N2處理。C1N0（13.45 mg·g-1）、C1N4（13.40 mg·g-1）和C0N0（11.80 mg·g-1）處理下葉片YN差異不顯著（P>0.05），前兩者均顯著大于其他處理（P<0.05）。在11月16日，C0處理下隨著水培液氮素濃度增加，紫青菜葉片YN減少，C0N0和C0N4處理下YN差異顯著（P<0.05）;在C1處理下紫青菜葉片YN在處理間無(wú)顯著差異（P>0.05），隨著水培液氮素濃度增加，先增加后降低。C1N2和C1N0處理下葉片YN最高，分別為13.80、13.50 mg·g-1，C0N4處理下最低，為11.10 mg·g-1。在11月17日，測(cè)定發(fā)現(xiàn)無(wú)論在哪種CO2處理下隨著水培液氮素增加，葉片YN降低;所有處理下葉片YN差異不顯著（P>0.05），按照含量大小依次為C1N0（13.23 mg·g-1）、C0N0（13.10 mg·g-1）、C1N2（13.00 mg·g-1）、C0N2（12.95 mg·g-1）、C1N4（12.03 mg·g-1）、C0N4（12.00 mg·g-1）。

方差分析表明，氮素僅在11月10日、11月11日對(duì)紫青菜葉片YN有顯著影響（P<0.05），在16日呈現(xiàn)極顯著影響（P<0.01）。CO2在僅在11月10日、11月16日對(duì)葉片YN有顯著影響（P<0.05），在11月11日呈現(xiàn)極顯著影響（P<0.01）。另外，僅在11月11日呈現(xiàn)顯著的N和CO2交互作用（P<0.05）。

2.3 水培條件下氮、CO2耦合對(duì)紫青菜葉片溫度的影響

由表3可知，無(wú)論是否添加CO2增長(zhǎng)劑，隨著水培液氮素濃度提高紫青菜葉片YT逐漸降低的趨勢(shì)。相同氮素濃度水培液生長(zhǎng)的紫青菜葉片YT在C0處理下其值高于施用C1。除11月10日，其余測(cè)定日期均以C0N0處理下葉片YT最大，顯著高于其他處理（P<0.05）。11月11日C0N0、C0N2處理下葉片YT無(wú)顯著差異（P>0.05），均顯著高于其他處理（P<0.05）。

方差分析結(jié)果表明，在紫青菜生長(zhǎng)過(guò)程中N和CO2均對(duì)葉片YT影響明顯。在11月11日水培液N和CO2對(duì)葉片YT的耦合效應(yīng)表現(xiàn)為極顯著影響（P<0.01），在11月16日表現(xiàn)為顯著的耦合影響（P<0.05）。

2.4 水培條件下氮、CO2耦合對(duì)紫青菜葉片濕度的影響

由表4可知，不同氮、CO2耦合處理對(duì)紫青菜葉片YRH影響隨著時(shí)間的變化規(guī)律不一樣。在11月9日，C0處理下，隨著水培液氮素增加，葉片YRH先降低后增加;在C1處理下，隨著水培液氮素增加，葉片YRH逐漸降低;C0N4處理下葉片YRH最大，為50.53%，僅顯著高于C0N2處理（P<0.05），與其他處理間差異不顯著（P>0.05）。在11月10日，無(wú)論是C0還是C1處理下，均表現(xiàn)出隨著水培液氮素增加葉片YRH先降低后增加的趨勢(shì);其中C1N4處理下葉片YRH最大，為51.10%，顯著高于其他處理（P<0.05）。在11月11日，C0處理下表現(xiàn)出隨著水培液氮素增加葉片YRH先降低的趨勢(shì)，在C1處理下，隨著水培液氮素增加葉片YRH呈現(xiàn)先降低后增加;C1N0（53.80%）、C1N4（53.59%）處理下葉片YRH差異不顯著（P>0.05），均顯著高于其他處理（P<0.05）。11月16日葉片YRH在不同處理間變化規(guī)律與11月11日一致，以C1N0（54.00%）、C1N4（52.00%）處理下葉片YRH最大，均與C0N4、C1N2呈現(xiàn)顯著性差異（P<0.05）。11月17日所有處理下葉片YRH無(wú)顯著差異（P>0.05），無(wú)論哪種CO2處理下均表現(xiàn)出隨著氮素濃度上升葉片YRH減少;相同氮素濃度下以C0處理下葉片YRH較大，所有處理下葉片YRH從大到小順序?yàn)镃1N0、C0N0、C1N2、C0N2、C1N4、C0N4。

方差分析表明（表4），N 和CO2分別在11月10日、11月16日顯著影響紫青菜葉片YRH（P<0.05），在11月11日極顯著影響葉片YRH（P<0.01）。N和CO2在11月11日對(duì)葉片YRH表現(xiàn)出極顯著耦合作用（P<0.01），在11月16日表現(xiàn)出顯著耦合影響（P<0.05）。

2.5 水培條件下氮、CO2耦合與紫青菜葉片各指標(biāo)間Pearson相關(guān)性分析

由表5可知，紫青菜葉綠素SPAD值在11月9日（r=-0.688）、11月10日（r=-0.567）均與YT呈極顯著的負(fù)相關(guān)（P<0.01），11月16日兩者呈顯著的負(fù)相關(guān)（r=-0.451，P<0.05）。值得注意的是，兩者在生長(zhǎng)后期（11月17日）呈較弱的正相關(guān)（r=0.360）。葉綠素SPAD值在11月9日分別與YRH（r=0.479）、YN（r=0.488）呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。在其余測(cè)定時(shí)期均分別與YRH、YN呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。值得注意的是SPAD值與YN在11月10 日的相關(guān)系數(shù)極顯著達(dá)到0.999（P<0.01），在11月11日SPAD值與YRH相關(guān)系數(shù)極顯著達(dá)到0.976（P<0.01）。YT僅在11月10 日分別與YRH（r=-0.584）、YN（r=-0.570）呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。值得注意的是在11月17 日YT分別與YRH、YN呈較弱的正相關(guān)。YRH在11月9日（r=0.669）、11月10日（r=0.940）、11月11日（r=0.802）、11月17日（r=0.929）均與氮YN呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），在11月16日呈顯著正相關(guān)（r=0.503，P<0.05）。

3 結(jié)論與討論

水培液氮素濃度和環(huán)境中CO2對(duì)設(shè)施葉菜影響最大。朱建雯等[37]研究發(fā)現(xiàn)10 mmol·L-1氮素濃度能提高水培小白菜產(chǎn)量，降低其硝酸鹽。而適合用于水培韭菜生長(zhǎng)及產(chǎn)質(zhì)量的營(yíng)養(yǎng)液氮素濃度為8～12 mmol·L-1[6]。隨著供氮水平的增加，紫青菜葉綠素含量呈上升趨勢(shì)，但是高于一定氮素水平鮮質(zhì)量和干質(zhì)量也不高，且植株體內(nèi)易積累硝酸鹽，根際積累硝酸銨，引起根際水體的硝酸鹽污染[34]。王春乙等[38]發(fā)現(xiàn)隨著CO2濃度增加，大白菜凈光合速率增大，蒸騰系數(shù)減小，葉氣溫差增大，葉溫升高。雖然青菜對(duì)CO2有強(qiáng)烈的富集作用，通過(guò)葉片光合作用吸收CO2會(huì)向其他部位組織輸送并形成累積[39]。但是CO2對(duì)紫青菜的影響研究還很少，進(jìn)一步的水培液氮素濃度和CO2對(duì)紫青菜的耦合效應(yīng)研究還未見(jiàn)報(bào)道。

本研究以紫青菜為試驗(yàn)材料，初步研究了不同水培液氮素濃度與外源CO2施加對(duì)紫青菜葉片葉綠素SPAD值、氮含量（YN）、溫度（YT）、濕度（YRH）的影響。研究結(jié)果表明水培液氮素與CO2耦合顯著影響紫青菜葉片葉綠素SPAD值、YN、YT、YRH（P<0.05），各指標(biāo)間相關(guān)性顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）。CO2施肥能夠顯著提高紫青菜SPAD值（P<0.05），且在移栽后約13 d，N與CO2耦合效應(yīng)呈現(xiàn)極顯著性（P<0.01）。紫青菜移栽后在11月16日之前，以C1N4互作處理下葉片SPAD值最高，但隨后C1N2互作處理下葉片SPAD值最高。這可能是由于氮素增加導(dǎo)致葉片早衰及細(xì)胞膜透性增加，對(duì)葉綠體超微結(jié)構(gòu)造成傷害使SPAD值降低[40]。在C0條件下提高水培液中N含量?jī)H有助于紫青菜移栽后在11月11日之前葉片YN增加。這可能是因?yàn)樵撾A段葉片還比較小較薄、生物量低，氮素提高促進(jìn)其養(yǎng)分吸收。隨后葉片變大生物量增加，葉片YN累積量相對(duì)變小。C1N4互作處理紫青菜移栽后在11月11日之前有利于提高其葉片YN，隨后不添加任何外源N處理有利于提高葉片YN。所以合理的CO2施用與水培液N濃度互作有利于提高某生長(zhǎng)時(shí)間的紫青菜葉片YN。CO2施用和添加外源N的水培液均能夠顯著降低葉片YT，這可能是因?yàn)樵黾覥O2和N提高了紫青菜葉片YRH，水分蒸發(fā)量加大，帶走了熱量使溫度降低。水培液氮、CO2耦合處理顯著作用于紫青菜葉片YRH（P<0.05），移栽后在11月11日之前以N4能夠提高葉片YRH，隨后增加CO2作用效果明顯。紫青菜生長(zhǎng)過(guò)程中，葉片YT能夠直接影響葉片SPAD值、YRH、YN，從而影響葉片光合作用。11月17日葉片YT上升有利于SPAD值、YRH、YN提高，其原因可能是隨著植株長(zhǎng)大，植株吸水及養(yǎng)分增多，且光合作用增強(qiáng)。整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程發(fā)現(xiàn)葉片YT、YRH與YN提高能夠增加葉片SPAD值。

由于葉片氮含量、葉綠素、溫度、濕度是作物生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)和生理參數(shù)，本研究結(jié)果初步能夠反映紫青菜生命體征，指導(dǎo)紫青菜施肥和灌溉，可為葉菜在不同時(shí)期生長(zhǎng)所需的精準(zhǔn)氮、CO2管理提供一定理論基礎(chǔ)。

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