营养液更换频率和通气对菜心生长和品质的影响

苏蔚，吴育智，陈玮锋，何燕文，宋世威，陈日远

（华南农业大学园艺学院，广州，510642）

营养液更换频率和通气对菜心生长和品质的影响

苏蔚，吴育智，陈玮锋，何燕文，宋世威，陈日远

（华南农业大学园艺学院，广州，510642）

在水培条件下，以定期更换营养液和通气为对照（CK），研究了不更换营养液、定期通气（T1）和不更换营养液、不通气（T2）处理对菜心生长和品质的影响。研究结果表明，与对照相比，T1处理不影响菜心的生物量，而T2处理显著降低了菜心的生物量；T1、T2处理显著提高了VC和可溶性糖含量，同时显著降低了硝酸盐含量。T1处理可获得与对照相当的产量，并且可提高产品器官的营养品质、降低了硝酸盐含量，可作为菜心的简化水培管理模式。

菜心；营养液更换；通气；产量；品质

无土栽培已在蔬菜生产上大面积应用，但其营养液需定期监测和更换，技术要求高，人工投入大，也会造成资源浪费和环境污染。目前生产中营养液管理模式主要有3种，分别是基于EC值、基于养分添加和基于作物模型的管理方式[1]。但这3种营养液管理的自动控制系统尚不成熟，且费用较高，不利于大面积推广。

菜心（Brassica campestrisL.ssp.chinesisvar.U-tilis Tsen et Lee）是十字花科芸薹属芸薹种中的一二年生草本植物，其品质脆嫩、风味独特，营养丰富，深受消费者喜爱。菜心适应性广，生长迅速，能周年栽培[2]，是华南地区种植面积和产量均最大的特产蔬菜[3]。本研究探讨营养液更换频率和通气对菜心生长和品质的影响，以期在保证水培作物正常生长的同时，建立起一套简化的营养液管理方法。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

以绿宝70天菜心为试验材料，2011年11月20日穴盘育苗，基质为珍珠岩，待幼苗3叶1心时定植于塑料盆中。每水培盆装营养液15 L，pH值维持在6.5左右，定植10株作为1个重复。

试验用营养液采用1/2剂量的Hoagland配方，设置3个处理。对照（CK），每10 d更换1次营养液，定期通气（每45 min通气15 min）；处理1（T1），定植后不更换营养液，定期通气；处理2（T2），定植后不更换营养液，不通气。各处理均设置3次重复，处理间随机区组排列。

1.2 取样及分析

80%菜心达到“齐口花”时采收。常规方法测量菜心的株高和茎粗，称量菜心的菜薹（第4节以上可食部分）、整个地上部分和根系的质量，菜薹质量记为经济产量。将薹茎和叶片分别切碎混匀称量（0.5 g）后保存于-20℃冰箱，用于测定品质指标。VC含量采用2，6-二氯酚靛酚比色法，可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法，硝酸盐含量采用硝基水杨酸比色法测定[4]。

试验数据采用SPSS 17.0软件统计分析，采用Ducan's新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 营养液更换频率和通气对菜心生长的影响

由表1可知，与CK相比，T1处理显著提高了菜心的株高，但显著降低了茎粗；T2处理未影响菜心的株高，但显著降低了茎粗。T1和T2处理均降低了菜心的菜薹质量、地上部质量和根系质量，但CK与T1的差异不显著，而与T2的差异达到显著水平。这表明在菜心水培过程中，不更换营养液的处理方法不影响菜心的生长和产量，而营养液不通气处理则显著抑制了菜心的生长。

表1 不同营养液管理方式下菜心的生长性状

2.2 营养液更换频率和通气对菜心品质的影响

由表2可知，与CK相比，T1、T2处理均显著提高了菜心产品器官的VC含量，而T1、T2间差异不显著。T1、T2处理显著提高了菜心的可溶性糖含量，其中T1处理叶片的可溶性糖含量显著高于T2，而两处理薹茎的可溶性糖含量无显著差异。菜心产品器官的可溶性蛋白含量2.9～4.0 mg/g，薹茎的含量高于叶片，但CK和两处理间差异均不显著。CK处理菜心产品器官的硝酸盐含量很高，T1、T2处理显著降低了硝酸盐含量，其中T1、T2处理叶片的硝酸盐含量无差异，T1处理薹茎的硝酸盐含量又显著低于处理T2。这表明在水培菜心定植后，不更换营养液和不通气处理，均能显著提高产品器官的营养品质，并能显著降低硝酸盐含量。

表2 不同营养液管理方式下菜心的品质

3 结论与讨论

菜心水培过程中，与常规每隔10 d更换1次营养液的方法相比，从定植到采收期间不更换营养液，没有显著降低菜心生物量，但营养液不通气的处理则显著降低了生物量。这表明深液流水培过程中只有保持一定频率的通气，才能给菜心根系供应充足的氧气，否则会显著抑制植株的生长。通常认为瓜类和茄果类蔬菜耗氧量较大，而蕹菜、生菜等叶菜的耗氧量较小[5]。本研究表明，菜心和一般的叶菜不同，属于耗氧量较大的类型。因此，了解不同蔬菜根系的需氧特性，对水培蔬菜的成败至关重要。

国家标准规定，叶菜和根茎类蔬菜的硝酸盐限量为≤3 000 mg/kg[6]。本研究中，每隔10 d更换1次营养液处理中菜心的硝酸盐含量远远超过国家标准的限量，表明营养液的用量过高，造成了资源的浪费。与对照相比，T1、T2处理显著提高了菜心产品器官的VC和可溶性糖含量，并显著降低了硝酸盐含量。与本研究类似，降低水培生菜的营养液更换频率，在未降低生物量的前提下，提高了营养品质并显著降低了硝酸盐含量[7]。在生产中可以通过减少氮肥施量来降低植株中硝酸盐的含量[8～9]。随着氮素水平的提高，水培芥蓝的VC和可溶性糖含量显著降低，但提高了硝酸盐含量[10]。较多的硝酸盐积累导致植株体内碳代谢失衡[11]，导致VC和糖分含量降低。在不更换营养液的处理中，菜心碳代谢效率和氮素利用效率均较高。

与传统的菜心水培需定期更换营养液的方法相比，整个生长期不更换营养液、定期通气，可获得相同的产量，且提高了产品器官的营养品质、降低了硝酸盐含量，可作为简化的水培管理模式。

[1]倪纪恒，毛罕平，马万征．温室营养液管理策略的研究进展[J].蔬菜，2011（6）：45-46.

[2]张华，刘自珠.菜薹（菜心）的市场需求与育种现状[J].中国蔬菜，2010（3）：10-12.

[3]蔡绵聪，李淑仪，陈真元，等.菜心氮磷钾施肥效应研究[J].土壤通报，2010，41（1）：126-132.

[4]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

[5]郭世荣.无土栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003.

[6]GB 19338-2003.蔬菜中硝酸盐限量[S].

[7]李嘉佳，宋世威，陈日远，等.营养液更换频率对水培叶用莴苣产量和品质的影响[J].中国蔬菜，2012（24）：69-72.

[8]侯迷红，王春枝，王婵，等.不同氮素水平下生菜累积硝酸盐能力的品种差异分析[J].中国农学通报，2005（5）：396-399.

[9]于红梅，龚元石，李子忠，等.不同水氮管理对苋菜和菠菜的产量及硝酸盐含量的影响 [J].植物营养与肥料学报，2004，10（3）：302-305.

[10]陈日远，刘厚诚，宋传珍，等.氮素营养对芥蓝生长和品质的影响[J].农业工程学报，2005，21（S2）：143-146.

[11]邓云龙，孔光辉，武锦坤，等．氮素营养对烤烟叶片淀粉积累及 SPS、淀粉酶活性的影响[J].烟草科技，2001（11）：34-37.

Effects of Nutrient Solution Renewal Frequency and Ventilation on Yield and Quality of Flowering Chinese Cabbage

SU Wei,WU Yuzhi,CHEN Weifeng,HE Yanwen,SONG Shiwei,CHEN Riyuan
(College of Horticulture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642)

In the hydroponic condition,taking the treatment regular renewal of nutrient solution and ventilation as the control(CK),we studied the effects of T1treatment(non-renewal of nutrient solution but ventilating regularly)and T2treatment(non-renewal of nutrient solution and ventilation)on plant growth and quality of flowering Chinese cabbage.The results showed that,compared with CK,T1treatment didn't affect the biomass of flowering Chinese cabbage,while T2treatment significantly reduced the biomass.In addition,T1and T2treatments significantly improved the vitamin C and soluble sugar content,while reduced the nitrate content significantly.T1treatment could obtain quite the same yield of CK treatment,and improve the nutritional quality in product organs and reduced the nitrate content,thus it could be taken as a simplified management method for flowering Chinese cabbage under hydroponic condition.

Flowering Chinese cabbage;Nutrient solution renewal;Ventilation;Yield;Quality

S634.5

A

1001-3547（2013）22-0040-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2013.22.012

广州市珠江科技新星专项，现代农业产业技术体系专项资金（CARS-25-C-04）

苏蔚（1976-），女，实验师，硕士，研究方向为蔬菜生理，电话：13925068816，E-mail：277314540@qq.com

宋世威（1979-），男，通信作者，副教授，博士，研究方向为蔬菜生理，E-mail：swsong@scau.edu.cn

2013-09-22