不同營養液配方對水培韭菜生長發育和品質的影響

樊曉剛，李昌偉，陳素賢，陳小慧，張新剛，曲明山

（1.北京市耕地保護與建設中心，北京 100101；2.北京市農業技術推廣站，北京 100029）

韭菜因其營養價值高、風味獨特，以及受國人飲食傳統的影響，深受人們喜愛，栽培分布廣、面積大[1-2]。韭菜作為藥食兼用的蔬菜，含有豐富的維生素、礦物質、膳食纖維和抗氧化物質等有著積極的保健作用[3-4]。與傳統的土壤栽培韭菜相比，水培韭菜比較容易防控韭蛆、灰霉病等難度大的病蟲害[5]，克服了連作障礙，減少了農藥使用，提高了韭菜品質[6]，水培環境配合一定設施條件，可以實現周年生產，增產效果顯著[7-8]。同時，基于營養液自動循環管理，避免了松土耕作、雜草清理等勞動環節，加上采取不同立體種植模式，節省了大量人力，顯著降低了勞動強度。水培韭菜由于具有以上栽培優勢，近年來全國多個地方開始嘗試種植，不同規模的生產主體也逐年增加。

營養液的配制和管理是無土栽培的關鍵環節[9-10]，水培韭菜目前還沒有專用配方，大部分生產者主要采用現有的葉菜配方進行生產[11-12]，而目前通用葉菜配方種類繁多，多數生產者特別是農戶不具備營養液動態監測調整能力，同時對配方選擇缺少成本核算。針對這些問題，本試驗選取水培生產應用比較多的6 種葉菜配方，研究了不同配方對韭菜生長發育、產量、品質的影響，以期為適合水培韭菜生產需求的配方選擇提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗在北京市耕地建設保護中心順義基地溫室內進行，試驗采用新型水培系統，該系統從播種到收獲整個過程均以營養液水培的方式進行[13-14]。以韭菜品種‘雪韭四號’為試驗材料，水培設施為架式種植槽，采用72 孔無底格盤播種，每孔播種3～4 粒，待種子發芽后將無底格盤放入栽培槽內。

硝酸銨鈣（純度≥98%）、硝酸鉀（純度≥90%）、磷酸二氫鉀（純度≥96%）、磷酸二氫銨（純度≥99%）、硫酸銨（純度≥98%）、硫酸鉀（純度≥98%）、七水硫酸鎂（純度≥98%），均來自于青島真維農生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

低量程pH-EC-TDS-℃測定儀，HI98129，北京納百生物科技有限公司；時控開關，NKG1，浙江正泰建筑電器有限公司；方盤天平，LQ-LC，江蘇樂祺實業股份有限公司；游標卡尺，034184，煙臺市綠林工具有限公司。

1.3 試驗方法

選用水培葉菜應用比較多的6 個營養液配方處理，分別是T1（霍格蘭經典配方）、T2（日本園試通用配方）、T3（日本千葉農式蔥配方）、T4（日本山崎生菜配方）、T5（日本山崎茼蒿配方）、T6（華南農業大學葉菜配方），如表1 所示，各處理總鹽度呈現一定梯度變化，其中T2 處理屬于高鹽分濃度配方，T1 處理、T5 處理屬于中鹽分濃度處理，T3 處理、T4 處理、T6 處理屬于低鹽分濃度處理。每個處理重復3 次，在栽培過程中使pH 穩定在6.0±0.3范圍內，營養液使用試驗基地地下水配置，地下水pH 為7.68、EC 值為525 μs/cm。

表1 水培韭菜供試營養液配方Table 1 Formula of nutrient solution for hydroponic leek 單位：mmol/L

1.4 不同營養液配方水肥施加情況

表2 顯示了供試營養液配方大量元素肥配比。

表2 供試營養液配方大量元素肥配比Table 2 Effect of the fertilizer ratio of a large number of elements in the formula of the test nutrient solution 單位：mg/L

本試驗根據各處理實際損耗添加營養液，試驗過程中每個處理營養液液面下降一定高度后及時添加營養液（不同處理營養液池液面每下降12 cm 后及時添加營養液至原位），根據本試驗記錄，除去設備誤差、人工誤差外，試驗期間各配方處理添加營養液次數與體積基本一致，微肥用量配方使用水培通用配方，各處理添加量相同，這里只分析各營養液原配方大量元素肥料用量。不同營養液配方大量元素肥配比情況如表2 所示，一般情況下，高鹽分濃度用肥量較低鹽分用肥量大。

1.5 測定項目

試驗于2020 年9 月29 日播種，2020 年10 月19 日放入栽培架種植槽進行培育，所有指標均在第三茬收獲前后測定。生長指標測定包括韭菜植株的株高（直尺測量，每個重復測定15 株）、葉長（直尺測量，每個重復測定15 株）、葉寬（游標卡尺測量，每個重復測定15 株）、莖粗（游標卡尺測量，每個重復測定15 株）。

產量指標測定單株干質量（電子天平，每個重復測定3 次，每次測定5 株）、鮮質量（電子天平，每個重復測定3 次，每次測定5 株）及產量（電子天平，每個重復測定5 個格盤）。其中，每667 m2產量由單個無底格盤生產的韭菜產量統計折算得出，計算公式見公式（1）。

產量/（kg/667m2）=單盤韭菜產量×每667m2盤數（1）

品質指標測定：采用2,6- 二氯酚靛酚比色法測定VC 含量[15]，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[16]，采用考馬斯亮藍比色法測定可溶性蛋白含量[16]，采用紫外分光光度法測定硝酸鹽含量（NY/T 1279—2007）。

1.6 數據處理

數據采用SPSS 17.0 進行單因素方差分析，Duncan檢驗差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方對水培韭菜生長指標的影響

由表3 可知，株高以T3 處理最高，顯著高于其他處理，為38.80 cm。葉長以T2、T3 處理顯著高于其他處理，T2、T3 無顯著差異，T3 處理數值最高，為29.41 cm。葉寬以T2 處理數值最高，為4.39 mm；莖粗以T3 處理數值最大，顯著高于其他處理；T4 處理數值最低。綜合各項形態指標，以T3 處理表現最優。

表3 不同營養液配方對韭菜生長指標的影響Table 3 Effects of different nutrient solution formulations on growth indexes of leeks

2.2 不同營養液配方對水培韭菜產量的影響

由表4 知，單株鮮質量T1、T3 處理之間差異不顯著，但顯著高于其他處理，T3 數值最高，為1.85 g。單株干質量同樣T1、T3 處理之間差異不顯著，但顯著高于其他處理，T3 數值最高，為0.14 g。

表4 不同營養液配方對韭菜單株鮮質量、干質量及產量的影響Table 4 Effects of different nutrient solution formulations on fresh quality, dry quality and yield of leek plants

由表4 可知，所有處理中韭菜產量以T3 處理表現最佳，顯著高于T4、T6，其他處理間無顯著差異，T3 較T4高出41.38%，較T6 高46.43%。從整體上看，除去濃度最低的T4 處理，不同處理水培韭菜產量隨著配方總鹽分升高有先增后減的趨勢，在T3 處理濃度時達到最大值，這種變化趨勢與生長指標變化趨勢一致。

2.3 不同營養液配方對水培韭菜品質的影響

由表5（見下頁）知，各處理間VC 含量沒有顯著差異。由于只進行配方比較試驗，未對配方進行優化處理，韭菜屬于易于積累硝酸鹽的蔬菜[17]，加上營養液沒有使用有機肥，主要使用硝態氮等，所以各個處理硝酸鹽含量都比較高。T1 處理硝酸鹽含量最高，為4 591.16 mg/kg，顯著高于T4、T6 處理，其他處理間沒有顯著差異，T4 處理硝酸鹽含量最低，為2 854.28 mg/kg。可溶性糖含量最高的是T3 處理，為1.26%，其中T3、T4、T6 顯著高于T1、T2、T5，但T3、T4、T6 之間和T1、T2、T5 之間沒有顯著性差異；可溶性蛋白含量最高的是T5 處理，為50.94 mg/g，顯著高于T2、T3 處理，其他處理間沒有顯著性差異，含量最低的是T2 處理。

表5 不同營養液配方對水培韭菜品質的影響Table 5 Effects of different nutrient solutions on the quality of chives

3 結論

經分析，從生長指標看，植株生長的外部形態包括株高、葉長、莖粗均以T3 處理表現最佳；從產量指標看，T3處理水培韭菜在單株干質量、鮮質量及產量表現最優。從品質指標看，T3 處理中VC 和可溶性糖含量相對較高，T5 處理蛋白質含量最高，T4 處理硝酸鹽含量最低。從各處理用肥量看，T4 處理用肥量最低，T2 處理用肥量最大，T3、T6 用肥量相對適中。在本試驗條件下，綜合評價產量、品質、成本等因素條件，總體上T3（日本千葉農試蔥配方）處理表現最優。

通過本試驗分析可以看出，不同處理水培韭菜產量隨著配方總鹽分升高有先增后減的趨勢，說明在適宜范圍內，隨著營養液濃度升高，作物產量有升高的趨勢，但達到一定濃度后，再增加營養液濃度對產量增加意義不大，這與倪紀恒等[18]、季延海等[19]的研究結果一致。

硝酸鹽含量隨著配方中總氮量增加而升高，而且除T4 處理，其他處理硝酸鹽含量都高于3 000 mg/kg 的國家標準（GB 19338—2003）[20]，說明在水培韭菜生產過程中，在韭菜采收期應注意調控硝酸鹽含量，VC 含量雖有差異但不顯著。可溶性糖和蛋白質含量在總鹽分高的配方中含量比較低，可能與配方中總氮含量及硝態氮、銨態氮比例有關，需要進一步研究分析。