不同营养液配方对水培韭菜生长发育和品质的影响

樊晓刚，李昌伟，陈素贤，陈小慧，张新刚，曲明山

（1.北京市耕地保护与建设中心，北京 100101；2.北京市农业技术推广站，北京 100029）

韭菜因其营养价值高、风味独特，以及受国人饮食传统的影响，深受人们喜爱，栽培分布广、面积大[1-2]。韭菜作为药食兼用的蔬菜，含有丰富的维生素、矿物质、膳食纤维和抗氧化物质等有着积极的保健作用[3-4]。与传统的土壤栽培韭菜相比，水培韭菜比较容易防控韭蛆、灰霉病等难度大的病虫害[5]，克服了连作障碍，减少了农药使用，提高了韭菜品质[6]，水培环境配合一定设施条件，可以实现周年生产，增产效果显著[7-8]。同时，基于营养液自动循环管理，避免了松土耕作、杂草清理等劳动环节，加上采取不同立体种植模式，节省了大量人力，显著降低了劳动强度。水培韭菜由于具有以上栽培优势，近年来全国多个地方开始尝试种植，不同规模的生产主体也逐年增加。

营养液的配制和管理是无土栽培的关键环节[9-10]，水培韭菜目前还没有专用配方，大部分生产者主要采用现有的叶菜配方进行生产[11-12]，而目前通用叶菜配方种类繁多，多数生产者特别是农户不具备营养液动态监测调整能力，同时对配方选择缺少成本核算。针对这些问题，本试验选取水培生产应用比较多的6 种叶菜配方，研究了不同配方对韭菜生长发育、产量、品质的影响，以期为适合水培韭菜生产需求的配方选择提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验在北京市耕地建设保护中心顺义基地温室内进行，试验采用新型水培系统，该系统从播种到收获整个过程均以营养液水培的方式进行[13-14]。以韭菜品种‘雪韭四号’为试验材料，水培设施为架式种植槽，采用72 孔无底格盘播种，每孔播种3～4 粒，待种子发芽后将无底格盘放入栽培槽内。

硝酸铵钙（纯度≥98%）、硝酸钾（纯度≥90%）、磷酸二氢钾（纯度≥96%）、磷酸二氢铵（纯度≥99%）、硫酸铵（纯度≥98%）、硫酸钾（纯度≥98%）、七水硫酸镁（纯度≥98%），均来自于青岛真维农生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

低量程pH-EC-TDS-℃测定仪，HI98129，北京纳百生物科技有限公司；时控开关，NKG1，浙江正泰建筑电器有限公司；方盘天平，LQ-LC，江苏乐祺实业股份有限公司；游标卡尺，034184，烟台市绿林工具有限公司。

1.3 试验方法

选用水培叶菜应用比较多的6 个营养液配方处理，分别是T1（霍格兰经典配方）、T2（日本园试通用配方）、T3（日本千叶农式葱配方）、T4（日本山崎生菜配方）、T5（日本山崎茼蒿配方）、T6（华南农业大学叶菜配方），如表1 所示，各处理总盐度呈现一定梯度变化，其中T2 处理属于高盐分浓度配方，T1 处理、T5 处理属于中盐分浓度处理，T3 处理、T4 处理、T6 处理属于低盐分浓度处理。每个处理重复3 次，在栽培过程中使pH 稳定在6.0±0.3范围内，营养液使用试验基地地下水配置，地下水pH 为7.68、EC 值为525 μs/cm。

表1 水培韭菜供试营养液配方Table 1 Formula of nutrient solution for hydroponic leek 单位：mmol/L

1.4 不同营养液配方水肥施加情况

表2 显示了供试营养液配方大量元素肥配比。

表2 供试营养液配方大量元素肥配比Table 2 Effect of the fertilizer ratio of a large number of elements in the formula of the test nutrient solution 单位：mg/L

本试验根据各处理实际损耗添加营养液，试验过程中每个处理营养液液面下降一定高度后及时添加营养液（不同处理营养液池液面每下降12 cm 后及时添加营养液至原位），根据本试验记录，除去设备误差、人工误差外，试验期间各配方处理添加营养液次数与体积基本一致，微肥用量配方使用水培通用配方，各处理添加量相同，这里只分析各营养液原配方大量元素肥料用量。不同营养液配方大量元素肥配比情况如表2 所示，一般情况下，高盐分浓度用肥量较低盐分用肥量大。

1.5 测定项目

试验于2020 年9 月29 日播种，2020 年10 月19 日放入栽培架种植槽进行培育，所有指标均在第三茬收获前后测定。生长指标测定包括韭菜植株的株高（直尺测量，每个重复测定15 株）、叶长（直尺测量，每个重复测定15 株）、叶宽（游标卡尺测量，每个重复测定15 株）、茎粗（游标卡尺测量，每个重复测定15 株）。

产量指标测定单株干质量（电子天平，每个重复测定3 次，每次测定5 株）、鲜质量（电子天平，每个重复测定3 次，每次测定5 株）及产量（电子天平，每个重复测定5 个格盘）。其中，每667 m2产量由单个无底格盘生产的韭菜产量统计折算得出，计算公式见公式（1）。

产量/（kg/667m2）=单盘韭菜产量×每667m2盘数（1）

品质指标测定：采用2,6- 二氯酚靛酚比色法测定VC 含量[15]，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[16]，采用考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白含量[16]，采用紫外分光光度法测定硝酸盐含量（NY/T 1279—2007）。

1.6 数据处理

数据采用SPSS 17.0 进行单因素方差分析，Duncan检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对水培韭菜生长指标的影响

由表3 可知，株高以T3 处理最高，显著高于其他处理，为38.80 cm。叶长以T2、T3 处理显著高于其他处理，T2、T3 无显著差异，T3 处理数值最高，为29.41 cm。叶宽以T2 处理数值最高，为4.39 mm；茎粗以T3 处理数值最大，显著高于其他处理；T4 处理数值最低。综合各项形态指标，以T3 处理表现最优。

表3 不同营养液配方对韭菜生长指标的影响Table 3 Effects of different nutrient solution formulations on growth indexes of leeks

2.2 不同营养液配方对水培韭菜产量的影响

由表4 知，单株鲜质量T1、T3 处理之间差异不显著，但显著高于其他处理，T3 数值最高，为1.85 g。单株干质量同样T1、T3 处理之间差异不显著，但显著高于其他处理，T3 数值最高，为0.14 g。

表4 不同营养液配方对韭菜单株鲜质量、干质量及产量的影响Table 4 Effects of different nutrient solution formulations on fresh quality, dry quality and yield of leek plants

由表4 可知，所有处理中韭菜产量以T3 处理表现最佳，显著高于T4、T6，其他处理间无显著差异，T3 较T4高出41.38%，较T6 高46.43%。从整体上看，除去浓度最低的T4 处理，不同处理水培韭菜产量随着配方总盐分升高有先增后减的趋势，在T3 处理浓度时达到最大值，这种变化趋势与生长指标变化趋势一致。

2.3 不同营养液配方对水培韭菜品质的影响

由表5（见下页）知，各处理间VC 含量没有显著差异。由于只进行配方比较试验，未对配方进行优化处理，韭菜属于易于积累硝酸盐的蔬菜[17]，加上营养液没有使用有机肥，主要使用硝态氮等，所以各个处理硝酸盐含量都比较高。T1 处理硝酸盐含量最高，为4 591.16 mg/kg，显著高于T4、T6 处理，其他处理间没有显著差异，T4 处理硝酸盐含量最低，为2 854.28 mg/kg。可溶性糖含量最高的是T3 处理，为1.26%，其中T3、T4、T6 显著高于T1、T2、T5，但T3、T4、T6 之间和T1、T2、T5 之间没有显著性差异；可溶性蛋白含量最高的是T5 处理，为50.94 mg/g，显著高于T2、T3 处理，其他处理间没有显著性差异，含量最低的是T2 处理。

表5 不同营养液配方对水培韭菜品质的影响Table 5 Effects of different nutrient solutions on the quality of chives

3 结论

经分析，从生长指标看，植株生长的外部形态包括株高、叶长、茎粗均以T3 处理表现最佳；从产量指标看，T3处理水培韭菜在单株干质量、鲜质量及产量表现最优。从品质指标看，T3 处理中VC 和可溶性糖含量相对较高，T5 处理蛋白质含量最高，T4 处理硝酸盐含量最低。从各处理用肥量看，T4 处理用肥量最低，T2 处理用肥量最大，T3、T6 用肥量相对适中。在本试验条件下，综合评价产量、品质、成本等因素条件，总体上T3（日本千叶农试葱配方）处理表现最优。

通过本试验分析可以看出，不同处理水培韭菜产量随着配方总盐分升高有先增后减的趋势，说明在适宜范围内，随着营养液浓度升高，作物产量有升高的趋势，但达到一定浓度后，再增加营养液浓度对产量增加意义不大，这与倪纪恒等[18]、季延海等[19]的研究结果一致。

硝酸盐含量随着配方中总氮量增加而升高，而且除T4 处理，其他处理硝酸盐含量都高于3 000 mg/kg 的国家标准（GB 19338—2003）[20]，说明在水培韭菜生产过程中，在韭菜采收期应注意调控硝酸盐含量，VC 含量虽有差异但不显著。可溶性糖和蛋白质含量在总盐分高的配方中含量比较低，可能与配方中总氮含量及硝态氮、铵态氮比例有关，需要进一步研究分析。