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不同营养液配方对农福丝瓜805幼苗生长的影响

2022-06-10黄枝

浙江农业科学 2022年6期
关键词:山崎水培营养液

黄枝

(莆田市农业科学研究所,福建 莆田 351100)

丝瓜为葫芦科丝瓜属一年生攀缘藤本植物,为药食兼用,广泛种植于温热带地区,在中国南北各地普遍栽培。丝瓜果实能生津止渴,解暑除烦,营养价值丰富[1];成熟后的丝瓜内网状纤维称丝瓜络,可供药用,有清凉、活血、通经等功效[2]。

水培是指将植物的大部分根系浸润于营养液中使植物能够正常生长的一种新型的植物无土栽培方式。相比土壤栽培而言,水培环保清洁,可人为调控营养液中的养分、溶解氧、酸碱度等生长条件[3],为植物根系提供一个较为稳定的生存环境,提高植株对养分吸收的效果[4],同时可有效避免土传病害、连作障碍和土壤污染等危害[5-7]。在水培过程中,营养液作为土壤的替代物直接影响植物生长。因此,探索适宜的水培营养液配方显得尤为重要,是开展水培的基础和关键。曹云娥等[8]研究发现,园试配方营养液能够促进黄瓜营养生长,提高黄瓜产量和品质;覃华勇等[9]研究表明,日本园试配方是菜用甘薯水培的优选营养液配方;张庆芳[10]研究表明,古典通用水培配方能有效促进小白菜的生长发育,提高产量和品质,增强抗逆性;吴思琳等[3]研究发现,霍格兰营养液对万寿菊的生长有较好的促进作用,而日本园试营养液则更适于长根;柴旭旭等[11]研究发现,施用改良霍格兰氏营养液配方的香榧幼苗生长发育较好;段雪婷等[12]研究不同营养液配方对黄瓜幼苗生长的影响发现,施用园试通用配方标准浓度的营养液更有利于生长和高产。国内对营养液配方的研究主要集中在叶菜[13-15]、番茄[16-17]、黄瓜[18]等植物上。本试验探讨不同配方营养液对丝瓜幼苗生长特性及生理的影响,筛选适宜丝瓜水培的营养液配方。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2020年8—10月在莆田市农业科学研究所及生理生化实验室内进行,供试丝瓜品种为农福丝瓜805,由福建超大现代种业有限公司提供。

1.2 方法

采用50孔穴盘进行育苗,待植株长至一叶一心期时,选取长势一致的幼苗移至装有不同营养液的水培箱进行处理。水培箱的盖板上有12个直径为32 mm的定植孔,先将丝瓜幼苗茎部卡入直径32 mm、厚度28 mm的圆柱形定植棉中心,再将定植棉放入口径32 mm、外径45 mm、高度14 mm的定植篮中,将其移至定植孔上,使丝瓜幼苗的根部浸入营养液中。每个水培箱种植12株,每处理种植3个水培箱,重复3次。

共设4种营养液配方。T1为日本园试配方,T2为华南农业大学果菜类专用配方,T3为山崎配方,T4为阿农-霍格兰德配方,以清水为对照,水培箱放在同一环境下。各处理均采用随机排列方式,水培箱摆放的密度以互不遮阴为准。处理7 d后,随机取样进行形态指标和生理指标的测定。

1.3 测定项目

1.3.1 形态指标

株高的测定以根茎基部到生长点为基准;茎粗和下胚轴长用数显游标卡尺测量,茎粗以第1片真叶下部节间为基准,下胚轴长测量从子叶着生处以下生出的最初茎的部分;丝瓜幼苗植株地上部和地下部的鲜重和干重用电子天平称重。

壮苗指数=(茎粗/株高+地下部干重/地上部干重)×全株干重。

1.3.2 叶片生理指标的测定

光合色素含量的测定采用混合液提取法[19],可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量的测定参照李合生[20]的蒽酮比色法和考马斯亮蓝G-250法,丙二醛(MDA)含量的测定参照陈建勋等[21]的方法。

1.4 数据处理

采用Excel和DPS软件进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 营养液配方对丝瓜幼苗生长的影响

从表1可知,处理7 d后,不同营养液配方对丝瓜幼苗形态指标的影响存在显著差异。其中,T4处理的株高最高,T3次之,两者均显著大于其他处理;茎粗以T3最粗,且显著大于其他处理;下胚轴长以CK最长,T2次之,两者间差异显著,且显著大于其他处理;地上部鲜重以T4最大,T1次之,两者间无显著差异;地下部鲜重以T1最大,且显著大于其他处理;地上部干重以T4最大,各营养液处理间差异不显著,但显著大于CK;地下部干重以T1最大,与T2和CK差异不显著,但显著大于T3和T4;壮苗指数以T3和T1较大,两者均显著大于CK。综合来看,T3处理下的丝瓜幼苗植株健壮,较适合丝瓜幼苗生长。

表1 不同营养液配方对丝瓜幼苗形态指标的影响

2.2 营养液配方对丝瓜幼苗叶片生理指标的影响

2.2.1 可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量

由图1可知,处理7 d后,不同营养液配方对丝瓜叶片可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量影响显著。T3处理为可溶性糖含量最大,其次是T2和T4,三者间存在显著差异,且均显著高于T1和CK,T1与CK间无显著性差异;T3处理的可溶性蛋白含量最大,与T4无显著性差异,但两者均显著高于其他处理,CK显著低于其他处理;T4处理的丙二醛含量最大,CK次之,T1最小,显著低于其他处理。综合来看,T3处理表现最好。

柱上无相同小写字母者表示组间差异显著(P<0.05)。图2同。图1 不同营养液配方对丝瓜叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和丙二醛含量的影响

2.2.2 光合色素含量

由图2可知,处理7 d后,不同营养液配方对丝瓜幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量的影响差异显著。T3处理的叶绿素a含量最大,T4次之,两者间无显著性差异,均显著大于其他处理,T1处理的叶绿素a含量最小。T3和T4处理的叶绿素b含量最大,显著高于其他处理;T1和T2处理的叶绿素b含量显著高于对照。T3处理的叶绿素总含量最大,T4次之,两者间无显著性差异,但显著大于其他处理,CK最小。T3处理的类胡萝卜素含量最大,T4次之,两者间无显著性差异,但T3显著大于T1、T2和CK,T1处理的类胡萝卜素含量最小。综合表明,T3的各项指标表现最好。

图2 不同营养液配方对丝瓜幼苗叶片光合色素含量的影响

3 小结与讨论

营养液配方对丝瓜幼苗植株的影响首先表现在植株长势方面,株高、茎粗、下胚轴长、植株干鲜重和壮苗指数是衡量植株形态好坏的几个重要指标。本研究表明,不同营养液配方下丝瓜幼苗生长状态有一定差异,以山崎配方的株高、茎粗和壮苗指数最高,说明该营养液配方可有效促进丝瓜幼苗的生长发育。

可溶性糖是植物光合作用的产物,是能量储存、转移的介质,也是呼吸作用的主要底物[22]。还可作为结构物质和功能分子如糖蛋白的配基。本试验结果表明,山崎配方营养液显著提高了丝瓜植株叶片可溶性糖含量。一般情况下,可溶性糖含量与光合作用的强度呈正相关,当光合作用强度高时,叶绿体形成的磷酸丙糖多,即运输到细胞质后形成的蔗糖(可溶性糖的主要成分)多[23],说明山崎配方营养液促进光合作用,从而使丝瓜幼苗叶片可溶性糖含量积累增多。可溶性蛋白质是生命的物质基础,即构成生理活动物质的成分,能提高细胞的保水能力等,在植物的生长发育过程中具有重要作用[24-25]。本试验中,山崎配方营养液明显促进丝瓜植株叶片可溶性蛋白的积累。MDA是植物在逆境下或器官衰老时,发生膜脂过氧化作用的最终分解产物[26],MDA含量越多,膜脂过氧化程度就越大,表示细胞被伤害越严重[27]。丙二醛含量的高低反映了其对逆境的响应程度。本试验中,阿农-霍格兰德配方处理的MDA含量最高,CK次之,可知此配方处理容易使丝瓜叶片细胞发生膜脂过氧化作用,不利于丝瓜幼苗生长。

叶绿素是植物捕获光能的物质基础,光合作用与叶绿素a、b的含量有着密切关系[28],其含量大小直接影响植物光合能力的强弱[29]。类胡萝卜素作为一种辅助色素,能帮助叶绿素收集传递光能,并消耗光系统Ⅱ(PSⅡ)的过剩能量,从而保护叶绿素免受破坏[30],还能在光氧化过程中起到光保护及稳定脂膜的作用[31]。本试验研究结果显示,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量均以山崎配方下最高,阿农-霍格兰德营养液配方处理次之。因此,山崎配方营养液能促进叶绿素和类胡萝卜素的形成,从而提高光合作用,促进丝瓜幼苗植株的生长发育。综上所述,山崎配方营养液是适合丝瓜幼苗生长的最佳营养液配方。

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