不同电导率营养液对苦苣生长、产量与品质的影响

张二震，刘慧英*，温泽林，翟晨，张占畅,李汉钊

（1石河子大学农学院，新疆 石河子 832003；2特色果蔬栽培生理与种质资源创新利用兵团重点实验室，新疆 石河子 832003）

不同电导率营养液对苦苣生长、产量与品质的影响

张二震1,2，刘慧英1,2*，温泽林1,2，翟晨1，张占畅1,李汉钊1

（1石河子大学农学院，新疆 石河子 832003；2特色果蔬栽培生理与种质资源创新利用兵团重点实验室，新疆 石河子 832003）

为筛选出适宜水培苦苣生长的营养液浓度水平，为水培苦苣的优质高产栽培提供理论依据，本研究采用营养液水培法，对不同EC值营养液处理下的苦苣生长、产量和品质进行研究。结果显示：营养液EC值在0.8-1.5 ms/cm时，植株均表现出生长良好，产量高，叶片Vc、可溶性糖含量较高，但其中1.2和1.5 ms/cm处理显著造成植株叶片硝酸盐积累；而营养液EC值过低（0.2和0.5 ms/cm）造成苦苣植株生长受到严重抑制，产量显著降低。结论：综合考虑不同EC值处理下苦苣的生长、产量与品质及成本的消耗，采用0.8 ms/cm的营养液浓度水平最适合于水培苦苣生产。

电导率；营养液；苦苣；品质

蔬菜水培是蔬菜无土栽培中发展很快的一种栽培方式，由于水培条件下蔬菜生长整齐、生育期短、商品性好,且可有效避免土传病害及盐渍化等问题[1-2]，因此水培技术已经被广泛应用于蔬菜栽培特别是绿叶蔬菜的高效生产。但水培蔬菜营养液管理一直存在过量施肥的管理方式[3]，此外由于蔬菜水培的营养液配方中大量使用硝酸盐,这不仅造成养分的浪费，成本过高，还会导致水培蔬菜产品中的硝酸盐含量偏高,因此，如何降低水培蔬菜的硝酸盐含量和生产成本一直是无土栽培领域的研究热点[4]。营养液电导率(electrical conductivity,EC)是水培营养液管理中最重要的调控参数之一。EC值的高低反映营养液的营养水平，其直接影响水培作物的生长发育、产量和品质[5]。研究表明EC值过高会降低产量，造成果实畸形。Li等[6]认为高EC的营养液会造成温室番茄产量降低并缩小果实体积，影响果实对水分的吸收。EC值过低会造成养分亏缺，影响作物生长。周庐萍等[7]认为高营养液电导率有助于提高菊花地上、地下部的鲜质量和干质量，同时提高叶片光合速率。Min等[8]认为高EC能提高温室番茄果实番茄红素、葡萄糖、果糖和可溶性固形物含量。吴冬青等[9]研究表明在营养液中添加一定量的沼液可以提高水培快菜叶片Vc、蛋白、可溶性糖、粗纤维含量，但却对粗脂肪和叶绿素相对含量提高不明显。

苦苣（Cichorium endiviaL.），别名栽培菊苣、苦苣、明目菜、苦细叶生菜，是菊科菊苣属一二年生草本植物。味略苦，颜色碧绿，有抗菌、解热、消炎、明目等作用，是清热去火和解暑的美食佳品。由于苦苣的营养价值很高，人们对苦苣的保健功能日益重视，市场需求量越来越大，苦苣已成为目前人们喜食和设施水培栽培的主要叶菜之一[10-11]。但目前苦苣水培生产上尚无专用营养液，生产栽培上多采用叶菜类通用营养液配方[12]，其最适的营养液浓度水平尚不明确。

因此，本研究采用营养液培法，通过研究不同EC值营养液处理对苦苣生长、产量和品质的影响，旨在探讨营养液EC值与苦苣生长、产量和品质的关系，以期筛选出适宜水培苦苣生长的营养液浓度水平，为水培苦苣的优质高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为北京绿东方农业技术研究所生产的‘细叶苦苣’品种。

1.2 方法

1.2.1试验设计

试验于石河子大学农学院试验站日光温室里进行。采用水培的方式。种子经浸种催芽后播于72孔育苗穴盘，于苦苣3叶一心时，按20 cm×15 cm的密度定植于40 L水培槽中，水培槽为200 cm（长）×30 cm（宽）×15 cm（高）的PE半圆管。营养液配方以华南农业大学叶菜B的标准营养液配方（EC值为1.0 ms/cm）为基础,其大量元素配方为：硝酸钙 （Ca(NO3)2.4H2O）472 mg/L、硝酸钾（KNO3）267 mg/L、 硝 酸 铵 （NH4NO3）53mg/L、 磷 酸 二 氢 钾（KH2PO4）100mg/L、硫酸钾（K2SO4）116 mg/L、七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）246 mg/L。试验共设置 6个不同EC 配方浓度梯度处理，分别为：0.2、0.5、0.8、1.0 ms/cm（CK,华南农业大学叶菜B配方浓度)、1.2、1.5 ms/cm，分别用 E0.2、E0.5、E0.8、E1.0 （CK）、E1.2、E1.5表示。

试验采用完全随机区组设计，每个处理重复3次，每个重复20株。每7 d更换1次营养液。待幼苗叶长长至8 cm，每7 d采样1次。测定苦苣菜的各项指标。

1.2.2 测定的指标

1.2.2.1 生长性状的测定

于处理后每隔7 d进行破坏性取样，苗期取样4-5株，其他生育期3株。每次取样后，植株用吸水纸擦干、用直尺测量株高、叶长；用游标卡尺测量茎粗，用叶面积扫描仪（Li3100台式叶面积扫描仪，美国）测定叶面积；取植株用自来水冲洗2-3次，再用蒸馏水冲洗2次，然后用吸水纸吸干水后称量植株鲜重。105℃杀青30 min，75℃烘干至恒重，称量植株干重。

1.2.2.2 叶绿素含量的测定

每隔7 d进行破坏性取样测定，测定采用丙酮法[13]。

1.2.2.3 产量性状及品质测定

待成熟采收后统计单株产量并估算总产量。可溶性糖含量测定采用硫酸蒽酮法[14]；硝酸盐含量的测定采用水杨酸法[15]；Vc含量测定采用2,6-二氯靛酚滴定法[16]。

1.2.2.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2003进行数据收集，用SPSS 19.0软件进行数据统计和分析和差异显著性检验（Duncan’s法），显著性水平设定为α=0.05；stst2013进行方差分析（P＜0.05）。采用 OriginPro 7.5制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同EC值营养液对苦苣植株干、鲜重的影响

由图1可见：在苦苣定植2周内，6个不同EC水平处理下苦苣植株的干、鲜重无显著差异，定植后第21天，E0.2处理的苦苣植株的干、鲜重显著低于E1.5处理,与其他4个处理无显著差异。随着生长时间的推移，苦苣干、鲜重逐渐增加，在定植后第28和第35天，苦苣植株的干、鲜重随着电导率增大植株干、鲜重增加较为明显。其中 E0.8、E1.0（CK）、E1.2和E1.54个处理间的植株干、鲜重无显著差异，且显著高于E0.2和E0.52个处理。E0.2处理下的植株干、鲜重最低，显著低于其他5个处理。

图1 不同EC值营养液对苦苣植株干、鲜重的影响Fig.1 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the fresh weight and dry matter accumulation of endive plant

2.2 不同EC值营养液对苦苣叶长与茎粗的影响

由图2可见：苦苣定植后前2周各处理间的叶片长度无显著差异；处理第21天时，以对照（E1.0）处理下的苦苣叶长值最大，显著高于E0.2和E0.5处理的，但与其它3个处理间无显著差异，E0.2处理的叶长最小，显著低于其它各处理，而E0.5处理与E0.8、E1.2和E1.53个处理间无显著差异；处理第28天时，表现出 E0.8、E1.0（CK）、E1.2和 E1.54 个处理间的苦苣叶长无显著差异，且显著高于其它2个处理；处理35 d时，E0.8、E1.2和E1.5各处理无显著差异，并显著低于E1.0处理，其中E0.2处理的苦苣叶长最低，显著低于其它各处理。

图2显示，在处理第7天时，E0.8处理下的茎粗最大，显著高于E1.2和E1.52个处理，但与其它处理间无显著差异；处理第14天时，E0.8和E1.52个处理的茎粗无显著差异，但显著高于E0.2处理的；处理第21天时，E0.2处理的茎粗明显著低于 E1.0（CK）、E1.2和E1.53个处理，但与其它2个处理无显著差异；处理第28天时，E0.2处理的茎粗显著低于其它5个处理，而其它5个处理间无显著差异；处理第35天时，E0.8、E1.0（CK）、E1.2和 E1.54 个处理间无显著差异，但显著高于E0.2和E0.52个处理，而E0.2处理的茎粗最小，显著低于其它各处理。

图2 不同EC值营养液对苦苣叶长与茎粗的影响Fig.2 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the leaf length and stem diameter of endive

2.3不同EC值营养液对苦苣叶片数和叶面积的影响

由图3可见：各处理的单株叶面积自处理第21天后出现了明显差异，其中E0.2处理的叶面积均表现为最低，显著低于其它各处理，其次为E0.5处理，其单株叶面积均显著低于其它4个处理。E1.0（CK）、E1.2和E1.53个处理间的单株叶面积无显著差异。

由图3可知：E0.2与E0.52个处理的苦苣叶片数随处理时间的延长增长缓慢，而其他4个处理则增长较迅速。在处理第7和14天时，6个处理间差异不显著；在培养第21天时E0.2处理的叶片数显著低于其它5个处理；在处理的后期（第28和35天）均表现出E0.2处理的叶片数最少，显著低于其它各处理，而 E0.8、E1.0（CK）、E1.2和 E1.54 个处理间无显著差异。

图3 不同EC值导率营养液对苦苣叶片数与叶面积的影响Fig.3 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the leaf number and leaf area of endive

2.4 不同EC值营养液对苦苣叶片叶绿素含量的影响

由表1可见：E0.2与E0.52个处理下的苦苣叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均显著低于其它 4 个处理，其中 E0.8、E1.0（CK）和 E1.53 个处理间的叶绿素a和叶绿素b均无明显差异，但E1.0（CK）和E1.5处理的叶绿素总量显著高于E1.2处理。

表1 不同EC值营养液对苦苣叶片叶绿素含量的影响Tab.1 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on chlorophyll contents in leaves of endive

2.5 不同EC值营养液对苦苣产量的影响

由表2可见：E0.2处理的苦苣单株产量和总产量最低。苦苣产量表现出随着营养液电导率处理水平的升高而增加，当EC水平升到1.5 ms/cm（E1.5处理）时，产量达到最高。其中E0.8处理的苦苣产量明显高于E0.5处理水平，但与E1.0（CK）处理的苦苣产量无明显差异。

表2 不同电EC值营养液对苦苣产量的影响Tab.2 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the yield of endive

2.6 不同EC值营养液对苦苣品质的影响

不同EC值处理显著影响了采收时苦苣的品质。由表3可见：叶片中的硝酸盐含量表现出随营养液电导率处理水平的升高而提高。其中E0.2处理下的苦苣叶片硝酸盐含量最低，为503.267 mg/kg，其与E0.5处理间无显著差异，但显著低于其他4个处理。E1.5处理的苦苣叶片硝酸盐含量为最高，为3408.367 mg/kg，其与E1.2处理的硝酸盐含量无显著差异，且2个处理均显著高于其他4个处理。E0.8处理的叶片硝酸盐含量显著低于E1.0（CK）、E1.2和E1.53个处理。

由表3可见：在整个生长期内，E0.2处理下叶片的可溶性糖含量均显著高于其它5个处理，这可能是由于该处理营养液浓度较低，对苦苣生长造成了生长胁迫。E0.8处理的可溶性糖含量最低，显著低于E0.2和 E1.52 个处理，但与 E0.5、E1.0（CK）和 E1.23 个处理无显著差异。

表3显示：E0.8、E1.0（CK）、E1.2和E1.53个处理下叶片的Vc含量较高且处理间无显著差异，3个处理的Vc含量均显著高于E0.2和E0.52个处理，而E0.8处理下叶片的Vc含量与 E1.0（CK）差异不显著；E0.2处理的Vc含量最低且显著低于其它几个处理。

表3 不同EC值营养液对苦苣品质的影响Tab.3 Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the quality of endive

3 讨论与结论

养分供给是植物生长的必要条件，营养不足与营养过剩均对植物生长产生不良的影响。本研究表明，营养液的EC对苦苣发育后期的外观指标影响较大，且影响苦苣植株的产量及品质。

（1）外观生长量是考量植株生长状况的重要指标，植株生长期营养供给不足会导致其生长矮小，进而影响干物质积累量，而营养液过量也会对植株生长造成胁迫作用，使植株体内有机物积累缓慢，马亚东等[17]研究指出，植株干鲜重随施氮量的增加出现先增加后减少的趋势，表明营养供给过量与少量均不利于苦苣生长。本研究结果显示，在低水平EC值（E0.2和E0.5）处理下的苦苣植株由于养分供给不足造成生长缓慢，植株的干、鲜重、叶长、叶面积和茎粗均显著低于其它4个处理，而高水平EC值（E1.2和E1.5）处理相比于对照（E1.0）的苦苣生长量增长不显著，杨文月[18]研究也表明，营养过量下的莴苣生长较为缓慢。

（2）光合色素含量直接影响植株的光合作用，光合作用是构成植株干物质积累的主要因素，是作物生长过程中能量和物质转化的基础，也是各种生理和水肥条件的综合反映[19]，本研究发现，E0.2和E0.52个处理下的苦苣叶片的光合色素含量、单株产量和总产量亦均显著低于其他处理，而高营养液电导率（E1.5）处理下的苦苣产量相对于对照（E1.0）增长不明显。谢拾冰等[20]的研究也表明，半量营养液与加量营养液水培生菜产量的增加产生抑制。这与研究中苦苣产量的变化表现一致。

（3）可溶性糖、硝酸盐、Vc含量表现植株营养品质状况，可溶性糖是植物的光合产物，对高等植物营养生长发育及生殖有重要影响，硝酸盐含量则是检验蔬菜品质的重要指标，Vc作为重要的细胞液外抗氧化性物质，同时也是叶菜类作物品质的重要指标。Li等[21]研究表示，高EC的营养液是降低番茄品质的因素之一。E0.2处理的叶片可溶性糖含量最高，显著高于其它处理。Vc含量最低，显著低于其他处理。这说明低水平EC值的营养液中养分含量较低，导致苦苣无法吸收足够的养分而使生长和产量受到严重抑制；营养液EC值在0.8-1.5 ms/cm时，苦苣植株均表现出硝酸盐含量迅速增长、可溶性糖、Vc含量则增长较为缓慢，但E1.2处理和E1.5处理水平处理造成苦苣叶片硝酸盐含量高度积累，李广利等[22]研究也显示出高浓度营养液使生菜叶片硝酸盐高度积累，与本研究结果一致。

综合考虑不同EC值营养液处理对苦苣植株生长性状、光合色素含量以及产量和品质的影响，本研究认为，营养液EC值过低（E0.2处理和E0.5处理）造成苦苣植株生长受到严重抑制，从而导致产量降低明显；营养液EC值在0.8-1.5 ms/cm时均有利于苦苣植株的生长和产量形成，但E1.2处理和E1.5处理水平的苦苣叶片硝酸盐含量高，品质下降，而E0.8处理和E1.0处理的苦苣植株均表现出生长健壮、产量高和品质优，但结合营养液成本考虑，本研究认为0.8 ms/cm（E0.8处理）的营养液浓度水平最适合于苦苣的水培生产。

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Effects of different electrical conductivity levels of nutrient solution on the growth，yield and quality of endive

Zhang Erzhen1,2，Liu Huiying1,2*，Wen Zelin1,2，Zhai Chen1，Zhang Zhanchang1，Li Hanzhao1
(1 Department of Horticulture,College of Agronomy,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000,China;2 Key Laboratory of Special fruits and vegetables Cultivation Physiology and Germplasm Resources Utilization of Xinjiang Production and Contruction Crops,Shihezi,Xinjiang 832003,China)

Hydroponic experiments were conducted to investigate the effects of six different electrical conductivity (EC)levels of nutrient solution on the plant growth,yield and quality of Endive in this study.The result showed that the application of low EC levels (0.2 and 0.5 ms/cm)significantly inhibited the plant growth and decreased the yield of endive.The application of EC level at 0.8-1.5 ms/cm range can effectively promote the plant growth of endive and obtain higher yield,but the application of high EC level (1.2 and 1.5 ms/cm)treatment resulted in nitrate accumulation in leaves of endive.Taking into account the plant growth,yield and quality of endive,as well as cost of nutrient solution,,this study suggests that the EC level of nutrient solution at 0.8 ms/cm was more suitable for endive hydroponic production.

electrical conductivity;nutrition solution;endive;quality

S567.2；S636.2

A

10.13880/j.cnki.65-1174/n.2017.04.008

1007-7383(2017)04-0438-06

2016-12-14

国家星火重点项目 (2012GA8910033)；兵团专利运用和产业化计划项目（2016CD003-05)；兵团农业类产学研重大专项(2010ZX04-5)

张二震（1991-），男，硕士研究生，专业方向为园艺蔬菜栽培与生理，e-mail:916263443@qq.com。

*通信作者：刘慧英（1970-），女，教授，从事蔬菜生理生化设施园艺研究，e-mail:liuhy_bce@shzu.edu.cn。