潮汐式灌溉对叶菜类蔬菜苗期生长发育的影响

李慧霞 杨 瑞 董晓菲 高振江 路亚楠 吕福虎*

（包头市农牧业科学研究院 包头市 014060）

潮汐式灌溉系统起源于设施栽培发达的荷兰[1]，后来日本，英国等也有类似的灌溉产品，且正在快速成为发达国家温室灌溉的主要方式。目前我国很多灌溉产品都是从国外引进的，潮汐式灌溉系统作为刚起步的实验产品，与国外相比还有一定的差距[2]，同时也有很大的进步空间[3]。

潮汐式灌溉是一种直接从栽培容器底部进行灌溉的技术，它利用植物根部的毛细作用吸收水分和营养。通过控制系统定时将水或者营养液从底部缓慢注入育苗槽，待水或者营养液由下而上浸润整个基质时，再将剩余的水或营养液抽回储液罐。整个过程类似“潮汐”，因而得名[4-5]。潮汐式灌溉是针对用水或是营养液栽培提出的一种节水高效的新型灌溉方式。它采用了完全封闭的水循环系统，不仅能够达到90%的水肥利用率，避免肥水流失，还能使植物快速生长发育，提高设施利用率。

本实验旨在通过对生菜、油菜和芹菜三种叶菜类蔬菜进行不同方式潮汐式灌溉，研究潮汐式灌溉和普通灌溉方式对植株幼苗生长状况的影响。为叶菜类潮汐式灌溉应用和推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试生菜品种为“结球生菜”，供试油菜品种为“新选五月慢”，供试芹菜品种为“金皇后”，种子均由包头市三主粮种业有限公司提供。

1.2 试验方法

试验于2019年4～5月在内蒙古包头市农牧业科学研究院智能温室内进行。实验以基质为主原料（草炭∶蛭石∶有机肥[6]按照3∶1∶1比例混合），分别装于72孔和50孔穴盘，播种芹菜，油菜和生菜种子，干籽直播，每穴一粒，实验共设4个处理，1-3处理为控制不同滞留时间，对照组采用传统喷头灌溉。三个实验组的灌溉滞留高度均为1.5cm。不同品种不同处理的两种穴盘各10盘，两个重复。试验开始后保持室温在20～30℃，湿度在70%～80%。具体试验处理方法见表1。

表1 潮汐式灌溉处理

1.3 测定指标与方法

分别调查各个品种的播后出苗率，并于播后30天对各幼苗的每个处理每种穴盘各随机取样五株洗净后分别测量其株高，茎粗和叶片数，然后分别称量地上部分和地下部分的鲜重，称完的鲜重做好标记放入105℃杀青10min后于70℃恒温烘干箱中烘干。从5月6号开始，每4天重复一次实验，共5次实验，记录完实验数据最后计算壮苗指数[7]：壮苗指数=（茎粗/株高+地下部干质量/地上部干质量）×全株干质量。

1.4 数据分析

采用Excel2007对数据进行整理，用SPSS-Statistics17.0对数据进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 潮汐式灌溉对生菜生长状况的影响

在不同灌溉时间的处理下，对生菜的各项生长指数影响如表2所示，TI、T2、T3组的各项生长指数均大于CK组，其中处理对株高、鲜重、干重的影响都较大；穴盘对茎粗、鲜重和壮苗指数影响都较大。处理和穴盘互作影响下对鲜重的影响最大，达到极显著。

不同的水滞留处理时间对生菜的各项生长状况数据影响不同，对株高而言，刚开始时茎的伸长会随着水滞留的时间延长而增加，但水滞留时间过长对茎的伸长的促进的作用减弱。所以在适当的水滞留时间处理下，会促进茎的伸长。此外，适当的水滞留时间还可以使茎粗变大，叶片数变多，鲜重，干重均增加，促进植物的形态建成、植物根部的发育等。但从壮苗指数看，较短的水滞留时间会提高壮苗指数，随着滞留时间的延长，壮苗指数略微下降并趋于稳定。但对于总体而言还是提高，说明水滞留处理有助于生菜秧苗的素质的提高。而在72孔穴盘中生菜的植株的各项数据提升程度没有50孔穴盘中生菜的植株的提升程度高。因此对整个实验的结果进行分析可知，穴盘数为50孔，水滞留时间为300s的培养条件下生菜的各项生长指数整体来说相对最好。

表2 不同潮汐式灌溉处理对生菜幼苗生长状况的影响

2.2 潮汐式灌溉对油菜生长状况的影响

表3 不同潮汐式灌溉处理对油菜幼苗生长状况的影响

如表3所示，50孔穴盘中T1，T2组的各项生长指数均大于CK组。72孔穴盘中各项数值均大于CK组。处理对油菜的各项指标中，株高，茎粗，鲜重，干重影响都较大；穴盘对茎粗，叶片数，鲜重，壮苗指数的影响都较大；处理和穴盘综合影响下对鲜重影响最大，达到极显著。

从数据整体分析，50孔穴盘中的油菜的植株各项数据的提升程度相对于72孔穴盘中油菜的植株的各项数据提升程度高。因此，对50孔穴盘中油菜中的植株数据分析可知，从株高和茎粗来分析，适当的水滞留处理可促进茎的伸长和加粗。而从叶片数来看，在合理范围内，水滞留时间越长越容易促进植物的形态建成。从鲜重以及干重分析，适当的水滞留时间有助于植株对水分的吸收，但对于营养物质的吸收的促进有所下降。从壮苗指数看水滞留时间越长越会导致根茎比的下降。降低油菜秧苗的素质。所以在本实验中穴盘数为50孔，水滞留时间为300s的条件下，对油菜植株整体来说，培养条件相对最好。

2.3 潮汐式灌溉对芹菜生长状况的影响

如表4所示，50孔穴盘中T1组除株高明显高出CK组以外，茎粗，叶片数，干重均略高于CK组，而鲜重及壮苗指数略低于CK组。T2组中株高，茎粗，鲜重和干重均高于CK组，而叶片数明显少于CK组，壮苗指数略小于CK组。T3组中除叶片数低于CK组外，其余均高于CK组，其中株高差异最大。在72孔穴盘中，除T1组中壮苗指数和CK组相同外，其余指数均高于CK组。处理对株高、茎粗和鲜重影响极显著。穴盘对株高，干重，壮苗指数都有显著影响。处理和穴盘综合影响下对茎粗、叶片数和鲜重都有显著影响。

表4 不同潮汐式灌溉处理对芹菜幼苗生长状况的影响

对整体数据分析可知，50孔穴盘中芹菜的植株的各项生长指数中除株高一项数据提升程度相对于72孔穴盘中芹菜的植株提升高以外，其余数据提升程度均低于72孔穴盘中的芹菜数据的提升程度。因此，将72孔穴盘中的植株各项数据分析可知，对株高和茎粗而言，在合理范围内，水滞留时间越长，对茎的伸长和茎的变粗提升程度越小。对叶片数来说，在合理范围内，水在滞留时间过长会导致叶片数减少，不利于植物形态建成。而就鲜重和干重而言，在合理范围内，水滞留时间越长，对鲜重和干重提升减少的程度越大，会导致植株对水及营养物质的吸收减少。从壮苗指数上看，适当的水滞留处理有助于提升芹菜秧苗的素质。所以本实验中穴盘数为72孔，水滞留时间处理为120s条件下，对芹菜植株生长来说相对最好，整体相对于对照组CK提升最大。

3 讨论

我国农业水肥消耗巨大，浪费严重，制约了农业的可持续发展，即使是蔬菜穴盘育苗也存在高耗低效的问题。苗期是蔬菜栽培的重要环节，而采用潮汐式灌溉可显著提高秧苗质量，节约用水、减少劳动力投入，由于是底部吸水不存在叶面积水引发病害传播和基质供水不均等问题。由此可见，采用潮汐式育苗灌溉方式较传统育苗方式存在的许多优点。此外，采用先进的智能化控制技术，根据植物生长不同阶段需水量，实施定时、定量的精准浇灌将是未来发展高效节水农业的必然趋势。