李利平 胡新華 田 雨 張 普 王曉敏,4,5
(1.寧夏大學農學院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏巨豐種苗有限公司,寧夏 銀川 750021; 3.銀川能源學院,寧夏 銀川 750100;4.寧夏現(xiàn)代設施園藝工程技術研究中心,寧夏 銀川 750021; 5.寧夏優(yōu)勢特色作物現(xiàn)代分子育種重點實驗室,寧夏 銀川 750021)
小白菜(L)屬于十字花科葉菜類蔬菜作物。其葉片表面積大,含水量高,組織較脆,易黃化和腐爛,不適合遠距離運輸。大量元素水溶肥的節(jié)水、省肥、高效特點與現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念相吻合。目前,隨著我國現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的逐步建立和完善,水溶肥在我國的發(fā)展和應用加速。與普通肥料相比,其具有溶解性高、養(yǎng)分全面、配方靈活、養(yǎng)分被作物吸收率高等優(yōu)點。近年來的研究結果表明,在小白菜種植中利用大量元素水溶肥,不僅能夠改善植株的生長特性,而且能夠提高小白菜產(chǎn)量和品質。但目前,大量元素水溶肥在棉花和黃瓜等作物生產(chǎn)上的應用研究較多,而在小白菜生產(chǎn)中的應用研究相對較少。
目前,在小白菜栽培試驗中使用的草炭、蛭石和珍珠巖等基質具有價格高、不可再生、化肥施用量大、利用率低等缺點。而椰糠是植物性材料,可以自行降解,而且椰糠透氣性與保水性都比較好。但是,利用椰糠栽培小白菜,迄今還局限于和其他基質混合使用,對于純椰糠的使用少有研究。另外,有研究表明,灌溉方式、灌溉頻率和灌溉時間3個因素對植株鮮重、植株干重、凈光合速率均影響較大。
鑒于此,筆者以小白菜為試驗材料,以純椰糠作為栽培基質,施用水溶肥,測定不同灌溉時間和頻率下小白菜的株高、冠幅、葉片數(shù)、葉綠素、凈光合速率和干鮮質量等7個指標,篩選出適宜的水溶肥灌溉時間和頻率,以期能夠在水溶肥栽培條件下培育出健壯的小白菜,并達到節(jié)水、節(jié)肥的目的。
用“壽光四季”小白菜作為試驗材料。
試驗于2019年10月中旬至12月中旬在銀川能源學院化學與生物工程學院的設施科學實驗實訓創(chuàng)新及新技術展示示范基地的二代節(jié)能日光溫室中進行。采用實驗室前期篩選的營養(yǎng)液配方NHCl 0.81 g/L+ PO0.21 g/L+KCl 0.19 g/L+CaCO0.10 g/L配制大量 元素水溶肥。試驗設計如表1所示,所有處理和對照都在面積2 m、厚度5 cm的椰糠上進行栽培。在小白菜生長至兩葉一心(即10月28日)時,每隔 5 d分別測定小白菜的株高、冠幅、葉片數(shù)、鮮質量、干質量,最后一次測量生長指標時測定其葉綠素和凈光合速率,其他管理按照常規(guī)進行。
表1 試驗設計
每個處理隨機選取5株幼苗,用直尺測量株高(基部到莖端生長點的自然高度,單位為cm)、冠幅(植株頂端的南北和東西方向寬度的平均值,單位 為cm),并數(shù)出可食用的葉片數(shù)量(單位為片)。用便攜葉綠素測定儀測量葉綠素,使用浙江托普云農科技股份有限公司生產(chǎn)的3051D光合作用測定儀測定凈光合速率,每個處理選取3株小白菜,每株選取3片葉片測量其光合數(shù)據(jù)并記錄。用百分之一天平測定植株鮮質量,再將植株分別放入烘箱105 ℃殺青 30 min后在80 ℃下烘干至恒重,用萬分之一天平測定植株干質量,單位均為g。
采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理、處理與制圖表,采用SPSS 20進行單因素方差分析。
由圖1可知,從10月28日至11月19日,各處理小白菜株高均呈增長趨勢。11月19日,T處理小白菜株高最高(19.69 cm),CK處理小白菜株高最低(9.20 cm),T處理小白菜株高15.50 cm,T和T處理小白菜株高分別為18.69 cm和16.63 cm,差別不大??傮w來看,T處理小白菜株高高于其他4個處理,株高排序為T>T>T>T>CK。
圖1 不同灌溉時間和頻率對小白菜株高的影響
由圖2可知,T處理小白菜冠幅增加較快,CK處理小白菜冠幅增加比較緩慢。11月19日,T處理小白菜冠幅最大,CK最低;T處理小白菜冠幅明顯大于T、T處理,分別大出8.3、9.4 cm??傮w來看,小白菜冠幅排序為T>T>T>T>CK。
圖2 不同灌溉時間和頻率對小白菜冠幅的影響
由圖3可知,小白菜葉片數(shù)隨著培育時間的增長而不斷增加,其中T、T處理小白菜整個生育期的葉片數(shù)長勢相似,CK處理葉片數(shù)明顯低于其他處理。11月19日,T處理小白菜葉片數(shù)為9片,CK為4片??傮w來看,各處理小白菜葉片數(shù)排序為T>T> T>T>CK。
圖3 不同灌溉時間和頻率對小白菜葉片數(shù)的影響
如圖4所示,T處理小白菜的鮮質量與干質量最高,分別為53.30 g與4.86 g;CK處理小白菜的鮮質量與干質量最低,分別為17.60 g與0.92 g。T、T和T3個處理小白菜的鮮質量與干質量明顯低于T處理,T處理小白菜的鮮質量與干質量比T處理分別減少31.79 g與2.19 g,T處理小白菜的鮮質量與干質量比T處理分別增加15.42 g與1.87 g。因此,小白菜鮮質量、干質量排序均為T>T>T> T>CK。
圖4 不同灌溉時間和頻率對小白菜干、鮮質量的影響
由表2可知,T處理小白菜葉綠素含量最高(19.96 mg/g),CK處理小白菜的葉綠素含量最低(14.38 mg/g),各處理小白菜葉綠素含量與CK之間有顯著性差異??傮w來看,小白菜葉綠素含量排序為 T>T>T>T>CK。T處理小白菜的凈光合速率最大,為3.5 μmol/(m·s),并顯著高于其他處理??傮w來看,小白菜凈光合速率排序為T>CK>T> T>T。
表2 不同灌溉時間和頻率下小白菜凈光合速率和葉綠素
在小白菜種植中施用大量元素水溶肥,能夠改善植株的生長特性。在灌溉方式、灌溉頻率和灌溉時間3個因素中,對植株鮮質量、干質量、凈光合速率影響最大的均是灌溉頻率。鑒于此,筆者研究了大量元素水溶肥不同灌溉時間和頻率對小白菜生長特性、葉綠素和凈光合速率等的影響。試驗結果表明,從小白菜整個生長周期來看,T處理(大量元素水溶肥灌溉時間3 min、灌溉頻率2 d/次)為最佳處理,小白菜株高、葉片數(shù)、鮮質量、干質量均最高。該研究結果與劉宏久、高艷明等的研究結果一致。T處理下(大量元素水溶肥灌溉時間5 min、灌溉頻率3 d/次)小白菜葉綠素和凈光合速率含量最高。綜上所述,T處理有利于小白菜的生長發(fā)育,T處理有利于小白菜葉片中葉綠素的生成與積累。