不同季節(jié)水培生菜適宜定植密度的研究

李 蔚，李新旭，雷喜紅*，祝 寧

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2.北京市昌平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102200）

生菜（Lactuck sativavar.crispa）為菊科萵苣屬一、二年生草本植物，又名葉用萵苣，原產(chǎn)于地中海地區(qū)，因其具有營養(yǎng)價值豐富、生長整齊、生育期短、商品性好等特點(diǎn)，已成為工廠化生產(chǎn)水培系統(tǒng)中的模式作物[1-2]。水培生菜用營養(yǎng)液代替土壤作為栽培介質(zhì)，克服了土地的各種限制，如連作障礙、土壤鹽分累積等問題[3-5]，擴(kuò)展了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間，通過營養(yǎng)液組分、溫光等環(huán)境條件的一體化調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了自動化和標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)了其產(chǎn)量的提高和功能性養(yǎng)分的積累[6]。

水培生菜合理的定植密度是取得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，有研究[7-9]認(rèn)為，適宜的種植密度對植株性狀及葉片光合速率有調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而對產(chǎn)量及品質(zhì)性狀產(chǎn)生顯著影響，對植物工廠內(nèi)全人工光控制條件下生菜的適宜種植密度已有報道[10]，但對自然光條件下水培生菜的適宜種植密度鮮有研究。目前北京市水培生菜的定植密度為24～25株/m2[11]，夏季氣溫升高導(dǎo)致其根系衰老加速，抑制水分、養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響光合作用[4,12]，導(dǎo)致出現(xiàn)抽薹、焦邊、黃化等現(xiàn)象[13]。為了合理利用空間，可適當(dāng)調(diào)整定植密度，因此研究不同季節(jié)水培生菜適宜的定植密度尤為重要，本試驗(yàn)以自然光條件下水培生菜為研究對象，分析不同季節(jié)種植密度對生菜產(chǎn)量、可溶性糖、VC等指標(biāo)的影響，以期在生產(chǎn)實(shí)踐中為北京生菜優(yōu)質(zhì)高效栽培提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種選用荷蘭瑞克斯旺公司生產(chǎn)的奶油生菜“富蘭德里”。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)6個處理，隨機(jī)區(qū)組排列，不設(shè)置重復(fù)，試驗(yàn)區(qū)總面積60 m2。處理1—6定植密度依次為20、25、30、35、40、45株/m2，以25株/m2處理作為對照。

試驗(yàn)在北京市昌平區(qū)小湯山農(nóng)業(yè)科技展示園水培葉菜溫室中進(jìn)行，栽培方法選用深液流水培法，統(tǒng)一采用漂浮板種植，用相同配比的營養(yǎng)液通過循環(huán)供液提供營養(yǎng)物質(zhì)與水分。

1.2.2 田間管理

采用海綿育苗，為研究4月及7月定植密度，安排2個茬口播種，第1個茬口為3月2日播種，4月1日定植，定植30 d采收；第2個茬口為6月1日播種，7月1日定植，定植25 d采收。生菜幼苗長出4～5片真葉時，選用長勢較均勻的植株，按照設(shè)計(jì)方法定植幼苗。

1.2.3 指標(biāo)測定

1.2.3.1 溫室內(nèi)溫度監(jiān)測 通過溫度傳感器持續(xù)監(jiān)測定植后溫室內(nèi)的氣溫。

1.2.3.2 長勢及產(chǎn)量測定 每個處理利用5點(diǎn)取樣法取5個樣本測量單株質(zhì)量、葉片數(shù)、開展度、主根長、根質(zhì)量，根據(jù)產(chǎn)品收獲量折算產(chǎn)量。

1.2.3.3 品質(zhì)測定 VC含量測定采用改良2,6-二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同季節(jié)溫度情況

為了監(jiān)測不同季節(jié)溫室內(nèi)溫度情況及植株生長狀態(tài)，春季天氣以4月為代表，夏季天氣以7月為代表，通過傳感器監(jiān)測到4月溫室內(nèi)平均溫度為18.5 ℃，7月溫室內(nèi)平均溫度25.8 ℃，比4月上升7.3 ℃（圖1）。

2.2 不同定植密度對生菜生長狀態(tài)的影響

由表1可以看出，對比4月的長勢，7月環(huán)境條件下，各個密度處理的植株主根長、葉片數(shù)及展幅均下降。4月定植，不同密度植株的主根長無顯著變化，葉片數(shù)及展幅隨著密度的增加呈減少的趨勢，定植密度為45株/m2時植株葉片數(shù)顯著降低，較對照減少3.3片。7月定植，不同密度植株的葉片數(shù)差異不顯著，定植密度為45株/m2的植株主根長顯著降低，且展幅最小。

2.3 不同定植密度對生菜產(chǎn)量的影響

由表2可以看出，隨著密度的增加，采收時生菜的單株質(zhì)量顯著降低，植株質(zhì)量的降低主要體現(xiàn)在葉片質(zhì)量即地上部質(zhì)量隨著密度的增加而逐步降低，根質(zhì)量變化不顯著。對比4月植株的單株質(zhì)量、地上部質(zhì)量、根質(zhì)量及產(chǎn)量，7月環(huán)境條件下，相同密度處理植株各指標(biāo)均下降。

4月定植，除20株/m2密度的植株單株質(zhì)量、地上部質(zhì)量與對照組差異不顯著外，其余處理均顯著低于對照，45株/m2密度的植株單株質(zhì)量及地上部質(zhì)量僅為100.21 g及90.10 g，分別為對照組質(zhì)量的55.5%及53.1%；在產(chǎn)量方面，隨著密度的增加，單株質(zhì)量逐步降低，30株/m2及以上密度生菜產(chǎn)量與對照差異不顯著，但20株/m2密度的產(chǎn)量顯著低于其他處理。

7月定植，20、30株/m2密度的植株單株質(zhì)量與對照組差異不顯著，高于30株/m2密度的植株單株質(zhì)量顯著降低，45株/m2密度的植株單株質(zhì)量僅為85.60 g，為對照組的54.1%；在地上部質(zhì)量方面，除20株/m2密度的植株與對照差異不顯著外，其他處理地上部質(zhì)量均顯著低于對照，并隨著密度的增加而逐步降低；在產(chǎn)量方面，隨著密度的增加，產(chǎn)量呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢，20株/m2密度的產(chǎn)量顯著低于其他處理，其他各處理間差異不顯著，以30株/m2處理產(chǎn)量最高。

2.4 不同定植密度對生菜品質(zhì)的影響

由表3可以看出，水培生菜的VC、可溶性糖含量與定植密度呈負(fù)相關(guān)性，即隨著定植密度的增加，VC、可溶性糖含量均呈現(xiàn)逐步下降的趨勢。4月定植，對照組生菜VC含量為133.00 mg/kg，可溶性糖含量為13.70 mg/g；密度為20、30株/m2時，VC含量及可溶性糖含量與對照差異不顯著；當(dāng)密度為35株/m2及以上時，VC含量及可溶性糖含量顯著降低，品質(zhì)下降明顯。7月定植，密度為20、30株/m2時，VC含量與對照差異不顯著，當(dāng)密度為35株/m2及以上時，VC含量顯著降低；密度為20、30、35株/m2時，可溶性糖含量與對照差異不顯著，當(dāng)密度為40株/m2及以上時，可溶性糖含量顯著降低。

3 結(jié)論與討論

李春梅等[14]對壬生菜最佳種植密度研究發(fā)現(xiàn)，隨著密度的降低，葉片數(shù)、開展度、可溶性蛋白、可溶性糖和VC含量不斷提高，與本研究結(jié)果一致。此外有研究表明[15-18]，在一定范圍內(nèi)，隨著種植密度的增大，產(chǎn)量呈增加趨勢，但是密度超過一定的閾值就會對產(chǎn)量的增加產(chǎn)生負(fù)面的影響，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著密度的增加，單株質(zhì)量、地上部質(zhì)量及展幅逐步降低，產(chǎn)量呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢，產(chǎn)量的降低主要體現(xiàn)在葉片質(zhì)量的降低及葉片變薄上，這與孟憲敏等[9]研究的高密度處理導(dǎo)致株間遮光嚴(yán)重，尤其是引起下層葉片光合速率降低，進(jìn)而導(dǎo)致黃瓜單株產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)降低的結(jié)果一致。此外，隨著密度的增加，植株展幅也呈下降趨勢，有研究表明[19-21]植株會隨密度變化，表現(xiàn)出不同的株型結(jié)構(gòu)，但當(dāng)密度在一定范圍內(nèi)時，作物會表現(xiàn)出較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，關(guān)于株型及密度的關(guān)系可進(jìn)行進(jìn)一步研究。

表1 不同定植密度生菜的長勢情況

本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溫度的增加，植株的葉片數(shù)、單株質(zhì)量、展幅等指標(biāo)均下降，故相同密度條件下，7月產(chǎn)量較4月產(chǎn)量下降。隨著密度的增加，植株的單株質(zhì)量、葉片數(shù)、展幅及VC、可溶性糖含量均有所降低。綜合因素考慮，生菜種植密度過大或過小都不利于生菜產(chǎn)量和品質(zhì)的形成，結(jié)合長勢、產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)，4月定植，適宜的密度為25株/m2，該密度條件下，植株產(chǎn)量最高，VC、可溶性糖含量較高，可節(jié)省種子及用工成本，能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；7月定植，適宜的密度為30株/m2，該密度條件下，植株長勢較強(qiáng)，產(chǎn)量最高，VC、可溶性糖含量較對照雖有降低，但不顯著。此外，該試驗(yàn)主要進(jìn)行4月及7月的密度研究，根據(jù)溫室的溫度狀況，初步確定春秋季節(jié)定植密度按4月進(jìn)行，夏季定植密度按7月進(jìn)行，全年不同月份定植密度試驗(yàn)將在下一步繼續(xù)開展。

表2 不同定植密度生菜產(chǎn)量情況