甜瓜漂浮育苗營養液配方及濃度篩選

王小云 金希超 脫佳琪 阿迪萊·吾吉阿卜杜拉 梁鄲娜

摘要 ［目的］探究設施甜瓜漂浮育苗適宜的營養液配方及濃度，提高甜瓜幼苗質量及育苗效率。［方法］以‘銀圣為試驗材料，以日本園試配方、山崎配方、華農果蔬配方為試驗營養液配方，各配方微量元素采用通用配方，采用兩因素3×5完全隨機試驗方法，以1.0倍濃度作為配方的基礎濃度，分別設置0、0.5、1.0、1.5、2.0倍5個水平，測定株高、莖粗、丙二醛（MDA）及可溶性蛋白含量等指標。［結果］不同營養液配方及濃度處理的甜瓜幼苗存在差異，使用0.5倍濃度的華農果蔬配方處理的甜瓜幼苗莖粗、葉面積、葉柄長度顯著高于其他處理，平均值分別為2.87 mm、13.45 cm2、4.17 cm；株高、葉柄粗度、根長、根冠比高于其他處理，平均值分別為8.1 cm、2.31 mm、6.57 cm及0.22。對甜瓜幼苗各項指標利用隸屬函數進行綜合性分析，結果表明，0.5倍濃度的華農果蔬配方培育的甜瓜幼苗綜合得分最高。［結論］甜瓜進行漂浮育苗時，0.5倍濃度的華農果蔬配方可以優先選用。

關鍵詞 甜瓜；漂浮育苗；營養液配方及濃度；綜合評價

中圖分類號 S 652? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）12-0059-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.012

Formulation and Concentration Screening of Nutrient Solution for Melon Floating Seedling Cultivation

WANG? Xiao-yun1，2，3，JIN? Xi-chao1，2，3，TUO? Jia-qi1，2，3? et? al

（1.Tarim University，Alar，Xinjiang? 843300;2.The National and Local Joint Engineering Laboratory of High Efficiency and Superior-Quality Cultivation and Fruit Deep Processing Technology of Characteristic Fruit Trees in South Xinjiang，Alar，Xinjiang?? 843300;3.Key Laboratory of Southern Xinjiang Facility Agriculture Corps，Alar，Xinjiang 843300）

Abstract ［Objective］ To explore the appropriate formula and concentration of nutrient solution for floating seedling cultivation in facility melon and improve the quality and efficiency of melon seedlings.［Method］‘Yinsheng was used as the test material. The Japanese garden test formula，Yamazaki formula，Huanong fruit and vegetable formula were used as the test nutrient solution formula. The general formula was used as the formula trace elements. A two-factor 3×5 completely randomized trial was used. This study setted 5 levels （0 times，0.5 times，1.0 times，1.5 times，and 2.0 times），that 1.0 times was the base concentration. Respectively，The plant height，stem diameter，soluble protein content and malondialdehyde （MDA） content were measured.［Result］The results showed that there were differences among melon seedlings treated with different nutrient solution formulations and concentrations. The stem diameter，leaf area and petiole length of melon seedlings treated with 0.5 times concentration of Huannong fruit and vegetable formula were significantly higher than? other treatments，with average values of 2.87 mm，13.45 cm2 and 4.17 cm，respectively. Plant height，petiole thickness，root length and root-shoot ratio were higher than those of other treatments，and the mean values were 8.1 cm，2.31 mm，6.57 cm and 0.22，respectively. The results showed that the seedlings cultivated with 0.5 times concentration of Huanong fruit and vegetable formula had the highest comprehensive score.［Conclusion］When melon seedlings are growed by float breeding，0.5 times concentration of Huanong fruit and vegetable formula can be preferred.

Key words Melon;Floating seedling rearing;Nutrient solution formula and concentration;Comprehensive evaluation

基金項目 大學生創新創業訓練計劃項目（國家級）“甜瓜漂浮育苗營養液配方、濃度篩選及控水裝置設計”（202210757013）；塔里木大學校長基金（博士）人才項目“新疆甜瓜種質資源評價及優良種質篩選”（TDZKBS202106）。

作者簡介 王小云（2000—），男，甘肅隴南人，碩士研究生，研究方向：甜瓜生理與高效栽培技術。

*通信作者，副教授，博士，從事蔬菜種質資源創新與新品種選育、蔬菜生理與高效栽培技術研究。

收稿日期 2023-07-23

甜瓜（Cucumis melo L.）是世界十大水果之一，世界各地均有栽培，也是我國人民日常生活最常見的水果之一；新疆是我國著名的瓜果之鄉，甜瓜的栽培歷史悠久，品種資源豐富［1-2］。但南疆地區氣候干燥，蒸發量大，設施甜瓜常規育苗過程需要通過頻繁澆灌，為幼苗生長提供水分和養分，費時、費工且生長緩慢，而漂浮育苗具有省時、省力，幼苗生長便于調控，植株整齊一致性高等優勢［3-8］，篩選適合甜瓜漂浮育苗的營養液配方和營養液濃度，有利于提高南疆地區日光溫室甜瓜育苗的水肥利用率，是實現設施甜瓜高效育苗的有效途徑之一。

在幼苗生長發育過程中不同營養液配方及濃度對生長和生理特征均產生一定影響［9-10］，李蔚等［11］以Hoaglang-Arnon配方作為供試配方，探究其不同營養液濃度對番茄幼苗的影響，發現不同營養液濃度處理的幼苗在含水量、下胚軸長度及主根長度等方面均有顯著差異。呂炯璋等［12］對番茄幼苗施用不同營養液配方及濃度，發現番茄幼苗葉面積存在顯著差異，荷蘭配方處理的番茄幼苗效果最好，山東配方次之，山崎配方最差。段雪婷等［13］在探究不同營養液配方對黃瓜幼苗生長的影響時，發現葉片數量增幅效果表現為園試通用配方>霍格蘭德配方>山崎配方>華農果菜配方。張倩［14］分別對番茄幼苗澆灌華農果蔬配方、Hoaglang-Arnon配方、山崎配方、山東配方及日本園試配方，發現番茄葉片中可溶性蛋白含量及葉綠素含量均存在顯著差異。吳曉艷等［15］以山崎配方為基礎配方，設置6個濃度梯度，探究營養液對鴨兒芹生理特征的影響時發現，隨著營養液濃度的變化，葉綠素、丙二醛含量、過氧化物酶活性均發生不同程度的變化。

苗期生長是植物生長發育的重要階段，也是植物生長過程中最脆弱的階段，極易受到環境的影響，營養液配方及濃度均是影響漂浮育苗成敗的關鍵因素，這使得漂浮育苗營養液配方及濃度篩選尤為重要［16-18］。

筆者以“銀圣”為供試材料，選用日本園試配方、山崎配方和華農果蔬配方為基礎配方，分別設置0、0.5、1.0、1.5和2.0這5個濃度梯度，通過2因素（營養液配方、營養液濃度）3×5完全隨機試驗，探究設施甜瓜漂浮育苗不同營養液配方和不同營養液濃度對甜瓜幼苗生長發育的影響，篩選適合南疆地區設施甜瓜漂浮育苗的營養液配方和濃度，以期提高甜瓜幼苗質量及育苗效率。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試甜瓜品種為“銀圣”，基質為漂浮育苗專業基質，基質標準為Q/DX 01—2011，136穴泡沫穴盤（孔徑3 cm×3 cm×4.5 cm），12s塑料膜。

1.2 試驗地點及時間

試驗在塔里木大學園藝試驗站及南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室。

2022年4—8月育苗及生長指標測定；

2022年8—12月生理指標測定。

1.3 試驗方法

選用3種果蔬類常用的配方（日本園試配方、山崎配方、華農果蔬配方）作為供試營養液配方［13］（表1），分別編號A、B、C，各配方微量元素采用通用配方；以1.0倍濃度作為配方的基礎濃度，分別設置0、0.5、1.0、1.5、2.0倍5個水平，分別編號為0、0.5、1.0、1.5、2.0，以濃度為0倍（清水）作為對照，采用兩因素3×5完全隨機試驗設計（表2）。各處理營養液均加入50 mg/L硫酸銅溶液和多菌靈800倍液，用0.1%稀硫酸或0.1%氫氧化鈉溶液調節pH，使pH穩定在5.5～6.5。

挑選籽粒飽滿的“銀圣”甜瓜種子播種至裝滿基質的泡沫穴盤中，將泡沫穴盤放置于營養液深度為10 cm的育苗池中，各處理組合的育苗池尺寸為1.2 m×0.7 m×0.12 m（長×寬×高），出苗前營養液采用清水，待70%的植株子葉展平后（播種后5 d），將營養液更換為各組合處理的營養液，待第2片真葉展平時，開始控水煉苗。每隔3 d測定EC值和pH，當pH超過5.5～6.5，EC超過800～1 200 μs/cm時，調節EC和pH，使其pH保持5.5～6.5，EC保持800～1 200 μs/cm。每個處理重復3次，每次重復100株。

1.4 測定指標與方法

播種后每天調查出苗情況，直至出苗數量不再增加為止，統計出苗率。播種后15、18、21、24、27 d，各重復選擇生長健壯、長勢一致植株10株，調查以下指標：

①株高。用直尺測量株高，即基質表面到生長點的長度。

②莖粗。采用十字交叉法，用千分尺量取距離基質表面1 cm處莖稈直徑，取平均值。

③葉片數量。統計真葉寬度大于2 cm的真片數量。

④葉長、葉寬、葉面積。用直尺測定第二片真葉的長、寬，計算葉面積=葉長×最大葉寬×0.743［19］。

播種后15、21、27 d，各重復選擇生長健壯、長勢一致植株10株，調查以下指標：

①葉柄長。用直尺測定第二片真葉的葉柄長。

②葉柄粗。采用十字交叉法用千分尺分別量取第二片真葉的葉柄直徑后取平均值。

播種后27 d，每個重復隨機選擇10株，從育苗盤中取出，清洗干凈，并擦去表面水分，測量以下指標：

①根長。用直尺測定最長根基部到根生長點的長度。

②鮮重。將根部基質沖洗干凈，擦干，用千分之一電子天平分別稱量地上、地下部分鮮重。

③干重。在測定鮮重后，放入烘箱，105 ℃殺青30 min后，75 ℃恒溫下烘至恒重，用千分之一電子天平分別稱量地上、地下部分干重。

④根冠比。根據根冠比=地下部分鮮重（干重）/地上部分鮮重（干重）計算根冠比［20］。

⑤壯苗指數。壯苗指數=（莖粗/株高+地下干重/地上部干重）×全株干重［21］。

⑥G值。G=全株干物質量/日歷苗齡［15］

同時，每個重復另隨機選取10株植株，迅速清洗干凈，并擦去表面水分，將所有葉片迅速取下，用錫箔紙包裹，放入-80 ℃冰箱中備用，用于測量以下指標：

①葉綠素。分光光度計法測定。

②過氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛含量。采用蘇州科銘生物技術有限公司的試劑盒測定。

③可溶性蛋白。BCA法測定。

1.5 數據分析

用Microsoft Excel 2010進行數據統計和計算；用SPSS16.0統計軟件進行方差分析，用Origin 9.0進行數據整理以及作圖。

采用模糊數學中的隸屬函數對甜瓜幼苗各項指標進行綜合評價分析，隸屬函數值F（I）計算公式［22］：

F（I）=（I-Imin）/（I-Imin）（1-1）

式中，F（I）表示隸屬函數值，I表示某一處理某指標的測定值；Imin表示該指標測定值中的最小值，Imax表示該指標測定值中的最大值。最后將各項指標的隸屬函數值求和，計算平均值。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方及濃度對甜瓜幼苗形態指標的影響

2.1.1 甜瓜幼苗株高。

由圖1可知，各處理甜瓜幼苗株高呈緩慢上升趨勢。其中15 d時，對照（CK）處理的幼苗株高最高。18 d時處理C0.5幼苗株高最高，且顯著高于CK處理，均值為7.47 cm；處理C1.0次之，均值為7.24 cm；除處理C0.5和處理C1.0外，其余處理株高均低于對照處理。27 d時，處理C0.5、處理C1.0及處理B1.0無顯著差異，但顯著高于其他處理，處理B0.5株高最低，均值為6.16 cm。綜上所述，C0.5處理的甜瓜幼苗株高最高。

2.1.2 甜瓜幼苗莖粗。

從圖2可以看出，甜瓜幼苗莖粗的生長趨勢大致呈“S”型增長，21 d開始各處理幼苗的增長速率出現明顯的增加，24 d后出現明顯的減緩。從18 d開始至27 d，C0.5處理的甜瓜幼苗莖粗均最粗，從2.34 cm長至2.87 cm，且顯著高于其他處理。綜上所述，C0.5處理的甜瓜幼苗莖粗最粗。

2.1.3 甜瓜幼苗葉面積。

由圖3可知，各處理甜瓜幼苗的葉面積呈不同程度的增加。其中，15 d時，除處理B1.5、處理C1.5和處理C2.0，其余處理均顯著高于對照，處理A0.5葉面積最大；24 d時，處理C0.5葉面積最大，顯著高于其他處理；27 d時，處理C0.5葉面積仍最高，均值為13.45 cm2，相較于處理B1.5（均值為3.61 cm2）提高了272.57%，相較于對照處理（均值為6.38 cm2）提高了110.82%。

2.1.4 甜瓜幼苗葉片數量。

從圖4可以看出，15 d時所有處理均含有2片真葉；18 d時，除處理A1.0、B1.5和C2.0外，其余處理葉片數量均顯著多于CK處理；24 d時，處理B1.0葉片數量顯著多于其他處理，相較于對照處理提高了46.48%；27 d時，處理B1.0的甜瓜幼苗葉片數量顯著多于處理A1.0和CK處理，與其他處理均無顯著差異。

2.1.5 甜瓜幼苗葉柄長度。

由圖5可知，甜瓜幼苗葉柄長度的增長大致呈穩定上升趨勢，其中，在15 d時，處理C0.5和處理C1.0的幼苗葉柄長度顯著高于其他處理，且處理A0.5、處理B1.0及處理B1.5顯著高于對照處理，處理B0.5和處理C2.0顯著低于對照處理。27 d時，處理C0.5幼苗葉柄長度顯著高于其他處理，均值為4.17 cm，相比對照處理（均值為3.24 cm）提高了28.70%，相比于處理C2.0（均值為2.50 cm）提高了66.80%，且處理A1.0、B1.5、C1.5以及C2.0顯著低于CK處理。

2.1.6 甜瓜幼苗葉柄粗度。

從圖6可以看出，甜瓜幼苗葉柄粗度呈穩定增長的趨勢，在15 d時，C1.0處理顯著高于其他處理，其余各處理與對照處理均無顯著差異。在21 d時，C0.5 處理顯著高于其他處理，且B1.5、C1.0、C1.5及C2.0處理也顯著高于對照處理。在27 d時，C0.5處理顯著高于對照處理，均值為2.31mm，比對照提高了75.00%。

2.1.7 甜瓜幼苗地上部分與地下部分干鮮重。

由圖7可知，處理C1.0的甜瓜幼苗地上部分鮮重顯著高于其他處理，均值為2.73 g，相較于對照提高了102.22%；處理C0.5的地下鮮重顯著高于其他處理，均值為0.50 g，相較于B1.5提高了127.27%；處理C1.0幼苗地上干重顯著高于對照，均值為0.20 g；處理B0.5、B1.0及C0.5幼苗的地下干重顯著高于其他處理，均值分別為0.020、0.019和0.019 g。

2.1.8 甜瓜幼苗根長及根冠比。

由圖8可知，處理C0.5與處理B1.0的甜瓜幼苗根長顯著長于其他處理，分別為6.57和6.43 cm，處理A1.0幼苗根長顯著短于其他處理，為5.33 cm；處理C0.5與B1.0相較于CK分別提高了11.36%和8.89%，相較于處理A1.0分別提高了23.26%和20.64%。C0.5處理與對照處理的根冠比顯著高于其處理，均值均為0.22；處理C2.0和處理A1.0次之，均值均為0.19。

2.1.9 甜瓜幼苗壯苗指數和G值。

由圖9可知，處理B0.5的G值最大，處理C1.0次之，分別是6.25和6.19 mg/d；處理B0.5的壯苗指數最大，處理C1.0次之，分別為0.16和0.15，處理B1.5的壯苗指數最小為0.08。

2.2 不同營養液配方及濃度對甜瓜幼苗生理指標的影響

2.2.1 甜瓜幼苗葉綠素含量。

由表3可知，在播種27 d時，除處理A1.0和處理B1.5，其余處理的甜瓜幼苗葉綠素a+b含量均顯著高于對照處理，其中C1.5處理的葉綠素a含量、葉綠素b含量及葉綠素a+b的含量最高，葉綠素含量分別是對照的4.04、3.57及3.88倍。A0.5處理次之，分別較對照顯著提高了242.31%、221.43%和235.00%。

2.2.2 甜瓜幼苗Cpr、MDA含量及抗氧化酶活性。

由表4可知，在各個處理中，所有處理的可溶性蛋白含量均顯著低于CK，處理B1.5幼苗可溶性蛋白含量最低，且與其他處理具有顯著差異。B0.5處理的丙二醛含量顯著高于其他處理，相較于對照顯著提高了85.90%，且B1.0和B1.5處理的甜瓜幼苗MDA含量均顯著高于CK處理。處理C1.5與處理B1.0的過氧化物酶活性顯著高于其他處理，分別為411.16和378.71 U/g，其活性分別是對照的3.15和2.90倍。處理A1.0的超氧化物歧化物酶活性最高，為1 644.56 U/g，與對照有顯著差異，其活性是對照的2.12倍。

2.3 綜合評價

由表5可知，通過對甜瓜幼苗株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量等17個指標進行隸屬函數綜合性評價分析并計算平均值，處理C0.5得分最高，均值為0.77；處理C1.0次之，均值為0.66；對照得分最低，均值為0.27。

3 討論

3.1 不同營養液配方及濃度對甜瓜幼苗生長指標的影響

在植物生長發育過程中，植物必需營養元素N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn等16種礦質元素起著重要作用。在植物生長過程中，對N、P、K的需求量是最多的，這3種元素的含量將會對植物生長有較大的影響［23-24］。黃敏等［25］研究表明N元素對植株株高、莖粗生長具有促進作用。該試驗結果發現，B1.0處理的甜瓜幼苗株高及莖粗顯著高于B0.5處理，與黃敏等［25］試驗結果一致。P元素與植株生理代謝活動有密切聯系，薛萍等［26］研究發現，P元素含量低時，地下部分首先會滿足自身需求。該試驗結果發現，C0.5處理中P元素含量低于除對照外的處理，但根冠比最大，與薛萍等［26］研究結果一致。研究表明，高濃度營養液會對植株株高、莖粗及葉面積等指標均有明顯的抑制作用。該試驗也有同樣的結果，施用A1.5、A2.0及B2.0處理的甜瓜出現植株萎蔫死亡的現象，A1.0、B1.5及C2.0處理的甜瓜幼苗株高、莖粗、葉面積、葉柄長度、葉柄粗度及根長等顯著低于其他處理，李蔚等［11］研究也有相似的結果。適宜的營養液配方可以促進植株生長，高濃度營養液不但不能促進植株生長，反而對植株生長產生抑制作用。

3.2 不同營養液配方及濃度對甜瓜幼苗生理特征的影響

N元素可以提高葉綠素和可溶性蛋白含量，但高濃度的N元素或低濃度的N元素都會對可溶性蛋白的積累產生影響［27］，該試驗結果發現，華農果蔬配方處理的甜瓜可溶性蛋白含量表現為C1.5>C2.0>C1.0>C0.5，與前人試驗結果一致。王龍等［28］研究發現，隨著營養液濃度的降低，黃瓜幼苗的光合色素含量等生理特性表現為先上升再降低的趨勢。王萍［29］研究發現番茄的葉綠素a和葉綠素b含量隨著營養液濃度的增加而增加。該試驗也有相同的發現，施用營養液幼苗葉綠素含量表現為C1.5>C1.0>C0.5，彭月麗［30］和張婧［14］研究發現隨著營養液濃度的增加MDA呈先上升再下降趨勢，該試驗結果發現丙二醛含量表現為C1.5>C1.0>C2.0，與彭月麗等［30］和張婧［14］研究結果一致。

4 結論

C0.5處理的甜瓜幼苗的莖粗、葉面積、葉柄長度顯著高于其他處理，平均值分別為2.87 mm、13.45 cm2、4.17 cm；株高、葉柄粗度、根長、根冠比高于其他處理，平均值分別為8.1 cm、2.31 mm、6.57 cm及0.22。處理C1.5幼苗葉綠素含量最高，但與C0.5無顯著差異；通過隸屬函數進行綜合性分析，得出C0.5培育的甜瓜幼苗綜合得分最高，均值為0.77。在進行甜瓜漂浮育苗時，可以優先選用C0.5的配方及濃度。

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