不同营养液配方对黄瓜幼苗生长的影响

段雪婷，王 璐，冯晓东,2*

(1.延安大学生命科学学院；2.陕西省红枣重点实验室(延安大学)，陕西延安716000)

黄瓜是我国栽培最多的蔬菜之一，具有重要的经济和社会效益。由于黄瓜根为盘垫状，营养液中氧气含量不充分，不能满足根对氧量的需求，因此黄瓜一般采用基质栽培[1]，用营养液补充基质中不充足的营养元素，能够减少肥料用量，减少环境污染，降低成本，提高农作物产量和品质[2]。

国内的相关文献对黄瓜营养液栽培方面作过一些报导。杨旭等[3]研究发现适合杨凌无土栽培黄瓜的专用配方，为了让黄瓜高产优质，营养液中的氮元素应该充足，钾镁元素配施量合理；高艳明等[4]在宁夏地区以沙粒作为基质，对黄瓜进行无土栽培，从而得到了适合于宁夏地区黄瓜无土栽培的营养液。经综合发现，在黄瓜的无土栽培技术方面，对营养液配方的选择是一个关键性因素，但目前国内大多使用的配方是山崎营养液配方，难以适应蔬菜品种、栽培基质、当地气候以及水质等条件[5]。为了筛选出适宜延安无土栽培黄瓜的配方，本试验以沙粒为黄瓜幼苗基质，用调整过的4种不同营养液培养黄瓜幼苗，研究不同营养液对黄瓜生长的影响，以期为延安生产黄瓜育苗提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

以金胚98F1黄瓜为试验材料。

1.2 试验设计

1.2.1 材料培养

温汤浸种：挑选籽粒饱满的金胚98F1黄瓜种子，先将种子放入55～60℃的水浴锅中搅拌15 min，温度降至30℃将种子浸泡4～6 h，用水清洗一遍，用纱布包好，放于27～30℃的恒温箱内催芽[6]，催芽时要常翻种子，使种子受温均匀，适量洒水，使种子保持湿润。当种子开始出芽，将催芽的种子播种到有沙粒的花盆中，放入培养箱中，30℃、光照环境中培养。定期向沙粒中加入适量水，待幼苗开始出现第一片真叶时，选取长势一致的幼苗作为试验材料。

1.2.2 试验设计

用不同的营养液配方(见表1)处理幼苗，每个配方为标准浓度营养液，调整每个配方的pH到最适值。每株每天约100 mL，在后期黄瓜幼苗较大时每株每天约200 mL，重复处理3次，4个处理，测4次，共种48盆。等幼苗长出第3片真叶时，在每个处理中随机选择3株长势差异不明显的幼苗进行标记，7 d、14 d、21 d、28 d后用直尺分别对黄瓜幼苗的株高、根长测定，用游标卡尺对植株的茎粗测定、以及叶片数测定。然后进行取样测试，选每个处理的3株后迅速称量黄瓜幼苗地上部分与地下部分鲜重、干重以及叶绿素含量。测量其干重时，将黄瓜幼苗的根茎叶放入85℃干燥箱中烘干至恒重，用电子天平测量。

表1 不同营养液配方/mg·L-1

1.3 测量方法

幼苗茎粗的测定在距基质表面0.5 cm处，用游标卡尺测量黄瓜幼苗茎粗；幼苗株高的测定用直尺测定株高，株高为基质到幼苗生长点的高度[7]；叶片数的测定每组随机取三株幼苗，数每组所有的叶片数；根长的测定以根系长度最长根为准；叶片鲜重的测定分别收集根及地上部分，称其鲜重；叶片干重的测定取地上部分和根系放入烘箱中，105℃杀青15 min，然后在80℃下烘至恒重，用天平称量干重[8]；根冠比的测定选取3株黄瓜幼苗，称量3株黄瓜幼苗的地上部分与地下部分鲜重。植株的地上部分和地下部分的鲜重比，其大小反映了植株地下部分与地上部分的相关性[9]。

1.4 数据处理与统计分析

试验结果以测定的平均值表示。用SPSS 21.0软件对数据进行统计分析，采用LSD检验和Duncan法进行数据差异显著性多重比较[10，11]。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对黄瓜幼苗株高的影响

图1可以看出，随着栽培时间的延长，4种营养液配方处理均能增加黄瓜幼苗的株高(P<0.05)。在第4次测定时，园试通用配方处理的黄瓜幼苗的株高最高，株高增幅最大，为379.78%，这可能是因为N元素在植株的生长中需求量较多[12]，由表1可以看出，园试配方中N含量最大，N可以促进植物激素、酶等化合物在植物体内的合成[13]，所以园试处理过的黄瓜幼苗生长较快。霍格兰德营养液、山崎配方处理的幼苗株高增加幅度分别为316.79%、320.77%，且处理间无显著差异；华农果菜配方处理的幼苗株高增幅最小，为295%，这可能是华农果菜配方中N元素和K元素过低影响了株高的增加。

图1 不同营养液配方对黄瓜幼苗株高的影响

2.2 不同营养液配方对黄瓜幼苗茎粗的影响

由图2可知，随着黄瓜幼苗培养天数的增加，黄瓜幼苗茎粗在不同营养液配方的处理下均有增加，对黄瓜幼苗茎粗增加幅度最大的为霍格兰德配方，为409.1%，施用园试配方和山崎配方营养液分别比第1次测定时增加了330%和269.23%，华农果菜配方培养的黄瓜幼苗增加幅度最小，为206.67%。本试验中园试通用配方培养的幼苗茎粗小于霍格兰德配方。可能原因是园试配方中的各营养元素浓度过高限制了幼苗的生长，影响了它的生长。而霍格兰德营养液处理的黄瓜幼苗茎较粗，是由于N、P、K含量适宜，促进了黄瓜幼苗茎的生长。

图2 不同营养液配方对黄瓜幼苗茎粗的影响

2.3 不同营养液配方对黄瓜幼苗叶片数量的影响

图3可知，黄瓜幼苗叶片数量在不同配方的营养液处理下均能显著增加(P<0.05)，叶片数的多少是植株生长速度最直接的表现，叶片数多的植株比叶片数目少的植株生长的快。增加幅度最大的是园试通用配方，为344.44%，其次是霍格兰德配方，为300.00%，山崎配方增幅为277.78%，增加幅度最小的是华农果菜为244.44%。株高高的对应的叶片数较多，株高低的对应的叶片数相对来说较少，是因为N元素含量较多，能促进植株的生长。

图3 不同营养液配方对黄瓜幼苗叶片数的影响

2.4 不同营养液配方对黄瓜幼苗根长的影响

图4可知，第4次测定时，4种营养液配方处理均能显著增加黄瓜幼苗的根系(P<0.05)。影响植株水分和养分吸收的最直接的表现是根系的生长，根系越发达，植株生长的越繁茂[14]。园试通用配方处理的黄瓜幼苗根系长度增幅最大，为391.67%，与其他3种营养液配方之间处理的幼苗根长存在显著差异；其它的配方增加幅度依次为332.56%、325.69%、316.55%，他们之间无显著差异。K+能提高ATP酶的活力，增加根系对其他元素的吸收[15]，促进植株根系的生长，园试配方处理的幼苗根系比其他配方生长的快，可能是园试配方中K元素比其它配方中的K元素含量高。

图4 不同营养液配方对黄瓜幼苗根长的影响

2.5 不同营养液配方对黄瓜幼苗生物量的影响

由表2可知，在黄瓜幼苗生物产方面，4种营养液配方处理的黄瓜幼苗产量有明显的差异，园试配方处理的黄瓜幼苗地上部分鲜重、干重，地下部分鲜重、干重都大于其它3种营养液配方，且处理间存在显著差异。其中地上干重霍格兰德与园试通用差异不明显，但两者与山崎配方与华农果菜间在0.05水平上差异显著；地下干重指标霍格兰德营养液>园试通用营养液。根冠比反映干物质量在地上部和根系中的分配，在0.05水平上霍格兰德与园试通用的根冠比显著低于山崎配方与华农果菜，说明干物质分配不同导致植株的生长中心不同。

由表3可知，园试配方处理的黄瓜幼苗与叶色相对应，叶绿素a、叶绿素b含量最高，与其他营养液处理的含量在0.05水平上差异显著。对于类胡萝卜素而言，园试配方与霍格兰德配方处理的含量无显著差异，但两者与山崎配方和华农果蔬间在0.05水平上差异显著。不同营养液配方培养的黄瓜幼苗的叶片颜色明显不同，光合色素不同。通过观察，园试配方处理过的黄瓜幼苗叶片颜色较深。

表2 不同浓度营养液对黄瓜幼苗生物产量的影响

表3 不同营养液配方处理对黄瓜幼苗光合色素含量的影响

3 讨论与结论

不同营养液配方中养分组成和浓度的不同，影响着蔬菜的生长和发育，因此，对同一作物营养液配方的选择非常关键。陈淑芳等[16]的研究表明，在标准营养液培育下，黄瓜幼苗生长比在其他浓度条件下生长的快，主要表现在植株株高高、叶片数量较多。本试验研究了在延安地区适宜黄瓜幼苗生长的营养液配方(标准营养液浓度)，形态指标的测定结果表明，园试通用配方、霍格兰德配方培养的幼苗生长较快，发育较早，表现在植株株高较高，茎粗较粗，叶片数较多，其原因是由于N元素高于山崎配方和华农果菜，N元素促进了黄瓜的生长。杨旭等[3]的研究也表明，影响黄瓜产量的主要元素是N素，对黄瓜幼苗施适量的氮元素能明显增加产量。

植物的鲜重表现了植株对水分和营养液的吸收状况，干重表现了生物量的积累，根冠比是指黄瓜幼苗的地上部分鲜重比地下部分鲜重，其反映了地上部分和地下部分的相关性。由实验数据表明，不同配方的营养液处理均能显著增加黄瓜幼苗的鲜重、干重，其中园试通用配方培养的幼苗植株鲜重、干重均高于其他3种营养液配方培养的幼苗，说明园试通用配方中养分组成能为植株供应充足营养，加快植株的生长，所以干物质积累较多[9]。本试验在前期，园试配方营养液培养的黄瓜幼苗，根冠比较大，原因是在营养液处理的前期，幼苗的地上部分和地下部分生长速度接近，随着营养液的持续培养，根冠比将越来越小。第4次测定时根冠比最小的是园试通用处理的黄瓜幼苗，霍格兰德与园试通用根冠比无显著差异，但两者在0.05水平上显著低于山崎配方与华农果蔬。可能是由于园试通用营养液处理的黄瓜幼苗叶片多，植株高，地上部分吸收的营养液物质较地下部分多，生长速度加快，生长中心由地下部分转移到地上部分，根冠比减小[17]。

光合色素是植物光合作用中必不可少的因子，包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素。叶绿素含量与叶片光合速率及植物体的有机物质积累、生长发育、产量、形成密切相关[18]。本试验结果显示：用园试配方营养液培养的黄瓜幼苗，叶片所含的叶绿素a、叶绿素b量比其它营养液处理的黄瓜幼苗叶片高，含量最低的是华农果菜配方处理的黄瓜幼苗叶片。可能是园试通用与霍格兰德营养液中铵态氮含量比较多。铵态氮可以促进铁元素的吸收[16]，其次Mg元素的含量较高，Mg2+是叶绿素的组成成分，能促进叶绿素的合成，使得叶绿素含量明显高于其他配方。

总之，本试验通过用不同营养液配方来处理黄瓜幼苗，对黄瓜幼苗株高、茎粗、根冠比、光和色素含量等多个指标的测定说明施用园试通用配方标准浓度的营养液更有利于黄瓜的生长和高产。