隋淑梅，劉明池，崔 錦，田 潔，梁 浩，鐘啟文，季延海

（1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所，北京 100097；2.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院 青藏高原種質(zhì)資源研究與利用實(shí)驗(yàn)室，西寧 810016；3.蔬菜生物育種全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097；4.國(guó)家蔬菜工程技術(shù)研究中心，北京 100097；5.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097）

0 引 言

茄子（SolanummelongenaL.）在我國(guó)設(shè)施蔬菜栽培中種植面積和產(chǎn)量均居第3 位[1]。茄子生長(zhǎng)旺盛、葉面積較大，在生長(zhǎng)期間需水量較多，一般認(rèn)為土壤田間持水量達(dá)80%比較適宜其生長(zhǎng)[2]。傳統(tǒng)的土壤栽培模式因受連作障礙的影響，存在土傳病害嚴(yán)重、水肥管理粗放、單株產(chǎn)量低、生產(chǎn)效率低等一系列問題[3]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的追求，無土栽培逐漸得到快速推廣應(yīng)用。其中，基質(zhì)栽培具有水肥可控、安全高效的特點(diǎn)，能夠解決連作障礙、土傳病害等問題，是目前無土栽培推廣應(yīng)用的主要方式[4]。茄子基質(zhì)栽培已有較多應(yīng)用，但在實(shí)際生產(chǎn)中，還面臨著水肥供應(yīng)不合理、根區(qū)鹽分積累、離子比例失調(diào)等一系列問題，從而導(dǎo)致其產(chǎn)量、品質(zhì)及水分利用效率下降[5]。影響設(shè)施茄子生長(zhǎng)、品質(zhì)形成和產(chǎn)量的原因是多方面的，其中，水肥供應(yīng)狀況是重要因素之一，營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng)量過多或過少都不利于作物的生長(zhǎng)[6]。因此，探究適宜茄子生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)液供液量是十分必要的。

近年來，有學(xué)者在茄子栽培方式和水肥供應(yīng)量方面有所研究，郭新勇[7]在秋冬茬茄子栽培試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在盛果期時(shí)日需水量最大，為5.9 mm/d；拉秧期次之，為4.6 mm/d；開花坐果期為4.0 mm/d，幼苗期需水量較小，為1.8 mm/d。鄭國(guó)保[8]在研究不同灌溉定額對(duì)設(shè)施茄子光合特性和產(chǎn)量的影響中發(fā)現(xiàn)：灌溉定額較高處理的葉片凈光合速率顯著高于灌溉定額較低的處理，隨著灌水量的增加，葉片蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度先減少后增加，水分虧缺和水分過量都會(huì)影響光化學(xué)效率、潛在活性、捕獲激發(fā)能的效率、光合電子的傳遞；馬志杰[9]在研究設(shè)施條件下不同水氮用量對(duì)番茄生長(zhǎng)及根區(qū)土壤環(huán)境的影響中發(fā)現(xiàn)：低灌水量處理的電導(dǎo)率（EC）顯著高于高灌水量處理，低灌水量處理中有離子積累現(xiàn)象。李建明[10]在灌溉量對(duì)溫室全有機(jī)營(yíng)養(yǎng)液栽培甜瓜根際環(huán)境和莖流的影響研究中發(fā)現(xiàn)：在施肥量相同的條件下，長(zhǎng)期低灌溉量會(huì)導(dǎo)致甜瓜根際中鹽離子累積量增多，EC值增大，當(dāng)灌溉量增大時(shí)，一方面可以促進(jìn)根系吸收離子，另一方面可以促進(jìn)根際離子遷移，使根際鹽離子濃度降低；哈婷[11]等在探究供液量對(duì)茄子生長(zhǎng)生理指標(biāo)、品質(zhì)及產(chǎn)量等影響發(fā)現(xiàn)，每株每天供液700 mL 為茄子理想的供液量，可有效促進(jìn)植株生長(zhǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量；王燕叢[12]等在茄子各生育期進(jìn)行不同程度調(diào)虧灌溉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，輕度水分虧缺適宜盛果期茄子生長(zhǎng)指標(biāo)的形成，有利于提高產(chǎn)量、提高果實(shí)單果重量。盡管前人已經(jīng)對(duì)茄子灌溉量對(duì)植株生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)方面有所研究，但有關(guān)封閉式無機(jī)基質(zhì)循環(huán)槽培系統(tǒng)栽培茄子的研究鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以‘京茄黑寶’為試驗(yàn)材，利用封閉式無機(jī)基質(zhì)循環(huán)槽培系統(tǒng)，來探究在營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)利用模式下灌溉量對(duì)茄子光合參數(shù)、生理品質(zhì)、產(chǎn)量和根區(qū)鹽分積累的影響，并找出最佳營(yíng)養(yǎng)液灌溉量，以期為設(shè)施栽培茄子提質(zhì)增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2020 年8 月至2021 年1 月在北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所連棟溫室中展開。以‘京茄黑寶’為試驗(yàn)材料，該品種果形近圓球形，果臍小，果皮黑亮，果肉淺綠色，質(zhì)地細(xì)嫩，風(fēng)味好，具有豐產(chǎn)、耐低溫弱光、商品性狀佳等特性。于2020年8月在穴盤播種，待茄子幼苗長(zhǎng)出2～3片真葉時(shí)開始定植（2020 年9 月9 日），定植后緩苗10 d，于茄子開花坐果期（50 d）開始實(shí)驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共設(shè)置6個(gè)處理：日灌溉量分別為2.4 mm （T1）、3.6 mm （T2）、4.8 mm （T3）、6.0 mm（T4）、7.2 mm（T5）、8.4 mm（CK）。采用北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所自主研發(fā)的封閉式無機(jī)基質(zhì)循環(huán)槽培系統(tǒng)(CN201510214349.X)，營(yíng)養(yǎng)液選用北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所劉增鑫(2000 年)的地下水改良配方，以珍珠巖為栽培基質(zhì)，其物理性質(zhì)如表1所示。每個(gè)處理為一套單獨(dú)的循環(huán)系統(tǒng)，如圖1 所示，共20 個(gè)栽培槽，合計(jì)40 株茄子，每平方米定植4株。另外，每個(gè)處理設(shè)置日灌溉次數(shù)為6 次，每個(gè)滴針流速40 mL/min，各處理灌溉量及時(shí)間設(shè)定如表2 所示。最后，每個(gè)處理新配的營(yíng)養(yǎng)液pH 調(diào)到6.0±0.2，EC值調(diào)到2.0±0.2 mS/cm。在此期間進(jìn)行打杈、綁蔓、摘除側(cè)枝和卷須及底部老葉片等周期性操作。

圖1 封閉式循環(huán)槽培系統(tǒng)Fig.1 Closed loop tank culture system

表1 珍珠巖物理性質(zhì)Tab.1 Physical properties of perlite

表2 營(yíng)養(yǎng)液灌溉量試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.2 Design of nutrient liquid supply test

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

（1）光合色素含量測(cè)定。在茄子生長(zhǎng)中期，用手持葉綠素儀測(cè)定葉綠素總含量。

（2）光合參數(shù)測(cè)定。在定植后64 d(晴天)，使用Li-6400（美國(guó)，LI-COR）便攜式光合儀[6400-02B 紅藍(lán)光源葉室，光強(qiáng)為1 000 μmol/(m2·s)，流速為500 μmol/s[14]]進(jìn)行光合指標(biāo)測(cè)定,測(cè)定時(shí)間為9∶00-11∶00，選取從上部數(shù)第4～6 片朝向南側(cè)的葉片,每個(gè)處理測(cè)定6株。

（3）葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定。首先把茄子頂部生長(zhǎng)點(diǎn)以下第4片功能葉片包住，然后放于暗環(huán)境中，處理30 min 后，設(shè)定快門Shutter=1，敏感度Sensitivity=46，光照Act3=0，Act2=10，Actl=56，Super=20，采用Fluor Cam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)測(cè)定光系統(tǒng)Ⅱ的潛在活性（Fv/Fo）、暗適應(yīng)下最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）[15]。

（4）茄子果實(shí)品質(zhì)測(cè)定。在盛果期，每個(gè)處理隨機(jī)選取3個(gè)成熟果實(shí)，測(cè)量品質(zhì)指標(biāo)，各3次重復(fù)。茄肉中維生素C 含量測(cè)定采用2,6-二氯酚靛酚鈉滴定法[16]；可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)染色法[16]；可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[16]；可溶性固形物含量采用手持折射儀法（日本，ATAGO）測(cè)定[16]；可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定[16]；硝態(tài)氮采用水楊酸法測(cè)定[16]。

（5）生物量積累、產(chǎn)量的測(cè)定。拉秧前每個(gè)處理隨機(jī)選取3 株，將其地上部和地下部分別用電子天平稱重，然后在105 ℃下殺青30 min后，降低溫度至75 ℃烘干至恒重，隨后對(duì)烘干后的地上部和地下部進(jìn)行稱重。各處理定株選擇12 株，于果實(shí)始收期掛牌標(biāo)記作為測(cè)產(chǎn)植株，采用商用臺(tái)秤記錄產(chǎn)量，記錄周期為始收至拉秧期。

（6）茄子根系及根區(qū)環(huán)境測(cè)定。根系活力采用TTC 法進(jìn)行測(cè)定[13]。利用土壤溶液提取器每7 d 進(jìn)行一次根區(qū)溶液采集，放入4 ℃冰箱保存，隨后送公司測(cè)定根區(qū)溶液離子含量，后期根區(qū)溶液EC值和pH 值采用哈納筆式水質(zhì)多參數(shù)測(cè)定儀測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2019 完成初步數(shù)據(jù)整理計(jì)算，利用SPSS 進(jìn)行方差分析、Duncan 多重比較（P<0.05）和相關(guān)性分析分析，利用Origin繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉量對(duì)茄子葉片光合參數(shù)、葉綠素含量和熒光參數(shù)的影響

不同灌溉量處理對(duì)茄子葉片光合參數(shù)、葉綠素含量和熒光參數(shù)的影響如表3所示：茄子葉片的光合指標(biāo)與營(yíng)養(yǎng)液灌溉量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)的值隨營(yíng)養(yǎng)液灌溉量的升高呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。其中，CK 處理的凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)均顯著高于其他處理，T5 處理次之，且比T5 處理分別高12.48、2.08%和5.98%；葉綠素含量方面，T1處理的葉綠素總含量最高，T3 處理次之，且與CK 相比分別提高了4.88%和3.64%；熒光參數(shù)方面，隨著灌溉量的增加，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì)，其中，CK 處理各個(gè)參數(shù)的值最高，說明正常灌溉量下的植株生長(zhǎng)狀態(tài)最好，低灌溉量會(huì)降低光系統(tǒng)II反應(yīng)中心的潛在活性，且抑制暗適應(yīng)下的最大光化學(xué)效率。

表3 不同灌溉量對(duì)茄子葉片光合參數(shù)、葉綠素含量和熒光參數(shù)的影響Tab.3 Effects of different irrigation on photosynthetic parameters, chlorophyll content and fluorescence parameters of eggplant leaves

2.2 不同灌溉量對(duì)茄子品質(zhì)的影響

從表4可以看出，維生素C 含量隨灌溉量的上升呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì)，其中，T4 處理較T1、T2、T3、T5 和CK 處理分別顯著高21.23%、20.15%、9.58%、8.57%和20.94%；可溶性蛋白含量隨灌溉量的上升也呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì)，T4 處理也同樣顯著高于其余5 個(gè)處理，較CK 處理顯著提高了30.53%；可溶性糖含量隨灌溉量的上升總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，T1 處理的可溶性糖含量顯著高于其他處理，且比CK 處理高25%；可溶性固形物隨灌溉量的上升呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，T1處理的可溶性固形物顯著高于其他處理，且比CK 高13.97%；T5 處理的硝態(tài)氮含量顯著低于其他處理，與CK 相比降低了32.26%。總體來看，T4 處理的茄子果實(shí)品質(zhì)最佳，適當(dāng)減少灌溉量有利于茄子果實(shí)品質(zhì)的形成，但灌溉量太低，硝態(tài)氮會(huì)發(fā)生積累，導(dǎo)致硝酸鹽積累。

表4 不同灌溉量對(duì)茄子品質(zhì)的影響Tab.4 Effects of different irrigation amount on quality of eggplant meat

2.3 不同灌溉量對(duì)茄子生物量累積、果實(shí)產(chǎn)量和水分利用效率的影響

從表5可以看出，茄子地下部鮮重、地上部鮮重、地下部干重和地上部干重均隨著灌溉量的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，其中，地下部鮮重、地上部鮮重、地下部干重和地上部干重都是T4 處理顯著高于其他處理，T3 次之，與CK 相比，分別提高了166.97%、59.82%、117.61%和64.36%，這說明適當(dāng)?shù)販p少灌溉量有利于茄子生物量的積累。另外，果實(shí)產(chǎn)量方面，不同處理單株產(chǎn)量隨著灌溉量的增加呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)，其中，以T4 處理的單株產(chǎn)量最高，較T1、T2、 T3、 T5、 CK 分別顯著增加了109.29%、 43.61%、24.96%、23.80%、96.08%；水分利用效率也隨著灌溉量的增加呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)，其整體表現(xiàn)為T4>T3>T2>T5>T1>CK，其中，T4 處理顯著高于其他處理，較其他處理分別提高了64.93%、22.21%、14.48%、29.44%和108.01%。

表5 不同灌溉量對(duì)茄子生物量積累、單株產(chǎn)量和水分利用效率的影響Tab.5 Effects of different irrigation amount on eggplant biomass accumulation

2.4 不同灌溉量對(duì)茄子根區(qū)溶液EC和pH值的影響

從圖2(a)可以看出，在整個(gè)生長(zhǎng)周期中茄子根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液EC值隨著植株生長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后下降，并逐漸穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，T1處理的EC同樣呈現(xiàn)先升高后下降，并逐漸穩(wěn)定的趨勢(shì)。另外，在64 d 時(shí)，根區(qū)溶液的EC表現(xiàn)為：T1>T2>CK>T5>T3>T4，且T1 處理的EC達(dá)到最高值5.16 mS/cm，較CK 高33.72%。在定植后148 d，根區(qū)溶液的EC表現(xiàn)為：T3>T1>T5>T4>T2>CK，且各處理分別比CK 高20.04%、17.40%、10.93%、9.63%和4.42%，且與定植前相比，各處理的EC分別提高了84.5%、80.45%、70.5%、68.5%、60.5%和53.7%。

圖2 不同灌溉量對(duì)茄子根區(qū)溶液EC和pH值的影響Fig.2 Effect of different irrigation on EC and pH in root zone of eggplant

從圖2(b)可以看出，在整個(gè)生長(zhǎng)周期中茄子根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液pH隨著植株生長(zhǎng)呈現(xiàn)先升后降再升再降，并逐漸穩(wěn)定的趨勢(shì)。其中，T1 處理的pH 同樣符合根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液總體變化趨勢(shì)，在64 d時(shí)達(dá)到最低值4.96，比CK低14.04%。在定植后148 d，根區(qū)溶液的pH 表現(xiàn)為：T2>T4>CK>T1>T3>T5，與定植前相比，T2、T4 和CK 的pH 分別提高了2.53%、2.20%和1.5%，T1、T3和T5的pH分別降低了0.33%、0.83%和3.83%。

隨著茄子植株的生長(zhǎng)，基質(zhì)栽培茄子根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液的EC值逐漸增加。另外，在茄子生長(zhǎng)過程中根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液pH 值總是小于7，整體偏酸性。

2.5 不同灌溉量對(duì)茄子根系活力的影響

在茄子開花坐果期（64 d）測(cè)定不同灌溉量下茄子根系活力（見圖3），結(jié)果表明，隨著灌溉量的增加，茄子的根系活力呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)，其根系活力表現(xiàn)為：CK>T5>T4>T3>T2>T1，其中，CK 處理的根系活力最高，而T1、T2、T3、T4 和T5 較CK 相比，分別降低了43.90%、23.57%、19.53%、10.42%和9.14%。另外，T1、T2、T3、T4 間存在顯著差異，T5 和CK 間無顯著差異。此時(shí)T1 處理的EC最高，但根系活力最弱。這說明T1 處理下基質(zhì)栽培茄子根區(qū)溶液中可能會(huì)造成離子累積，減弱茄子的根系活力，而T3、T4 灌溉量下，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液EC值適宜，茄子根系活力較高。

圖3 不同灌溉量對(duì)茄子根系活力的影響Fig.3 Effects of different irrigation amount on root activity of eggplant

2.6 不同灌溉量對(duì)茄子根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液離子濃度的影響

不同灌溉量下根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中總氮、總磷、K+、Ca2+和Mg2+質(zhì)量濃度隨植株的生長(zhǎng)而產(chǎn)生變化，但其總體變化趨勢(shì)一致：隨著生育期的延長(zhǎng)茄子根區(qū)鹽分累積量不斷增加，整體呈現(xiàn)上升的增長(zhǎng)趨勢(shì)（見圖4）。在圖4(a)中，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中總氮質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，其中T1 處理的總氮質(zhì)量濃度高于其他處理，且在78 d 時(shí)總氮質(zhì)量濃度最高，為182 mg/L，在148 d 時(shí)，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中總氮含量表現(xiàn)為：T1>T3>T2>CK>T4>T5；在圖4(b)中，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中各處理的總磷質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中T5 處理的總磷含量總體高于其他處理，在148 d時(shí)，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中總磷含量表現(xiàn)為：T5>T1>CK>T4>T2>T3；在圖4(c)中，K+質(zhì)量濃度也呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，與總氮質(zhì)量濃度變化相似，其中T1 處理的K+質(zhì)量濃度總體高于其他處理，且在64 d 時(shí)達(dá)到最高值598 mg/L，在148 d 時(shí)，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中K+質(zhì)量濃度表現(xiàn)為：T4>T1>T2>T5>CK>T3；在圖4(d)中，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中T5處理的Ca2+質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì)，而其他處理呈現(xiàn)先上升后下降再上升再下降的趨勢(shì)，其中T5 處理中的Ca2+質(zhì)量濃度在85 d 時(shí)達(dá)到最高值為277 mg/L，T1處理中的Ca2+質(zhì)量濃度在64 d時(shí)達(dá)到最高值為318.5 mg/L，在148 d時(shí)，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中Ca2+質(zhì)量濃度表現(xiàn)為：T5>T4>CK>T1>T2>T3；在圖4(e)中，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中Mg2+質(zhì)量濃度呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)，但在植株生長(zhǎng)末期稍有下降趨勢(shì)，在148 d(拉秧期)時(shí)，根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中Mg2+質(zhì)量濃度表現(xiàn)為：T5>T4>CK>T1>T3>T2。

由圖2可知，在植株生長(zhǎng)64 d時(shí)，基質(zhì)栽培茄子根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液的EC值最高，但其pH 值最低，與根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液中離子含量相對(duì)應(yīng)，在第64 d 時(shí)，T1 處理根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液各離子質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為：K+>Ca2+>總磷>Mg2+>總氮，其中K+對(duì)根區(qū)鹽分累積強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率最高，總氮的吸收量最高。

2.7 不同灌溉量茄子光合、生理和品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性分析

茄子凈光合速率、蒸騰速率、維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖、可溶性固形物、根系活力和單株產(chǎn)量之間表現(xiàn)出不同的相關(guān)性(見表6)。其中，凈光合速率與蒸騰速率之間、凈光合速率與根系活力之間、維生素C與單株產(chǎn)量之間、可溶性糖與可溶性固形物之間、總磷質(zhì)量濃度與Ca2+質(zhì)量濃度之間呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），葉綠素總量與總氮質(zhì)量濃度之間、蒸騰速率與根系活力之間、蒸騰速率與Mg2+質(zhì)量濃度之間、維生素C 與可溶性蛋白之間、Ca2+質(zhì)量濃度與Mg2+質(zhì)量濃度之間呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；凈光合速率與可溶性糖之間、凈光合速率與可溶性固形物之間、蒸騰速率與可溶性糖之間、可溶性固形物與根系活力之間、根系活力與總氮質(zhì)量濃度之間呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），蒸騰速率與可溶性固形物之間、可溶性糖與根系活力之間、硝態(tài)氮與總磷質(zhì)量濃度之間、硝態(tài)氮與Ca2+質(zhì)量濃度之間呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。以上說明茄子光合參數(shù)指標(biāo)、生理品質(zhì)和根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液離子濃度之間密切相關(guān)，并相互影響。

3 討 論

我國(guó)正面臨著水資源短缺，農(nóng)業(yè)用水十分緊張的局面，適當(dāng)?shù)毓?jié)水灌溉有利于提高農(nóng)業(yè)用水的利用效率，減少水資源的浪費(fèi)[17]。在基質(zhì)栽培中，植株生長(zhǎng)發(fā)育依賴營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng)，營(yíng)養(yǎng)液灌溉量能夠調(diào)節(jié)蔬菜作物的根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收和植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)的分配，從而影響其生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)[18]。另外，營(yíng)養(yǎng)液灌溉量也會(huì)影響植物的光合作用，灌溉量過少會(huì)造成水分的虧缺，導(dǎo)致植物光合作用減慢[19]。金建新[20]研究表明馬鈴薯氣孔導(dǎo)度、蒸騰強(qiáng)度、凈光合速率均與灌水量正相關(guān)，且與灌水量表現(xiàn)為顯著的線性關(guān)系，在土壤水分不足時(shí)，馬鈴薯機(jī)體通過產(chǎn)生內(nèi)源激素ABA，降低葉片的蒸騰強(qiáng)度，并減少了水分流失；季延海[21]研究結(jié)果也表明隨著灌溉量的減少，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率均呈下降趨勢(shì)。本研究結(jié)果也表明，茄子葉片的光合參數(shù)指標(biāo)與營(yíng)養(yǎng)液灌溉量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)的值隨營(yíng)養(yǎng)液灌溉量的降低呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。有研究表明，水分脅迫會(huì)影響植物葉片PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能，會(huì)造成不同程度的傷害，引起Pn、Gs、Tr、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo降低，其中Fv/Fm的下降可用來表示植物葉片損傷光能的判斷指標(biāo)[22,23]，本試驗(yàn)結(jié)果與之類似。隨著灌溉量的減少，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，說明過低灌溉量會(huì)產(chǎn)生逆境脅迫，從而導(dǎo)致葉綠素?zé)晒獬霈F(xiàn)抑制狀態(tài)，不利于進(jìn)行光合作用[24]。

不同營(yíng)養(yǎng)液灌溉量對(duì)應(yīng)的茄子果實(shí)生理品質(zhì)表現(xiàn)有所差異。本研究表明，適當(dāng)減少營(yíng)養(yǎng)液灌溉量有利于果實(shí)品質(zhì)的建成，其中，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液灌溉量為6.0 mm（T4）時(shí)，維生素C含量、可溶性蛋白含量顯著高于其他處理組；當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液灌溉量為2.4 mm（T1）時(shí)，可溶性糖含量和可溶性固形物含量顯著高于其他處理，但硝酸鹽含量最高。另外，有研究表明，可溶性糖和維生素C是衡量植物碳營(yíng)養(yǎng)水平與作物品級(jí)的重要因素[25]，故而，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液灌溉量為6.0 mm（T4）時(shí)，茄子品質(zhì)最佳。除此之外，供液量對(duì)單株產(chǎn)量及水分利用效率也有影響，有研究表明適當(dāng)?shù)脑黾庸┮毫靠商岣邌沃戤a(chǎn)量及水分利用效率[14,26]。另外，本研究還表明，不同處理單株產(chǎn)量和水分利用效率均表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)，以T4 處理的營(yíng)養(yǎng)液灌溉量最佳。這說明適當(dāng)減少營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng)量能夠提高果實(shí)產(chǎn)量和水分利用效率，這與劉賢趙[27]和李若楠[28]適量降低滴灌水量有利于作物合理的分配和使用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的研究結(jié)果相似。

適宜的水肥管理在一定程度上能夠促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育、提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量[29]。在本試驗(yàn)中，營(yíng)養(yǎng)液灌溉量為T1 低灌溉量處理（2.4 mm）時(shí)，基質(zhì)栽培茄子根區(qū)溶液中的總離子濃度和主要離子質(zhì)量濃度（N、P、K+、Ca2+、Mg2+）最高，這與李建明[10]長(zhǎng)期低灌溉量會(huì)導(dǎo)致甜瓜根際中鹽離子累積量增多，EC值增大一致。另外，T1 低灌溉量處理的根系活力最低，這是因?yàn)殚L(zhǎng)期低灌溉量，根區(qū)溶液中會(huì)產(chǎn)生離子積累，從而會(huì)對(duì)植物根系造成一定程度上的離子脅迫，從而導(dǎo)致根系活力降低。在64 d時(shí)，T1處理各離子質(zhì)量濃度表現(xiàn)為：K+>Ca2+>總磷>Mg2+>總氮，其中K+對(duì)根區(qū)鹽分累積強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率最高，總氮對(duì)根區(qū)鹽分累積強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率最低，這是因?yàn)榈厥侵仓赀M(jìn)行光合作用，開展碳同化物的生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配的一個(gè)重要營(yíng)養(yǎng)因子，在茄子開花坐果期吸收利用的氮元素多[30]。茄子地下部鮮重、地上部鮮重、地下部干重、地上部干重均隨著灌溉量的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，其中，均以T4 處理最高，這說明適當(dāng)?shù)販p少灌溉量有利于茄子的生長(zhǎng)和生物量的積累，這與哈婷[11]的試驗(yàn)結(jié)果相似，隨供液量的增加，地上、地下部鮮、干物質(zhì)量呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì)，以700 mL 灌溉量最為顯著高。另外，本研究還表明，灌溉量過多不利于根系的呼吸和生長(zhǎng)，同時(shí)也不利于植株整體生長(zhǎng)和發(fā)育，這與楊振宇[31]供液量過多，使根部透氣性變差，降低了根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，抑制地上部與地下部的協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，不利于茄子的生長(zhǎng)的試驗(yàn)結(jié)果一致。

蔬菜作物的離子吸收、生長(zhǎng)、品質(zhì)和產(chǎn)量之間相互影響，有一定的相關(guān)性。本研究中根系活力與總氮含量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)、凈光合速率與根系活力之間呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)、葉綠素總量與總氮含量之間呈顯著正相關(guān)、蒸騰速率與根系活力之間呈顯著正相關(guān)，這是因?yàn)楦祷盍νㄟ^影響茄子根系氮元素的吸收，進(jìn)而對(duì)茄子葉片葉綠素含量和光合參數(shù)產(chǎn)生影響[32]。

4 結(jié) 論

在溫室基質(zhì)栽培茄子生產(chǎn)中，適宜的營(yíng)養(yǎng)液灌溉量有利于減輕茄子根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液離子積累，有助于茄子根系對(duì)根區(qū)營(yíng)養(yǎng)液養(yǎng)分的吸收，有助于茄子植株的生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)的形成和單株產(chǎn)量的增加。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液日灌溉量為6.0 mm（T4）時(shí)，茄子果實(shí)品質(zhì)、單株產(chǎn)量和水分利用率等指標(biāo)最佳。適當(dāng)減少茄子營(yíng)養(yǎng)液的灌溉量既可以保證茄子的品質(zhì)和產(chǎn)量，還能提高水分利用效率，節(jié)約水肥成本。