不同营养液浓度对酸浆生长的影响

冯小娇，刘 峄，李树和，吴 涛

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300384）

酸浆（Physalis alkekengiL.）为茄科酸浆属多年生直立草本植物，它的实用价值很高，可用于食用、医疗和装饰，并具有一定的加工和实用价值[1]。果实富含维生素C、柠檬酸、草酸、类胡萝卜素、浆果红、植物甾醇A和B[2]。近年来，我国设施温室规模和数量不断增加，多年的设施蔬菜栽培，加上温室固定带来的局限性，以及追求温室栽培高效益的多次种植，因此很难进行科学轮作，导致病虫害发生、土壤盐碱化逐渐加重，造成土壤和环境污染风险，这不仅威胁到食品的安全生产，还降低了产量并影响了产品质量。生产的产品不能适应现代的消费需求，这些问题给生产无污染的绿色蔬菜带来了很大困难。无土栽培技术的出现为这一问题提供了解决方案[3]。

目前，国内无土栽培技术主要以固体基质栽培为主，与水培和雾培相比，需要投资的费用较少、成本较低。此外，基质栽培有较强的缓冲能力和透明度，对土壤环境变化具有良好的适应能力，所以影响最广、推广面积最大，该设备比水培法和雾培法更实用。从国内现状来看，基质栽培是目前最实用的方法[4-6]。郑剑超等[7]通过对基质栽培和土壤栽培作对比研究，发现基质栽培更具有优势，其叶面积、根长和根鲜重显著高于土壤栽培。此外，它还有助于辣椒的生长发育，并促进根系的生长，使植株地面与地下生长更加协调。刘中良等[8]通过试验发现，基质栽培与土壤栽培相比，有3点优势，一是可以提高番茄的净光合速率；二是能够提高番茄的品质；三是可提高番茄红素和维生素C含量。董晓涛和杨志[9]通过试验研究发现，2种浓度的发酵液浇灌茄子，最终茄子植株生长情况较好，并且增加了结果量，还保证了市场效益。吴东升等[10]通过试验结果发现，在番茄果实含糖量、维生素C含量和可溶性蛋白含量等指标上，1/2园试配方处理的番茄显著高于清水对照处理组；提高了番茄果实的品质。Laštůvka等[11]发现随着营养液浓度的增加，相对增长率也随之增加。因此在开发营养液产品时，有必要针对不同的蔬菜品种和基质类型选择合适的营养液浓度，以使基质栽培的收益最大化。

以上试验只针对茄科植物中茄子、辣椒和番茄进行了相关研究，都没有针对酸浆进行营养液浓度方面的研究。在此基础上，本试验尝试通过对日本山崎茄子配方（1978）不同浓度下酸浆生长指标与生理指标进行研究与分析，旨在探明基于固体基质无土栽培技术下适宜酸浆生长的营养液浓度，为进一步的研究提供参考，也为生产奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

F1代杂交大黄姑娘，在种子催芽箱中以29 ℃催芽4 d后播种，播种后45 d达到三叶一心开始定植。

1.1.1 供试基质 复合基质。

1.1.2 栽培槽大小 栽培槽规格为50 cm×25 cm×20 cm。

1.1.3 供试配方 日本山崎茄子配方（1978），以下简称“山崎配方”。

1.1.4 供试仪器 钢卷尺、游标卡尺、分光光度计、离心机、烘箱和天平等。

1.1.5 试验设计 该试验为单因素试验，山崎配方营养液浓度的6个水平分别为B0：0剂量；B1：1/4剂量；B2：1/2剂量；B3：1剂量；B4：3/2剂量；B5：2剂量；重复3次，共18个小区，每个小区3个栽培槽，每个小区种有6株酸浆。试验用地为现代温室“苗床间”，由于试验位置距墙体较远，考虑育苗床宽度及栽培槽大小，因此试验沿南北向设置区组。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 测定指标 试验定植时间为2019年10月中旬，开花时间为2019年12月下旬；定植后第27天，在每个区组的各处理中分别选取长势一致的4株酸浆，使用钢卷尺测其株高，游标卡尺测其茎粗，生长前期每7 d测定1次，中后期每隔14 d测定1次，直至营养生长结束停止测定；待到生殖生长开始后，在每个区组的各处理中分别选取4株测其叶片数；在每个区组的各处理中分别选取3片来自不同植株的叶片测其叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、含水量、CAT及POD活性，求平均值后通过单因素随机区组设计资料的方差分析，进行显著性测验，比较差异。

1.2.2 测定方法 酸浆地上部株高、茎粗分别使用钢卷尺和游标卡尺进行测定；叶片数通过直接观察记录；叶片叶绿素含量采用分光光度计法测定；叶片可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法测定；叶片可溶性糖含量采用蒽酮法测定；叶片含水量采用烘箱测定；叶片POD活性采用愈创木酚法测定；叶片CAT活性采用差减法测定[12]。

1.3 数据处理与分析

试验数据使用数据分析软件SPSS20.0进行单因素方差分析与差异显著性比较，使用Word 2010、Excel 2010进行制表和绘图。

2 结果与分析

2.1 不同营养液浓度对酸浆地上部平均株高、茎粗的影响

在植物形态学调查工作中，一般把株高、茎粗作为基本的指标，二者均可以很好的体现植物生长情况。如图1所示，浇灌不同浓度营养液对于酸浆株高有一定影响，表现为1/2剂量营养液浇灌处理定植后的各个阶段株高最高，其次为1/4剂量，2剂量最低。对于茎粗的影响，不同浓度处理下的酸浆植株茎粗差异不显著，定植后，前期以3/2剂量处理茎粗最粗，后期以1剂量最粗，其次为1/2剂量。结果表明，选用适当浓度营养液浇灌，可以利于植株株高的生长，本试验以1/2剂量最好。

图1 不同营养液浓度对酸浆地上部平均株高、茎粗的影响

2.2 不同营养液浓度对酸浆叶片数、叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量的影响

如表1所示，山崎配方浓度1/2剂量与2剂量、1/2剂量与CK之间的酸浆平均叶片数差异达到显著水平，平均叶片数随着营养液浓度的增加呈先增后减的趋势，平均叶片数最多的处理为1/2剂量，平均叶片数最少的处理为2剂量。

施用不同浓度营养液的酸浆叶片平均叶绿素含量差异达到显著水平。施加营养液的酸浆平均叶绿素含量极显著高于清水对照组，在1/4剂量到1/2剂量之间，随着浓度增加，平均叶绿素含量增加，超过1/2剂量，随着浓度增加，平均叶绿素含量有所减少。

施用山崎配方1/4剂量与2剂量处理之间的酸浆叶片平均可溶性蛋白含量差异达到显著水平。平均可溶性蛋白含量最高的处理为2剂量，平均可溶性蛋白含量最低的处理为1/4剂量。

施用不同浓度营养液的酸浆叶片平均可溶性糖含量差异不显著。平均可溶性糖含量最高的处理为1/4剂量，平均可溶性糖含量最低的处理为1/2剂量。

表1 不同浓度营养液处理间的叶片数、叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量差异

2.3 不同营养液浓度对酸浆叶片含水量、CAT、POD活性的影响

如表2所示，施用不同浓度营养液的酸浆叶片平均叶片含水量差异不显著。平均叶片含水量最多的处理为1/2剂量，平均叶片含水量最少的处理为2剂量。

施用不同浓度营养液的酸浆叶片平均CAT活性差异不显著，平均CAT活性最强的处理为1/4剂量，平均CAT活性最弱的处理为1/2剂量。

施用山崎配方处理CK、1/4剂量与1/2剂量、1剂量之间的酸浆叶片平均POD活性差异达到极显著水平，处理CK、1/4剂量与1/2剂量、1剂量、3/2剂量、2剂量之间的酸浆叶片平均POD活性差异达到显著水平。其中当处理为1/4剂量时，平均POD活性最强，浓度为1/2剂量时，平均POD活性最弱。

表2 不同浓度营养液处理间的叶片含水量、CAT、POD活性差异

3 讨 论

3.1 不同浓度营养液对酸浆地上部平均株高、茎粗、叶片数的影响

株高是植物的形态指标之一，可以直观地反映植物在特定生长时期的生长和养分吸收情况[13]。本试验使用山崎配方的6种浓度对酸浆生长的影响进行研究，结果表明，随着浓度的增加，株高呈先增后减的趋势，以1/2剂量最高，这一结果与石磊等[14]研究结果基本一致，与季延海等[15]研究结果相反，造成这一结果是与季延海等[15]的试验营养液浓度的设置区间有关，其设置的最小浓度为1/2计量。因此，试验结果和本试验在某种程度上相同；与王铁臣等[16]研究结果局部相同，造成这一结果可能是由于试验营养液浇灌的体积不同所致。由此可见，过高浓度的营养液对植株的增长生长具有一定的抑制作用，造成这一结果可能与高浓度营养液具有较高的渗透压，从而不利于植株根系的生长，造成对于养分的吸收能力减弱。因此，在今后的生产中需要控制好营养液的浓度，以便在节约成本的同时达到较好的生产效益。

茎粗是光合作用导致干物质积累最直观的形态学指标。本试验结果发现，酸浆营养生长前期，以3/2剂量处理最好；到营养生长后期，以1剂量处理效果最好。这一结果与张传召等[17]研究结果相同，说明在生长前期，植株生长代谢速率较快，对营养物质的需求量较大，在保证浇灌体积不变的情况下，较高的营养液浓度才能满足植株生长的需要；在营养生长后期，生长代谢速率有所减缓，可适当降低营养液浓度或减少浇灌的体积，即可满足植株生长需要。

叶片是植物光合作用和呼吸作用的主要场所，叶片数量直接影响了光合作用的强度和呼吸强度。本试验结果发现，随着营养液浓度的逐渐增加，平均叶片数呈先增后减的趋势，浓度为1/2剂量时，平均叶片数最多，该结果与石磊和代红军[14]、徐月明等[18]研究结果相同。由此说明适宜的营养液浓度可以最大程度上促进植物生长，营养液浓度过低，不能满足植物生长过程中对于养分的需求，营养液浓度过高，导致渗透压过大，则不利于根系的生长，从而影响对养分的吸收。因此，选择适宜的营养液浓度对酸浆生产至关重要。

3.2 不同浓度营养液对酸浆叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响

进行光合作用的主要色素为叶绿素，叶绿素需要N、Mg、Fe等多种元素才能合成，其含量的多少直接决定了蔬菜的生长发育以及产量情况[19]。

本试验结果发现，浇灌营养液的酸浆平均叶绿素含量极显著高于清水对照组，叶绿素含量随着营养液浓度增加呈先增加后降低的趋势，并且以1/2剂量处理叶绿素含量最多。试验结果与徐月明等[18]、王瑞等[19]研究结果趋势相同。这一结果可能与植株对于养分的吸收情况有关，在适宜剂量1/2剂量时，养分吸收情况较好，能够更多地吸收N、Mg、Fe等叶绿素合成所需要的元素，因此叶片类叶绿素含量较多。

可溶性糖含量是蔬菜口感的直接体现之一，是反映品质好坏非常重要的指标。本试验结果表明，不同浓度处理下的酸浆叶片平均可溶性糖差异不显著。这一结果与季延海等[15]、杨平等[20]研究结果不同。造成这一结果是因为他们测定的植物器官为果实，而本试验测定的是叶片，不同器官在对于不同浓度营养液的反应机理可能会有所不同。

可溶性蛋白含量的多少直接影响蔬菜品质的好坏，是蔬菜品质的重要指标。本试验结果发现，随着营养液浓度的增加，可溶性蛋白含量呈先降低后升高再降低再升高的趋势，并且以2剂量营养液可溶性蛋白含量最高。因此，高浓度营养液有助于蛋白的积累。这一结果与季延海等[15]、何锐等[21]的结果均不同，经过分析对比发现，何锐等[21]的试验不仅施加营养液，还添加海藻肥，可能与营养液与海藻肥的互作效应有关。

3.3 不同浓度营养液对酸浆平均含水量、CAT、POD活性的影响

叶片含水量是评价品种抗旱能力强弱的一项指标，丰富的叶片含水量有助于植株对干旱环境的适应性。本试验结果表明，不同浓度处理下的酸浆叶片平均含水量差异不显著。这一结果与石磊和代红军[14]研究结果不同，试验中发现1剂量处理下的叶片含水量高于其他处理，出现这一结果差异，可能与选取浇灌营养液配方种类有关。

CAT可以清除活性氧自由基，它的活性与植物的耐寒性和抗旱性有关[22]。本试验结果表明，施用山崎配方不同浓度的酸浆叶片平均CAT活性差异不显著，因此不同浓度处理对抗旱性和耐寒性没有明显差异。

POD能够催化H2O2参加各类还原剂氧化反应，其活性大小在一定程度上能够反映植物对逆境的适应性[23-24]。本试验使用山崎配方的6种浓度对酸浆生长的影响进行研究，结果表明，1/4剂量处理下POD活性最强，1/2剂量处理下活性最弱。这一结果说明，在1/4剂量处理下，植株对于逆境的适应性较强，更有利于植株的生长。

4 结 论

本试验探讨了日本山崎茄子配方（1978）不同营养液浓度对酸浆生长的影响。试验结果表明，株高、叶片数和叶绿素含量这3个指标均随营养液浓度的增加呈先增后减的趋势，在1/2剂量效果最好；可溶性蛋白含量在2剂量下效果最好；茎粗、可溶性糖含量、叶片含水量和CAT活性的变化与营养液浓度差异无关；POD活性在1/4剂量处理下效果最好。综合分析，在今后酸浆生产中，建议使用1/2剂量进行浇灌，以达到较好的生产效果。