冰菜苗期水培營養液的篩選

周瑾，劉君，黑銀秀，徐蔣來，汪秀媛*

(1.臺州市林業技術推廣總站，浙江 臺州 318000；2.臺州市農業科學研究院，浙江 臺州 318000)

冰菜(MesembryanthemumcrystallinumL.)又名冰葉日中花、非洲冰菜，番杏科日中花屬一年生草本植物，因其葉面和莖上著生有大量冰晶狀顆粒，在太陽照射下反射光線，得名冰菜[1]。冰菜中含有豐富的微量和大量營養元素[2-3]，作為一種具有較高保健功能的蔬菜，在各大酒店以涼拌、生吃為主，值得深入研究和廣泛推廣種植。

水培具有綠色、高效、生長期短等優勢，該栽培方式更適合冰菜采摘、涼拌、生吃。常規營養液配方培養的冰菜冰珠少、商品性差，研究適合冰菜生長且冰珠多的營養液是冰菜水培生產的關鍵環節。但是，目前鮮有人在冰菜水培營養液方面進行研究。

近年來，國內關于冰菜的研究主要集中在栽培技術[4-6]、耐鹽機制[7-10]及種子萌發[11-13]等方面。冰菜具有極強的抗旱性和耐鹽性，是植物耐鹽性研究的模式植物之一。李廣魯等[14]研究表明，冰葉日中花為喜鹽植物，較低質量濃度(200 mmol·L-1氯化鈉)鹽脅迫對冰葉日中花植株生長有一定的促進作用。徐微風等[3]發現，冰菜能在全海水澆灌環境中生長，最適合其生長的海水濃度為20%～40%，60%海水濃度處理下的冰菜未表現出生長抑制。水培非洲冰菜高產栽培最適鹽濃度為0.05 mol·L-1[15]。低濃度的氯化鈉(0.1%、0.3%)處理有利于冰菜植株生長發育[9]。最適合冰菜組培苗生長的氯化鈉濃度為0.9%[16]。

本實驗以日本園試配方為對照，配制了氯化鈉濃度為2 000 mg·L-1的3種營養液，通過不同營養液配方對比試驗，旨在篩選出適宜冰菜生長的營養液配方，以期為水培冰菜生產進一步研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為臺州市農業科學研究院自育冰菜品種TB-1。試驗于2020年2月在臺州市農業科學研究院實驗室光照培養箱內進行，驗證試驗于2021年3月在玻璃溫室內進行。

1.2 營養液配方

試驗設A、B、C營養液配方，以日本園式配方為對照，每個處理3次重復。4種營養液微量元素為通用配方，大量元素配方見表1。

表1 不同營養液配方Table 1 Different nutrient solution formulations 單位：mg·L-1

1.3 栽培方式與管理

試驗于2020年2月20日育苗，待冰菜幼苗長到四葉一心時，將根部洗凈，移栽到72孔穴盤內，穴盤間隔種植，放置到黑色專用水培箱上(圖1)，水培箱放置到光照培養箱內。在整個生長時期，根據試驗設計，水培箱中加入相對應的營養液，同時監測營養液中的pH值和可溶性鹽濃度(EC)。當營養液減少時，及時補充營養液至莖基部下方1 cm處。冰菜生長期間，光照培養箱光照時長16 h、溫度25 ℃，黑暗時長8 h、溫度16 ℃。

圖1 光照培養箱內水培裝置Fig.1 Hydroponic device in a light incubator

重復試驗于2021年2—3月在臺州市農業科學研究院智能溫室內進行，將種子撒播于穴盤中，待幼苗2片真葉時假植到72孔穴盤內，待幼苗長至4片真葉，挑選生長一致的植株洗凈根部基質后，移到水培裝置中。水培裝置下層為藍色聚氯乙烯儲液箱，上層為泡沫板，植株固定于上層泡沫板的定植孔內，不同配方的營養液盛放于獨立的水培箱中，每個處理設3次重復(圖2)。利用電動增氧泵給箱內營養液間歇式(30 min·次-1)供氧。

圖2 溫室內水培裝置Fig.2 Hydroponic installation in the greenhouse

1.4 測量指標

移栽30 d后進行指標測量。每個處理選取3株生長一致的冰菜測定葉片數和單株分枝數。用直尺測量冠幅(植株最寬處的寬度)、根長、葉片長度、葉片寬度，再分別稱其地上部和地下部鮮重，然后置于105～110 ℃恒溫干燥箱中殺青0.5 h，再恒溫至65～75 ℃，繼續烘干，直至恒重，最后分別稱其地上部和地下部干重。

1.5 數據處理

采用Excel和DPS 19.05軟件進行數據統計、分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方物理特性

表2 不同配方營養液物理特性Table 2 Physical properties of nutrient solutions in different formulations

2.2 不同營養液配方對水培冰菜生物量的影響

由表3看出，冰菜幼苗定植30 d后，4種營養液配方之間地上鮮重差異顯著，地下鮮重差異不顯著。配方A的地上干重、地上鮮重、地下干重、地下鮮重、鮮重冠根比達最大，其中地上鮮重和地上干重顯著高于配方B、C、CK。B、C、CK營養液配方之間的地下鮮重、地上干重、地下干重差異不顯著。

表3 不同營養液配方對水培冰菜生物量的影響Table 3 Effect of different nutrient solution formulations on the biomass of Mesembryanthemum crystallinum

2.3 不同營養液配方對水培冰菜形態指標的影響

如圖3所示，側枝越多，葉片越多，側枝數和葉片數呈正比。配方A的葉片數和側枝數最多，顯著多于配方C，和配方B差異不顯著。

柱上無相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。圖4～6同。圖3 不同營養液配方對冰菜形態指標的影響Fig.3 Effect of different nutrient solution formulations on morphological indexes of Mesembryanthemum crystallinum

由圖4可以看出，配方A的葉面積最大，達92.18 cm2，顯著高于B、C、CK。配方C葉面積最小，配方B和CK的葉面積沒有顯著差異。

圖4 營養液配方對冰菜葉面積的影響Fig.4 Effect of different nutrient solution formulations on leaf area of Mesembryanthemum crystallinum

圖5表明，配方CK的冰菜根長最長，其次是配方A，但CK和配方A根長差異不顯著。配方C根長依然是最小。配方A和CK根長顯著大于配方B、C。

圖5 不同營養液配方對冰菜根長的影響Fig.5 Effect of different nutrient solution formulations on root length of Mesembryanthemum crystallinum

圖6可以看出，配方A的冠幅最大，其次是配方B、CK，配方C冠幅最小。配方A與C、CK差異顯著。

圖6 不同營養液配方對冰菜冠幅的影響Fig.6 Effect of different nutrient solution formulations on crown width of Mesembryanthemum crystallinum

綜上，不同營養液配方對冰菜葉面積、根長、冠幅影響較大。A、B、C配方的葉面積、根長、冠幅均表現出A>B>C，A的葉面積和冠幅顯著高于對照，A的葉面積和根長顯著高于B和C。A配方最適合冰菜幼苗的生長，配方C不適合冰菜生長。

2.4 重復試驗驗證

第2年在溫室內進行了驗證試驗，在4種營養液配方中冰菜幼苗在溫室內的生長規律與光照培養箱內相同。

從圖7可以直觀地看出，配方A冰菜幼苗葉片數多、葉片大、冠幅大、根系長、長勢最好，最適合冰菜水培幼苗生長。其次是對照，冰菜幼苗長勢較好。配方C的冰菜幼苗冠幅最小、葉片小、根系短，長勢最差，不適合作為冰菜苗期營養液使用。

圖7 不同營養液配方對冰菜幼苗生長的影響Fig.7 Effects of different nutrient solution formulations on seedling growth of Mesembryanthemum crystallinum

3 結論與討論

無土栽培是現代化農業中最先進的栽培技術[17-18]，能夠配套自動控制的現代農業技術，具有高效、優質、綠色、節水、省肥等優點[19]，而營養液配方又是無土栽培技術體系中的核心部分[20]。

本研究表明，配方A(四水硝酸鈣945 mg·L-1+硝酸鉀809 mg·L-1+磷酸二氫銨77 mg·L-1+磷酸氫二銨88 mg·L-1+七水硫酸鎂493 mg·L-1+氯化鈉2 000 mg·L-1)中生長的冰菜側枝多、葉片數多且大、冠幅大、根系長、長勢最好，配方A最適合冰菜水培幼苗生長。其次是對照的日本園式配方，冰菜幼苗長勢較好。配方C的冰菜幼苗葉片小、根系短、根量少，長勢最差，不適合作為冰菜苗期營養液使用。本實驗通過水培試驗得到了冰菜苗期適合的營養液配方，下一步試驗篩選出適合水培冰菜生長期的營養液配方。

本試驗3種自配的營養液配方中都添加了0.001 mol·L-1(NH4)2HPO4，而(NH4)2HPO4溶液是堿性的，所以A、B、C配方的pH值達到7以上，顯著高于對照。冰菜在pH值7以上的營養液中生長并未表現出抑制。

在本實驗中A、B、C配方都添加了相同濃度2 000 mg·L-1氯化鈉，該濃度與劉慧穎等[9，15]的研究結果相近，導致營養液中總含鹽量和EC值顯著高于CK，而且添加氯化鈉的營養液配方的冰菜幼苗冰珠變大，該結果與李慧霞等[15]研究結果相同。但本文添加的0.2%的氯化鈉低于李廣魯等[14，16]研究結果，這可能是基質培、組培與水培的栽培方式不同導致。接下來將進一步細化試驗方案，篩選出適合冰菜不同生長階段的營養液的鹽分濃度。