不同營養液配方對青蒜苗生長及生理特性的影響

郭會平++劉世琦++錢勝艷++陳亞霏++劉星辰

摘要：以Hoagland和Amon營養液配方為基礎，設置標準液（處理A）、1/2A液（處理B）、改良液（處理C）3種營養液配方，對“金鄉紫皮蒜”進行水培，以去離子水培養為對照，研究不同營養液配方對青蒜苗生長、光合特性、色素含量、酶活性的影響。結果表明：“金鄉紫皮蒜”青蒜苗在3種營養液中均能正常生長，其中，處理A和處理C的青蒜苗株高、假莖粗、葉片鮮重、假莖鮮重均優于處理B；處理C的青蒜苗長勢最好，其光合性能、葉綠素含量、酶活性均最高。因此，處理C為最適宜青蒜苗生長的營養液配方。

關鍵詞：營養液配方；青蒜苗；生長；光合特性；色素

中圖分類號：S633.404+.3 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2015）12-0024-04

大蒜（Allium sativum L.）為百合科蔥屬二年生草本植物，以嫩葉（青蒜或蒜苗）、花莖（蒜薹）、鱗莖（蒜頭）為主要產品，味道鮮美，營養豐富，是人們喜愛的蔬菜。大蒜傳統的土培方式存在許多負面問題，如土傳病蟲害危害、品種退化以及植株長勢減弱等，嚴重影響大蒜的品質及產量。水培可以有效解決土培障礙問題，把光照、水分、溫度及養分等有效結合起來，從而使作物對營養的吸收達到優質、高產的效果。營養液是水培的核心，但由于各種營養液配方養分組成和濃度不同，其對蔬菜作物品質及產量的影響也不同，對不同作物的適用性存在一定的差異。因此，對營養液配方的優化選擇是無土栽培系統的重要核心。已有學者研究了水培條件下營養液配方對番茄、蒜黃等作物產量和品質的影響。但有關常規水培營養液配方對青蒜苗生長及生理特性影響的研究尚少。因此，本試驗以“金鄉紫皮蒜”為材料，研究不同營養液配方對其青蒜苗生長及生理特性的影響，為獲得培育青蒜苗的適宜營養液配方提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年10～12月在山東農業大學科技創新園進行。以“金鄉紫皮蒜”為試材，采用深液流技術（DFT）進行水培。2014年10月15日選取無瑕疵、飽滿且大小一致的種蒜在聚乙烯無滴膜的拱棚中進行播種，將大蒜定植于65cm（長）×50cm（寬）×35cm（高）硬質黑色塑料盆中，每處理20盆，每盆12株。每7d更換1次營養液。自然光周期培養，棚內溫度0～25℃。

1.2 試驗設計

以Hoagland和Arnon培養液配方為基礎，設置處理A（標準液）、B（1/2A液）、C（改良液）3種營養液配方（見表1），以去離子水為對照（CK），pH值6.0左右。

1.3 測定項目及方法

青蒜苗植株的形態指標及葉片酶活性的測定：分別在播種后第30天（2014年11月15日）和第60天（2014年12月15日）取樣測定。每處理取代表性植株10株，去除發黃部分，混勻，重復3次。青蒜苗株高、假莖長均采用卷尺測量，假莖粗采用游標卡尺測量，葉片及假莖鮮重采用電子天平稱量；葉片過氧化物酶（POD）活性采用愈創木酚法測定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍四唑（NBT）法測定，過氧化氫酶（CAT）活性采用紫外吸收法測定；色素含量采用丙酮比色法測定。

青蒜苗葉片光合參數的測定：于播種后第60天（2014年12月15日）取樣測定。每處理隨機取5株，重復3次。青蒜苗葉片的光合參數（凈光合速率Pn、氣孔導度Gs、蒸騰速率E、胞間C02濃度Ci和葉片色素含量）采用CIRAS-1光合儀測定。

1.4 數據處理及分析

試驗數據采用Microsoft Excel軟件進行處理，采用DPS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方對青蒜苗植株形態指標的影響

由表2可知，營養液可以促進青蒜苗的生長，3種營養液配方處理的青蒜苗植株的形態指標（株高、假莖粗、葉片鮮重、假莖鮮重）均明顯高于對照。A、B、C處理之間差異較為明顯，其中C營養液對青蒜苗生長有顯著的促進作用，水培30d時，C處理的青蒜苗株高、假莖粗、葉片鮮重、假莖鮮重分別比對照增加了23.28%、54.52%、67.78%、63.75%，水培60 d時，比對照分別增加了21.54%、26.75%、57.l9%、47.05%。因此，C營養液配方為最適宜的青蒜苗水培營養液。

2.2 不同營養液配方對青蒜苗葉片色素及光合特性的影響

2.2.1 不同營養液配方對青蒜苗葉片色素含量的影響 葉綠素含量是影響光合作用強度的主要因素之一。正常情況下，葉綠素含量越高，越有利于葉片進行光合作用。由表3可以看出，除A處理與B處理的青蒜苗葉片類胡蘿卜素含量差異不顯著外，其它處理間葉片色素含量的差異均達顯著水平。其中，C處理的葉片葉綠素a、b、a+b及類胡蘿卜素含量最高，分別比對照增加了69.30%、86.89%、85.11%、63.01%，差異極顯著。可見C營養液配方最有利于水培青蒜苗葉片色素的合成，有利于提高光合作用及光能轉換效率。

2.2.2 不同營養液配方對青蒜苗葉片光合特性的影響 由表4可以看出，C處理的葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度均最大，與對照相比分別增加了57.10%、49.54%、11.86%；而胞間C0₂濃度，B處理最高，C處理與之差異不顯著，兩者均極顯著高于對照。因此C處理的青蒜苗葉片光合性能較高，有利于提高其光合速率，促進光合產物的積累。

2.3 不同營養液配方對青蒜苗葉片酶活性的影響

SOD、CAT、POD可以清除體內細胞的活性氧，是保護自由基的主要酶類。由表5可以看出，各處理對葉片SOD、CAT、POD活性的影響相一致，均表現為C處理最高，分別比對照高59.73%、38.38%、70.28%；其次為A處理和B處理；除B處理POD活性與CK差異不顯著外，其他各處理間SOD、CAT、POD活性差異均達顯著水平。可見，C處理的青蒜苗葉片抗氧化酶活性較高，適于青蒜苗生長。

3 結論與討論

水培是利用配制好的營養液為作物提供營養的一種栽培技術，由于植物對養分的需求因種類和生長發育階段不同而有所差異，所以營養液配方也要相應改變。孫宏彥等采用Hoagland營養液配方，調整銨態氮和硝態氮的比例，研究了營養液濃度和氮素形態對二色補血草生長狀況的影響，發現二色補血草在1/2倍標準濃度營養液且等比例混合態氮下生長最好。董曙光等研究了不同營養液配方對水培高羊茅生長的影響，結果發現在霍格蘭營養液培養的高羊茅株高、根系活力和生物量等各項指標均最好。本試驗中C處理的青蒜苗株高、假莖粗、假莖鮮重、葉片鮮重均與對照有顯著差異。這與李風童等在水培風信子中的研究結果相似。

植物進行光合作用的主要器官是葉片，光合作用的重要細胞器是葉綠素。植物葉片中葉綠素含量的高低，不僅會影響植物葉片對光能的吸收，同時也會影響植物葉片的光合強度。金玲探討了不同營養液配方對小白菜的影響，結果顯示葉綠素b、葉綠素a及葉綠素總量都在營養液配方1處理最高，并且與其他處理差異顯著。趙蘭枝等研究了不同營養液配方對彩葉草水培的影響，結果發現A配方的葉綠素含量、光合速率、氣孔導度都較高。與前人的研究結果相似，本試驗中葉綠素、類胡蘿卜素含量、氣孔導度以及凈光和速率都在C處理液中效果最好，這可能與改良營養液中含有較高的氮素和鉀素有關，因此葉片中的葉綠素含量和光合速率均較高。

植物體在自身新陳代謝過程中和受到外界逆境脅迫下，體內就會產生大量活性氧，如不能及時清除這類物質，就會對植物生長發育產生嚴重的迫害，為了維持植物體的正常生長，必須通過抗氧化劑和抗氧化酶系統對活性氧進行清除，才能使植物體內活性氧產生和清除維持動態平衡。胡安生等研究了不同營養液濃度對土人參生理指標的影響，發現營養液培養的土人參葉片中SOD、CAT、POD活性均有不同程度的提高。本試驗結果也表明營養液培養的青蒜苗葉片SOD、CAT、POD活性含量均高于對照。

綜上所述，在水培條件下，改良營養液不僅能提高青蒜苗的形態特性，同時還會增加葉片色素含量，提高光合速率，改善其光合性狀。因此，本試驗結果可為促進青蒜苗生長及產量的增加提供參考依據。endprint