不同营养液配方对青蒜苗生长及生理特性的影响

郭会平++刘世琦++钱胜艳++陈亚霏++刘星辰

摘要：以Hoagland和Amon营养液配方为基础，设置标准液（处理A）、1/2A液（处理B）、改良液（处理C）3种营养液配方，对“金乡紫皮蒜”进行水培，以去离子水培养为对照，研究不同营养液配方对青蒜苗生长、光合特性、色素含量、酶活性的影响。结果表明：“金乡紫皮蒜”青蒜苗在3种营养液中均能正常生长，其中，处理A和处理C的青蒜苗株高、假茎粗、叶片鲜重、假茎鲜重均优于处理B；处理C的青蒜苗长势最好，其光合性能、叶绿素含量、酶活性均最高。因此，处理C为最适宜青蒜苗生长的营养液配方。

关键词：营养液配方；青蒜苗；生长；光合特性；色素

中图分类号：S633.404+.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2015）12-0024-04

大蒜（Allium sativum L.）为百合科葱属二年生草本植物，以嫩叶（青蒜或蒜苗）、花茎（蒜薹）、鳞茎（蒜头）为主要产品，味道鲜美，营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。大蒜传统的土培方式存在许多负面问题，如土传病虫害危害、品种退化以及植株长势减弱等，严重影响大蒜的品质及产量。水培可以有效解决土培障碍问题，把光照、水分、温度及养分等有效结合起来，从而使作物对营养的吸收达到优质、高产的效果。营养液是水培的核心，但由于各种营养液配方养分组成和浓度不同，其对蔬菜作物品质及产量的影响也不同，对不同作物的适用性存在一定的差异。因此，对营养液配方的优化选择是无土栽培系统的重要核心。已有学者研究了水培条件下营养液配方对番茄、蒜黄等作物产量和品质的影响。但有关常规水培营养液配方对青蒜苗生长及生理特性影响的研究尚少。因此，本试验以“金乡紫皮蒜”为材料，研究不同营养液配方对其青蒜苗生长及生理特性的影响，为获得培育青蒜苗的适宜营养液配方提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年10～12月在山东农业大学科技创新园进行。以“金乡紫皮蒜”为试材，采用深液流技术（DFT）进行水培。2014年10月15日选取无瑕疵、饱满且大小一致的种蒜在聚乙烯无滴膜的拱棚中进行播种，将大蒜定植于65cm（长）×50cm（宽）×35cm（高）硬质黑色塑料盆中，每处理20盆，每盆12株。每7d更换1次营养液。自然光周期培养，棚内温度0～25℃。

1.2 试验设计

以Hoagland和Arnon培养液配方为基础，设置处理A（标准液）、B（1/2A液）、C（改良液）3种营养液配方（见表1），以去离子水为对照（CK），pH值6.0左右。

1.3 测定项目及方法

青蒜苗植株的形态指标及叶片酶活性的测定：分别在播种后第30天（2014年11月15日）和第60天（2014年12月15日）取样测定。每处理取代表性植株10株，去除发黄部分，混匀，重复3次。青蒜苗株高、假茎长均采用卷尺测量，假茎粗采用游标卡尺测量，叶片及假茎鲜重采用电子天平称量；叶片过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑（NBT）法测定，过氧化氢酶（CAT）活性采用紫外吸收法测定；色素含量采用丙酮比色法测定。

青蒜苗叶片光合参数的测定：于播种后第60天（2014年12月15日）取样测定。每处理随机取5株，重复3次。青蒜苗叶片的光合参数（净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率E、胞间C02浓度Ci和叶片色素含量）采用CIRAS-1光合仪测定。

1.4 数据处理及分析

试验数据采用Microsoft Excel软件进行处理，采用DPS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对青蒜苗植株形态指标的影响

由表2可知，营养液可以促进青蒜苗的生长，3种营养液配方处理的青蒜苗植株的形态指标（株高、假茎粗、叶片鲜重、假茎鲜重）均明显高于对照。A、B、C处理之间差异较为明显，其中C营养液对青蒜苗生长有显著的促进作用，水培30d时，C处理的青蒜苗株高、假茎粗、叶片鲜重、假茎鲜重分别比对照增加了23.28%、54.52%、67.78%、63.75%，水培60 d时，比对照分别增加了21.54%、26.75%、57.l9%、47.05%。因此，C营养液配方为最适宜的青蒜苗水培营养液。

2.2 不同营养液配方对青蒜苗叶片色素及光合特性的影响

2.2.1 不同营养液配方对青蒜苗叶片色素含量的影响 叶绿素含量是影响光合作用强度的主要因素之一。正常情况下，叶绿素含量越高，越有利于叶片进行光合作用。由表3可以看出，除A处理与B处理的青蒜苗叶片类胡萝卜素含量差异不显著外，其它处理间叶片色素含量的差异均达显著水平。其中，C处理的叶片叶绿素a、b、a+b及类胡萝卜素含量最高，分别比对照增加了69.30%、86.89%、85.11%、63.01%，差异极显著。可见C营养液配方最有利于水培青蒜苗叶片色素的合成，有利于提高光合作用及光能转换效率。

2.2.2 不同营养液配方对青蒜苗叶片光合特性的影响 由表4可以看出，C处理的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均最大，与对照相比分别增加了57.10%、49.54%、11.86%；而胞间C0₂浓度，B处理最高，C处理与之差异不显著，两者均极显著高于对照。因此C处理的青蒜苗叶片光合性能较高，有利于提高其光合速率，促进光合产物的积累。

2.3 不同营养液配方对青蒜苗叶片酶活性的影响

SOD、CAT、POD可以清除体内细胞的活性氧，是保护自由基的主要酶类。由表5可以看出，各处理对叶片SOD、CAT、POD活性的影响相一致，均表现为C处理最高，分别比对照高59.73%、38.38%、70.28%；其次为A处理和B处理；除B处理POD活性与CK差异不显著外，其他各处理间SOD、CAT、POD活性差异均达显著水平。可见，C处理的青蒜苗叶片抗氧化酶活性较高，适于青蒜苗生长。

3 结论与讨论

水培是利用配制好的营养液为作物提供营养的一种栽培技术，由于植物对养分的需求因种类和生长发育阶段不同而有所差异，所以营养液配方也要相应改变。孙宏彦等采用Hoagland营养液配方，调整铵态氮和硝态氮的比例，研究了营养液浓度和氮素形态对二色补血草生长状况的影响，发现二色补血草在1/2倍标准浓度营养液且等比例混合态氮下生长最好。董曙光等研究了不同营养液配方对水培高羊茅生长的影响，结果发现在霍格兰营养液培养的高羊茅株高、根系活力和生物量等各项指标均最好。本试验中C处理的青蒜苗株高、假茎粗、假茎鲜重、叶片鲜重均与对照有显著差异。这与李风童等在水培风信子中的研究结果相似。

植物进行光合作用的主要器官是叶片，光合作用的重要细胞器是叶绿素。植物叶片中叶绿素含量的高低，不仅会影响植物叶片对光能的吸收，同时也会影响植物叶片的光合强度。金玲探讨了不同营养液配方对小白菜的影响，结果显示叶绿素b、叶绿素a及叶绿素总量都在营养液配方1处理最高，并且与其他处理差异显著。赵兰枝等研究了不同营养液配方对彩叶草水培的影响，结果发现A配方的叶绿素含量、光合速率、气孔导度都较高。与前人的研究结果相似，本试验中叶绿素、类胡萝卜素含量、气孔导度以及净光和速率都在C处理液中效果最好，这可能与改良营养液中含有较高的氮素和钾素有关，因此叶片中的叶绿素含量和光合速率均较高。

植物体在自身新陈代谢过程中和受到外界逆境胁迫下，体内就会产生大量活性氧，如不能及时清除这类物质，就会对植物生长发育产生严重的迫害，为了维持植物体的正常生长，必须通过抗氧化剂和抗氧化酶系统对活性氧进行清除，才能使植物体内活性氧产生和清除维持动态平衡。胡安生等研究了不同营养液浓度对土人参生理指标的影响，发现营养液培养的土人参叶片中SOD、CAT、POD活性均有不同程度的提高。本试验结果也表明营养液培养的青蒜苗叶片SOD、CAT、POD活性含量均高于对照。

综上所述，在水培条件下，改良营养液不仅能提高青蒜苗的形态特性，同时还会增加叶片色素含量，提高光合速率，改善其光合性状。因此，本试验结果可为促进青蒜苗生长及产量的增加提供参考依据。endprint