不同电导率营养液对蕹菜生长、品质及产量的影响

蕹菜（IpomoeaaquaticForsk）又名空心菜，属旋花科一年生或多年蔓生草本植物。由于蕹菜耐热，因此可以在高温季节进行生产。同时，蕹菜具有生长周期短、可以重复采收的优点，是设施水培种植的主要叶菜之一。

水培是将作物直接种植在营养液中，通过对营养液组分调控以实现养分充足供应，进而增强作物长势，促进其产量的增加和品质的改善。营养液的电导率（EC）是水培营养液管理中最重要的调控参数之一，EC值的高低反映了营养液的营养水平，直接影响水培作物的生长发育、产量和品质。研究表明，EC值过高会降低产量，造成果实畸形，EC值过低会造成养分亏缺，影响作物生长。

周庐萍等认为较高的电导率营养液有助于提高菊花地上、地下部鲜质量和干质量，同时提高了光合速率。随着水培技术的发展，研究者对营养配方进行调整，从而演变出许多适合植物生长的配方，认为营养液配方具有一定的通用性，改变一种营养液中元素的数量和比例，可适用于几种植物的生长。

戴必胜等通过对水仙花的研究得出，用霍格兰营养液培育出的植株根系发达，叶片鲜绿，开花数和花朵直径都比对照多而大。段萍通过改变霍格兰营养液的浓度进行富贵竹的水培，得出1／2剂量的霍格兰营养液更有利于其生长。

目前，蕹菜水培生产上尚无专用营养液，多采用荷兰温室营养液配方，但适宜的营养液浓度尚不明确。因此，本试验设置不同EC营养液，通过研究水培蕹菜的生长、品质和产量的变化规律，探求适宜其生长的营养液浓度，为水培蕹菜产业化发展提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

供试蕹菜品种为‘闽都三叉蕹菜’，由福州立信种苗公司提供。用128孔穴盘（规格：上口径35mm，下口径30mm，深度40mm，外形545mm×280mm）育苗，每穴播2粒种子，播种前先用0.1%的高锰酸钾对种子表面消毒。基质为V草炭∶V珍珠岩∶V蛭石=3∶1∶1的混合基质。

1.2方法

试验于2019年5—7月在中国农业科学院南口基地温室内进行。试验共设5个处理：（1)EC=1.0mS·cm^-1、（2)EC=1.5mS·cm^-1、（3)EC=2.0mS·cm^-1、（4)EC=2.5mS·cm^-1、（5）自来水对照（CK）。采用随机区组设计，每个处理3次重复，每个重复30株。于2019年5月育苗，待幼苗“拉十字”时开始间苗，每穴保留1株。将穴盘统一放到玻璃温室，并将温度控制在20～25℃。2019年6月1日（蕹菜3叶1心期）开始定植。

采用基地温室的水培系统（水培槽长550cm，宽8.4cm，深10cm），水培槽离地面80cm，每个水培槽有30个孔，每个孔配套1个定植杯，定植杯上口径3cm，下口径2.6cm，深度4.5cm。营养液水源为基地灌溉用的自来水，其EC值为0.418mS·cm-1，pH为7.7。定植后每天测1次电导率和pH值，pH控制在6.2～6.5。

试验使用的基础营养液为荷兰温室配方，营养液包含四水硝酸钙886mg·L^-1、硝酸钾303mg·L^-1、硫酸铵33mg·L^-1、磷酸二氢钾204mg·L^-1、硫酸钾218mg·L^-1、七水硫酸镁247mg·L^-1、乙二胺四乙酸二钠铁30mg·L^-1、硼酸2.86mg·L^-1、硫酸锰2.13mg·L^-1、硫酸锌0.22mg·L^-1、硫酸铜0.22mg·L^-1、钼酸铵0.02mg·L^-1。定植后30d开始测定蕹菜的生长指标、生理指标和品质，并称量每个处理的单株质量，统计小区产量。

1.3项目测定

营养液的pH值采用DZ-01型酸度计（上海隆拓公司）测定，EC值采用DDS-11A型电导仪（上海隆拓公司）测定。定植后第30天用卷尺测定株高（根茎交界处到茎尖距离），用游标卡尺测定茎粗（茎基部1cm处的直径），随机选取植株从上到下第6片叶，用卷尺测量叶长（叶腋到叶尖距离）和叶宽（叶片最宽处）。

每个处理3次重复，每个重复测量5株。采用手持式SPAD-502叶绿素计（日本KONICAMINOLTA公司生产）测定叶绿素SPAD值。根系活力采用TTC还原法测定。可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定，维生素C含量和硝酸盐含量采用分光光度法测定，均参照邹琦的方法。采收后称量单株质量，并统计小区产量。

1.4数据分析

运用MicrosoftExcel2019软件处理数据并作图，用SPSS20.0软件进行方差分析，并采用单因素方差分析（ANOVA）比较不同数据组间的差异显著性，数据表示为平均值±SE。

2结果与分析

2.1不同电导率营养液对蕹菜生长的影响

从图1可以看出，营养液处理下蕹菜的株高均显著高于自来水（CK），不同EC营养液处理间没有显著差异。EC=1.5mS·cm^-1处理下蕹菜的茎粗最大，且显著高于CK，与其他处理无显著差异；CK、EC=1.0、EC=2.0和EC=2.5mS·cm^-1间无显著差异。EC=1.5mS·cm^-1蕹菜叶长最大，且显著高于CK，与其他处理无显著差异；CK、EC=1.0、EC=2.0和EC=2.5mS·cm^-1间蕹菜叶长无显著差异。蕹菜叶宽的变化规律与叶长的相似，以EC=1.5mS·cm^-1叶宽最大。

2.2不同电导率营养液对蕹菜叶绿素和根系活力的影响

从图2可以看出，CK处理蕹菜叶绿素SPAD值最低，EC=1.5mS·cm^-1叶绿素SPAD值最高，且显著高于其他营养液处理。就蕹菜的根系活力而言，EC=1.5mS·cm^-1根系活力最强，EC=1.0、EC=1.5和EC=2.0mS·cm^-1间无显著差异，且均显著高于CK和EC=2.5mS·cm^-1；CK与EC=2.5mS·cm^-1没有显著差异。

2.3不同电导率营养液对蕹菜可溶性蛋白质、维生素C和硝酸盐含量的影响

从表1可知，EC=1.5mS·cm^-1蕹菜可溶性蛋白质含量最高，且显著高于其他处理；EC=1.0、EC=2.0、EC=2.5mS·cm^-1间无显著差异，但EC=1.0mS·cm^-1显著高于CK；CK处理下蕹菜可溶性蛋白质含量最低。EC=1.5mS·cm^-1蕹菜维生素C含量最高，与EC=2.0mS·cm^-1无显著差异，但显著高于CK、EC=1.0和EC=2.5mS·cm^-1；CK、EC=1.0和EC=2.5mS·cm^-1间无显著差异。蕹菜硝酸盐含量以CK最低，EC=2.5mS·cm^-1最高，且显著高于其他各处理；随EC值的增大而逐渐增大；EC=1.0mS·cm^-1和CK无显著差异，EC=1.0mS·cm^-1与EC=1.5mS·cm^-1无显著差异。除EC=1.0mS·cm^-1外，其他各处理的蕹菜硝酸盐含量均显著高于CK。

2.4不同电导率营养液对蕹菜产量的影响

从表2可知，EC=1.5mS·cm^-1的单株质量最高，且显著高于其他各处理；EC=2.0、EC=2.5mS·cm^-1显著高于CK，与EC=1.0mS·cm^-1无显著差异。就不同EC营养液对蕹菜产量而言，以EC=1.5mS·cm^-1最高，以CK处理产量最低。EC=1.5mS·cm^-1显著高于其他各处理。EC=1.0、EC=2.0、EC=2.5mS·cm^-1间无显著差异，EC=2.0和EC=2.5mS·cm^-1显著高于CK。

3讨论与结论

在水培蔬菜生产中，营养液为植物的生长发育提供养分和水分。营养液EC值过低或过高都会影响蔬菜作物的正常生长，EC过低导致养分不足，过高则产生盐害，还会引起叶菜中硝酸盐的积累，影响蔬菜品质。本试验研究表明，营养液处理的蕹菜株高和茎粗均显著高于自来水（CK），但EC值超过1.5mS·cm^-1时茎粗减小，存在徒长的现象。

随着营养液EC值的增大，叶长和叶宽呈先增大后减小的趋势，说明随着营养液中离子浓度发生改变，低浓度营养液因养分不足造成蕹菜植株形态指标减小，EC值为1.5mS·cm^-1时，株高、茎粗、叶长和叶宽均最大，继续增大EC值后各项形态指标又开始下降。梁峥等在水培蕹菜的研究中也表明，低水平EC营养液处理下蕹菜的株高、茎粗均明显降低，蕹菜的生长受阻。张二震等在苦菊上的研究结果与本试验结果一致。

叶绿素是主要的光合色素，是构成植株干物质积累的主要因素，也是各种生理和水肥条件的综合反映。根系活力能够客观反映植物根系生命活动水平，也可以反映植物个体的生长情况、营养状况和产量水平。

本研究结果表明，EC=1.5mS·cm^-1的叶绿素SPAD值显著高于其他各处理，说明营养液EC值低于或者高于1.5mS·cm^-1均会显著降低蕹菜叶绿素SPAD值，影响其光合作用和干物质的积累。同时，各处理的根系活力以EC=1.5mS·cm^-1最高，当EC值为2.5mS·cm^-1时显著降低了蕹菜根系活力。

可溶性蛋白质、维生素C和硝酸盐含量是反映蔬菜营养品质的重要指标。本试验结果表明，营养液EC值过大或过小均会降低叶片中可溶性蛋白质含量，EC=1.5mS·cm^-1的可溶性蛋白质含量最高，说明适宜的营养液浓度促进了叶片中氨基酸的形成，有利于特征芳香物质的合成，提高了蕹菜的风味品质。

本研究结果表明，随着EC值的增大，维生素C含量呈现先增大后减小的趋势，EC=1.5mS·cm^-1时维生素C含量最高，且显著高于自来水处理（CK）。随着营养液EC值的增大，显著增加了叶片中硝酸盐含量，营养液EC值越小，其硝酸盐含量越小，说明合理的营养液浓度可有效降低蕹菜叶片中硝酸盐的积累，提高蕹菜的食用安全性，这与前人在小白菜、生菜和黄瓜上的研究结果一致。

研究还发现，在EC值小于2.0mS·cm^-1时，维生素C含量与硝酸盐含量变化趋势相反，主要原因是维生素C可以阻止硝酸盐还原为亚硝酸盐并抑制胺与亚硝酸盐的结合。

本试验中，EC=1.5mS·cm^-1下蕹菜单株质量和产量最大，且显著高于其他各处理，EC值小于或者大于1.5mS·cm^-1均显著降低了蕹菜单株质量和产量，说明低水平EC值的营养液中养分含量较低，导致蕹菜无法吸收足够的养分而使生长和产量受到严重抑制。

综上所述，营养液EC值为1.5mS·cm^-1时有利于蕹菜植株的生长和产量形成，同时，蕹菜叶片可溶性蛋白质含量和维生素C含量最高，且硝酸盐含量维持在较低的水平，在蕹菜水培生产中可以推广应用。

声明：本文所用图片、文字来源《中国瓜菜》，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系删除

相关链接：营养液，高锰酸钾，硝酸盐