冰菜苗期水培营养液的筛选

周瑾，刘君，黑银秀，徐蒋来，汪秀媛*

(1.台州市林业技术推广总站，浙江 台州 318000；2.台州市农业科学研究院，浙江 台州 318000)

冰菜(MesembryanthemumcrystallinumL.)又名冰叶日中花、非洲冰菜，番杏科日中花属一年生草本植物，因其叶面和茎上着生有大量冰晶状颗粒，在太阳照射下反射光线，得名冰菜[1]。冰菜中含有丰富的微量和大量营养元素[2-3]，作为一种具有较高保健功能的蔬菜，在各大酒店以凉拌、生吃为主，值得深入研究和广泛推广种植。

水培具有绿色、高效、生长期短等优势，该栽培方式更适合冰菜采摘、凉拌、生吃。常规营养液配方培养的冰菜冰珠少、商品性差，研究适合冰菜生长且冰珠多的营养液是冰菜水培生产的关键环节。但是，目前鲜有人在冰菜水培营养液方面进行研究。

近年来，国内关于冰菜的研究主要集中在栽培技术[4-6]、耐盐机制[7-10]及种子萌发[11-13]等方面。冰菜具有极强的抗旱性和耐盐性，是植物耐盐性研究的模式植物之一。李广鲁等[14]研究表明，冰叶日中花为喜盐植物，较低质量浓度(200 mmol·L-1氯化钠)盐胁迫对冰叶日中花植株生长有一定的促进作用。徐微风等[3]发现，冰菜能在全海水浇灌环境中生长，最适合其生长的海水浓度为20%～40%，60%海水浓度处理下的冰菜未表现出生长抑制。水培非洲冰菜高产栽培最适盐浓度为0.05 mol·L-1[15]。低浓度的氯化钠(0.1%、0.3%)处理有利于冰菜植株生长发育[9]。最适合冰菜组培苗生长的氯化钠浓度为0.9%[16]。

本实验以日本园试配方为对照，配制了氯化钠浓度为2 000 mg·L-1的3种营养液，通过不同营养液配方对比试验，旨在筛选出适宜冰菜生长的营养液配方，以期为水培冰菜生产进一步研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为台州市农业科学研究院自育冰菜品种TB-1。试验于2020年2月在台州市农业科学研究院实验室光照培养箱内进行，验证试验于2021年3月在玻璃温室内进行。

1.2 营养液配方

试验设A、B、C营养液配方，以日本园式配方为对照，每个处理3次重复。4种营养液微量元素为通用配方，大量元素配方见表1。

表1 不同营养液配方Table 1 Different nutrient solution formulations 单位：mg·L-1

1.3 栽培方式与管理

试验于2020年2月20日育苗，待冰菜幼苗长到四叶一心时，将根部洗净，移栽到72孔穴盘内，穴盘间隔种植，放置到黑色专用水培箱上(图1)，水培箱放置到光照培养箱内。在整个生长时期，根据试验设计，水培箱中加入相对应的营养液，同时监测营养液中的pH值和可溶性盐浓度(EC)。当营养液减少时，及时补充营养液至茎基部下方1 cm处。冰菜生长期间，光照培养箱光照时长16 h、温度25 ℃，黑暗时长8 h、温度16 ℃。

图1 光照培养箱内水培装置Fig.1 Hydroponic device in a light incubator

重复试验于2021年2—3月在台州市农业科学研究院智能温室内进行，将种子撒播于穴盘中，待幼苗2片真叶时假植到72孔穴盘内，待幼苗长至4片真叶，挑选生长一致的植株洗净根部基质后，移到水培装置中。水培装置下层为蓝色聚氯乙烯储液箱，上层为泡沫板，植株固定于上层泡沫板的定植孔内，不同配方的营养液盛放于独立的水培箱中，每个处理设3次重复(图2)。利用电动增氧泵给箱内营养液间歇式(30 min·次-1)供氧。

图2 温室内水培装置Fig.2 Hydroponic installation in the greenhouse

1.4 测量指标

移栽30 d后进行指标测量。每个处理选取3株生长一致的冰菜测定叶片数和单株分枝数。用直尺测量冠幅(植株最宽处的宽度)、根长、叶片长度、叶片宽度，再分别称其地上部和地下部鲜重，然后置于105～110 ℃恒温干燥箱中杀青0.5 h，再恒温至65～75 ℃，继续烘干，直至恒重，最后分别称其地上部和地下部干重。

1.5 数据处理

采用Excel和DPS 19.05软件进行数据统计、分析和作图。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方物理特性

表2 不同配方营养液物理特性Table 2 Physical properties of nutrient solutions in different formulations

2.2 不同营养液配方对水培冰菜生物量的影响

由表3看出，冰菜幼苗定植30 d后，4种营养液配方之间地上鲜重差异显著，地下鲜重差异不显著。配方A的地上干重、地上鲜重、地下干重、地下鲜重、鲜重冠根比达最大，其中地上鲜重和地上干重显著高于配方B、C、CK。B、C、CK营养液配方之间的地下鲜重、地上干重、地下干重差异不显著。

表3 不同营养液配方对水培冰菜生物量的影响Table 3 Effect of different nutrient solution formulations on the biomass of Mesembryanthemum crystallinum

2.3 不同营养液配方对水培冰菜形态指标的影响

如图3所示，侧枝越多，叶片越多，侧枝数和叶片数呈正比。配方A的叶片数和侧枝数最多，显著多于配方C，和配方B差异不显著。

柱上无相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图4～6同。图3 不同营养液配方对冰菜形态指标的影响Fig.3 Effect of different nutrient solution formulations on morphological indexes of Mesembryanthemum crystallinum

由图4可以看出，配方A的叶面积最大，达92.18 cm2，显著高于B、C、CK。配方C叶面积最小，配方B和CK的叶面积没有显著差异。

图4 营养液配方对冰菜叶面积的影响Fig.4 Effect of different nutrient solution formulations on leaf area of Mesembryanthemum crystallinum

图5表明，配方CK的冰菜根长最长，其次是配方A，但CK和配方A根长差异不显著。配方C根长依然是最小。配方A和CK根长显著大于配方B、C。

图5 不同营养液配方对冰菜根长的影响Fig.5 Effect of different nutrient solution formulations on root length of Mesembryanthemum crystallinum

图6可以看出，配方A的冠幅最大，其次是配方B、CK，配方C冠幅最小。配方A与C、CK差异显著。

图6 不同营养液配方对冰菜冠幅的影响Fig.6 Effect of different nutrient solution formulations on crown width of Mesembryanthemum crystallinum

综上，不同营养液配方对冰菜叶面积、根长、冠幅影响较大。A、B、C配方的叶面积、根长、冠幅均表现出A>B>C，A的叶面积和冠幅显著高于对照，A的叶面积和根长显著高于B和C。A配方最适合冰菜幼苗的生长，配方C不适合冰菜生长。

2.4 重复试验验证

第2年在温室内进行了验证试验，在4种营养液配方中冰菜幼苗在温室内的生长规律与光照培养箱内相同。

从图7可以直观地看出，配方A冰菜幼苗叶片数多、叶片大、冠幅大、根系长、长势最好，最适合冰菜水培幼苗生长。其次是对照，冰菜幼苗长势较好。配方C的冰菜幼苗冠幅最小、叶片小、根系短，长势最差，不适合作为冰菜苗期营养液使用。

图7 不同营养液配方对冰菜幼苗生长的影响Fig.7 Effects of different nutrient solution formulations on seedling growth of Mesembryanthemum crystallinum

3 结论与讨论

无土栽培是现代化农业中最先进的栽培技术[17-18]，能够配套自动控制的现代农业技术，具有高效、优质、绿色、节水、省肥等优点[19]，而营养液配方又是无土栽培技术体系中的核心部分[20]。

本研究表明，配方A(四水硝酸钙945 mg·L-1+硝酸钾809 mg·L-1+磷酸二氢铵77 mg·L-1+磷酸氢二铵88 mg·L-1+七水硫酸镁493 mg·L-1+氯化钠2 000 mg·L-1)中生长的冰菜侧枝多、叶片数多且大、冠幅大、根系长、长势最好，配方A最适合冰菜水培幼苗生长。其次是对照的日本园式配方，冰菜幼苗长势较好。配方C的冰菜幼苗叶片小、根系短、根量少，长势最差，不适合作为冰菜苗期营养液使用。本实验通过水培试验得到了冰菜苗期适合的营养液配方，下一步试验筛选出适合水培冰菜生长期的营养液配方。

本试验3种自配的营养液配方中都添加了0.001 mol·L-1(NH4)2HPO4，而(NH4)2HPO4溶液是碱性的，所以A、B、C配方的pH值达到7以上，显著高于对照。冰菜在pH值7以上的营养液中生长并未表现出抑制。

在本实验中A、B、C配方都添加了相同浓度2 000 mg·L-1氯化钠，该浓度与刘慧颖等[9，15]的研究结果相近，导致营养液中总含盐量和EC值显著高于CK，而且添加氯化钠的营养液配方的冰菜幼苗冰珠变大，该结果与李慧霞等[15]研究结果相同。但本文添加的0.2%的氯化钠低于李广鲁等[14，16]研究结果，这可能是基质培、组培与水培的栽培方式不同导致。接下来将进一步细化试验方案，筛选出适合冰菜不同生长阶段的营养液的盐分浓度。