气雾栽培条件下不同营养液浓度对生菜生长特性的影响

张明宇 齐瑞锋 杨晶 刘峰 安帅霖

摘要 利用华南农业大学叶类菜A营养液配方，研究了雾培条件下4种营养液EC值对生菜生长发育的影响。结果表明，不同EC值对生菜鲜重量、叶面积、叶绿素含量、茎粗和叶片数量的影响明显。其中，处理② EC值是标准EC值75%～100%的营养液的生菜鲜重、叶面积、茎粗和叶片数最大。而叶绿素含量则以EC值为标准EC值100%～125%的营养液处理最高。生菜中营养元素的含量与营养液的EC值有关，但当EC值超过一定范围时，会抑制生菜对某些营养元素的吸收。综合分析表明，处理②EC值为标准EC值75%～100%的营养液最适合气雾栽培生菜的生长，并有利于提高生菜质量。

关键词 雾培;EC值;生菜;生长特性

中图分类号 S 636.2  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）15-0155-04

Abstract Using the formula of leaf vegetable A nutrient solution of South China Agricultural University， the influence of the EC value of four nutrient solutions on the growth and development of lettuce under the conditions of fog culture was studied. The test results showed that different EC values had significant effects on the fresh weight， leaf area， chlorophyll content， stem thickness and number of leaves of lettuce. Among them， the treatment ② EC value was 75% to 100% of the standard EC value of the lettuce fresh weight of the nutrient solution， with the largest leaf area， stem thickness and number of leaves. The chlorophyll content was the highest in the nutrient solution with the EC value of 100%-125% of the standard EC value. The content of nutrient elements in lettuce was related to the EC value of the nutrient solution， but when the EC value exceeded a certain range， it would inhibit the lettuces absorption of certain nutrient elements. Therefore， the comprehensive analysis showed that the treatment of the nutrient solution with the IIEC value of 75%-100% of the standard EC value was most suitable for the growth of lettuce in aerosol cultivation and was beneficial to improve the quality of lettuce.

Key words Spray culture;EC value;Lettuce;Growth characteristics

作者简介 张明宇（1980—），男，吉林长春人，高级工程师，从事设施农业技术研究。*通信作者，研究员，从事农业工程研究。

收稿日期 2020-12-10

肥液施用量不足或过量都会影响农作物生长，导致产量和质量降低[1-5]。因此，在气雾栽培过程中营养液的浓度已成为发展生菜无土栽培的关键因素之一[6-13]。笔者在不同营养液浓度条件下，以气雾栽培为基础研究生菜全株鲜重、叶面积、叶绿素含量、茎粗、叶片数的生长特性变化，探讨了营养液浓度对生菜植株生长影响的生理效应。为建立优质高产温室气雾栽培生菜的肥水运筹系统提供理论基础和技术依据[14-16]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试散叶生菜，长方形气雾栽培槽，营养液自动浇灌定时控制器。

1.2 试验设计

试验于2020年9月在吉林省农业机械研究院设施大棚内进行。2020年9月15日浸种催芽后播种，9月22日2叶1 心时，定植于单栋大棚内的气雾栽培槽上。气雾栽培槽（长180 cm，宽20 cm）。通过营养液循环供液系统，每个栽培槽上种植1.8株生菜，株间距20 cm×30 cm（图1）。

营养液配方选用华南农业大学叶类菜A营养液配方，其基本理化性质：pH 6.4～7.2，EC值为1 254 μs/cm。基本配方为硝酸钙Ca（NO3）2·4H2O 472 mg/L;硝酸钾KNO3 202 mg/L;硝酸銨NH4NO3 80 mg/L;磷酸二氢钾KH2PO4 100 mg/L;硫酸钾K2SO4 174 mg/L;硫酸镁MgSO4 246 mg/L;微量元素配方：乙二胺四乙酸二钠铁30 mg/L;硼酸2.8 mg/L;硫酸锰2.2 mg/L;硫酸锌0.22 mg/L;硫酸铜0.08 mg/L;钼酸铵0.02 mg/L;

1.3 测定项目与方法

定植4个气雾栽培槽分别作为4个营养液浓度处理，分别为营养液浓度（EC值）的100%～125%、75%～100%、50%～75%、25%～50%，即为处理①～④，实测营养液浓度为941 μs/cm，上述各处理的营养液浓度上下限分别为941～1 176.25、705.75～941、470.5～705.75、23525～470.5，每个处理 4 次重复。每天用电导率监测仪监测各处理的肥液浓度，当营养液的EC值达到下限时补充营养液到EC值达到上限。

将生菜的整个生长期人为划分为4个阶段，即定植后每间隔10 d分为定植缓苗期、前期、中期、后期。分别于9月29日（缓苗期）、10月10日（前期）、10月20日（中期）、10月30日（后期即采收期）对植株地上部鲜重、叶片数、叶面积、叶绿素含量、茎直径进行测定，3次重复，取平均值（图2）。植株鲜重采用JA5003（舜宇恒平）分析天平测定，叶面积采用LAM-B（石家庄泛胜科技）叶面积测定仪测定。叶片数以单片叶长≥1 cm为1片叶的标准，采用目测法记录。叶绿素含量采用TYS-4N（拓普云）便携叶绿素测定仪测定，茎直径采用PM-11 Phytomonitor SD-6P型茎杆直径传感器（以色列）测定。

2 结果与分析

2.1 不同营养液浓度对生菜生长特性的影响

从表1可以看出，不同营养液浓度对生菜生长特性的影响非常明显。随着营养液浓度逐步降低，在前、中上、中下、后期阶段时，全株鲜重、叶面积、叶绿素含量、茎粗、叶片数都表现为处理②与其他3个处理之间差异显著，在处理②条件下，各项指标除叶绿素含量处理①始终保持最高，剩下的指标基本达到最高点。处理③各项指标始终与处理②接近，但还存在一定的差距;处理④在前、中上、中下、后期阶段时始终处于最低，且与其他3个处理差异显著。

2.2 处理①、③、④与处理②生菜生长特性的对比

由图3可知，处理①、③的全株鲜重占处理②的百分比在前期阶段差距较小，中期阶段逐渐拉开差距，中期下阶段差距最为明显，后期阶段差异趋于接近，由此作物全株鲜重受营养液浓度影响在中期較为明显，后期阶段影响较小。处理④的全株鲜重占处理②的百分比从前期一直到后期一直处于53%以下，这说明处理④的产量也能到达处理②的50%左右。

由图4可知，处理①、③、④叶绿素占处理②的百分比，在前、后期阶段差距很小。中期上阶段，处理③叶绿素占处理②的百分比逐渐拉开差距，到中期下、后期阶段差距逐渐减小，由此，作物的叶绿素在不同营养液浓度下的整体差距不大，在中后期趋势逐渐降低。

由图5可知，处理③叶面积占处理②的百分比在不同阶段整体趋势较为平缓，处理①、④占处理②的百分比在前期到中期上阶段缓慢下降、在中期下阶段逐渐靠近、后期阶段又上升，由此，作物不同营养液浓度对叶面积的影响在作物生长的中期影响较明显，后期差异逐渐减小。

由图6可知，处理③、④的茎粗占处理②的百分比整体呈在前期到中期上阶段先下降、在中期上到中期下的阶段又逐渐上升、从中期下到后期的阶段再缓慢下降的趋势。处理①茎粗占处理②的百分比呈在前期到中期下阶段先逐渐上升、在中期下到后期阶段缓慢下降的趋势。由此，不同营养液浓度对作物茎粗在前、中期影响较为明显，随着作物生长其茎粗在后期阶段受营养液浓度影响的差异逐渐减小。

由图7可知，处理①、③叶片数占处理②的百分比在前、中、后期阶段的走向趋势相同：在前期到中期上阶段趋势平稳不变，到中期下缓慢下降，到后期阶段逐渐上升。处理④叶片数占处理②的百分比在前期、中期、后期阶段呈先下降、后上升的趋势。由此，整体趋势上，不同营养液浓度对作物叶片数的影响在中期阶段比较明显，在作物生长前期、后期阶段差异较小。

3 讨论

综上所述，设施气雾栽培条件下，过低浓度的营养液处理对生菜植株的生长、叶片的光合作用、产量和品质均会造成显著的负向影响，生菜在气雾栽培营养液浓度（EC值）为标准EC值的75%～100%的处理条件下前、中、后期全株鲜重、叶面积、叶片数、和茎粗均最高。随着营养液浓度胁迫程度的加深，生菜各项生长指标明显降低。通过不同营养液浓度对生菜不同时期各参数的比较，生菜受营养液浓度胁迫影响多发生在作物生长阶段的前期和中前期，而中后期和后期作物受营养液浓度的影响逐渐降低。这也同时说明了当营养液浓度下降到标准浓度的75%以后全株鲜重、叶面积、叶片数、叶绿素含量和茎粗受到严重影响;当营养液浓度高于标准浓度的100%以后除叶绿素含量外，其他方面受到的影响也十分明显。因此，在营养液浓度达到标准浓度的75%下限后就应该对雾培营养液进行营养液补给，而在营养液浓度高于标准浓度的100%后进行适当的稀释。

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