甜瓜漂浮育苗营养液配方及浓度筛选

王小云 金希超 脱佳琪 阿迪莱·吾吉阿卜杜拉 梁郸娜

摘要 ［目的］探究设施甜瓜漂浮育苗适宜的营养液配方及浓度，提高甜瓜幼苗质量及育苗效率。［方法］以‘银圣为试验材料，以日本园试配方、山崎配方、华农果蔬配方为试验营养液配方，各配方微量元素采用通用配方，采用两因素3×5完全随机试验方法，以1.0倍浓度作为配方的基础浓度，分别设置0、0.5、1.0、1.5、2.0倍5个水平，测定株高、茎粗、丙二醛（MDA）及可溶性蛋白含量等指标。［结果］不同营养液配方及浓度处理的甜瓜幼苗存在差异，使用0.5倍浓度的华农果蔬配方处理的甜瓜幼苗茎粗、叶面积、叶柄长度显著高于其他处理，平均值分别为2.87 mm、13.45 cm2、4.17 cm；株高、叶柄粗度、根长、根冠比高于其他处理，平均值分别为8.1 cm、2.31 mm、6.57 cm及0.22。对甜瓜幼苗各项指标利用隶属函数进行综合性分析，结果表明，0.5倍浓度的华农果蔬配方培育的甜瓜幼苗综合得分最高。［结论］甜瓜进行漂浮育苗时，0.5倍浓度的华农果蔬配方可以优先选用。

关键词 甜瓜；漂浮育苗；营养液配方及浓度；综合评价

中图分类号 S 652  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）12-0059-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.012

Formulation and Concentration Screening of Nutrient Solution for Melon Floating Seedling Cultivation

WANG  Xiao-yun1，2，3，JIN  Xi-chao1，2，3，TUO  Jia-qi1，2，3  et  al

（1.Tarim University，Alar，Xinjiang  843300;2.The National and Local Joint Engineering Laboratory of High Efficiency and Superior-Quality Cultivation and Fruit Deep Processing Technology of Characteristic Fruit Trees in South Xinjiang，Alar，Xinjiang   843300;3.Key Laboratory of Southern Xinjiang Facility Agriculture Corps，Alar，Xinjiang 843300）

Abstract ［Objective］ To explore the appropriate formula and concentration of nutrient solution for floating seedling cultivation in facility melon and improve the quality and efficiency of melon seedlings.［Method］‘Yinsheng was used as the test material. The Japanese garden test formula，Yamazaki formula，Huanong fruit and vegetable formula were used as the test nutrient solution formula. The general formula was used as the formula trace elements. A two-factor 3×5 completely randomized trial was used. This study setted 5 levels （0 times，0.5 times，1.0 times，1.5 times，and 2.0 times），that 1.0 times was the base concentration. Respectively，The plant height，stem diameter，soluble protein content and malondialdehyde （MDA） content were measured.［Result］The results showed that there were differences among melon seedlings treated with different nutrient solution formulations and concentrations. The stem diameter，leaf area and petiole length of melon seedlings treated with 0.5 times concentration of Huannong fruit and vegetable formula were significantly higher than  other treatments，with average values of 2.87 mm，13.45 cm2 and 4.17 cm，respectively. Plant height，petiole thickness，root length and root-shoot ratio were higher than those of other treatments，and the mean values were 8.1 cm，2.31 mm，6.57 cm and 0.22，respectively. The results showed that the seedlings cultivated with 0.5 times concentration of Huanong fruit and vegetable formula had the highest comprehensive score.［Conclusion］When melon seedlings are growed by float breeding，0.5 times concentration of Huanong fruit and vegetable formula can be preferred.

Key words Melon;Floating seedling rearing;Nutrient solution formula and concentration;Comprehensive evaluation

基金项目 大学生创新创业训练计划项目（国家级）“甜瓜漂浮育苗营养液配方、浓度筛选及控水装置设计”（202210757013）；塔里木大学校长基金（博士）人才项目“新疆甜瓜种质资源评价及优良种质筛选”（TDZKBS202106）。

作者简介 王小云（2000—），男，甘肃陇南人，硕士研究生，研究方向：甜瓜生理与高效栽培技术。

*通信作者，副教授，博士，从事蔬菜种质资源创新与新品种选育、蔬菜生理与高效栽培技术研究。

收稿日期 2023-07-23

甜瓜（Cucumis melo L.）是世界十大水果之一，世界各地均有栽培，也是我国人民日常生活最常见的水果之一；新疆是我国著名的瓜果之乡，甜瓜的栽培历史悠久，品种资源丰富［1-2］。但南疆地区气候干燥，蒸发量大，设施甜瓜常规育苗过程需要通过频繁浇灌，为幼苗生长提供水分和养分，费时、费工且生长缓慢，而漂浮育苗具有省时、省力，幼苗生长便于调控，植株整齐一致性高等优势［3-8］，筛选适合甜瓜漂浮育苗的营养液配方和营养液浓度，有利于提高南疆地区日光温室甜瓜育苗的水肥利用率，是实现设施甜瓜高效育苗的有效途径之一。

在幼苗生长发育过程中不同营养液配方及浓度对生长和生理特征均产生一定影响［9-10］，李蔚等［11］以Hoaglang-Arnon配方作为供试配方，探究其不同营养液浓度对番茄幼苗的影响，发现不同营养液浓度处理的幼苗在含水量、下胚轴长度及主根长度等方面均有显著差异。吕炯璋等［12］对番茄幼苗施用不同营养液配方及浓度，发现番茄幼苗叶面积存在显著差异，荷兰配方处理的番茄幼苗效果最好，山东配方次之，山崎配方最差。段雪婷等［13］在探究不同营养液配方对黄瓜幼苗生长的影响时，发现叶片数量增幅效果表现为园试通用配方>霍格兰德配方>山崎配方>华农果菜配方。张倩［14］分别对番茄幼苗浇灌华农果蔬配方、Hoaglang-Arnon配方、山崎配方、山东配方及日本园试配方，发现番茄叶片中可溶性蛋白含量及叶绿素含量均存在显著差异。吴晓艳等［15］以山崎配方为基础配方，设置6个浓度梯度，探究营养液对鸭儿芹生理特征的影响时发现，随着营养液浓度的变化，叶绿素、丙二醛含量、过氧化物酶活性均发生不同程度的变化。

苗期生长是植物生长发育的重要阶段，也是植物生长过程中最脆弱的阶段，极易受到环境的影响，营养液配方及浓度均是影响漂浮育苗成败的关键因素，这使得漂浮育苗营养液配方及浓度筛选尤为重要［16-18］。

笔者以“银圣”为供试材料，选用日本园试配方、山崎配方和华农果蔬配方为基础配方，分别设置0、0.5、1.0、1.5和2.0这5个浓度梯度，通过2因素（营养液配方、营养液浓度）3×5完全随机试验，探究设施甜瓜漂浮育苗不同营养液配方和不同营养液浓度对甜瓜幼苗生长发育的影响，筛选适合南疆地区设施甜瓜漂浮育苗的营养液配方和浓度，以期提高甜瓜幼苗质量及育苗效率。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试甜瓜品种为“银圣”，基质为漂浮育苗专业基质，基质标准为Q/DX 01—2011，136穴泡沫穴盘（孔径3 cm×3 cm×4.5 cm），12s塑料膜。

1.2 试验地点及时间

试验在塔里木大学园艺试验站及南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室。

2022年4—8月育苗及生长指标测定；

2022年8—12月生理指标测定。

1.3 试验方法

选用3种果蔬类常用的配方（日本园试配方、山崎配方、华农果蔬配方）作为供试营养液配方［13］（表1），分别编号A、B、C，各配方微量元素采用通用配方；以1.0倍浓度作为配方的基础浓度，分别设置0、0.5、1.0、1.5、2.0倍5个水平，分别编号为0、0.5、1.0、1.5、2.0，以浓度为0倍（清水）作为对照，采用两因素3×5完全随机试验设计（表2）。各处理营养液均加入50 mg/L硫酸铜溶液和多菌灵800倍液，用0.1%稀硫酸或0.1%氢氧化钠溶液调节pH，使pH稳定在5.5～6.5。

挑选籽粒饱满的“银圣”甜瓜种子播种至装满基质的泡沫穴盘中，将泡沫穴盘放置于营养液深度为10 cm的育苗池中，各处理组合的育苗池尺寸为1.2 m×0.7 m×0.12 m（长×宽×高），出苗前营养液采用清水，待70%的植株子叶展平后（播种后5 d），将营养液更换为各组合处理的营养液，待第2片真叶展平时，开始控水炼苗。每隔3 d测定EC值和pH，当pH超过5.5～6.5，EC超过800～1 200 μs/cm时，调节EC和pH，使其pH保持5.5～6.5，EC保持800～1 200 μs/cm。每个处理重复3次，每次重复100株。

1.4 测定指标与方法

播种后每天调查出苗情况，直至出苗数量不再增加为止，统计出苗率。播种后15、18、21、24、27 d，各重复选择生长健壮、长势一致植株10株，调查以下指标：

①株高。用直尺测量株高，即基质表面到生长点的长度。

②茎粗。采用十字交叉法，用千分尺量取距离基质表面1 cm处茎秆直径，取平均值。

③叶片数量。统计真叶宽度大于2 cm的真片数量。

④叶长、叶宽、叶面积。用直尺测定第二片真叶的长、宽，计算叶面积=叶长×最大叶宽×0.743［19］。

播种后15、21、27 d，各重复选择生长健壮、长势一致植株10株，调查以下指标：

①叶柄长。用直尺测定第二片真叶的叶柄长。

②叶柄粗。采用十字交叉法用千分尺分别量取第二片真叶的叶柄直径后取平均值。

播种后27 d，每个重复随机选择10株，从育苗盘中取出，清洗干净，并擦去表面水分，测量以下指标：

①根长。用直尺测定最长根基部到根生长点的长度。

②鲜重。将根部基质冲洗干净，擦干，用千分之一电子天平分别称量地上、地下部分鲜重。

③干重。在测定鲜重后，放入烘箱，105 ℃杀青30 min后，75 ℃恒温下烘至恒重，用千分之一电子天平分别称量地上、地下部分干重。

④根冠比。根据根冠比=地下部分鲜重（干重）/地上部分鲜重（干重）计算根冠比［20］。

⑤壮苗指数。壮苗指数=（茎粗/株高+地下干重/地上部干重）×全株干重［21］。

⑥G值。G=全株干物质量/日历苗龄［15］

同时，每个重复另随机选取10株植株，迅速清洗干净，并擦去表面水分，将所有叶片迅速取下，用锡箔纸包裹，放入-80 ℃冰箱中备用，用于测量以下指标：

①叶绿素。分光光度计法测定。

②过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛含量。采用苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒测定。

③可溶性蛋白。BCA法测定。

1.5 数据分析

用Microsoft Excel 2010进行数据统计和计算；用SPSS16.0统计软件进行方差分析，用Origin 9.0进行数据整理以及作图。

采用模糊数学中的隶属函数对甜瓜幼苗各项指标进行综合评价分析，隶属函数值F（I）计算公式［22］：

F（I）=（I-Imin）/（I-Imin）（1-1）

式中，F（I）表示隶属函数值，I表示某一处理某指标的测定值；Imin表示该指标测定值中的最小值，Imax表示该指标测定值中的最大值。最后将各项指标的隶属函数值求和，计算平均值。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方及浓度对甜瓜幼苗形态指标的影响

2.1.1 甜瓜幼苗株高。

由图1可知，各处理甜瓜幼苗株高呈缓慢上升趋势。其中15 d时，对照（CK）处理的幼苗株高最高。18 d时处理C0.5幼苗株高最高，且显著高于CK处理，均值为7.47 cm；处理C1.0次之，均值为7.24 cm；除处理C0.5和处理C1.0外，其余处理株高均低于对照处理。27 d时，处理C0.5、处理C1.0及处理B1.0无显著差异，但显著高于其他处理，处理B0.5株高最低，均值为6.16 cm。综上所述，C0.5处理的甜瓜幼苗株高最高。

2.1.2 甜瓜幼苗茎粗。

从图2可以看出，甜瓜幼苗茎粗的生长趋势大致呈“S”型增长，21 d开始各处理幼苗的增长速率出现明显的增加，24 d后出现明显的减缓。从18 d开始至27 d，C0.5处理的甜瓜幼苗茎粗均最粗，从2.34 cm长至2.87 cm，且显著高于其他处理。综上所述，C0.5处理的甜瓜幼苗茎粗最粗。

2.1.3 甜瓜幼苗叶面积。

由图3可知，各处理甜瓜幼苗的叶面积呈不同程度的增加。其中，15 d时，除处理B1.5、处理C1.5和处理C2.0，其余处理均显著高于对照，处理A0.5叶面积最大；24 d时，处理C0.5叶面积最大，显著高于其他处理；27 d时，处理C0.5叶面积仍最高，均值为13.45 cm2，相较于处理B1.5（均值为3.61 cm2）提高了272.57%，相较于对照处理（均值为6.38 cm2）提高了110.82%。

2.1.4 甜瓜幼苗叶片数量。

从图4可以看出，15 d时所有处理均含有2片真叶；18 d时，除处理A1.0、B1.5和C2.0外，其余处理叶片数量均显著多于CK处理；24 d时，处理B1.0叶片数量显著多于其他处理，相较于对照处理提高了46.48%；27 d时，处理B1.0的甜瓜幼苗叶片数量显著多于处理A1.0和CK处理，与其他处理均无显著差异。

2.1.5 甜瓜幼苗叶柄长度。

由图5可知，甜瓜幼苗叶柄长度的增长大致呈稳定上升趋势，其中，在15 d时，处理C0.5和处理C1.0的幼苗叶柄长度显著高于其他处理，且处理A0.5、处理B1.0及处理B1.5显著高于对照处理，处理B0.5和处理C2.0显著低于对照处理。27 d时，处理C0.5幼苗叶柄长度显著高于其他处理，均值为4.17 cm，相比对照处理（均值为3.24 cm）提高了28.70%，相比于处理C2.0（均值为2.50 cm）提高了66.80%，且处理A1.0、B1.5、C1.5以及C2.0显著低于CK处理。

2.1.6 甜瓜幼苗叶柄粗度。

从图6可以看出，甜瓜幼苗叶柄粗度呈稳定增长的趋势，在15 d时，C1.0处理显著高于其他处理，其余各处理与对照处理均无显著差异。在21 d时，C0.5 处理显著高于其他处理，且B1.5、C1.0、C1.5及C2.0处理也显著高于对照处理。在27 d时，C0.5处理显著高于对照处理，均值为2.31mm，比对照提高了75.00%。

2.1.7 甜瓜幼苗地上部分与地下部分干鲜重。

由图7可知，处理C1.0的甜瓜幼苗地上部分鲜重显著高于其他处理，均值为2.73 g，相较于对照提高了102.22%；处理C0.5的地下鲜重显著高于其他处理，均值为0.50 g，相较于B1.5提高了127.27%；处理C1.0幼苗地上干重显著高于对照，均值为0.20 g；处理B0.5、B1.0及C0.5幼苗的地下干重显著高于其他处理，均值分别为0.020、0.019和0.019 g。

2.1.8 甜瓜幼苗根长及根冠比。

由图8可知，处理C0.5与处理B1.0的甜瓜幼苗根长显著长于其他处理，分别为6.57和6.43 cm，处理A1.0幼苗根长显著短于其他处理，为5.33 cm；处理C0.5与B1.0相较于CK分别提高了11.36%和8.89%，相较于处理A1.0分别提高了23.26%和20.64%。C0.5处理与对照处理的根冠比显著高于其处理，均值均为0.22；处理C2.0和处理A1.0次之，均值均为0.19。

2.1.9 甜瓜幼苗壮苗指数和G值。

由图9可知，处理B0.5的G值最大，处理C1.0次之，分别是6.25和6.19 mg/d；处理B0.5的壮苗指数最大，处理C1.0次之，分别为0.16和0.15，处理B1.5的壮苗指数最小为0.08。

2.2 不同营养液配方及浓度对甜瓜幼苗生理指标的影响

2.2.1 甜瓜幼苗叶绿素含量。

由表3可知，在播种27 d时，除处理A1.0和处理B1.5，其余处理的甜瓜幼苗叶绿素a+b含量均显著高于对照处理，其中C1.5处理的叶绿素a含量、叶绿素b含量及叶绿素a+b的含量最高，叶绿素含量分别是对照的4.04、3.57及3.88倍。A0.5处理次之，分别较对照显著提高了242.31%、221.43%和235.00%。

2.2.2 甜瓜幼苗Cpr、MDA含量及抗氧化酶活性。

由表4可知，在各个处理中，所有处理的可溶性蛋白含量均显著低于CK，处理B1.5幼苗可溶性蛋白含量最低，且与其他处理具有显著差异。B0.5处理的丙二醛含量显著高于其他处理，相较于对照显著提高了85.90%，且B1.0和B1.5处理的甜瓜幼苗MDA含量均显著高于CK处理。处理C1.5与处理B1.0的过氧化物酶活性显著高于其他处理，分别为411.16和378.71 U/g，其活性分别是对照的3.15和2.90倍。处理A1.0的超氧化物歧化物酶活性最高，为1 644.56 U/g，与对照有显著差异，其活性是对照的2.12倍。

2.3 综合评价

由表5可知，通过对甜瓜幼苗株高、茎粗、叶面积、叶绿素含量等17个指标进行隶属函数综合性评价分析并计算平均值，处理C0.5得分最高，均值为0.77；处理C1.0次之，均值为0.66；对照得分最低，均值为0.27。

3 讨论

3.1 不同营养液配方及浓度对甜瓜幼苗生长指标的影响

在植物生长发育过程中，植物必需营养元素N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn等16种矿质元素起着重要作用。在植物生长过程中，对N、P、K的需求量是最多的，这3种元素的含量将会对植物生长有较大的影响［23-24］。黄敏等［25］研究表明N元素对植株株高、茎粗生长具有促进作用。该试验结果发现，B1.0处理的甜瓜幼苗株高及茎粗显著高于B0.5处理，与黄敏等［25］试验结果一致。P元素与植株生理代谢活动有密切联系，薛萍等［26］研究发现，P元素含量低时，地下部分首先会满足自身需求。该试验结果发现，C0.5处理中P元素含量低于除对照外的处理，但根冠比最大，与薛萍等［26］研究结果一致。研究表明，高浓度营养液会对植株株高、茎粗及叶面积等指标均有明显的抑制作用。该试验也有同样的结果，施用A1.5、A2.0及B2.0处理的甜瓜出现植株萎蔫死亡的现象，A1.0、B1.5及C2.0处理的甜瓜幼苗株高、茎粗、叶面积、叶柄长度、叶柄粗度及根长等显著低于其他处理，李蔚等［11］研究也有相似的结果。适宜的营养液配方可以促进植株生长，高浓度营养液不但不能促进植株生长，反而对植株生长产生抑制作用。

3.2 不同营养液配方及浓度对甜瓜幼苗生理特征的影响

N元素可以提高叶绿素和可溶性蛋白含量，但高浓度的N元素或低浓度的N元素都会对可溶性蛋白的积累产生影响［27］，该试验结果发现，华农果蔬配方处理的甜瓜可溶性蛋白含量表现为C1.5>C2.0>C1.0>C0.5，与前人试验结果一致。王龙等［28］研究发现，随着营养液浓度的降低，黄瓜幼苗的光合色素含量等生理特性表现为先上升再降低的趋势。王萍［29］研究发现番茄的叶绿素a和叶绿素b含量随着营养液浓度的增加而增加。该试验也有相同的发现，施用营养液幼苗叶绿素含量表现为C1.5>C1.0>C0.5，彭月丽［30］和张婧［14］研究发现随着营养液浓度的增加MDA呈先上升再下降趋势，该试验结果发现丙二醛含量表现为C1.5>C1.0>C2.0，与彭月丽等［30］和张婧［14］研究结果一致。

4 结论

C0.5处理的甜瓜幼苗的茎粗、叶面积、叶柄长度显著高于其他处理，平均值分别为2.87 mm、13.45 cm2、4.17 cm；株高、叶柄粗度、根长、根冠比高于其他处理，平均值分别为8.1 cm、2.31 mm、6.57 cm及0.22。处理C1.5幼苗叶绿素含量最高，但与C0.5无显著差异；通过隶属函数进行综合性分析，得出C0.5培育的甜瓜幼苗综合得分最高，均值为0.77。在进行甜瓜漂浮育苗时，可以优先选用C0.5的配方及浓度。

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