梁崢 楚曉真 黃文 陳曼 郭競(jìng) 盧欽燦 龔攀

摘? ? 要： 以‘戴多星黃瓜為試材，系統(tǒng)研究了7種不同營(yíng)養(yǎng)液配方T1～T7對(duì)陽(yáng)臺(tái)水培黃瓜生長(zhǎng)的影響，通過(guò)測(cè)定黃瓜的株高、莖粗、SPAD值、產(chǎn)量、可溶性固形物含量和維生素C等指標(biāo)，初步篩選和評(píng)價(jià)出適合陽(yáng)臺(tái)水培黃瓜的最佳營(yíng)養(yǎng)液配方。結(jié)果表明：使用T7營(yíng)養(yǎng)液配方水培黃瓜可以顯著提高葉面積，達(dá)到429.25 cm2;SPAD值增至47.08;結(jié)瓜數(shù)14個(gè)、單瓜質(zhì)量65.08 g和單株產(chǎn)量889.34 g、維生素C含量145.68 mg·kg-1和可溶性固形物含量4.24%。與其他配方相比，T7增幅差異顯著，可作為陽(yáng)臺(tái)上水培黃瓜的最佳營(yíng)養(yǎng)液配方。

關(guān)鍵詞： 黃瓜;陽(yáng)臺(tái);水培;生長(zhǎng)指標(biāo);產(chǎn)量;營(yíng)養(yǎng)液配方

中圖分類號(hào)：S642.2? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ?文章編號(hào)：1673-2871（2020）04-033-05

Abstract： A cucumber variety ‘Deltastar was used as material inthis paper， the effects of seven different nutrient solution formulas T1-T7 on the growth of ‘Deltastar cucumber in hydroponic culture was studied， the plant height， stem diameter， SPAD value， yield， soluble solid content and vitamin C were investigated， the optimal nutrient solution formula for hydroponic culture on balcony was preliminarily selected and evaluated. The results showed that the leaf area， SPAD， number of fruit， weight， yield， vitamin C content and soluble solid content of cucumber were increased to 429.25 cm2， 47.08， 14，65.08 g， 889.34 g， 145.68 mg·kg-1 and 4.24%， respectively. Compared with other formulas， the physiological and biochemical index of cucumber under T7 increased significantly， which could be used as the best nutrient solution formula for cucumber hydroponics on the balcony.

Key words： Cucumber; Balcony; Hydroponic; Growth index; Yield; Nutrient solution

近年來(lái)，陽(yáng)臺(tái)蔬菜受到大眾的關(guān)注和追捧，然而利用陽(yáng)臺(tái)種植蔬菜技術(shù)目前不完善，尚待進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)[1-9]。在陽(yáng)臺(tái)上種植黃瓜，需要依賴于盆栽容器、氧泵循環(huán)系統(tǒng)、合適的基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)液等，因此研發(fā)高效合理的技術(shù)體系是關(guān)鍵[9-12]。針對(duì)特定植物的配套營(yíng)養(yǎng)液配方，決定了種植蔬菜的長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量和品質(zhì)等，成為關(guān)鍵影響因素。近年來(lái)，針對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素種類、不同配比、不同激素等的研究非常多[13-15]，為筆者開(kāi)展黃瓜陽(yáng)臺(tái)水培種植技術(shù)提供了依據(jù)和便利。王曉會(huì)等[16]研究了在營(yíng)養(yǎng)液栽培條件下，鉀元素對(duì)黃瓜幼苗生物量、可溶性糖含量、淀粉含量的影響。牛麗紅等[17]認(rèn)為適當(dāng)?shù)脑鍪┾浄视欣诟纳泣S瓜的植株生長(zhǎng)狀況，促進(jìn)了溫室黃瓜根、莖、葉的鮮質(zhì)量與干質(zhì)量。馬存金等[18]認(rèn)為在低添加量（0～2.00%）下，鎂元素的添加促進(jìn)了辣椒的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。 劉世亮等[19]認(rèn)為煙草全株體內(nèi)氮、磷、鉀、鈣、錳積累量隨著營(yíng)養(yǎng)液中鎂水平的提高的變化趨勢(shì)是一致的， 營(yíng)養(yǎng)液中鎂濃度低于40 mg· L-1時(shí)， 煙草全株體內(nèi)氮、磷、鉀、鈣、錳積累量與營(yíng)養(yǎng)液中鎂水平呈正相關(guān)關(guān)系，鎂含量的增加能夠增加煙草葉片內(nèi)的礦物質(zhì)含量。 吳一群等[20]認(rèn)為缺鎂會(huì)促進(jìn)鎂元素向上移動(dòng);缺鎂顯著降低果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。鉀、鎂元素在蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)中有著重要的作用，水培營(yíng)養(yǎng)液EC值對(duì)水培黃瓜生長(zhǎng)有著重要的影響，在一定范圍內(nèi)，EC值越大、黃瓜生長(zhǎng)越好。水培黃瓜常采用的營(yíng)養(yǎng)液配方Hoagland配方、荷蘭配方、日本園試、山崎、華南、copper存在著鉀、鎂元素含量較低，可能影響黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)，鄭州市蔬菜研究所無(wú)土栽培課題通過(guò)調(diào)整鉀、鎂的含量，增大鹽分濃度，在陽(yáng)臺(tái)上進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響試驗(yàn)，測(cè)試黃瓜產(chǎn)量、黃瓜果實(shí)的維生素C和可溶性固形物含量。筆者采用營(yíng)養(yǎng)液添加法在陽(yáng)臺(tái)上進(jìn)行不同營(yíng)養(yǎng)液配方水培黃瓜，控制室內(nèi)環(huán)境相同、營(yíng)養(yǎng)液的溶氧量和濃度管理一致的條件下，通過(guò)研究不同營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)水培黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期篩選出最佳的水培黃瓜營(yíng)養(yǎng)液配方，為陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃瓜品種為‘戴多星（荷蘭瑞克斯旺（中國(guó)）種子有限公司）。

1.2 方法

試驗(yàn)在鄭州市蔬菜研究發(fā)展中心模擬陽(yáng)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行，采用水培箱靜止法水培黃瓜。試驗(yàn)于2018年3月10日播種，播種前黃瓜進(jìn)行催芽，待出芽后播種在50孔的育苗穴盤，使用商品育苗基質(zhì)育苗。育苗技術(shù)參考前人的結(jié)果，并進(jìn)行完善和改進(jìn)，具體如下[21-23]：待苗齡2葉1心洗凈根部基質(zhì)進(jìn)行水培分苗，苗期各配方的營(yíng)養(yǎng)液濃度為1.5倍劑量，2018年4月2日定植在水培箱中。生長(zhǎng)期間營(yíng)養(yǎng)液的濃度在2.5倍劑量，每周添加1～3次營(yíng)養(yǎng)液，使?fàn)I養(yǎng)液液面離水培定植板3～5 cm，生育期內(nèi)使用增氧泵增加營(yíng)養(yǎng)液溶氧量，使用定時(shí)儀控制，每天增氧4次，間隔3 h，每次5 min。使用磷酸調(diào)節(jié)pH值，pH值5.8～6.5。

設(shè)置7個(gè)營(yíng)養(yǎng)液配方（具體含量見(jiàn)表1）處理，營(yíng)養(yǎng)液中的微量元素用量采用通用配方（表2）[24]，每個(gè)處理種植2個(gè)水培箱，水培箱為鄭州市蔬菜研究所專利產(chǎn)品，家庭式蔬菜水培箱，專利號(hào)：ZL 20072009 2232.X水培箱的規(guī)格為400 mm×500 mm×150 mm，每個(gè)水培箱定植黃瓜4株，每個(gè)處理3次重復(fù)，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，5月10日測(cè)定黃瓜生長(zhǎng)指標(biāo)，根瓜及時(shí)采收，每次采收后統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

生長(zhǎng)中期測(cè)定黃瓜植株的株高、葉片數(shù)、第1莖節(jié)的莖粗（莖周長(zhǎng)）、最大葉的葉長(zhǎng)和葉寬，葉寬測(cè)定葉片的肩寬，葉長(zhǎng)測(cè)定從葉片的基部到葉尖的距離，最大葉面積運(yùn)用線性回歸方程計(jì)算：y=0.743 0×葉長(zhǎng)×葉寬[25]。利用SPAD-502葉綠素測(cè)定儀測(cè)定黃瓜第7片葉的SPAD值[26]，當(dāng)瓜長(zhǎng)達(dá)到15～18 cm，直徑達(dá)2～3 cm時(shí)采收，黃瓜單株產(chǎn)量為所有采收瓜質(zhì)量總和，每次收獲后測(cè)定瓜質(zhì)量統(tǒng)計(jì)各處理的產(chǎn)量，統(tǒng)計(jì)每株的結(jié)瓜數(shù)。選取第3次收獲黃瓜果實(shí)的維生素C和可溶性固形物含量等品質(zhì)指標(biāo)，維生素C采用2，6—二氯酚靛酚比色法，可溶性固形物含量取汁液用折射儀Pocket.PAL-1（日本株式會(huì)社）測(cè)定。

數(shù)據(jù)采用Excel 2007處理，采用SPSS 13.0單因素重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)方差分析和SNK差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)黃瓜的生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

從表3中可以看出，不同的營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響不同。在黃瓜的株高方面，T6和T7的株高分別是147.14 cm和143.63 cm，與其他處理間有顯著差異，T2的株高最低為118.25 cm。植物的莖粗是反映生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)，由表中可以看出，莖粗T6的最大，為3.87 cm，T2莖粗最小，為3.33 cm。T6的葉片數(shù)最大，為19片葉，與T2、T4和T5沒(méi)有顯著差異，與T3有顯著差異，T3最低，為16片葉。T3和T7的葉長(zhǎng)最大，為23.11 cm與其他處理有顯著差異。T7的葉寬最大，為25.07 cm，與其他處理有顯著差異。T7的葉面積最大，為429.25 cm2，與其他處理差異顯著，T4的葉面積最小，為298.01 cm2。T7的SPAD值最大為47.08，與其他處理差異顯著，T4的SPAD值最小為32.83。

2.2 不同營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)黃瓜的產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，T7的結(jié)瓜數(shù)最多，平均每株達(dá)14個(gè)，與其他處理的結(jié)瓜數(shù)有顯著差異，其余各處理的結(jié)瓜數(shù)之間沒(méi)有顯著差異，T3的結(jié)瓜數(shù)最少，平均每株11個(gè)。T7的單株產(chǎn)量最高，平均每株產(chǎn)瓜889.34 g，與其他處理單株產(chǎn)瓜差異顯著，T3的單株產(chǎn)量最少，為每株628.64 g。T7的單瓜質(zhì)量最大，平均每個(gè)黃瓜65.08 g，與其他處理差異顯著，T3的單瓜質(zhì)量最小，平均每個(gè)黃瓜55.51 g。

2.3 不同營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)黃瓜的品質(zhì)的影響

由表5可知，T7的可溶性固形物最高達(dá)到4.24%與其他處理差異顯著，T1的可溶性固形物最低為3.55%。維生素C含量T7的最高為145.68 mg·kg-1，與其他處理差異顯著，T3的維生素C含量最低為132.19 mg·kg-1。

3 討論與結(jié)論

影響陽(yáng)臺(tái)水培黃瓜生長(zhǎng)的環(huán)境因素有很多（室內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等）。在家庭陽(yáng)臺(tái)這種亞適宜溫光環(huán)境下[27]水培黃瓜技術(shù)難度比較大，除了光照、室內(nèi)溫濕度等環(huán)境的影響，最主要的是水培的營(yíng)養(yǎng)液配方、濃度、氧氣等的考慮。本試驗(yàn)考慮水培黃瓜根系的氧氣供應(yīng)條件也是水培技術(shù)的關(guān)鍵，水培條件下，黃瓜比番茄的根際低氧耐性要低[28]，利用加氧泵向營(yíng)養(yǎng)液中充氧和定植板距營(yíng)養(yǎng)液的液面保持3～5 cm的距離，在水培黃瓜整個(gè)生育期內(nèi)，黃瓜生長(zhǎng)良好，沒(méi)有出現(xiàn)根系缺氧現(xiàn)象。本試驗(yàn)在苗期采用1.5倍劑量，生長(zhǎng)中期采用2.5倍劑量，結(jié)瓜期采用3.5倍劑量的濃度管理。

Kim等[29]研究認(rèn)為，黃瓜葉片的SPAD值與葉面積顯著的相關(guān)性，和葉片含氮量顯著相關(guān)[30]，本試驗(yàn)中T7的SPAD值最高，葉面積也最大，這與營(yíng)養(yǎng)液配方中N含量最高和NO-3-N：NH+4-N的比例為16∶1.5是有一定相關(guān)性的。氮素是影響黃瓜產(chǎn)量品質(zhì)及葉綠素含量的主要限制因子，杜永臣等[31]、壽森炎等[32]認(rèn)為適量的銨態(tài)氮促進(jìn)葉綠素的積累，促進(jìn)黃瓜的生長(zhǎng)和發(fā)育。適量施氮明顯增產(chǎn)，而施氮過(guò)量則會(huì)降低產(chǎn)量。

K能夠促進(jìn)光合作用產(chǎn)物向貯藏器官中運(yùn)輸，增加庫(kù)的貯存，在黃瓜進(jìn)入結(jié)瓜期，瓜生長(zhǎng)需要大量的鉀，促進(jìn)植株對(duì)其他礦質(zhì)養(yǎng)分的主動(dòng)吸收以及對(duì)光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)[33]，宋夏夏等[34]研究施氮量與施鉀量的有正交互作用對(duì)黃瓜產(chǎn)量有顯著影響，本試驗(yàn)研究結(jié)果與前人研究的結(jié)果有相似之處，鄭州市蔬菜研究所研制的營(yíng)養(yǎng)液配方中其N、K的含量為17.5 mmol·L-1和10 mmol·L-1，NO-3-N與NH+4-N的比例為16∶1.5，綜合分析各處理植株的株高、莖粗、葉面積及產(chǎn)量可知，T7即鄭州市蔬菜研究所自行研制的營(yíng)養(yǎng)液配方最適合陽(yáng)臺(tái)水培黃瓜的生長(zhǎng)，在這個(gè)處理下水培黃瓜的生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量及維生素C和可溶性固形物含量均最好。

馬萬(wàn)征等[35]研究了不同電導(dǎo)率對(duì)溫室黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)液電導(dǎo)率和黃瓜植株生長(zhǎng)狀況成一定的線性關(guān)系，電導(dǎo)率越大，黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育越好。楊青松[36]等研究了不同營(yíng)養(yǎng)液濃度對(duì)溫室黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，認(rèn)為在達(dá)到黃瓜作物營(yíng)養(yǎng)液濃度臨界之前，增加營(yíng)養(yǎng)液濃度可以較好地促進(jìn)黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育，有利于提高溫室黃瓜的產(chǎn)量。本試驗(yàn)在陽(yáng)臺(tái)上進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，通過(guò)調(diào)整鎂、鉀的含量，增大鹽分濃度，可增加黃瓜產(chǎn)量，這與前人研究結(jié)論是一致的，但在陽(yáng)臺(tái)上，營(yíng)養(yǎng)液中鈣、鎂、鉀的含量達(dá)到何值時(shí)，黃瓜產(chǎn)量不會(huì)再增加，還待于進(jìn)一步的研究。

鎂是植物生長(zhǎng)所必需的中量元素之一， 其最重要的生理功能是作為葉綠素的中心原子影響植物光合作用[37]。段法堯等[38]、丁玉川等[39]研究了鎂對(duì)甘藍(lán)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，認(rèn)為鎂可提高蔬菜中的維生素C、可溶性糖等的含量，對(duì)蔬菜品質(zhì)有明顯改善。 朱常安等[40]認(rèn)為適當(dāng)控制灌水量和施氮量、增加施鎂量和施鉀量對(duì)黃瓜綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的提高具有積極作用。本試驗(yàn)中鄭州市蔬菜研究所自配營(yíng)養(yǎng)液中適量增加了鉀、鎂的用量，水培黃瓜的維生素C和可溶性固形物含量提高，這與前人通過(guò)加施鉀肥、鎂肥，提高了蔬菜品質(zhì)的結(jié)論一致。

鄭州市蔬菜研究所自行研制的T7營(yíng)養(yǎng)液配方，水培黃瓜可以顯著提高葉面積，達(dá)到429.25 cm2;SPAD增至47.08;結(jié)瓜數(shù)14個(gè)、單瓜質(zhì)量65.08 g和單株產(chǎn)量889.34 g、維生素C含量145.68 mg·kg-1和可溶性固形物4.24%。與其他配方相比，T7增幅差異顯著，可作為陽(yáng)臺(tái)上水培黃瓜的最佳營(yíng)養(yǎng)液配方。在營(yíng)養(yǎng)液里添加其他微量元素，用于陽(yáng)臺(tái)水培蔬菜，提高蔬菜品質(zhì)或蔬菜保健功能，有待于進(jìn)一步研究。

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