潮汐式灌溉對葉菜類蔬菜苗期生長發育的影響

李慧霞 楊 瑞 董曉菲 高振江 路亞楠 呂福虎*

（包頭市農牧業科學研究院 包頭市 014060）

潮汐式灌溉系統起源于設施栽培發達的荷蘭[1]，后來日本，英國等也有類似的灌溉產品，且正在快速成為發達國家溫室灌溉的主要方式。目前我國很多灌溉產品都是從國外引進的，潮汐式灌溉系統作為剛起步的實驗產品，與國外相比還有一定的差距[2]，同時也有很大的進步空間[3]。

潮汐式灌溉是一種直接從栽培容器底部進行灌溉的技術，它利用植物根部的毛細作用吸收水分和營養。通過控制系統定時將水或者營養液從底部緩慢注入育苗槽，待水或者營養液由下而上浸潤整個基質時，再將剩余的水或營養液抽回儲液罐。整個過程類似“潮汐”，因而得名[4-5]。潮汐式灌溉是針對用水或是營養液栽培提出的一種節水高效的新型灌溉方式。它采用了完全封閉的水循環系統，不僅能夠達到90%的水肥利用率，避免肥水流失，還能使植物快速生長發育，提高設施利用率。

本實驗旨在通過對生菜、油菜和芹菜三種葉菜類蔬菜進行不同方式潮汐式灌溉，研究潮汐式灌溉和普通灌溉方式對植株幼苗生長狀況的影響。為葉菜類潮汐式灌溉應用和推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試生菜品種為“結球生菜”，供試油菜品種為“新選五月慢”，供試芹菜品種為“金皇后”，種子均由包頭市三主糧種業有限公司提供。

1.2 試驗方法

試驗于2019年4～5月在內蒙古包頭市農牧業科學研究院智能溫室內進行。實驗以基質為主原料（草炭∶蛭石∶有機肥[6]按照3∶1∶1比例混合），分別裝于72孔和50孔穴盤，播種芹菜，油菜和生菜種子，干籽直播，每穴一粒，實驗共設4個處理，1-3處理為控制不同滯留時間，對照組采用傳統噴頭灌溉。三個實驗組的灌溉滯留高度均為1.5cm。不同品種不同處理的兩種穴盤各10盤，兩個重復。試驗開始后保持室溫在20～30℃，濕度在70%～80%。具體試驗處理方法見表1。

表1 潮汐式灌溉處理

1.3 測定指標與方法

分別調查各個品種的播后出苗率，并于播后30天對各幼苗的每個處理每種穴盤各隨機取樣五株洗凈后分別測量其株高，莖粗和葉片數，然后分別稱量地上部分和地下部分的鮮重，稱完的鮮重做好標記放入105℃殺青10min后于70℃恒溫烘干箱中烘干。從5月6號開始，每4天重復一次實驗，共5次實驗，記錄完實驗數據最后計算壯苗指數[7]：壯苗指數=（莖粗/株高+地下部干質量/地上部干質量）×全株干質量。

1.4 數據分析

采用Excel2007對數據進行整理，用SPSS-Statistics17.0對數據進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 潮汐式灌溉對生菜生長狀況的影響

在不同灌溉時間的處理下，對生菜的各項生長指數影響如表2所示，TI、T2、T3組的各項生長指數均大于CK組，其中處理對株高、鮮重、干重的影響都較大；穴盤對莖粗、鮮重和壯苗指數影響都較大。處理和穴盤互作影響下對鮮重的影響最大，達到極顯著。

不同的水滯留處理時間對生菜的各項生長狀況數據影響不同，對株高而言，剛開始時莖的伸長會隨著水滯留的時間延長而增加，但水滯留時間過長對莖的伸長的促進的作用減弱。所以在適當的水滯留時間處理下，會促進莖的伸長。此外，適當的水滯留時間還可以使莖粗變大，葉片數變多，鮮重，干重均增加，促進植物的形態建成、植物根部的發育等。但從壯苗指數看，較短的水滯留時間會提高壯苗指數，隨著滯留時間的延長，壯苗指數略微下降并趨于穩定。但對于總體而言還是提高，說明水滯留處理有助于生菜秧苗的素質的提高。而在72孔穴盤中生菜的植株的各項數據提升程度沒有50孔穴盤中生菜的植株的提升程度高。因此對整個實驗的結果進行分析可知，穴盤數為50孔，水滯留時間為300s的培養條件下生菜的各項生長指數整體來說相對最好。

表2 不同潮汐式灌溉處理對生菜幼苗生長狀況的影響

2.2 潮汐式灌溉對油菜生長狀況的影響

表3 不同潮汐式灌溉處理對油菜幼苗生長狀況的影響

如表3所示，50孔穴盤中T1，T2組的各項生長指數均大于CK組。72孔穴盤中各項數值均大于CK組。處理對油菜的各項指標中，株高，莖粗，鮮重，干重影響都較大；穴盤對莖粗，葉片數，鮮重，壯苗指數的影響都較大；處理和穴盤綜合影響下對鮮重影響最大，達到極顯著。

從數據整體分析，50孔穴盤中的油菜的植株各項數據的提升程度相對于72孔穴盤中油菜的植株的各項數據提升程度高。因此，對50孔穴盤中油菜中的植株數據分析可知，從株高和莖粗來分析，適當的水滯留處理可促進莖的伸長和加粗。而從葉片數來看，在合理范圍內，水滯留時間越長越容易促進植物的形態建成。從鮮重以及干重分析，適當的水滯留時間有助于植株對水分的吸收，但對于營養物質的吸收的促進有所下降。從壯苗指數看水滯留時間越長越會導致根莖比的下降。降低油菜秧苗的素質。所以在本實驗中穴盤數為50孔，水滯留時間為300s的條件下，對油菜植株整體來說，培養條件相對最好。

2.3 潮汐式灌溉對芹菜生長狀況的影響

如表4所示，50孔穴盤中T1組除株高明顯高出CK組以外，莖粗，葉片數，干重均略高于CK組，而鮮重及壯苗指數略低于CK組。T2組中株高，莖粗，鮮重和干重均高于CK組，而葉片數明顯少于CK組，壯苗指數略小于CK組。T3組中除葉片數低于CK組外，其余均高于CK組，其中株高差異最大。在72孔穴盤中，除T1組中壯苗指數和CK組相同外，其余指數均高于CK組。處理對株高、莖粗和鮮重影響極顯著。穴盤對株高，干重，壯苗指數都有顯著影響。處理和穴盤綜合影響下對莖粗、葉片數和鮮重都有顯著影響。

表4 不同潮汐式灌溉處理對芹菜幼苗生長狀況的影響

對整體數據分析可知，50孔穴盤中芹菜的植株的各項生長指數中除株高一項數據提升程度相對于72孔穴盤中芹菜的植株提升高以外，其余數據提升程度均低于72孔穴盤中的芹菜數據的提升程度。因此，將72孔穴盤中的植株各項數據分析可知，對株高和莖粗而言，在合理范圍內，水滯留時間越長，對莖的伸長和莖的變粗提升程度越小。對葉片數來說，在合理范圍內，水在滯留時間過長會導致葉片數減少，不利于植物形態建成。而就鮮重和干重而言，在合理范圍內，水滯留時間越長，對鮮重和干重提升減少的程度越大，會導致植株對水及營養物質的吸收減少。從壯苗指數上看，適當的水滯留處理有助于提升芹菜秧苗的素質。所以本實驗中穴盤數為72孔，水滯留時間處理為120s條件下，對芹菜植株生長來說相對最好，整體相對于對照組CK提升最大。

3 討論

我國農業水肥消耗巨大，浪費嚴重，制約了農業的可持續發展，即使是蔬菜穴盤育苗也存在高耗低效的問題。苗期是蔬菜栽培的重要環節，而采用潮汐式灌溉可顯著提高秧苗質量，節約用水、減少勞動力投入，由于是底部吸水不存在葉面積水引發病害傳播和基質供水不均等問題。由此可見，采用潮汐式育苗灌溉方式較傳統育苗方式存在的許多優點。此外，采用先進的智能化控制技術，根據植物生長不同階段需水量，實施定時、定量的精準澆灌將是未來發展高效節水農業的必然趨勢。