不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

曾玉蘭 吳學(xué)莉 孫志偉 李舒展 郜興國 王玉鑫

摘要 通過研究不同濃度營養(yǎng)液對(duì)綠苣生菜（Lactuca sativa L.）生長特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在為植物工廠條件下生菜的種植生產(chǎn)提供合適濃度的營養(yǎng)供給。設(shè)置不同的營養(yǎng)液濃度EC 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 dS/m（CK、T1、T2、T3、T4），分別在定植后14、21、28 d 對(duì)生菜進(jìn)行生理指標(biāo)、產(chǎn)量及品質(zhì)的測(cè)定。結(jié)果表明，在定植14、21、28 d時(shí)，不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜地上部干鮮重、根部鮮重、葉片數(shù)、葉片厚度、植株伸展度、莖粗、葉綠素含量均存在顯著影響，可溶性糖含量在定植21～28 d時(shí)差異較小。綜合以上測(cè)定指標(biāo)，在定植28 d，T2、T3處理下綠苣生菜生長狀況較佳，產(chǎn)量及品質(zhì)最優(yōu)，是比較合適的營養(yǎng)液灌溉濃度。

關(guān)鍵詞 營養(yǎng)液濃度；采收期；植物工廠；生菜

中圖分類號(hào) S636.2? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2024）10-0043-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.10.010

The Effects of Different Concentration Nutrient Solution on the Yield and Quality of Lettuce

ZENG Yu-lan，WU Xue-li，SUN Zhi-wei et al

（Siwei Ecological Technology Co.，Ltd.，Hangzhou，Zhejiang 310000）

Abstract The effects of different concentration nutrient solution on the growth characteristics，yield and quality of lettuce（Lactuca sativa L.Lvju）were studied for providing appropriate nutrient concentrations for the planting of lettuce under plant factory conditions.In this experiment，different concentration nutrient solution of EC 1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 dS/m （CK，T1，T2，T3，T4）were designed and the physiological indicators，yield，and quality of lettuce were measured at 14，21，and 28 d after planting.The results show that when planting 14，21，and 28 d，different concentration nutrient solution had a significant impact on the shoot fresh weight，shoot dry weight，root fresh weight，number of leaves，leaf thickness，plant stretching，stem，and chlorophyll content.The soluble sugar content had a little difference between 21 and 28 days of transplanting.Based on the above measurement indicators，when planting 28 d，the concentration of nutrient solution is better in the growth status of lettuce at T2 and T3，the optimal yield and quality，and it is a relatively suitable nutritional solution irrigation concentration.

Key words Concentration of nutrient solution;Harvesting period;Plant factory;Lettuce

作者簡介 曾玉蘭（1994—），女，山東菏澤人，碩士，從事高級(jí)設(shè)施栽培研究。

收稿日期 2023-07-03；修回日期 2023-07-31

生菜（Lactuca sativa L.）屬菊科萵苣屬1年生草本植物，又稱葉用萵苣，原產(chǎn)歐洲地中海沿岸，是由野生品種馴化而來［1］。生菜因其生長周期短、品種豐富、品質(zhì)好、病蟲害少，已成為主要的葉菜種植品種之一。人工光植物工廠是結(jié)合設(shè)施園藝、家電科技、照明科技、生物工程、信息科技等學(xué)科技術(shù)，利用發(fā)光二極管（LED）模擬自然光照射的生長原理，同時(shí)采用光、溫、水、氣、肥等智能集成技術(shù)，共同創(chuàng)建出封閉型生菜最佳生長環(huán)境的高級(jí)設(shè)施農(nóng)業(yè)［2］。目前生菜已成為國內(nèi)外植物工廠面積較大的水培蔬菜之一，同時(shí)也是可以實(shí)現(xiàn)在植物工廠內(nèi)全年計(jì)劃性穩(wěn)定生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)蔬菜［3-4］。但肥液施用量不足或過量使用都會(huì)影響農(nóng)作物生長，最終導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)降低［5-6］。因此，選擇適宜濃度的營養(yǎng)液對(duì)生菜的種植栽培尤為重要，營養(yǎng)液濃度也成為提升蔬菜品質(zhì)的重點(diǎn)。筆者設(shè)置不同營養(yǎng)液濃度，觀察在水培條件下綠苣生菜的生長情況，并測(cè)定其生理及品質(zhì)指標(biāo)，以期能篩選出綠苣生菜合適的營養(yǎng)液灌溉濃度，為工廠化大規(guī)模種植生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為綠苣生菜品種，種子購自上?；莺头N業(yè)有限公司。光源為植物工廠專用的LED面板燈。栽培生菜的營養(yǎng)液為四維生態(tài)科技有限公司葉菜專用營養(yǎng)液，營養(yǎng)液分為A液和B液，按照1∶1∶200的比例配制。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2022年11月至2023年1月在四維生態(tài)科技（杭州）有限公司植物工廠內(nèi)進(jìn)行。播種前準(zhǔn)備5個(gè)育苗盤（長×寬×高=55.0 cm×28.5 cm×6.0 cm），每個(gè)育苗盤內(nèi)放置180個(gè)海綿塊，海綿塊的大小為長×寬×高= 2.3 cm×2.3 cm×2.7 cm。將丸?；G苣播種在吸足水的海綿塊上，每個(gè)海綿塊播1粒種子，每個(gè)育苗盤播種180粒。將育苗盤放置于植物工廠內(nèi)育苗間的栽培架上［7］，播種后5 d將育苗盤內(nèi)的水倒掉更換成EC為（1.0±0.2）dS/m的營養(yǎng)液。育苗間溫度為20 ℃/17 ℃（明期/暗期），相對(duì)濕度為75%/ 85%（明期/暗期），光合光量子通量密度（PPFD）為（250±10）μmol/（m2·s），光周期為16 h/8 h（明期/暗期）。播種后14 d，挑選長勢(shì)一致的幼苗移植到種植架的栽培槽內(nèi)（長×寬×高=145 cm× 71 cm× 15 cm）?？刂浦参锕S的環(huán)境條件：溫度21 ℃/19 ℃（明期/暗期），相對(duì)濕度為75%/85%（明期/暗期），光周期為16 h/8 h（明期/暗期），CO2濃度為（800±20） mg/L，pH為5.5～6.5。灌溉方式為NFT循環(huán)水培。

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置不同EC濃度分別為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 dS/m，以營養(yǎng)液濃度1.0 dS/m為對(duì)照。每個(gè)處理34株，3次重復(fù)，種植株行距為24 cm×24 cm。播種后14 d進(jìn)行定植，分別在定植后14、28、35 d隨機(jī)取樣，每次分別選取10株進(jìn)行生長及生理指標(biāo)的測(cè)定與分析。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

定植后第14、21、28天，選取從外至內(nèi)第5片葉，測(cè)定生菜的形態(tài)指標(biāo)：地上部干/鮮重、根部干/鮮重、伸展度、葉片數(shù)、葉片厚度、葉綠素含量（SPAD）、可溶性糖含量。伸展度為自然伸展?fàn)顟B(tài)下植株橫徑［8］?？扇苄蕴呛坎捎幂焱ǎ?］測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（n=10）表示，采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件（PASW Statistics 19.0，SPSS Inc.，USA）Tukey多重比較，并進(jìn)行差異顯著性分析，P<0.05表示差異顯著。使用 Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和作圖［10］。

2 結(jié)果與分析

2.1 定植后不同時(shí)間不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜生長狀況的影響

2.1.1 定植后14 d不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜生長狀況的影響。

地上部鮮重T3、T4處理顯著高于CK，與T1、T2無顯著差異，T1、T2與CK無顯著差異；根部鮮重對(duì)照與處理間無顯著差異；地上部干重在T3、T4下顯著高于CK、T1、T2處理，處理T1、T2與CK無顯著差異；根部干重與根部鮮重變化趨勢(shì)類似，對(duì)照與處理間無顯著差異；T4處理下葉片數(shù)量最多，可達(dá)12.00片，葉片數(shù)T4處理顯著高于CK， T1 、T2、T3與CK無顯著差異；伸展度越大，植株越松散，隨EC濃度增加，植株伸展度呈逐漸增加趨勢(shì)，T4處理顯著高于CK、T1處理，CK、T1、T2、T3間均無顯著差異；葉片厚度在T4下最大，達(dá)0.70 mm，T4 處理顯著高于CK、T1處理，CK、T1、T2、T3間無顯著差異；植株莖粗對(duì)照與處理間無顯著差異（表1）。

2.1.2 定植后21 d不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜生長狀況的影響。

地上部鮮重隨EC濃度增加呈先增加后降低趨勢(shì)，在T3下達(dá)到最大，且T3顯著高于CK、T1、T2處理，T3與T4差異不顯著；根部鮮重隨EC增加總體呈先增加后降低趨勢(shì)，在T3下達(dá)到最大，T3 處理顯著高于CK，但T1、T2、T3、T4間無顯著差異；地上部干重在T1、T2、T3、T4間差異不顯著，T3顯著高于CK處理；根部干重處理與對(duì)照間均無顯著差異；植株葉片在T3 處理下最多，達(dá)17.80片，T3處理顯著高于CK，T1、T2、T3、T4處理間無顯著差異；葉片伸展度隨EC濃度增加整體呈增加趨勢(shì)，在T4下達(dá)到最大，且T4顯著高于CK、T1處理，T1、T2、T3 與CK差異不顯著；葉片厚度隨EC濃度增加整體表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，在T4處理下達(dá)到最大，且T4處理顯著高于CK、T1、T2、T3處理，T3處理與CK、T1、T2處理均無顯著差異，T2顯著高于T1處理；植株莖粗處理與對(duì)照間均無顯著差異（表1）。

2.1.3 定植后28 d不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜生長狀況的影響。

隨EC濃度增加，地上部鮮重整體表現(xiàn)為先增加后降低趨勢(shì)， CK處理最小，T3處理達(dá)到最大，且T3顯著高于CK、T1處理，T2、T3、T4處理間無顯著差異；根部鮮重整體變化趨勢(shì)與地上部鮮重類似，但處理間差異不顯著；地上部干重T1、T2、T3、T4間差異不顯著，但均顯著高于CK處理；根部干重對(duì)照與處理間均無顯著差異；葉片數(shù)量在T3下最多，可達(dá)26.67片，T3、T4處理顯著高于CK、T1、T2處理，T3、T4間差異不顯著，CK、T1、T2間差異不顯著；葉片伸展度T4處理顯著高于CK，處理T1、T2、T3、T4間無顯著差異；葉片厚度在T3、T4下較大，且T4顯著高于T1處理，T1、T2、T3、T4與CK無顯著差異；植株莖粗在T3下達(dá)到最大，且T3顯著高于CK，處理T1、T2、T3、T4間無顯著差異（表1）。

2.2 不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜葉綠素含量的影響

從圖1可以看出，在生菜的整個(gè)生長期，隨著定植時(shí)間延長，葉片中葉綠素含量呈先增加后降低趨勢(shì)，在3個(gè)時(shí)間段中測(cè)定的SPAD值，定植21 d生菜葉片中葉綠素含量最高，其中在T2處理下最大，T2顯著高于T1、T3、T4處理。葉綠素含量可以體現(xiàn)植株對(duì)光的吸收及葉片同化CO2的能力，葉綠素含量與植株的生長狀況、葉片的光合作用密切相關(guān)。

2.3 不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜可溶性糖含量的影響

可溶性糖含量是衡量水培生菜品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。從圖2可以看出，定植14 d時(shí)各濃度處理下可溶性糖含量變化幅度不大；在定植21、28 d，可溶性糖含量變化趨勢(shì)一致，整體表現(xiàn)為隨EC濃度增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，在T3處理下達(dá)到最大，但與處理T2差異較小。

3 結(jié)論與討論

該研究結(jié)果表明，不同濃度營養(yǎng)液培養(yǎng)的綠苣生菜的生長特性和品質(zhì)指標(biāo)存在差異。在3次測(cè)量中，地上部鮮重、根部鮮重、地上部干重、根部干重均表現(xiàn)為先增加后降低趨勢(shì)，在T3處理下達(dá)到最大。在定植后28 d，T3處理下的植株地上部鮮重、根部鮮重、地上部干重、根部干重、葉片數(shù)表現(xiàn)最優(yōu)。植株伸展度在一定程度上代表植株的松散程度，伸展度越大，植株越松散，采收時(shí)易導(dǎo)致葉片折斷而降低商品重量。隨EC濃度增加植株伸展度呈增加趨勢(shì)，在T4下達(dá)到最大，說明EC濃度越高，植株緊湊度越差，對(duì)包裝、運(yùn)輸要求

越高。葉片厚度隨定植時(shí)間延長表現(xiàn)為先增加后降低趨勢(shì)，在定植21 d時(shí)，葉片厚度最大，說明定植后21 d葉片層結(jié)構(gòu)最完整，結(jié)構(gòu)最發(fā)達(dá)，同時(shí)體現(xiàn)在葉綠素含量方面，葉片SPAD值在定植后21 d各濃度處理均高于定植后14、28 d處理，說明此階段葉片組織發(fā)育更為健全，光合速率更高，積累的光合產(chǎn)物更多，故地上部干鮮重、根部干鮮重等指標(biāo)增量主要集中在該階段。葉片中可溶性糖含量在定植后21、28 d差異不顯著，同時(shí)在T2、T3處理下達(dá)到最大。綜合產(chǎn)量、品質(zhì)、商品性三方面因素，在植物工廠內(nèi)進(jìn)行綠苣品種種植生產(chǎn)時(shí)，選擇EC濃度在2.0～2.5 dS/m最為合適。

參考文獻(xiàn)

［1］ 徐小蓮.我國蔬菜無土栽培現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.農(nóng)業(yè)工程，2019，9（10）：121-123.

［2］ 李陽.你能見到的植物工廠類型［J］.生命世界，2019（10）：38.

［3］ 康欣娜.設(shè)施生菜深液流水培技術(shù)規(guī)程［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，24（3）：46-47，50.

［4］ 陳淑君，趙鳳，姚慧敏，等.人工光植物工廠水培生菜高效生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)［J］.中國果菜，2023，43（1）：80-84.

［5］ 王健君，王偉，趙麗娜，等.水培技術(shù)在葉類菜生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（10）：133-136.

［6］ 張明宇，齊瑞鋒，楊晶，等.氣霧栽培條件下不同營養(yǎng)液濃度對(duì)生菜生長特性的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（15）：155-158.

［7］ 曾玉蘭，魯娜，高垣美智子，等.根部照光對(duì)葉用甜菜生長及光合特性的影響［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，38（6）：29-35.

［8］ 孟莉.不同濃度營養(yǎng)液對(duì)生菜管道水培的影響［J］.鄉(xiāng)村科技，2021，12（33）：59-61.

［9］ 韓燁，馬永強(qiáng)，王鑫，等.微量滴定蒽酮法測(cè)定甜玉米芯可溶性糖含量方法的建立［J］.食品科技，2019，44（11）：327-334.

［10］ 徐文碩，魯娜，高垣美智子，等.植物工廠不同LED光照模式對(duì)生菜幼苗生長及光合特性的影響［J］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，40（4）：57-63.