不同栽培方式對上海青生長發育和產量的影響

韋慧明，蘇小茴，何可，陳慧，韋開軍，鄧思，楊業彬，陽康春

（廣西農業科學院柳州分院/柳州市農業科學研究中心，545003）

隨著我國人口的增加，耕地面積不斷減少和土地污染日趨嚴重，人們對優質、安全、無污染的蔬菜需求量越來越大，無土栽培技術也隨之廣泛應用。無土栽培可以擺脫土壤和空間條件的限制，同時具有節省肥水、高產優質、高效等優點。

水培和氣霧栽培是2種重要的無土栽培方式。水培又可以稱為營養液培，主要是將作物根部置入營養液中，以營養液取代土壤，保證作物生長所需的養分和水分[1]。氣霧栽培是一種新型的無土栽培技術，它把作物的根系懸掛于栽培架中，通過霧化裝置將營養液霧化成水汽給作物供液，為作物提供充足的氧氣，使根系在毫無阻力的情況下自由生長[2~6]。定期向作物根系提供所需的營養液，使作物發揮最大的生長潛力，能有效解決根系水氣矛盾[5，7~89]。水培技術出現于1902年，先于氣霧培技術，是目前較為先進的無土栽培技術之一，廣西也已引進研究，并在全區范圍內有一定推廣面積，技術比較成熟。氣霧栽培是目前在園藝生產與研究上都較具開發潛力與前景的技術，早在1997年就在我國出現，經過20 a以上的研究，其應用的范圍越來越廣泛，技術越來越成熟。本文對比水培、水泥磚苗床式氣霧培和梯架式氣霧培對上海青生長發育和產業的影響效果。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與方法

試驗采用深液流水培技術，栽培槽深0.3 m，寬1.4 m，營養液深度約10 cm，植株根系浸泡在營養液中；氣霧栽培技術有2種，分別是水泥磚苗床式（簡稱磚氣）和梯架式（簡稱梯氣），磚砌苗床深0.6 m、寬1.04 m，梯架底寬為1 m、斜面為1.5 m、上梯面寬為0.4 m，作物根系懸掛在潮濕的空氣中。本試驗的水培和氣霧栽培共用一套全自動供液系統，采用相同營養液配方，計算機控制系統根據大棚溫濕度等環境因素自動循環供應營養液，定期對營養液進行殺菌消毒。栽培板為2.5 cm厚的擠塑板，定植株行距均為15 cm×15 cm。

1.2 試驗過程和測定方法

供試品種為綿陽市全興種業有限公司研發的紫色上海青品種紫香迪，2016年11月11日播種，12月25日定植，將海綿塊塞入栽培孔固定植株。2017年1月24日采收，每個處理隨機抽取30株測定株高、葉片數、根長、地上部質量和地下部質量（根系質量）。

株高：用卷尺測量根頸部到頂部距離。葉片數：已展開的真葉數。根長：用卷尺測量根頸部到最長根末端的長度。地上部質量（單株質量）和地下部質量（根系質量）：稱量法。根冠比：地下部分與地上部分的鮮質量比值。

1.3 數據統計與分析

數據均采用SPSS 18.0軟件進行處理，多重比較采用LSD法。

2 結果與分析

2.1 不同栽培方式對上海青株高的影響

由表1可知，定植后30 d，梯架式氣霧培的上海青株高最大，為16.25 cm，而水泥磚苗床式氣霧培的為16.00 cm，2個氣霧培的上海青株高相差不大，均高于水培上海青，三者間差異不顯著，由此可見，立體栽培對上海青株高影響不是特別大。

2.2 不同栽培方式對上海青葉片數的影響

由表1可知，平均葉片數最多的是梯架式氣霧培，為12.5片，其次是水泥磚苗床式氣霧培（11.9片），2個氣霧培的葉片數差異不顯著，但均顯著高于水培，說明氣霧栽培可顯著增加上海青葉片數。

2.3 不同栽培方式對上海青根系生長的影響

由表1可知，3種栽培方式根系質量差異顯著，其中梯架式氣霧培的最高，為11.11 g；其次是水泥磚苗床式，為6.15 g；2種氣霧栽培的根系質量均顯著大于水培（2.75 g）。分析原因是在營養供應充足情況下，氣霧栽培可從空氣中獲得大量氧氣，打破氧氣限制因子，使根系茁壯生長，而水培則受營養液中溶解氧限制，根系質量較氣霧栽培的輕。

根系最長的是梯架式氣霧培（48.71 cm），顯著高于水泥磚苗床式氣霧培的39.07 cm和水培的42.00 cm，而后兩者的差異不顯著，原因在于植株種植角度不同，梯架式氣霧培的栽培板是傾斜的，而水泥磚苗床式氣霧培和水培的栽培板是平的，使得根系更易附著在栽培板上而不向下生長。

2.4 不同栽培方式對上海青單株質量和產量的影響

由表1可知，水泥磚苗床式氣霧培的單株質量顯著大于梯架式氣霧培和水培，為34.00 g，后兩者的單株質量分別是22.92、22.00 g，差異不顯著，原因可能是水泥磚苗床式氣霧培根部氧氣充足、根系發達，光線充足，植株之間相互遮擋的情況較梯架式氣霧培少，水培則受營養液中溶解氧的限制。

表1 不同栽培方式對上海青植株性狀的影響

水泥磚苗床式氣霧培667 m2約栽11 339株，上海青折合667 m2產量385.53 kg，梯架式氣霧培667 m2約栽34 684株，折合667 m2產量794.96 kg，水培667 m2約栽15 415株，折合667 m2產量339.13 kg。水泥磚苗床式氣霧培的單株質量最大，但土地利用率較低，而梯架式氣霧培的土地利用率最高，因而產量也最高，667 m2產量是水泥磚苗床式氣霧培的2.1倍、水培的2.3倍。

2.5 不同方式栽培上海青的根冠比

如表1所示，水培上海青根系氧氣含量較低，不利于根系活動與生長，因而根冠比最小，為0.13；而在氧氣充足的情況下，水泥磚苗床式氣霧培的陽光充足，地上部和根系生長良好，根冠比為0.18，大于水培；梯架式氣霧培存在一定的相互遮擋，地上部枝葉生長受到影響，因而根冠比增加，為0.48。

3 結論與討論

試驗結果表明，采用氣霧培種植上海青，其株高、葉片數、根系質量和單株質量均優于水培，說明蔬菜的氣霧培生長速度和效率高于水培。日本園藝專家的研究表明，氣霧培植物比水培植物生長快，大多數品種生長速度可增加3~5倍[9]。原因是水培存在水中溶氧低的問題，根系活力和生長受到限制，影響養分吸收，從而影響植株生長；氣霧培則將根系置于氧氣充足的空氣中，根系活躍、自由生長，營養吸收和利用大大提高，因而地上部生長又快又好。水泥磚苗床式氣霧培的土地利用率與普通大田栽培相同，而梯架式氣霧培的土地利用率則提高到250%，由此可見，梯架式的生產效率要遠遠高于水泥磚苗床式氣霧培，是一種比較理想的氣霧培方法。

氣霧栽培是當前較為先進的耕作方式之一，它是一種基于工程技術、計算機控制技術等且有別于傳統農耕的新型栽培模式，可以實現蔬菜生產的自動化、智能化，計算機控制系統可以根據環境溫濕度和EC值等來控制施肥及施肥間隔時間，營養液循環利用，沒有廢液排出，不會對環境造成影響，也不會因為土壤環境惡劣而無法生產，使得生產變得簡單又高效，還可以通過調控營養液和環境條件來提高蔬菜的營養品質，具有傳統土壤栽培不可比擬的優勢[10]。國外發達國家只有以色列、美國、日本、荷蘭等少數國家掌握了氣霧栽培的核心技術，并將該技術廣泛應用于蔬菜和藥用植物的工廠化生產中[11~14]，該技術在航天事業中也得到了初步應用[15]。目前，我國氣霧栽培技術主要在科研、科普和農業觀光等小范圍內得到應用，這與其較高的前期成本投入和后期維護困難有著直接的關系。氣霧培種植蔬菜，前1~2 a種植效果確實非常好，但隨著時間積累，營養液供應系統普遍存在沉淀物，導致噴頭逐漸逐個堵塞，需要頻繁更換噴頭和清洗供液系統，讓工作人員苦不堪言，即便是這樣，依然阻止不了堵塞對植株的不良影響，再加上一旦計算機控制系統出現故障，無法正常施肥水。因此，總的來講，氣霧培是比較高級的栽培方式，但存在一定的局限性，如要大面積推廣，還需要做大量的試驗和研究。