不同營養液配方對陽臺水培黃瓜的影響

梁崢 楚曉真 黃文 陳曼 郭競 盧欽燦 龔攀

摘? ? 要： 以‘戴多星黃瓜為試材，系統研究了7種不同營養液配方T1～T7對陽臺水培黃瓜生長的影響，通過測定黃瓜的株高、莖粗、SPAD值、產量、可溶性固形物含量和維生素C等指標，初步篩選和評價出適合陽臺水培黃瓜的最佳營養液配方。結果表明：使用T7營養液配方水培黃瓜可以顯著提高葉面積，達到429.25 cm2;SPAD值增至47.08;結瓜數14個、單瓜質量65.08 g和單株產量889.34 g、維生素C含量145.68 mg·kg-1和可溶性固形物含量4.24%。與其他配方相比，T7增幅差異顯著，可作為陽臺上水培黃瓜的最佳營養液配方。

關鍵詞： 黃瓜;陽臺;水培;生長指標;產量;營養液配方

中圖分類號：S642.2? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：1673-2871（2020）04-033-05

Abstract： A cucumber variety ‘Deltastar was used as material inthis paper， the effects of seven different nutrient solution formulas T1-T7 on the growth of ‘Deltastar cucumber in hydroponic culture was studied， the plant height， stem diameter， SPAD value， yield， soluble solid content and vitamin C were investigated， the optimal nutrient solution formula for hydroponic culture on balcony was preliminarily selected and evaluated. The results showed that the leaf area， SPAD， number of fruit， weight， yield， vitamin C content and soluble solid content of cucumber were increased to 429.25 cm2， 47.08， 14，65.08 g， 889.34 g， 145.68 mg·kg-1 and 4.24%， respectively. Compared with other formulas， the physiological and biochemical index of cucumber under T7 increased significantly， which could be used as the best nutrient solution formula for cucumber hydroponics on the balcony.

Key words： Cucumber; Balcony; Hydroponic; Growth index; Yield; Nutrient solution

近年來，陽臺蔬菜受到大眾的關注和追捧，然而利用陽臺種植蔬菜技術目前不完善，尚待進一步的研究和開發[1-9]。在陽臺上種植黃瓜，需要依賴于盆栽容器、氧泵循環系統、合適的基質和營養液等，因此研發高效合理的技術體系是關鍵[9-12]。針對特定植物的配套營養液配方，決定了種植蔬菜的長勢、產量和品質等，成為關鍵影響因素。近年來，針對營養元素種類、不同配比、不同激素等的研究非常多[13-15]，為筆者開展黃瓜陽臺水培種植技術提供了依據和便利。王曉會等[16]研究了在營養液栽培條件下，鉀元素對黃瓜幼苗生物量、可溶性糖含量、淀粉含量的影響。牛麗紅等[17]認為適當的增施鉀肥有利于改善黃瓜的植株生長狀況，促進了溫室黃瓜根、莖、葉的鮮質量與干質量。馬存金等[18]認為在低添加量（0～2.00%）下，鎂元素的添加促進了辣椒的生長發育及產量和品質的提升。 劉世亮等[19]認為煙草全株體內氮、磷、鉀、鈣、錳積累量隨著營養液中鎂水平的提高的變化趨勢是一致的， 營養液中鎂濃度低于40 mg· L-1時， 煙草全株體內氮、磷、鉀、鈣、錳積累量與營養液中鎂水平呈正相關關系，鎂含量的增加能夠增加煙草葉片內的礦物質含量。 吳一群等[20]認為缺鎂會促進鎂元素向上移動;缺鎂顯著降低果實的產量和品質。鉀、鎂元素在蔬菜產品質量和品質中有著重要的作用，水培營養液EC值對水培黃瓜生長有著重要的影響，在一定范圍內，EC值越大、黃瓜生長越好。水培黃瓜常采用的營養液配方Hoagland配方、荷蘭配方、日本園試、山崎、華南、copper存在著鉀、鎂元素含量較低，可能影響黃瓜產量及品質，鄭州市蔬菜研究所無土栽培課題通過調整鉀、鎂的含量，增大鹽分濃度，在陽臺上進行營養液配方對黃瓜生長發育的影響試驗，測試黃瓜產量、黃瓜果實的維生素C和可溶性固形物含量。筆者采用營養液添加法在陽臺上進行不同營養液配方水培黃瓜，控制室內環境相同、營養液的溶氧量和濃度管理一致的條件下，通過研究不同營養液配方對水培黃瓜生長發育的影響，以期篩選出最佳的水培黃瓜營養液配方，為陽臺蔬菜種植提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃瓜品種為‘戴多星（荷蘭瑞克斯旺（中國）種子有限公司）。

1.2 方法

試驗在鄭州市蔬菜研究發展中心模擬陽臺內進行，采用水培箱靜止法水培黃瓜。試驗于2018年3月10日播種，播種前黃瓜進行催芽，待出芽后播種在50孔的育苗穴盤，使用商品育苗基質育苗。育苗技術參考前人的結果，并進行完善和改進，具體如下[21-23]：待苗齡2葉1心洗凈根部基質進行水培分苗，苗期各配方的營養液濃度為1.5倍劑量，2018年4月2日定植在水培箱中。生長期間營養液的濃度在2.5倍劑量，每周添加1～3次營養液，使營養液液面離水培定植板3～5 cm，生育期內使用增氧泵增加營養液溶氧量，使用定時儀控制，每天增氧4次，間隔3 h，每次5 min。使用磷酸調節pH值，pH值5.8～6.5。

設置7個營養液配方（具體含量見表1）處理，營養液中的微量元素用量采用通用配方（表2）[24]，每個處理種植2個水培箱，水培箱為鄭州市蔬菜研究所專利產品，家庭式蔬菜水培箱，專利號：ZL 20072009 2232.X水培箱的規格為400 mm×500 mm×150 mm，每個水培箱定植黃瓜4株，每個處理3次重復，采用完全隨機區組設計，5月10日測定黃瓜生長指標，根瓜及時采收，每次采收后統計產量。

1.3 測定項目和方法

生長中期測定黃瓜植株的株高、葉片數、第1莖節的莖粗（莖周長）、最大葉的葉長和葉寬，葉寬測定葉片的肩寬，葉長測定從葉片的基部到葉尖的距離，最大葉面積運用線性回歸方程計算：y=0.743 0×葉長×葉寬[25]。利用SPAD-502葉綠素測定儀測定黃瓜第7片葉的SPAD值[26]，當瓜長達到15～18 cm，直徑達2～3 cm時采收，黃瓜單株產量為所有采收瓜質量總和，每次收獲后測定瓜質量統計各處理的產量，統計每株的結瓜數。選取第3次收獲黃瓜果實的維生素C和可溶性固形物含量等品質指標，維生素C采用2，6—二氯酚靛酚比色法，可溶性固形物含量取汁液用折射儀Pocket.PAL-1（日本株式會社）測定。

數據采用Excel 2007處理，采用SPSS 13.0單因素重復試驗進方差分析和SNK差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方對黃瓜的生長指標的影響

從表3中可以看出，不同的營養液配方對黃瓜生長的影響不同。在黃瓜的株高方面，T6和T7的株高分別是147.14 cm和143.63 cm，與其他處理間有顯著差異，T2的株高最低為118.25 cm。植物的莖粗是反映生長狀況的重要指標，由表中可以看出，莖粗T6的最大，為3.87 cm，T2莖粗最小，為3.33 cm。T6的葉片數最大，為19片葉，與T2、T4和T5沒有顯著差異，與T3有顯著差異，T3最低，為16片葉。T3和T7的葉長最大，為23.11 cm與其他處理有顯著差異。T7的葉寬最大，為25.07 cm，與其他處理有顯著差異。T7的葉面積最大，為429.25 cm2，與其他處理差異顯著，T4的葉面積最小，為298.01 cm2。T7的SPAD值最大為47.08，與其他處理差異顯著，T4的SPAD值最小為32.83。

2.2 不同營養液配方對黃瓜的產量的影響

從表4可以看出，T7的結瓜數最多，平均每株達14個，與其他處理的結瓜數有顯著差異，其余各處理的結瓜數之間沒有顯著差異，T3的結瓜數最少，平均每株11個。T7的單株產量最高，平均每株產瓜889.34 g，與其他處理單株產瓜差異顯著，T3的單株產量最少，為每株628.64 g。T7的單瓜質量最大，平均每個黃瓜65.08 g，與其他處理差異顯著，T3的單瓜質量最小，平均每個黃瓜55.51 g。

2.3 不同營養液配方對黃瓜的品質的影響

由表5可知，T7的可溶性固形物最高達到4.24%與其他處理差異顯著，T1的可溶性固形物最低為3.55%。維生素C含量T7的最高為145.68 mg·kg-1，與其他處理差異顯著，T3的維生素C含量最低為132.19 mg·kg-1。

3 討論與結論

影響陽臺水培黃瓜生長的環境因素有很多（室內環境的溫度、濕度、光照強度等）。在家庭陽臺這種亞適宜溫光環境下[27]水培黃瓜技術難度比較大，除了光照、室內溫濕度等環境的影響，最主要的是水培的營養液配方、濃度、氧氣等的考慮。本試驗考慮水培黃瓜根系的氧氣供應條件也是水培技術的關鍵，水培條件下，黃瓜比番茄的根際低氧耐性要低[28]，利用加氧泵向營養液中充氧和定植板距營養液的液面保持3～5 cm的距離，在水培黃瓜整個生育期內，黃瓜生長良好，沒有出現根系缺氧現象。本試驗在苗期采用1.5倍劑量，生長中期采用2.5倍劑量，結瓜期采用3.5倍劑量的濃度管理。

Kim等[29]研究認為，黃瓜葉片的SPAD值與葉面積顯著的相關性，和葉片含氮量顯著相關[30]，本試驗中T7的SPAD值最高，葉面積也最大，這與營養液配方中N含量最高和NO-3-N：NH+4-N的比例為16∶1.5是有一定相關性的。氮素是影響黃瓜產量品質及葉綠素含量的主要限制因子，杜永臣等[31]、壽森炎等[32]認為適量的銨態氮促進葉綠素的積累，促進黃瓜的生長和發育。適量施氮明顯增產，而施氮過量則會降低產量。

K能夠促進光合作用產物向貯藏器官中運輸，增加庫的貯存，在黃瓜進入結瓜期，瓜生長需要大量的鉀，促進植株對其他礦質養分的主動吸收以及對光合產物的運轉[33]，宋夏夏等[34]研究施氮量與施鉀量的有正交互作用對黃瓜產量有顯著影響，本試驗研究結果與前人研究的結果有相似之處，鄭州市蔬菜研究所研制的營養液配方中其N、K的含量為17.5 mmol·L-1和10 mmol·L-1，NO-3-N與NH+4-N的比例為16∶1.5，綜合分析各處理植株的株高、莖粗、葉面積及產量可知，T7即鄭州市蔬菜研究所自行研制的營養液配方最適合陽臺水培黃瓜的生長，在這個處理下水培黃瓜的生長指標、產量及維生素C和可溶性固形物含量均最好。

馬萬征等[35]研究了不同電導率對溫室黃瓜生長發育的影響，認為營養液電導率和黃瓜植株生長狀況成一定的線性關系，電導率越大，黃瓜生長發育越好。楊青松[36]等研究了不同營養液濃度對溫室黃瓜生長發育的影響，認為在達到黃瓜作物營養液濃度臨界之前，增加營養液濃度可以較好地促進黃瓜的生長發育，有利于提高溫室黃瓜的產量。本試驗在陽臺上進行了營養液配方對黃瓜生長發育的影響，通過調整鎂、鉀的含量，增大鹽分濃度，可增加黃瓜產量，這與前人研究結論是一致的，但在陽臺上，營養液中鈣、鎂、鉀的含量達到何值時，黃瓜產量不會再增加，還待于進一步的研究。

鎂是植物生長所必需的中量元素之一， 其最重要的生理功能是作為葉綠素的中心原子影響植物光合作用[37]。段法堯等[38]、丁玉川等[39]研究了鎂對甘藍產量和品質的影響，認為鎂可提高蔬菜中的維生素C、可溶性糖等的含量，對蔬菜品質有明顯改善。 朱常安等[40]認為適當控制灌水量和施氮量、增加施鎂量和施鉀量對黃瓜綜合營養品質的提高具有積極作用。本試驗中鄭州市蔬菜研究所自配營養液中適量增加了鉀、鎂的用量，水培黃瓜的維生素C和可溶性固形物含量提高，這與前人通過加施鉀肥、鎂肥，提高了蔬菜品質的結論一致。

鄭州市蔬菜研究所自行研制的T7營養液配方，水培黃瓜可以顯著提高葉面積，達到429.25 cm2;SPAD增至47.08;結瓜數14個、單瓜質量65.08 g和單株產量889.34 g、維生素C含量145.68 mg·kg-1和可溶性固形物4.24%。與其他配方相比，T7增幅差異顯著，可作為陽臺上水培黃瓜的最佳營養液配方。在營養液里添加其他微量元素，用于陽臺水培蔬菜，提高蔬菜品質或蔬菜保健功能，有待于進一步研究。

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