不同濃度營養液對溫室黃瓜生長發育的影響

姚發展 馬萬敏 圣冬冬 汪凱 鮑起 馬萬征??

(1.安徽科技學院城建與環境學院，安徽鳳陽 233100；2.青島市開發區農機監理管理站，山東青島 266555)お

摘要

［目的］ 確定溫室黃瓜在珍珠巖栽培條件下營養液的最適澆灌量。［方法］在智能溫室條件下，以袋裝珍珠巖為營養液載體，采用營養添加法，即將每種化學試劑放在一個營養液罐中按照一定的比例設置4個處理：T1，

1∶200；T2，1∶100；T3，1∶50；T4，1∶30供給作物，以滿足作物生長需要，研究不同濃度營養液長期澆灌處理黃瓜植株對其生長發育的影響。［結果］對比T1、T2、T3、T4各時期植株的根、莖、葉、果的鮮干重可知，T3處理黃瓜植株生長狀態最優。［結論］霍格蘭營養液稀釋50倍為智能溫室黃瓜無土栽培的最優施肥方式。

關鍵詞 溫室;黃瓜;干質量;營養液濃度

中圖分類號 SB642.2文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2014）19-06181-03

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Effects of Different Nutrient Solution Concentration on Greenhouse Cucumber Growth and Development

YAO Fa瞶han, MA Wan瞶heng et al

(College of Urban Construction and Environment, Anhui Science and Technology University, Fengyang, Anhui 233100)

Abstract ［Objective］ The aim was to determine the greenhouse cucumber nutrient solution of the optimal water amount under the culture condition of perlite and build a model based on the greenhouse crop growth model and the transpiration of nutrient supply management system. ［Method］ This experiment is under the condition of greenhouses, bags pearlite as the carrier of nutrient solution, the added value method is adopted: the each chemical reagents in a nutrient solution tank according to certain proportion set four processing: T1：1∶200,T2：1∶100,T3：1∶50,T4：1∶30 to supply of crops, to meet the growing needs, to research the growth and development of cucumber plants in which different concentration nutrient solution long瞭erm water treatment. ［Result］ Research shows that thought contrasting T1, T2, T3, T4 of the plant root, stem, leaf, fruit fresh dry weight available T3 cucumber plant growth condition is the optimal approach. ［Conclusion］ The optimum fertilization mode of greenhouse cucumber soilless cultivation is 1∶50.

Key wordsGreenhouse; Cucumber; Dry weight; Nutrient solution concentration

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基金項目 安徽科技學院青年科學研究基金項目（ZRC2013343）；安徽省高校省級自然科學研究項目（KJ2013Z056）；安徽省科技攻關計劃重大項目（1301031030）；安徽省省級大學生創新創業訓練計劃項目（AH201310879062）；安徽科技學院大學生創新創業訓練計劃項目。

作者簡介

姚發展（1991-），男，安徽安慶人，本科生，專業：農業資源與環境。*通訊作者，助理實驗師，碩士，從事現代設施農業與環境控制技術研究。

收稿日期 20140609

溫室黃瓜的生長發育受到環境因素、生長因素等諸多因素的影響。營養因子是生長因素的重要指標之一，而且是溫室黃瓜產量保證的重要因素，對生產經濟效益的具有決定作用。目前，我國關于無土栽培不同蔬菜的研究為進行無土培育提出了不同的營養液配方與濃度［1-2］。李邵等以山崎黃瓜專用營養液配方基準濃度為基準，研究不同濃度營養液對溫室盆栽黃瓜產量與品質的影響，結果表明其對于所培育黃瓜的生長發育有顯著影響［3］。歐陽立名等研究了營養液中不同植物生長物質對水培黃瓜幼苗生長和根系發育的影響［4］，可為在田間施加生長素類物質提供借鑒。正所謂“莊稼一枝花，全靠肥當家”，因此，研究不同濃度營養液對黃瓜根、莖、葉、果生長發育的影響具有重要意義。

為此，筆者在智能溫室中，以袋裝珍珠巖為營養液載體，采用營養液添加法，研究不同濃度霍格蘭營養液長期澆灌處理黃瓜植株對其生長發育的影響，從而確定最佳營養稀┦捅取＊

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2013年5月19日至11月6日在安徽科技學院溫室進行夏、秋兩次黃瓜栽培。溫室內設加熱及通風裝置，以及溫室CO2濃度、光照強度和盆內珍珠巖濕度檢測記錄儀器。栽培方式為以珍珠巖為基質的無土栽培。于5月19日播種，27日移栽，采用霍格蘭營養液配方［5］（表1）進行施肥。

表1 霍格蘭營養液配方(10 L)

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容器 化學試劑 質量

A桶 Ca(NO3)2·4H2O 472.000

KNO3 39.500

NH4NO3 20.000

FeNa睧DTA 3.500

B桶 KNO3 302.000

KH2PO4 85.000

MgSO4·7H2O 169.500

MnSO4 4H2O 0.850

ZnSO4 7H2O 0.725

Na2B4O7 10H2O 1.225

CuSO4 5H2O 0.095

Na2MoO4·2H2O 0.060

1.2 試驗處理

采用以珍珠巖為基質的無土栽培方式，開始時播種于由珍珠巖覆蓋的培養幼苗槽中，并每天采用霍格蘭配方營養液（以T3濃度）進行施肥處理，早晨和下午各1次。移栽后，將120株幼苗分成4組，每組30株，并將4種待處理植株并列排布。每天定時按T1、T2、T3、T4設置的營養液濃度給相應的植株澆灌。營養液稀釋倍數分別為：T1，1∶200；T2，1∶100；T3，1∶50；T4，1∶30。

1.3 測定項目與方法

移栽后按T1、T2、T3、T4設置的營養液濃度給相應的植株澆灌。處理7 d后開始采第1次樣，并且以后每7 d采1次樣，從每排隨機取1株，并將其根洗凈，晾干，然后分別測量黃瓜植株株高、根長、葉面積及根、莖、葉鮮重，之后將鮮根、莖、葉放入烘箱中在105 ℃下殺青15 min，然后在85 ℃下烘干至恒重，用精度為0.000 1 g的電子天平稱取根、莖、葉干重。

1.4 環境數據檢測獲取

溫室環境因素由光照強度檢測記錄儀器以及植株盆內濕度監控檢測記錄儀自動獲取記錄，數據采集頻率為10 s/次，并伴有相應時間記錄，溫室內溫度由溫度計顯示監控。

1.5 溫室CO2濃度波動檢測獲取

溫室內CO2濃度由CO2濃度監控檢測記錄儀器自動獲取記錄，數據采集頻率為10 s/次，并伴有相應時間記錄。

2 結果與分析

2.1 不同濃度營養液對黃瓜植株根生長的影響

根系是植物吸收營養因子、水分及礦物元素等的重要器官［6］。從圖1可以看出，充足的營養液有利于根系的生長發育，而過量的營養液會抑制根系的生長發育。其中，T3處理組各時期根的干質量普遍最大，而T4處理組明顯由于營養液濃度過大對根部生長產生抑制作用，所以根的干質量普遍比T3處理組小，T1處理組根的干質量最小，T2處理組根的干質量普遍比T1處理組略大，所以T1處理組明顯營養不足。隨著營養液的持續澆灌，各處理組根干質量增長趨勢明顯不同，其中T3處理組根的干質量增長趨勢最快，其次為T4處理組，而T1處理組的根干質量增長趨勢最緩慢。適宜的營養液濃度有利于植物根系的生長發育，但營養液濃度過高會抑制植物根系生長發育，不僅會造成資源浪費甚至產生環境污染。T3處理組營養液濃度足以滿足黃瓜根系吸收，可以提供黃瓜生長發育所需的養分。所以T3處理組營養液濃度最適宜黃瓜根系生長。

圖1 不同營養液濃度對黃瓜根干質量的影響

2.2 不同濃度營養液對黃瓜植株莖生長的影響

莖是植物的營養器官之一,具有輸導營養物質和水分以及支持葉、花和果實在一定空間的作用。莖下接根，通過木質部將根部吸收到的水分和礦物質往上運輸到各營養器官，通過韌皮部將光合作用的產物往下運輸，以供各組織器官的生命周期生長發育［7］。從圖2可以看出，4個處理組植株各時期莖的干質量普遍為T3>T4>T2>T1，隨著營養液的持續澆灌，T3處理組莖干質量增長趨勢最快，其次是T4處理組，莖干質量增長最緩慢的是T1處理組，T2處理組莖干重增長趨勢略比T1處理組快。綜合可知，T1處理組是明顯營養不足影響了莖部的生長發育，T4處理組則是營養液濃度過高而抑制了莖的生長，所以T3處理組營養液濃度最適宜莖部生長。

圖2 不同營養液濃度對黃瓜莖干質量的影響

2.3 不同濃度營養液對黃瓜植株葉生長的影響

葉部生理活動需要的營養物質主要是通過根系吸收再由莖輸送，植物葉的成長情況反映植株在生長周期中生理生命的活躍度以及植株進行光合作用合成有機質的情況［7］。

2.3.1

對葉干質量的影響。從圖3可以看出，T3處理組各時期葉的干質量普遍最大，而T4處理組葉干質量略小于T3處理組，T1處理組的葉干質量最小，T2處理組葉干質量比T1處理組略大。隨著營養液的持續澆灌，T3處理組葉干質量增長趨勢最快，T4處理組比T3處理組略緩，T1處理組葉干質量增長趨勢最緩，T2處理組比T1處理組略快。綜合以上并結合溫室種植過程可知，T1處理組葉生長發育最差，明顯由于營養不足而致；T4處理組葉生長較為繁茂，但由于營養液濃度過高，生長發育亦受抑制。T3處理組葉生長發育最繁盛，所以T3處理組營養液濃度最適宜黃瓜植株葉部生長要求。

圖3 不同營養液濃度對黃瓜葉干質量的影響

2.3.2

對葉面積的影響。從圖4可以看出，取樣植株葉總面積T3和T4處理組較為接近，但T3處理組略大于T4處理組，T3處理組葉面積最大，T1處理組葉面積最小，T2處理組葉面積略大于T1處理組。隨著營養液的持續澆灌，T3處理組采樣植株葉總面積增長趨勢最快，T4處理組采樣植株葉總面積增長趨勢比T3處理組慢；T1處理組采樣植株葉總面積增長趨勢最慢，T2處理組采樣植株葉總面積增長趨勢比T1處理組略快。

綜合以上可以得出，T3處理組葉生長最快最繁盛，說明T3處理組營養液濃度最適宜黃瓜植株生長周期中葉的生長發育和有利于葉的光合作用累積有機質；T1處理組葉生長最慢葉面積最小，主要是營養不足而限制了葉片的生長發育和光合作用；T4處理組葉部雖然生長也較為繁茂，生長速度也較快，但總體來看該組葉部生長受到抑制，即營養液濃度過高，抑制了黃瓜植株葉的生長發育和光合作用。

圖4 不同營養液濃度對黃瓜葉面積的影響

2.4 不同濃度營養液對黃瓜產量的影響

從圖5可以看出，各處理組中，T3處理組黃瓜產量最大，T4處理組第2，T2處理組第3，T1處理組最小。這說明，在充足的營養液條件下，T3處理組營養液濃度最有利于黃瓜生長。

圖5 不同營養液濃度對黃瓜產量的影響

3 結論與討論

溫室黃瓜生長的影響因素有多種（溫度、濕度、光照強度等）。該試驗是在溫室中控制光照、溫度、濕度等環境因素相同條件下研究不同營養液濃度對黃瓜生長發育的影響。綜合分析各處理組黃瓜植株的根、莖、葉、果產量可知，T3處理組（霍格蘭營養液稀釋50倍）營養液濃度最適合黃瓜植株的生長發育。

目前我國對作物需肥、需水特性的定性定量關系掌握不多，對溫室作物采取過量灌溉，對營養液的管理主要通過EC和pH來管理。由于作物對營養液中組分的吸收不同，很容易造成營養液中某些元素不足或過剩，必須更換營養液。這不僅造成水肥資源的浪費，而且污染環境，造成“面污染”。目前歐盟和美國分別通過立法制定了無土栽培中營養液的排放標準。因此，加強對溫室作物養分、水分需求規律的研究，在不影響溫室作物產量和品質的前提下，盡可能地降低無土栽培中營養液的排放，對提高溫室生產中水肥的高效利用和降低環境污染具有十分重要的意義。依據作物需求，按需澆水、定量施肥，也是精細農業研究中不可或缺的一部分。

參考文獻

［1］ 任瑞珍.黃瓜營養液育苗關鍵技術研究［D］.南京：南京農業大學,2012.

［2］ 倪紀恒，毛罕平，馬萬征.不同營養液濃度對溫室黃瓜葉片光合特性的影響［J］.農業工程學報，2011,27（10）：277-281.

［3］ 李邵，薛緒掌，齊飛.不同營養液濃度對溫室盆栽黃瓜產量與品質的影響［J］.植物營養與肥料學報，2011,17(6):1409-1416.

［4］ 歐陽立明，張舜杰，陳劍峰，等.不同植物生長物質對水培黃瓜幼苗生長和根系發育的影響［J］.中國農學通報，2010,26(3):161-166.

［5］ 張志良.植物生理學實驗指導［M］.4版.北京：高等教育出版社,2009.

［6］ 熊杰,符冠富,楊永杰,等.一氧化氮在植物根系生長發育過程中的作用研究進展［J］.中華農業大學學報，2011,30(3):375-383.

［7］ 李揚漢.《植物學》全國高等農業院校教材［M］.上海：上海科學技術出版社，2006.