不同品种叶用莴苣营养液膜栽培性状及产量分析

陈永快 王涛 黄语燕 兰婕 雷锦桂 吴宝意 陈华

摘要：【目的】鉴选适宜南方薄膜温室内营养液膜（NFT）模式栽植的叶用莴苣品种，为福建省叶用莴苣种质资源推广和新品种引进提供可靠依据。【方法】收集省内外13个性状优良的叶用莴苣种类，在中以示范农场薄膜温室内，采用浅液流水培技术对供试品种采收期的形态指标、产量指标及营养品质进行综合分析。【结果】在形态与产量指标方面，株高以绿神表现最佳，高达29.23cm，其产量较小叶苦苣、格林、紫雅品种分别显著增加48.69%、57.75%、63.45%，单株产量可达94.13g，其次为绿玫瑰，单产量可达89.50g。在营养品质方面，绿玫瑰在可食叶片中的花青素、纤维素含量最高，且硝态氮含量累积最少;可食叶片中光合色素含量以绿神表现最优，抗坏血酸含量以紫霞表现最高，可溶性糖含量以优雅表现最佳。【结论】绿玫瑰具有较高的产量及营养价值，最适宜在南方薄膜温室NFT模式下栽培。

关键词：营养液膜;叶用莴苣;产量;品质

中图分类号：S636.2文献标志码：A 文章编号：1008-0384（2019）10-1158-09

0引言

【研究意义】叶用莴苣，俗称生菜，属菊科莴苣属，为一年生或二年生草本作物，按叶片的色泽划分为绿色生菜和紫色生菜，富含花青素、抗氧化物、膳食纤维、胡萝卜素等多种活性成分，具有预防贫血、降低血压和防止心律紊乱等保健功效。生产上露天栽培存在抵御自然灾害能力较弱、土壤污染等问题，而温室或大棚栽培抵御自然灾害风险能力较强，又可运用营养液膜栽培技术，实现作物高产、优质、集约化的管理方式。【前人研究进展】营养液膜栽培技术（Nutrient Film Technique，简称NFT）是指将幼苗定植于栽培槽中，营养液在槽底作薄层循环流动，以提供根系生长所需的养分、水分及充足的氧气。目前，关于水培叶用莴苣的研究较多，但多是集中于研究光、营养液调控、植物生长调节剂等因素对叶用莴苣生长及品质的影响。NFT栽培作为水培的主要方式之一，前人主要研究叶用莴苣在NFT条件下的栽培效果，如沈家洛、齐敬伟、王平魁等研究在NFT栽培下营养液调控对莴苣生长、品质和产量的影响，结果表明合理的营养液管理方式能够促进NFT栽培条件下莴苣生长，提高莴苣品质和产量;唐璐比较了深液流水培（DFT）、营养液膜水培（NFT）和土壤栽培处理（简称土培）等3种不同栽培方式对芥菜和生菜生长和总酚含量的影响;陈艳丽利用NFT、DFT、FCH、DRF等水培系统在高温季节进行生菜的水培对比试验，筛选出适合海南高温季节生菜生产的水培系统。但关于水培莴苣的品种比较试验报道较少。【本研究切入点】近年来，叶用莴苣逐渐成为福建省设施无土栽培中的主栽品种。叶用莴苣喜冷凉环境，既不耐寒，又不耐热，适宜在环境要素可调控的浅液流栽培模式下生长，但福建省叶用莴苣品种的类似相关研究鲜少，为此有必要进行南方大棚NFT环境下对叶用莴苣栽培性状的研究。【拟解决的关键问题】本研究拟综合观察叶用莴苣各品种的植物学特性和采收期营养品质，利用NFT无土栽培及自动化设施栽培技术，以期筛选出适宜在南方薄膜温室栽培的叶用莴苣品种，为推广优良种质资源、丰富福建省内市场叶用莴苣品种提供理论依据。

1材料与方法

1.1供试材料

本次试验共采用13个叶用莴苣种质资源品种，其中四季和波士顿品种购自福州农嘉种子科技有限公司，其余品种由上海惠和种业有限公司提供，供试品种及生产商见表1。

1.2试验设计

种植地点为福州市新店镇埔垱村中以示范农场薄膜温室，栽培方式为营养液栽培，采用（长×宽×高=750cm×7cm×4.5cm）规格的NFT栽培管，采用自行研制的营养液循环灌溉系统，确保每条NFT栽培管内流量一致，每次营养液循环保持3min，后停液9min。据统计，温度在14.22～37，90°C范围内，平均温度为22.34°C，湿度在18.93%～94.99%区间范围内，平均湿度为80.02%。

1.2.1育苗 播种日期为2018年10月10日，采用（长×宽×高=54cmX28cm×4cm）的72孔穴盘进行育苗，基质主要为丹麦进口草炭（粒径为0～10mm），利用粉碎机将基质打碎混匀装入72孔穴盘后，由意大利制自动播种机播种，播种完毕后用草炭覆盖穴盘表面并用清水完全浸湿后放置于大棚育苗区，定期进行幼苗的肥水管理。采用意大利进口雾化喷淋系统循环流动式浇灌，每天灌溉时段为早上6：00与下午17：30各1次，每次浇灌时间为3min。育苗时期营养液EC值为（0.7±0.1）mS.cm，pH值为6，0，营养液配方为每100L添加A：ca（NO3）8kg，KNO 3kg;B：KH2PO 1.5kg，MgSO45kg，EDTA-Fe 230g，MnSO 60g，ZnSO 30g，CuSO 2g，（NH4）MO7O24-4H2O 0.75g，H38O330g。

1.2.2定植供试品种在2018年11月5日統一定植于NFT栽培槽，每孔定植1株，每株间距15cm。定植期间供试品种营养液的电导率及酸碱度，定植10d内EC值为1.0～1.5mS.cm，10d至采收EC值为1.5～1.8mS·cm，定植至采收期间pH值控制在6.0～6.5。

1.3测定项目与方法

叶用莴苣于2018年12月3日完成采收，于收获期对供试品种的形态指标、产量指标、生理生化指标进行观测，采取随机取样法，每品种选取长势具有代表性的3株叶用莴苣进行试验，重复测量3次，整个试验周期为54d。

1.3.1形态指标与产量指标育苗初期进行出苗率调查，待不同品种叶用莴苣苗出齐后，记录每盘叶用莴苣幼苗实际出苗数，计算出苗率。营养液的电导率、酸碱度采用HANNA水质测试笔（型号：H198130）测量。于采收期观测植株形态指标，株高、展幅用直尺进行测量;叶片数用计数法统计;种类、生长类型、叶色、叶形采用观察法加以记录;口感通过质地与苦味强度来判定。

产量指标以单株地上部鲜重和地下部鲜重来衡量，采收后每个品种选取3株长势均匀的单株，去除基质进行称重，记录植株鲜重，再将称量后的样品放入烘箱烘干至恒重，记录植株干重;毛重、净重用电子天平进行称量，净菜率=净重，毛重（毛重为包括根系在内整株植物的重量，净重为整株植物去除根系和老叶部分外可食用的重量）。所有测定数据均取平均值进行分析。

1.3.2生理生化指标选取长势均匀的叶用莴苣，将叶片去除叶脉，用剪刀剪碎，混合均匀后取样。光合色素含量采用浸提法（丙酮：乙醇=1：1）测定L23];花青素含量采用紫外比色法测定;抗坏血酸含量采用紫外分光光度法测定;可溶性糖含量参照蒽酮比色法测定;硝态氮含量采用水杨酸硝化法测定;纤维素含量采用硫酸硝化比色法测定。每个品种重复3次，取平均值进行分析。

1.4数据处理

试验数据采用Excel、DPS（7.05）数据处理软件进行统计和分析。

2结果与分析

2.1不同品种叶用莴苣出苗率差异

播种后于出苗期对不同叶用莴苣进行3次出苗率调查。由表2可知，绿苣、优雅、格林表现最佳，出苗率高达100%，均于10月15日见苗，完成出苗时间比他品种早8d，其余品种出苗率在68.75%～98.85%不等，其中绿雅、紫雅、紫霞、小叶苦苣出苗结果相近，波士顿在见苗初期，出苗率仅达68.75%，与其余品种存在显著差异;绿雅、绿苣、优雅、格林于10月17日达出苗盛期，其余品种除四季、波士顿、绿神外，出苗结果差异不显著;10月19日为出苗末期，绿雅、绿苣、绿蝶、优雅、格林出苗率均达100%，绿神、绿玫瑰、紫雅、紫艳、紫霞、小叶苦苣在出苗率为91.23%～98.13%，同其余品种相比，四季、波士顿种子出苗率分别下降16.24%和25.67%。供试品种中以绿苣、优雅、格林表现最好，其次为绿雅、绿蝶、小叶苦苣，而四季和波士顿表现欠佳。

2.2不同品种叶用莴苣形态指标差异

由表3可知，供试品种中，绿神在株高方面显著高于其他品种，高达29.23cm，紫艳次之，而紫霞的株高最小，仅14.10cm，与各个品种之间差异显著，其余品种株高为15.20～22.33cm，除四季、波士顿、绿玫瑰之间差异不显著外，其余品种间存在显著性差异;在展幅上，以小叶苦苣展幅最大，格林展幅最小，小叶苦苣展幅是格林展幅的1.67倍，与其余品种间存在显著性差异;叶片数为10.67～26.67个，小叶苦苣叶片数最多，与除绿蝶外的其他品种存在显著性差异，而紫雅叶片数最少，仅10.67个。本次叶用莴苣品种以皱叶生菜为主，生长类型以结球型和散叶型为主，直立型仅有绿神品种。叶色呈现不同程度的深浅差异，其中绿神叶色最深，为深绿色，仅紫艳和紫霞叶色为紫红色。从叶形上看，多以倒卵形、锯齿状、羽状为主。从口感分析，供试品种在质地上均柔软鲜嫩，具有优势，唯有紫雅苦中带甜。

2.3不同品种叶用莴苣采收后产量差异

表4为不同品种叶用莴苣采收后的产量情况。绿神的地上部鲜重达到94.13g，而紫雅仅有34.40g，其余品种产量较绿神分别下降了14.13%、7.44%、27.58%、46.17%、21.99%、4.92%、63.45%、22.98%、46.91%、43.41%、57.75%、48.69%，除绿苣与紫霞之间差异不显著，其余品种之间存在显著性差异。地下部鲜重以波士顿根系生长最为旺盛，高达18.93g，而紫艳重量最低，仅有5.60g，与各品种间差异显著。毛重和净重均以绿神重量最高，紫雅重量最低，与其余品种之间的差异均达到显著性水平。在净菜率方面，各品种叶用莴苣为55%～69%，波士顿和紫艳比例最高，与其余品种存在显著性差异。在中以示范农场薄膜温室NFT栽培模式下每公顷可种植约16000株叶用莴苣，一年可种植10茬。初步推算，各品种叶用莴苣年产量均达到79.03t.hm以上，总体表现为：绿神>绿玫瑰>四季>波士顿>绿蝶>绿雅>紫艳>小叶苦苣>优雅>绿苣>紫霞>格林>紫雅。

2.4不同品种叶用莴苣采收后光合色素及营养品质差异

由表5可知，绿神不论是叶绿素、类胡萝卜素含量还是叶绿素总量上均显著优于其他品种，与其他品种之间存在显著差异;叶绿素a、叶绿素b含量及总量均以波士顿表现最低，其中叶绿素a含量与各品种相比差异显著，叶绿素b含量与除四季、绿雅、绿玫瑰外的其余品种间存在显著性差异，叶绿素总量与绿神、绿蝶、紫雅、优雅、格林、小叶苦苣之间达到显著性水平;类胡萝卜素含量以绿雅表现最低，与绿神、格林、小叶苦苣之间差异显著，与其余品种之间差异不显著。

由表6可知，在可食叶片中，花青素测定以绿玫瑰含量最高，可达3.41mg'g，绿蝶、小叶苦苣含量次之，含量最低的是紫霞，仅1.15mg·g，与紫艳相比差异不显著，与其余品种之间存在显著性差异。可食叶片中花青素含量大小為：绿玫瑰>绿蝶>小叶苦苣>四季>格林>优雅>波士顿>绿苣>绿神>绿雅>紫雅>紫艳>紫霞。叶用莴苣抗坏血酸含量差异明显，紫霞含量最高，达到1.33mg·g，显著高于其他品种，紫艳次之，优雅含量显著低于其余各个品种，其中紫霞的抗坏血酸含量是优雅的5.54倍。可溶性糖含量最高的是优雅，达到0.42%，与除绿苣外的其余品种差异显著，而最低的是绿雅，只有0.19%，优雅较绿雅显著增加121.05%。纤维素含量为0.01%～0.02%，其中绿玫瑰含量显著高于波士顿、绿苣和紫霞，其余品种问差异不显著。硝态氮含量以绿玫瑰最少，仅有6.54ug·g，显著低于各个品种，而紫雅硝态氮含量显著高于各个品种，达到199.40ug·g，除绿蝶与优雅之间差异不显著，其余品种叶用莴苣间硝态氮含量差异显著，但均符合蔬菜中硝态氮含量标准，属于可生食范畴。

3讨论

3.1不同品种叶用莴苣形态及产量指标

出苗率是设施栽培工厂化的前提，了解种子的特性，关注种苗萌发所需的温度、湿度、光照、基质、营养液pH、EC值等环境要素，才能使植株生长势强，育出优良的种苗。叶用莴苣喜冷凉环境，种子发芽适温在18～22%，高于30℃时几乎不发芽。本次试验薄膜温室温度为14.22～37.90°C，湿度也维持在平均水平，育苗时营养液pH值、EC值均在适宜区间内，以绿苣、优雅、格林发芽率表现俱佳，且出苗时间短;而波士顿在见苗初期和末期均发现出苗率低的情况，可能原因是：1.种子批次问题;2.人工装盘时基质过厚出苗慢，种子无法破土而出，甚至腐烂而导致不会出苗;3.覆盖土壤浅也有可能导致种子带帽出土，影响幼苗的品质，这与刘聪等研究得到的生菜种子发芽率的结论相仿。故在播种前，将种子浸于45℃水温8h催芽处理，待芽露白后再行播种，从而避免出现发芽率高的种子发不出芽或出苗率不高的现象，良好的催苗方法可以缩短出苗时间，提高种子出苗率。

植株的农艺性狀决定着植物后期长势。本试验中，株高及产量以绿神表现最优，由于绿神是国外培育的杂交种，属于罗马生菜，生长类型为直立型，故株高长势及产量远高于其他品种;小叶苦苣呈羽状开散，属散叶型生菜，其展幅及叶片数表现最佳。在净菜率方面，除小叶苦苣较低外，波士顿和紫艳比例最高，说明皱叶生菜可食部分劣于奶油生菜和罗莎生菜。

3.2不同品种叶用莴苣光合色素及营养品质

叶绿素是植物光合作用的捕光色素，其含量的高低直接影响光合作用的水平，间接影响作物的生长水平及其产量。本试验中，绿神叶片中所含的光合色素含量最高，同期产量也高，说明光合作用对植物生理代谢和生长发育有显著影响。花青素是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物，多以糖苷的形式存在，在植物细胞液泡不同的酸碱条件下呈现不同的颜色。作为一种天然食用色素，花青素安全、无毒、资源丰富，在食品、医药、保健领域有着巨大的应用潜力。本试验中，绿玫瑰为花青素含量最高的品种，其对应形态上也表现出叶色鲜绿的特征：紫霞含量最低，叶色表现为紫红色。叶色越深花青素含量越高，反之，花青素含量越低，说明叶片花青素的相对含量是导致叶色不同的主要原因，这与段岩娇等对紫叶生菜的花青素含量的研究相仿。

抗坏血酸又称维生素c，是一种水溶性维生素，它在人体内参与细胞间质的合成和多种反应，促进营养素的吸收利用。本试验结果显示，紫红叶莴苣含有较高的抗坏血酸，绿叶莴苣的抗坏血酸含量偏低，紫红罗莎中的抗坏血酸含量是绿叶莴苣优雅的5倍多，这与谢蒙胶等的研究结果一致。说明食用紫红叶莴苣可以提高对抗坏血酸的摄取量。可溶性糖为植物的生长发育提供能量，也是植物基因表达的重要调节因子，它也为人体提供热能，同时参与细胞的多种代谢活动，维持神经系统的正常功能。本试验结果表明，散叶型莴苣的可溶性糖含量总体上高于结球型和直立型莴苣，以优雅表现最佳，说明优雅的生理功能最强。纤维素是一种以β-1，4糖苷键连接的葡萄糖聚合物，是结构稳定的不溶性物质，可以起到美容养颜、减肥瘦身、治疗糖尿病的作用。本试验结果表示，各品种叶用莴苣纤维素含量以绿玫瑰含量最高，说明绿玫瑰的细胞机械组织发达，品质较好。叶类蔬菜中硝态氮高量累积对人体产生潜在危害，硝态氮在肠胃内会转化为亚硝酸盐，长期摄入容易诱发癌变。本试验结果表明，紫绿叶莴苣的硝态氮含量最高，紫红叶莴苣的硝态氮含量次之，绿叶莴苣硝态氮含量相对较低，各品种硝态氮含量均在可生食范围内，符合中国农业科学院制定的蔬菜中硝酸盐污染程度评价标准，以绿玫瑰的硝态氮含量最低。

4结论

本次试验在南方薄膜温室NFT栽培模式下，供试品种在生长过程中均无缺素现象，且硝态氮含量均属于可生食范畴，适合NFT栽培。经筛选，绿玫瑰最适宜在南方薄膜温室栽培，其次是绿神。本文结合叶用莴苣形态和营养指标，挑选出适合南方大棚栽培的叶用莴苣品种，为设施农业在实际生产应用提供了理论和实践证明。