不同水培处理在蕹菜生长的影响

上传:zhangchungui 2022-09-21 17:59:55 版权声明 举报文章

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摘要:以蕹菜为研究对象,对比不同水培处理对蕹菜生长的影响,筛选出适合的水培模式。结果表明,在同一营养液和管理模式下,营养液膜“A字架”处理的蕹菜净重和株宽最高,分别为45.79g和38.70cm;叶长、叶宽、叶柄长均最高,分别高出其他处理2.27%、28.31%和28.59%;根长和根域宽均较适中,株型偏向于健壮型。营养液膜单层平铺处理的茎粗和分支数最高,分别为26.19mm和2.86个,根长较短,根域宽最高,株型偏向于矮壮型。深液流植物墙处理和气雾培处理的蕹菜各项性状较低,株型偏向于徒长型。可见采用营养液膜栽培模式更适合水培蕹菜的生长。

关键词:NFT;DFT;气雾培;蕹菜

1年生草本植物,又名空心菜、通菜。蕹菜喜湿润温暖的气候,能适应35℃的高温,不耐寒冷,其口感柔嫩,具有防暑降脂的作用,在我国的东南地区普遍栽培,深受消费者喜爱[1,2]。目前国内蕹菜的栽培生产以露地栽培或基质栽培为主,容易出现叶菜地栽的各种病虫害,且受地域和气候的影响较大。水培(Hydroponics)即营养液栽培,其核心是将植物生长所需的各种矿质元素溶于水中,让植物的根系直接浸润于营养液,代替土壤为植物提供水分、养分和氧气,进而增强作物长势,促进其产量的增加和品质的改善。目前,将水培技术用于蕹菜的研究报道较少见,本研究通过对比4种水培设备下蕹菜生长的差异,探讨分析不同水培模式下蕹菜的商品性状,以期为蕹菜的工厂化水培生产提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料与地点本次试验的地点位于南平市延平区夏道镇小鸠村的智能温室大棚。试验的品种为福建中蔬农业科技有限公司的泰国空心菜[种子生产经营许可证编号:D(闽)农种许字(2018)第0001号]。试验所用蕹菜均采用统一的播种方式、播种时间、催芽基质和培育环境,于播种后第10d移栽定植到不同的栽培设备。1.2试验时间及环境试验时间为2020年4—8月,室外日平均温度为20—38℃;温室内白天温度为15—30℃、相对湿度50%—99%,夜间温度为15—20℃、相对湿度30%—99%。1.3试验设备本试验采用智能温室大棚及水肥一体化的供应系统。试验所用的营养液均为叶菜通用型配方,每200L浓缩液的各成分含量见表1。使用时将浓缩液稀释至EC值1.5、pH值5.5、营养液温度保持在20—30℃。NFT模式“A字架”、NFT模式单层平铺、DFT模式植物墙、气雾培模式“A型”等无土栽培设备(见图1),电子天平,电子游标卡尺,直尺等。NFT全称为营养液膜栽培技术(NutrientFilmTechnique),通过管道将营养液从较高的一端流向较低的一端,再流回营养液槽过滤,循环利用。因水流较小,如一层薄膜,仅覆盖植物根系的1—2cm而得名,是目前植物工厂绿叶蔬菜栽培的主要方式之一,可用于白菜[3]、菠菜[4]等作物的生产。研究表明,营养液栽培的生菜鲜重较土壤栽培生菜增幅81.51%[5]。DFT又称深液流栽培技术(DeepFlowTechnique),通过管道将营养液从高处输出并流向低处,再经过过滤回到配液池,重新调配后可再次利用。DFT因营养液层较深,一般5.0—15.0cm,因此对根系的缓冲能力大,适合温差较大的地区使用,可用于生菜[6]、小白菜[7]等作物的生产。使用DFT栽培番茄,可使番茄株幅达到8.0—10.0m,株高达到3.0—3.5m,类似树形,且观赏期和采收期延长1—2个月[8]。气雾培(Aeroponics)的原理是用种植板和回流槽组成一个密闭空间,在密闭空间里,营养液通过高压水泵加压,然后通过雾状喷头喷出,雾气直接喷到植物根系上,未被利用的营养液在回流槽聚集,然后经由过滤器回流到配液池,可用于生菜[9]、铁皮石斛[10]、郁金香[11]等作物的生产。研究表明,采用气雾培生产模式,其垂直栽培面积是传统栽培面积的3.51倍以上[12]。1.4试验设计试验设置4种处理,3次重复,每种处理60株,分别为处理1:NFT模式“A字架”结构;处理2:NFT模式单层平铺结构;处理3:DFT模式植物墙结构;处理4:气雾培模式“A型”结构。使用同一批播种育苗获得的柳叶蕹菜10日苗,移栽到不同处理上进行培育,统一水肥供给,每个月收割1次,连续采收3次。采收后,将植株自然平铺于工作台,每次使用电子天平、游标卡尺等仪器对采收的所有植株进行各性状的测量。同一植株取最长的茎为植株茎高,取最粗的茎为植株茎粗,取植株自然伸展宽度最长数据为株宽,取最大叶片记录叶长、叶宽和叶柄长度。1.5种子及幼苗管理试验于2020年4月15日进行播种。将长!宽!高为1.0cm!1.0cm!1.0cm的正方体“工”字型水培育苗专用海绵放入托盘中,先让海绵充分吸水,再将蕹菜种子放入“工”字开口的中间,距离底部0.5cm,置于催芽室进行催芽,每天早晚各根据海绵湿度进行补水,待8—10d子叶伸展开后进行移苗。1.6数据记录及处理试验数据使用excel及DPS软件进行统计和分析。

2结果与分析

2.1不同水培处理对蕹菜植株净重及株形的影响不同处理下的蕹菜长势差异极大(见表2)。处理1的净重为45.79g,与处理2接近,与处理3和处理4的差异极显著,比处理4高出1.44倍;株宽为38.70cm,与其他各处理的差异极显著,比处理4高出1.19倍;茎高、茎粗、分支数均处于较高水平;株型偏向于健壮型。处理2的茎粗、分支数均最高,分别为26.19mm、2.86个,与其他各处理均有显著差异,与处理3的差异最大,分别高出1.89倍、0.71倍;净重、株宽、茎高均处于较高水平;株型偏向于矮壮型。处理3的株高超出其他处理,但净重、株宽、茎粗、分支数均较低;株型偏向于徒长型。处理4的各性状均低于其他处理,株型偏向于徒长型。2.2不同栽培模式对植株叶片的影响4组处理的叶片数无显著差异,均在9—12片,其中处理2最高,为11.62片(见表3)。处理1的叶长、叶宽、叶柄长均最高,分别高出其他3组处理最低值的22.27%、28.31%、28.59%。处理2的叶长和叶柄长均略低于处理1,高于其余两组,叶片宽与其余两组无显著差异。处理3和处理4的叶长、叶柄长均较低且无显著差异。根据多数消费者较喜爱吃蕹菜叶的习惯,处理1及处理2的叶片性状较高,更能满足消费需要。2.3不同栽培模式对植株根系的影响处理1和处理2的根重较接近,显著高于处理3和处理4,超出最小值31.74%(见表4、图2)。处理4的植株根长明显高于其他处理,超出最小值113.03%;前3个处理之间的根长无显著差异。处理2的根域宽度显著高于其他处理,与处理4的差异最显著,超出248.13%。根据水培设备的结构,根域宽度有利于扩大根系的分布面积,提高根系的吸收能力,因此处理2的根系性状更有优势。

3小结与讨论

水培技术被广泛地运用在园艺植物的蔬菜生产上,但关于蕹菜的研究不多见。李建设等[13]在DFT模式下使用不同营养液配方,结果显示不同配方对图2不同处理的根系对比图蕹菜的长势、产量、叶绿素含量、根系活力、Vc含量均产生显著影响;陈杰等[14]研究表明,DFT模式下的蕹菜硝酸盐含量高于基质栽培;伍金伟等[15]在蕹菜的气雾培中加入特殊工艺的沼气,使每667蕹菜的运行成本降低2.4万元。本研究中,NFT模式“A字架”结构和NFT模式单层平铺结构的蕹菜在株形、叶片和根系性状等方面均较好,其中NFT模式“A字架”的净重、株宽最高,分别达为45.79g、38.70cm;叶长、叶宽、叶柄长均最高,分别高出其他处理2.27%、28.31%、28.59%;根长和根域宽均较适中,株型偏向于健壮型。而DFT植物墙和气雾培模式下的蕹菜植株性状较差,株型偏向于徒长型。可见在蕹菜的水培生产中,更适合营养液膜栽培模式。原因一:可能是因为NFT营养液膜能够更好地解决蕹菜根系水氧矛盾的平衡;DFT植物墙的根系虽然水和养分充足,但供氧效果不如NFT;气雾培模式虽然能够有效解决水氧矛盾,但其根系过长,整个根域面积过狭窄,同时由于根颈处嵌入栽培板,不利于地上部分的伸展。原因二:可能是因为NFT营养液膜式“A字架”及“单层平铺”植株分布合理,受光充足,能够满足蕹菜对光照的需求;而植物墙和气雾培模式中蕹菜下部植株茎叶被上部植株遮挡,从而影响光照,导致植株偏向徒长。本次试验主要对比不同水培模式设备下的蕹菜植株性状和根系的差异,所使用的营养液为非叶菜专用的通用型营养液,对蕹菜的生长存在一定的影响。因此,将在下一阶段对比NFT模式“A字架”结构和NFT模式单层平铺结构下,不同营养液配方对蕹菜的植株性状和营养品质的影响,以期进一步为蕹菜的水培生产提供参考。

作者:张称称 戴曲顺 单位:福建林业职业技术学院