灌溉方式对温室不结球白菜矿质元素吸收及品质的影响

赵铁伦，贾 生

（北京市房山区农业机械技术推广站，北京 102400）

目前，我国设施农业生产面积不断扩大，但菜农为片面追求蔬菜的产量，采用“大水畦灌”的传统灌溉方式，不仅导致水资源浪费，同时还带来了地下水污染的隐患[1]。自推广现代农业节水灌溉技术以来，因滴灌和喷灌等灌溉技术节水效果十分显著，而得到了广泛应用[2]。研究发现，提高土壤含水量，可以促进甜瓜可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C以及游离氨基酸的合成，提高单果质量和产量[3]，但灌溉过多或过少的水分对蔬菜的产量和品质都会带来不利影响。灌水量不足会增加蔬菜纤维素的合成，苦味物质增多，产品器官组织硬化；相反，灌水量过多会增大土壤含水量，抑制果实有机酸及糖的合成[4]，进而影响产品品质[5]；同时会造成植物营养生长过旺，生殖生长受到抑制，植株抗病性下降，耐贮性降低[6]。为了提高日光温室利用率，增加复种指数，满足市场需要，提高菜农收入，不结球白菜冬春季日光温室生产是北京地区近年来常见蔬菜种类之一。不结球白菜生长期短，合理灌溉是影响不结球白菜的产量和品质的首要条件。本试验研究不同灌溉方式对温室不结球白菜矿质元素吸收及品质的影响，以期为设施蔬菜生产灌溉方式选择提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验时间与地点

试验于2019年3—5月在北京市房山区泽普联合蔬菜园区温室中进行。

1.2 试验材料

试验选用“春油5号”不结球白菜（国家蔬菜工程技术研究中心培育）为材料。地膜采用福成塑业牌普通聚乙烯透明农用地膜（河北省唐山市迁安隆赓农膜有限公司生产）；微喷带直径为28.6 mm，5孔，孔径为0.1 mm；主水管为直径50 mm的硬胶管。

1.3 试验设计

不结球白菜采用日光温室平畦栽培，小区面积为4.5 m2，畦长为4.5 m，畦宽为1.0 m。株距为20 cm，行距为25 cm，每畦播种4行不结球白菜。播种前每667 m2施腐熟鸡粪4 500 kg（有机质总量≥30%）、复合肥130 kg（N∶P2O5∶K2O＝15∶10∶15，总养分≥51%）。试验设畦灌、微喷带、膜上畦灌、膜下微喷带4个处理，以常规畦灌为对照，每个处理为1个畦，重复3次。为了防止水分横向侧漏，各小区间50 cm土层用塑料薄膜隔开。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 不结球白菜植株养分的测定

不结球白菜收获时，每小区随机选取10株不结球白菜清洗后烘干，测定不结球白菜全氮、速效磷、速效钾吸收量，重复3次。

样品前期处理：采用消煮法[7]制备待测液，分别称取各处理不结球白菜茎叶和根系干样0.20 g于消煮管中，加入5 mL浓H2SO4，将消煮管放入消化炉中400 ℃消煮，待产生大量白烟后每次加入2 mL H2O2，继续消煮，如此重复直至消煮液澄清透亮，冷却至室温后用水定容至100 mL，待测液备用。

采用半微量蒸馏法测定不结球白菜全氮含量；采用钒钼黄吸光光度法测定不结球白菜有效磷含量；采用火焰光度法测定不结球白菜有效钾含量[7]。

1.4.2 不结球白菜品质测定

不结球白菜收获时，每小区随机选取10株不结球白菜测定可溶性糖、维生素C及纤维素含量。采用蒽酮比色法测定不结球白菜可溶性糖含量；采用2,6-二氯靛酚滴定法测定不结球白菜维生素C含量[7]；采用ANKOM A200i型半自动纤维分析仪测定不结球白菜内、外叶柄纤维素和半纤维素含量[8-9]。

1.5 数据处理

试验数据采用Excel 2007和SPSS 13.0软件进行处理分析，各处理间的差异采用LSD多重比较检验。

2 结果与分析

2.1 灌溉方式对不结球白菜品质的影响

可溶性糖、维生素C、纤维素含量是衡量不结球白菜品质的重要指标。由表1可知，不结球白菜可溶性糖含量、维生素C含量均表现为膜下微喷＞膜上畦灌＞微喷带＞畦灌，且膜下微喷、膜上畦灌均与微喷带、畦灌处理存在显著性差异。其中，微喷带、膜上畦灌、膜下微喷处理可溶性糖含量分别比对照畦灌提高15.77%、35.27%、48.55%；维生素C含量分别提高21.17%、52.95%、63.55%。说明地膜覆盖可显著提高春茬不结球白菜可溶性糖、维生素C含量。外叶柄、内叶柄的纤维素和半纤维素含量均表现为畦灌＞微喷带＞膜上畦灌＞膜下微喷，且膜下微喷与微喷带、畦灌均存在显著性差异，说明膜下微喷可显著降低不结球白菜内外叶柄纤维素含量。

表1 灌溉方式对温室不结球白菜品质的影响

2.2 灌溉方式对不结球白菜矿质元素吸收的影响

由表2可得，不结球白菜地上部和全株中的氮、磷、钾含量中，膜上畦灌、膜下微喷都与畦灌、微喷带间存在显著性差异，微喷带处理下的不结球白菜各营养元素含量虽大于畦灌，但差异性不显著。微喷带、膜上畦灌、膜下微喷地上部氮元素分别较畦灌提高了4.28%、53.91%、73.01%，地下部氮元素含量分别较畦灌提高了3.10%、19.85%、41.72%；地上部磷元素含量分别较畦灌提高了24.71%、121.69%、131.99%，地下部磷元素含量分别提高了21.86%、64.77%、117.21%；地上部钾元素含量分别较畦灌提高了12.24%、57.91%、70.53%，地下部钾元素含量分别提高了7.16%、41.67%、66.16%。不同灌溉措施会影响不结球白菜对土壤中氮、磷、钾元素的吸收，从整体来看，各灌溉方式不结球白菜对氮、磷、钾的吸收量大致表现为膜下微喷＞膜上畦灌＞微喷带＞畦灌，说明膜下微喷措施可显著促进不结球白菜对土壤中营养元素的吸收利用。

表2 灌溉方式对不结球白菜养分吸收量的影响 mg/株

3 结论与讨论

试验结果表明，膜下微喷和膜上畦灌不结球白菜较对照畦灌维生素C提高52%～63%、可溶性糖含量提高35%～48%，并降低叶柄纤维素、半纤维素含量，提高不结球白菜口感，改善不结球白菜品质，且膜下微喷与畦灌达显著差异。说明地膜覆盖可显著提不结球白菜品质，且膜下微喷效果最显著。这与夏秀波等[10]关于灌溉方式对番茄果实可溶性蛋白含量、糖酸比、维生素C含量等的影响结果一致。

不同灌溉方式下不结球白菜对氮、磷、钾的吸收量大致表现为膜下微喷＞膜上畦灌＞微喷带＞畦灌，且膜下微喷的不结球白菜各部分养分含量均显著高于畦灌和微喷带处理。膜下微喷最有利于不结球白菜对土壤中营养元素的吸收。这与邢英英等[11]在其他品种蔬菜上的研究结果一致。本研究针对单一品种蔬菜进行了不同节水方式的系统性研究，针对性强，目标明确，但仍需要在节水效率、水分利用率等方面进一步展开研究。