栽培方式对莴苣生长及品质的影响

李 曼，于东月，李葵花

（延边大学，吉林延吉 133002）

随着生活水平的提高，人们对饮食的品质要求也越来越高［1］。无土栽培技术可有效提高水肥利用率，降低化肥用量的同时保持蔬菜产量和品质，可广泛应用于农业生产中［2］。

目前在生产上应用的无土栽培方式主要分为水培和基质培，且两者均有各自适合栽培的作物种类和栽培技术特点。定植于水培栽培槽中的植物，其根系直接与营养液接触而迅速吸收矿质养分，营养液和氧气由设施供应从而实现自动化生产，但存在一次性投入较大、管理操作复杂、系统能耗大等缺点［3-4］。基质培方式中植物根系吸收基质吸附的营养液和氧气，营养液或固态肥通过浇灌的方式施用，与水培相比，基质培不需要特殊供养设施，成本低，栽培技术较简单，容易掌握［5-6］。

莴苣（Lactuca sativaL.）属一二年生草本植物，俗称叶莴苣，具有丰富的维生素C、酚类、光合色素（叶绿素、类胡萝卜素等）及矿质元素等，是日常生活中最常见的绿色蔬菜之一[2-7]。通过比较水培、珍珠岩基质培及土壤栽培（土培）莴苣的生产量及品质特点，以期为家庭阳台的蔬菜栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试莴苣品种为“中蔬奶油”，购自种子公司；试验于2019年3—6 月在延边大学农学院温室进行。

硝酸钾、四水硝酸钙、硝酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁及分析纯，购自广东滃江化学试剂有限公司；丙酮、硫酸、无水乙醇、蒽酮、钼酸铵、草酸EDTA、盐酸、偏磷酸、醋酸、氢氧化钾、葡萄糖、维生素C、硫酸联氨、苯酚及分析纯，购自上海德榜化工有限公司；活性炭，购自天津市亚泰联合化工有限公司；珍珠岩，购自花卉市场。

1.2 仪器与设备

HN-365 发芽箱，恒诺利兴有限公司；UV-2600 型分光光度计，上海天河环境技术有限公司；ACO-003 供氧器，兴日生实业有限公司；HH-W420、HH-W600 恒温水浴锅，助蓝科技有限公司；Z216MK 低温冷冻离心机，贺默（上海）仪器科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 莴苣种子的播种与移栽

将莴苣种子在18 ℃发芽箱中发芽至露白，之后点播于装满基质的穴盘中，穴盘放置于小塑料拱棚内，在自然光照下进行育苗，待幼苗长到3 叶1 心时进行定植。

采用水培、珍珠岩基质培、土培3 种方式进行莴苣栽培。珍珠岩基质培和土培按15 cm×15 cm 间距定植；水培用海绵块包裹幼苗的茎，露出叶片，之后定植于移栽槽的定植孔，株距为15 cm×15 cm。每个处理分别栽植5 株，3 次重复。定植后，在18～25 ℃、空气相对湿度70%～80%条件下驯化3 d，之后在温室的自然条件下分别进行水培、珍珠岩基质培、土培，生长25 d 后收获并测定莴苣生长指标和品质指标。

1.3.2 营养液供应

利用霍格兰营养液配方进行水培和珍珠岩基质莴苣栽培。水培处理组，将莴苣根际浸润于营养液中，每5 d更换1 次全新的营养液，并利用供氧器供氧；珍珠岩基质培处理组，在每天的8:00 和16:00 浇透营养液；土培处理组，在每天的8:00 以喷灌的方法进行浇水。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长指标的测定

利用卷尺测量株高（茎基部到最高点的距离）和株幅（植株最宽处的宽度），利用数显游标卡尺测量株茎，并记录每株的叶片数。

1.4.2 光合色素含量的测定

光合色素含量的测定采用丙酮-乙醇法［8］。称取0.5 g 植株上部数第4 片叶，剪碎，置于15 mL 的丙酮-乙醇（1 ∶1）浸提液中，在黑暗条件下浸提24 h，其上清液在紫外分光光度计波长470 nm、645 nm、663 nm 下分别测定吸光度，以光合色素浸提液为空白对照。

光合色素含量计算公式如式（1）～（3）所示：

式中，Ca、Cb和Cl分别为叶绿素a、叶绿素b 和类胡萝卜素的含量，mg·g-1；A470、A645、A663分别表示470 nm，645nm 和663 nm 下的光密度；V为定容体积，mL；W为样品鲜重，g。

1.4.3 可溶性糖含量的测定

可溶性糖含量测定采用蒽酮试剂比色法［9］。称取1.0 g 植株上部第5 片叶，置于4 mL 的80%乙醇，研磨，80 ℃水浴30 min，离心10 min，收集上清液，提取2 次，合并上清液。上清液中加入5 g 活性炭，80 ℃水浴30 min，定容至10 mL，过滤。5 mL 蒽酮试剂中加入1 mL 过滤液，煮沸10 min，冷却后在紫外分光光度计620 nm 下测定吸光度。利用葡萄糖溶液的标准曲线来换算可溶性糖的含量。

1.4.4 维生素C 含量的测定

采用钼蓝比色法测定维生素C 的含量［10］。取10.0 g植株上部数第6 片叶，加入草酸EDTA，捣碎叶片，过滤，定容至10 mL 作为提取液。5 mL 提取液中加入1 mL偏磷酸-醋酸溶液（15 g 偏磷酸溶解于醋酸中，定容至500 mL），2 mL 的5%浓硫酸，摇匀，再加入4 mL 的5%钼酸铵，以提取液作为空白对照，在705 nm 下测定吸光度。利用维生素C 溶液的标准曲线来换算样品中的维生素C 的含量。

1.5 数据处理

采用SPSS 19.0 进行数据整理，结果采用均值±标准差的形式，采用Duncan 多重比较法进行不同栽培方式对植株的生长指标和品质指标的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽培方式对莴苣生长特性的影响

水培、珍珠岩基质培、土培方式对莴苣的株高、茎粗、株幅和叶片数均具有显著影响（表1）。水培和珍珠岩基质培的株高无显著性差异（P＞0.05），分别比土培高42.4%和38.2%（P＜0.05）；珍珠岩基质培下莴苣的茎粗比水培和土培分别高14.2%和52.4%（P＜0.05）；水培和珍珠岩基质培下莴苣的株幅间无显著性差异（P＞0.05），分别比土培高40.6%和37.9%（P＜0.05）；珍珠岩基质培下的叶片数分别比水培和土培高13.2%和14.3%（P＜0.05）。表明珍珠岩基质培方式可显著增加莴苣产量。

表1 不同栽培方式对莴苣植株生长指标的影响

2.2 不同栽培方式对莴苣叶片光合色素含量的影响

如表2 所示，不同栽培方式对莴苣中叶绿素a、叶绿素b 和类胡萝卜素等光合色素含量有影响。在水培和珍珠岩基质培条件下，叶片中叶绿素a、叶绿素b 和类胡萝卜素含量间无显著性差异（P＞0.05），但二者均显著高于土培（P＜0.05）；土培叶片的叶绿素a 含量比水培和珍珠岩基质培分别低31.9%和37.2%，叶绿素b 含量分别低50.0%和50.0%，类胡萝卜素含量分别低47.4%和50.0%。表明珍珠岩基质培和水培可显著提高莴苣品质。

表2 不同栽培方式对莴苣叶片光合色素含量的影响 单位：mg·g-1

2.3 不同栽培方式对莴苣叶片可溶性糖和维生素C 含量的影响

表3 为不同栽培方式对叶片可溶性糖和维生素C 含量的影响。从表3 可知，水培条件下，莴苣可溶性糖含量显著高于珍珠岩基质培和土培（P＜0.05）；水培和珍珠岩基质培条件下，莴苣维生素C 含量比土培分别高52.4%和57.1%（P＜0.05），表明无土栽培下的莴苣叶片品质明显高于传统的土壤栽培。

表3 不同栽培方式对莴苣叶片可溶性糖和维生素C 含量的影响 单位：mg·g-1

3 结论与讨论

研究结果表明，水培和珍珠岩基质培等营养液栽培莴苣的株高、茎粗、株幅和叶片数均显著高于土培，这可能与营养液栽培下植株根系及时吸收矿质营养元素而促进植株的生长有关［11-12］。另外，营养液栽培方式下，莴苣的叶绿素a、叶绿素b 和类胡萝卜素含量均显著高于土培，该结果与无土栽培下的叶菜类蔬菜的叶绿素含量较高的结果一致［13-14］；水培和珍珠岩基质培叶片维生素C 含量显著高于土培，该结果与无土栽培显著提高作物品质的研究结果一致［15-16］。通过对莴苣生长特性指标、品质指标、电费消耗等的综合考虑，在小面积或家庭阳台进行莴苣种植时推荐采用珍珠岩基质培方式。