密植切割再生對海南越夏水培生菜生理生長的影響

劉婭 陳艷麗 付亞男 曾麗萍 王旭 朱國鵬

摘要：以9個不同類型的生菜為試材，采用密植的方法進行越夏切割再生水培，觀測了切割再生對不同類型生菜的形態、品質、生理及再生能力與產量等指標的影響。結果表明，直立型生菜和奶油型生菜形態指標表現最好;從生理和品質指標來看，以直立型生菜表現最佳，其次為奶油生菜與軟尾生菜;從切割再生能力及產量來看，以直立型生菜、奶油生菜表現最佳，可以連續切割3次以上，每m²產量分別達到5.160、4.796kg。綜合各指標來看，采用密植的方法對越夏水培生菜進行切割再生栽培，可以提高生菜在高溫季節的復種指數，提高單產;適宜在海南地區進行切割再生栽培的越夏水培生菜類型是直立型生菜和奶油生菜。

關鍵詞：生菜;水培;密植;切割再生;生理生長;熱帶地區

生菜（Lacwca sativa L.）屬萵苣屬（Lactuca）一年生或二年生草本作物，性喜冷涼，不耐高溫。生菜產品器官形成的最適宜溫度為11～18℃，海南全省6-10月的平均溫度為27.5℃，高溫成為夏季生菜生產的主要限制因子。高麗紅等在研究水培生菜切割再生技術時發現，生菜可以利用前茬龐大根系的吸收、合成能力緩解其地上部的高溫傷害，而且生菜生長強勁，不需緩苗，縮短了水培生菜的生育周期，不僅可以省工、省種，而且可以1茬多收。日本千葉大學的丸尾達教授多年來一直致力于葉菜的切割再生體系研究，甚至為水培葉菜‘Baby Leaf切割再生研制了專門的切割機[8]，并使得多數葉菜切割的茬次達到3茬以上。而國內自高麗紅等的報道之后，關于葉菜的切割再生研究很少。

筆者在前人研究的基礎上，對9個不同類型生菜采用密植的方法進行越夏切割再生水培，旨在通過研究切割再生對不同類型生菜的形態、品質、生理及再生能力與產量等指標的影響，找出適合在海南進行越夏切割再生水培生產的生菜類型，為喜冷涼生菜在熱帶地區的越夏栽培提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

參試的生菜材料有9份，詳見表1。

1.2 方法

試驗于2015-2016年7-10月在海南大學海甸校區農科實驗教學基地的連棟鋸齒型溫室中進行，每個類型生菜種子用0.2%（ω）的KNO₃溶液浸種8h，然后移至17℃的恒溫環境中催芽2d，播種于3cm深的海綿塊上，在2片子葉展開之前用清水澆灌，之后用1/4濃度的日本園試配方澆灌至2-3片真葉展開。然后將幼苗按照5.5cm×5.5cm的種植密度定植于DRF滲吸式水培系統中（營養液為1/2濃度的日本園試配方營養液，液面波動范圍在3～6cm之間，海綿育苗塊的四周裹上一層薄的親水性的無紡布）。

試驗采用隨機區組設計，3次重復，每重復144株。每個類型的生菜在營養液中定植生長12d后采收切割，間隔12d后進行第1茬再生苗的采收切割，再間隔15d后進行第2茬再生苗的采收切割，每次采收切割時對相應茬次的生菜進行形態、品質和生理指標的測定，切割時采用留生長點平切的方法，留茬高度為2～3cm，基部留2片基生老葉。

1.3 試驗測定項目及方法

栽培環境溫度用HIOKI-TR-72Ui型自動溫濕度記錄儀每隔30min自動記錄1次，每次切割采收后測定植株各項生理指標，其中植株的葉片數以葉片展開為準開始計數，植株的鮮質量用1/1000天平稱量，然后將鮮樣在烘干箱中經105℃殺青15min后于75℃烘至恒重，用1/10000電子天平稱量干質量。葉色值用SPAD-502儀器測定;根系活力用TTC染色法測定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定;硝態氮含量采用水楊酸法測定;可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定;維生素C含量采用改進碘量法測定;切割率/%=達到切割標準的生菜株數/生菜總株數×100。采用DPS7.05 Duncan新復極差法對數據進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 割栽培環境溫度統計

從表2可以看出，試驗期間生菜所處的生長環境溫度已經超出其最適宜的生長溫度，屬于高溫栽培。日夜的最低溫度之間沒有差異，日夜的最高溫度之間相差7.7℃，日夜的總平均溫度相差2.9℃，日夜最高最低溫度之間相差17℃。雖然不同階段的日均溫度差異不大，但是前期夜均溫度高于后期。

2.2 密植條件下不同類型生菜實生苗和再生苗的形態指標

由表3-5可以看出，密植條件下實生苗切割后，各類型的生菜再生苗的葉片數均有所增加，從表3密植條件下生菜的實生苗形態指標來看，2、3、5、9號表現較好，而3、4、6、7、8號品種的實生苗幾乎不抽薹。在不抽薹的生菜類型中，以3號和8號的單株鮮質量最大;由表4密植條件下水培生菜第1茬再生苗的形態指標來看，2、8、9號表現最優，其次是3號;由表5密植條件下水培生菜第2茬再生苗的形態指標可以看出，2、3、8號表現最優，其次是9號。各類型的生菜中，2、3、6、8、9號的生菜2次切割后地上部鮮質量均表現不同程度的增加，相對實生苗增加尤為明顯的類型為2號、3號和8號。

2.3 密植條件下不同類型水培生菜不同茬次切割率及3茬總產量

由表6可以看出，綜合2茬再生苗的切割率來看，8號2茬再生苗的切割率比較高而且穩定，其次是3號。在第1茬實生苗中，5號生菜的平均產量最高，9號、3號、2號生菜的平均產量次之;2茬再生苗總產量3號表現最佳，2茬再生苗總產量達到了4.31kg·m^-2，8號次之;總產量以3號生菜的最高，為5.61kg·m^-2，8號次之。綜合整個切割栽培過程3茬單位面積耐切割能力和產量綜合指標，3號表現最佳，其次是8號。

2.4 密植條件下不同類型生菜實生苗和再生苗的生理和品質指標

由表7～9可以看出，密植條件下實生苗切割后，各類型生菜的根系活力整體表現呈下降趨勢，其他指標（表7水培生菜的實生苗生理和品質指標）以7、8、9號表現最佳，其次是2、3號。由表8水培生菜切割后再生苗第1茬生理和品質指標來看，以7、1、3號表現較好，其次是9、8、4號。由表9水培生菜再生苗第2茬的生理和品質指標來看，3號與4號表現最優，其次是8號與9號。

3 討論

由本試驗結果可以看出，試驗后期各類型生菜的根系活力均出現大幅下降，而且觀察到部分不耐切割的生菜根系出現了不同程度的變黃變褐和爛根現象。前人研究表明，在根際高溫脅迫下，蔬菜作物生長明顯受抑制，葉片少而小，根系變暗褐變黑。整個試驗期環境平均溫度為28.9℃，白天最高溫度達到40.2℃，而溫室內液溫與氣溫呈正相關。因此，高溫是水培生菜根系褐變并出現爛根現象的主要原因之一。

同時，植物是一個整體協調的生命系統，地上部的切割勢必對地下部根系生長及其活力造成影響。根系與地上部之間存在一定的相關關系。關于牧草劉割的研究表明，劉割會對牧草地下部根系形態和生理活性產生一定影響，導致根系形態指標明顯降低，植物根系活力也顯著下降。在同一作物不同器官之間，有著緊密的物質運轉“源一庫”關系，并使地上部與地下部的比值不斷變動。

雖然關于植物地上部分補償性生長是否以減少根系生物量為代價還沒有一致的結論。但相關研究表明，植物地上部分補償性生長均是以減少對根系生物量或其分配比例為代價，而將生物量優先分配到地上部分來實現的。Coughnour等研究發現，放牧減少了牧草根的生長和生物量，Dormmar等的研究結果則表明，植物的地下生物量隨放牧強度的增加而減少。另外，果樹上的研究結果表明，地上部修剪導致蘋果根系生長量減小。因此，水培生菜再生苗根系的變化與地上植株、碳水化合物含量是息息相關的，切割造成了地上部分葉片的損失，不但減少了碳水化合物的合成量，而且減少了碳水化合物向根系的轉運及分配，根系由于得不到充足的養分進行正常生長發育，導致部分根系變褐或腐爛，甚至死亡，這是水培生菜在遭受切割脅迫后通過減少根系生物量來實現補償生長的結果。

筆者用密植的方法進行水培生菜的切割再生生產，在縮短生菜生育期的基礎上，加大種植密度，并進行連續多茬切割采收，在縮短生菜生育期的基礎上，提高了產量和商品性。在定植后40d左右的時間內，可以連續采收3茬，并且3號和8號生菜每m²產量可分別達到5.61、4.80kg，667m²產量可達2500kg以上，平均每13d可以收獲800kg以上，遠遠超過了前人用斜切法割掉生長點再培育基部側芽進行再生苗水培生產的產量————每20d收獲400kg。這對于夏秋淡季主要依賴長距離運輸供給蔬菜的海南島來說，具有重要的理論和實踐意義。

4 結論

綜合密植條件下各類型水培生菜在切割再生水培過程中各茬平均產量及3茬總產量，‘普瑞F1意大利直立生菜（散葉直立型生菜）表現最佳，‘奶油生菜（奶油型生菜）和‘四季九江玻璃生菜（玻璃生菜）次之，表現為再生能力強，豐產性高，可以連續切割3次以上，從各類型生菜實生苗和再生苗的生理、品質指標來看，以‘紫羅馬生菜（散葉紫羅馬生菜）整體最優，‘奶油生菜（奶油型生菜）、‘香港軟尾生菜（軟尾生菜）、‘普瑞F1意大利直立生菜（散葉直立型生菜）整體次之，但是‘紫羅馬生菜（散葉紫羅馬生菜）不耐切割，‘香港軟尾生菜（軟尾生菜）的單位面積產量不高。

綜合各類型生菜在3茬水培過程中的各項指標，采用密植的方法進行生菜越夏切割再生水培可以提高不同類型生菜在高溫季節的復種指數，實現一種多收，省工、省種。并且在參試的試驗材料中，‘普瑞F1意大利直立生菜（散葉直立型生菜）和‘奶油生菜（奶油型生菜）較耐切割，再生能力強，適合進行海南越夏生菜的切割再生水培生產。