姚發(fā)展 馬萬敏 圣冬冬 汪凱 鮑起 馬萬征??

(1.安徽科技學(xué)院城建與環(huán)境學(xué)院，安徽鳳陽 233100；2.青島市開發(fā)區(qū)農(nóng)機(jī)監(jiān)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(yǎng)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(yǎng)液載體，采用營養(yǎng)添加法，即將每種化學(xué)試劑放在一個營養(yǎng)液罐中按照一定的比例設(shè)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(yǎng)液長期澆灌處理黃瓜植株對其生長發(fā)育的影響。［結(jié)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(tài)最優(yōu)。［結(jié)論］霍格蘭營養(yǎng)液稀釋50倍為智能溫室黃瓜無土栽培的最優(yōu)施肥方式。

關(guān)鍵詞 溫室;黃瓜;干質(zhì)量;營養(yǎng)液濃度

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

お

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

お

基金項目 安徽科技學(xué)院青年科學(xué)研究基金項目（ZRC2013343）；安徽省高校省級自然科學(xué)研究項目（KJ2013Z056）；安徽省科技攻關(guān)計劃重大項目（1301031030）；安徽省省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（AH201310879062）；安徽科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目。

作者簡介

姚發(fā)展（1991-），男，安徽安慶人，本科生，專業(yè)：農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境。*通訊作者，助理實驗師，碩士，從事現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)與環(huán)境控制技術(shù)研究。

收稿日期 20140609

溫室黃瓜的生長發(fā)育受到環(huán)境因素、生長因素等諸多因素的影響。營養(yǎng)因子是生長因素的重要指標(biāo)之一，而且是溫室黃瓜產(chǎn)量保證的重要因素，對生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的具有決定作用。目前，我國關(guān)于無土栽培不同蔬菜的研究為進(jìn)行無土培育提出了不同的營養(yǎng)液配方與濃度［1-2］。李邵等以山崎黃瓜專用營養(yǎng)液配方基準(zhǔn)濃度為基準(zhǔn)，研究不同濃度營養(yǎng)液對溫室盆栽黃瓜產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，結(jié)果表明其對于所培育黃瓜的生長發(fā)育有顯著影響［3］。歐陽立名等研究了營養(yǎng)液中不同植物生長物質(zhì)對水培黃瓜幼苗生長和根系發(fā)育的影響［4］，可為在田間施加生長素類物質(zhì)提供借鑒。正所謂“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家”，因此，研究不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜根、莖、葉、果生長發(fā)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(yǎng)液載體，采用營養(yǎng)液添加法，研究不同濃度霍格蘭營養(yǎng)液長期澆灌處理黃瓜植株對其生長發(fā)育的影響，從而確定最佳營養(yǎng)稀┦捅?。?/p>

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

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

表1 霍格蘭營養(yǎng)液配方(10 L)

g

容器 化學(xué)試劑 質(zhì)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(zhì)的無土栽培方式，開始時播種于由珍珠巖覆蓋的培養(yǎng)幼苗槽中，并每天采用霍格蘭配方營養(yǎng)液（以T3濃度）進(jìn)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(shè)置的營養(yǎng)液濃度給相應(yīng)的植株澆灌。營養(yǎng)液稀釋倍數(shù)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(shè)置的營養(yǎng)液濃度給相應(yīng)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(jī)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(huán)境數(shù)據(jù)檢測獲取

溫室環(huán)境因素由光照強(qiáng)度檢測記錄儀器以及植株盆內(nèi)濕度監(jiān)控檢測記錄儀自動獲取記錄，數(shù)據(jù)采集頻率為10 s/次，并伴有相應(yīng)時間記錄，溫室內(nèi)溫度由溫度計顯示監(jiān)控。

1.5 溫室CO2濃度波動檢測獲取

溫室內(nèi)CO2濃度由CO2濃度監(jiān)控檢測記錄儀器自動獲取記錄，數(shù)據(jù)采集頻率為10 s/次，并伴有相應(yīng)時間記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜植株根生長的影響

根系是植物吸收營養(yǎng)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(yǎng)液有利于根系的生長發(fā)育，而過量的營養(yǎng)液會抑制根系的生長發(fā)育。其中，T3處理組各時期根的干質(zhì)量普遍最大，而T4處理組明顯由于營養(yǎng)液濃度過大對根部生長產(chǎn)生抑制作用，所以根的干質(zhì)量普遍比T3處理組小，T1處理組根的干質(zhì)量最小，T2處理組根的干質(zhì)量普遍比T1處理組略大，所以T1處理組明顯營養(yǎng)不足。隨著營養(yǎng)液的持續(xù)澆灌，各處理組根干質(zhì)量增長趨勢明顯不同，其中T3處理組根的干質(zhì)量增長趨勢最快，其次為T4處理組，而T1處理組的根干質(zhì)量增長趨勢最緩慢。適宜的營養(yǎng)液濃度有利于植物根系的生長發(fā)育，但營養(yǎng)液濃度過高會抑制植物根系生長發(fā)育，不僅會造成資源浪費甚至產(chǎn)生環(huán)境污染。T3處理組營養(yǎng)液濃度足以滿足黃瓜根系吸收，可以提供黃瓜生長發(fā)育所需的養(yǎng)分。所以T3處理組營養(yǎng)液濃度最適宜黃瓜根系生長。

圖1 不同營養(yǎng)液濃度對黃瓜根干質(zhì)量的影響

2.2 不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜植株莖生長的影響

莖是植物的營養(yǎng)器官之一,具有輸導(dǎo)營養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)部將根部吸收到的水分和礦物質(zhì)往上運(yùn)輸?shù)礁鳡I養(yǎng)器官，通過韌皮部將光合作用的產(chǎn)物往下運(yùn)輸，以供各組織器官的生命周期生長發(fā)育［7］。從圖2可以看出，4個處理組植株各時期莖的干質(zhì)量普遍為T3>T4>T2>T1，隨著營養(yǎng)液的持續(xù)澆灌，T3處理組莖干質(zhì)量增長趨勢最快，其次是T4處理組，莖干質(zhì)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(yǎng)不足影響了莖部的生長發(fā)育，T4處理組則是營養(yǎng)液濃度過高而抑制了莖的生長，所以T3處理組營養(yǎng)液濃度最適宜莖部生長。

圖2 不同營養(yǎng)液濃度對黃瓜莖干質(zhì)量的影響

2.3 不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜植株葉生長的影響

葉部生理活動需要的營養(yǎng)物質(zhì)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(jìn)行光合作用合成有機(jī)質(zhì)的情況［7］。

2.3.1

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

圖3 不同營養(yǎng)液濃度對黃瓜葉干質(zhì)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(yǎng)液的持續(xù)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(yǎng)液濃度最適宜黃瓜植株生長周期中葉的生長發(fā)育和有利于葉的光合作用累積有機(jī)質(zhì)；T1處理組葉生長最慢葉面積最小，主要是營養(yǎng)不足而限制了葉片的生長發(fā)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(yǎng)液濃度過高，抑制了黃瓜植株葉的生長發(fā)育和光合作用。

圖4 不同營養(yǎng)液濃度對黃瓜葉面積的影響

2.4 不同濃度營養(yǎng)液對黃瓜產(chǎn)量的影響

從圖5可以看出，各處理組中，T3處理組黃瓜產(chǎn)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(yǎng)液條件下，T3處理組營養(yǎng)液濃度最有利于黃瓜生長。

圖5 不同營養(yǎng)液濃度對黃瓜產(chǎn)量的影響

3 結(jié)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(qiáng)度等）。該試驗是在溫室中控制光照、溫度、濕度等環(huán)境因素相同條件下研究不同營養(yǎng)液濃度對黃瓜生長發(fā)育的影響。綜合分析各處理組黃瓜植株的根、莖、葉、果產(chǎn)量可知，T3處理組（霍格蘭營養(yǎng)液稀釋50倍）營養(yǎng)液濃度最適合黃瓜植株的生長發(fā)育。

目前我國對作物需肥、需水特性的定性定量關(guān)系掌握不多，對溫室作物采取過量灌溉，對營養(yǎng)液的管理主要通過EC和pH來管理。由于作物對營養(yǎng)液中組分的吸收不同，很容易造成營養(yǎng)液中某些元素不足或過剩，必須更換營養(yǎng)液。這不僅造成水肥資源的浪費，而且污染環(huán)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(yǎng)液的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，加強(qiáng)對溫室作物養(yǎng)分、水分需求規(guī)律的研究，在不影響溫室作物產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，盡可能地降低無土栽培中營養(yǎng)液的排放，對提高溫室生產(chǎn)中水肥的高效利用和降低環(huán)境污染具有十分重要的意義。依據(jù)作物需求，按需澆水、定量施肥，也是精細(xì)農(nóng)業(yè)研究中不可或缺的一部分。

參考文獻(xiàn)

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