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2016年10月6日 作者:xwz2367609 [返回]
网纹甜瓜气雾栽培对产量与品质的影响研究

周剑,李 来,刘

(沈阳农业大学 园艺学院,设施园艺省部共建教育部重点实验室,辽宁省设施园艺重点实验室,辽宁 沈阳110866)

摘要:

以基质培和水培为对照,研究了雾培对网纹甜瓜植株生长、产量和品质的影响。结果表明:雾培网纹甜瓜的株高、茎粗、叶片数、根长、根体积、根系活力和根干物质积累均高于水培和基质培,说明雾培能促进网纹甜瓜植株生长,使其根系发达,长势旺盛。雾培网纹甜瓜单瓜重极显著高于水培和基质培;果实可溶性固形物和维生素C含量与水培和基质培差异不显著;雾培可溶性总糖含量显著低于基质培;有机酸含量显著高于水培,但与基质培差异不显著;蛋白质含量显著高于基质培,说明雾培在显著提高网纹甜瓜产量的同时果实品质有稍有所下降,便不影响商品性。

关键词:雾培;网纹甜瓜;生长;产量;品质

中图分类号:S652.4 文献标识码:A文章编号:1001-0009(2013)04-0016-04

无土栽培技术是目前解决设施园艺生产中土壤污染、盐渍化、连作障碍等困境的最有效手段之一。但在生产实践中,常常由于在液培中营养液溶氧浓度较低、根系耗氧快,在基质栽培中根垫的形成使根系供氧状况恶化而影响植株的生长[1-2]。气雾法栽培(简称雾培)是目前所有无土栽培技术中根际水气矛盾解决得最好的一种形式[3]。有研究结果表明,雾培黄瓜植株长势旺盛,其根系体积、根系长度和果实产量均大于液培和基质培[4-5],在黄瓜生长中后期雾培植株根系氮的吸收和代谢能力增强[6]。雾培条件下马铃薯光合有效辐射的利用范围大于基质栽培,对光的适应性更强,雾培有利于将光能转化为生物质能[7]。

马铃薯脱毒小薯雾培繁育和番茄雾培方面的研究均表明,雾培可以促进植株的旺盛生长,明显提高产量[8-11]。

目前有关网纹甜瓜雾培方面的研究比较少,栽培效果还不明确。为此,现开展了网纹甜瓜的雾培、基质培和水培3种无土栽培方式对网纹甜瓜植株的生长、产量和品质的影响研究,以期为雾培在网纹甜瓜生产上的广泛应用提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试植物

供试网纹甜瓜(Cucumis melon L.var.raticulalus Naud)品种为“中蜜一号”。

1.1.2 栽培设施

采用槽式雾培或者桶式雾培。

1.1.3 营养液

作物的全部生长期均采用日本山崎甜瓜营养液配方,由水泵供给营养液,使用电磁阀和计算机控制营养液的供应,使营养液pH保持在6.5左右,营养液温度保持在21~25℃。水培和基质栽培营养液控制与常规生产相同。

1.2 试验方法

试验于2007年2~6月在沈阳农业大学园艺学院蔬菜基地辽沈I型日光温室中进行,设置3个处理:雾培、水培和基质栽培,3种栽培方式均采用相同规格的栽培床和营养液配方,每个处理3次重复。基质培的基质采用珍珠岩,营养液采用山崎甜瓜营养液。2007年2月14日播种育苗,育苗基质组成为草碳∶蛭石=2∶1,基质的理化性质见表1。使用32孔穴盘进行基质育苗。3月20日(3叶1心期)挑选整齐一致的秧苗,将根系洗净后定植在栽培床上,株距与行距均为45cm,每个槽定植6株,3次重复。定植以后在6d之内挂上遮阳网遮光,采用单干整枝,吊蔓栽培方式。人工授粉,每株留甜瓜1个,其它管理同常规生产。

1.3 项目测定

定植2周后,采用常规方法在4月16、23、30日和5月7、14日测量株高、茎粗、根长和根体积;在5月10、20、30日和6月6、19日破坏性取样,测量根系活力与植株干鲜重;成熟期每个处理取测定单株产量及果实品质指标[12]。

2 结果与分析

2.1 雾培对网纹甜瓜生长的影响

由图1可以看出,在不同的无土栽培方式下,网纹甜瓜幼苗在定植缓苗后,均呈现快速生长状态。雾培网纹甜瓜的株高、茎粗、叶片数、根长和根体积显著高于基质培。定植2周后,雾培植株的株高一直高于其它2种栽培方式,定植6周(摘心时)后用雾培栽培的植物株高比基质培、水培分别高13.75%和50.24%。雾培茎粗生长前期显著高于水培,后期与水培差异不显著。叶片数雾培和水培差异不显著,但显著多于基质培。生长前期雾培根长比水培偏低,后期显著高于水培和基质培到定植6周时(摘心)雾培植株根长比水培高61.9%,是珍珠岩栽培的2.09倍。定植2~3周之间,3种栽培方式的根体积相差不大,雾培居于最高水平,定植4周之后,雾培植株的根体积增长速度较快,一直高于其它2种栽培方式,到定植6周时(摘心)雾培栽培的植株根体积是水培的1.8倍,是基质栽培的9.58倍。

3种栽培方式的根系活力均表现先增加后缓慢下降的变化趋势,但出现最高值的时间不同。水培植株在定植第3周时根系活力最高,而雾培和基质培出现在定植后4周,定植后4周以后雾培植株根系活力显著高于水培和基质培。从植株的整个生长过程看,雾培植株生长势最高,水培居中,基质培最小,说明雾培促进网纹甜瓜的生长发育,尤其对根系生长的促进作用尤为突出。

2.2 雾培对网纹甜瓜干物质积累与分配的影响

从图2可以看出,各处理干物质积累均呈现逐渐增加的变化趋势,除叶的干物质在定植50d时雾培低于水培外,在果实发育的整个时期,雾培的根、茎、叶及总干物重积累量均显著高于水培和基质培。处理结束时雾培根、茎、叶及总干物质积累量分别比水培高36.53%、9.08%、15.95%、11.61%,比 77.44%、46.14%、40.30%、49.03%。说明雾培促进了网纹甜瓜植株的生长和光合产物在各部分的积累。

2.3 雾培对网纹甜瓜产量和品质的影响

从表2可以看出,雾培网纹甜瓜平均单果重极显著高于水培和基质培,平均单果重比水培高21.43%,比基质培高54.65%。雾培网纹甜瓜的可溶性总糖含量显著低于基质培,但与水培差异不显著,糖酸比显著低于水培,但与基质培差异不显著。有机酸含量显著高于水培,但和基质培差异不显著。3种栽培方式下,可溶性固形物、维生素C含量差异不显著,雾培网纹甜瓜的蛋白质含量显著高于基质培。说明雾培网纹甜瓜大幅度提高产量 时,糖 降,酸 加,果 稍有 降低。

3 讨论与结论

试验中雾培网纹甜瓜植株的生长势显著高于水培和基质培,雾培植株干物质积累和根系活力均高于水培和基质培。说明雾培网纹甜瓜根系吸收水分和养分的能力强,根系发达,植株整体长势旺盛,结果使其单株产量极显著地提高。这与雾培在马铃薯[8,13]、番茄[10]和黄瓜[4-5]的研究结果一致。杨元军等[14]分析认为,雾培马铃薯增产原因可能在于雾培能保证根际养分的充分供给;栽培槽可为匍匐茎生长提供充足的空间;喷雾过程中营养液的溶解氧增加,可保持根系较高的活性;不定期采收合格小薯有利于叶片光合产物“源”向未膨大的微型小薯“库”中输送,从而提高小薯的数量。孙周平等[10]的研究表明,气雾法栽培较其它栽培方式增加了根际 2浓度而降低了 CO2浓度,所以马铃薯植株长势旺盛、根际器官发达、光合作用增强、改善了植株的“源”、“流”与“库”的能力,从而提高了产量。Nichols等[15]对雾培黄瓜和番茄幼苗研究结果表明,随根际氧气浓度的增加,秧苗生长速度迅速增加,这是由于较高浓度的氧气,促进了根系对矿质元素的吸收和利用,减小了水分压力,从而使气孔张开时间延长,开度更大,加强了叶片气体的交换,促进了植物叶片的光合作用。

综上所述,雾培网纹甜瓜与水培和基质培相比生长发育快、产量高的主要原因是雾培根际通气条件好,氧气摄取直接方便而富足,根系呼吸代谢旺盛,能量充足,对水分和养分的吸收及运输加快,促进了影响植物生长发育的光合作用和呼吸代谢过程。雾培网纹甜瓜果实中可溶性固形物、维生素 C和蛋白质含量较水培和基质培差异不显著,但果实糖度与基质培相比显著下降。说明雾培网纹甜瓜产量提高的同时果实品质有所下降。这与雾培番茄[10]和黄瓜[4-5]研究结果一致。雾培网纹甜瓜果实中糖度下降可能是由于根系吸水、吸肥能力强、植株长势旺盛、后期徒长限制了叶片合成的糖向果实的运输以及运输过程中糖的代谢及转化,这有待于进一步研究。唐小付[16]通过深液流水培研究认为,在一定范围内适当提高营养液中钾、钙、镁的水平可以提高厚皮甜瓜的产量和总糖含量。林多等[17]认为,变化浓度的营养液比维持恒定浓度的营养液管理更有利于网纹甜瓜果实品质的提高。因而通过优化营养液管理、改变营养液配方和浓度的方式来提高雾培网纹甜瓜的品质是一条有效途径。也可以偿试通过整枝修剪及生长调控措施来改善品质,总之品质的改善在生理代谢旺盛基础上可以采用多种调控方式可以实现,不会成为雾培生产甜瓜的生产障碍,如熟期提高营养液浓度,实现高盐高糖种植,或者对植株枝蔓的生长进行强制的摘心抑制营养生长,或者能过对茎干的轻微扭伤等方式控制营养生长,总之旺盛的营养生长抑制后自然可以提高糖度,这将在另外的试验中进行研究探讨。

梯架式甜瓜雾培

桶式雾培甜瓜根系

甜瓜树式雾培

 

 

参考文献

[1] 李式军,高丽红.我国无土栽培的新技术,新成果,新动向[J].农业工程学报,1997,12(增):123-128.

[2] 郭世荣.营养液溶氧浓度对黄瓜和番茄根系呼吸强度的影响[J].园艺学报,2000,27(2):141-142.

[3] 刘士哲.现代实用无土栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2001.

[4] 王珺玲,刘广晶,孙周平.雾培对黄瓜植株生长、产量和品质的影响[J].江苏农业科学,2009(1):174-176.

[5] 王珺玲,孙周平,陈红波,等.雾培对黄瓜植株生长的影响[J].西北农业学报,2009,18(2):184-187.

[6] 刘广晶,孙周平,包美丽,等.雾培与液培对黄瓜根系氮代谢相关酶活性的影响[J].西北农业学报,2011,20(3):132-137.

[7] 周全卢,张玉娟,李育明.雾培与基质栽培马铃薯的光合特性[J].中国马铃薯,2011,25(1):16-20.

[8] 卢泳全.气雾法生产马铃薯脱毒小薯效果的研究[J].东北农业大学学报,2001,22(3):68-72.

[9] 丁凡.不同营养条件对雾化栽培脱毒马铃薯生长发育的影响[J].耕作与栽培,2007(5):8-10.

[10]孙周平,刘涛,蔺姗姗,等.雾培对番茄植株生长、产量和品质的影响[J].沈阳农业大学学报,2006,37(3):488-491.

[11]安娜,须晖,孙周平,等.雾培番茄不同营养液配方的生产效果比较[J].沈阳农业大学学报,2006,37(3):495-497.

[12]郝建军,刘延吉.植物生理学实验技术[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2001.

[13]尹作全,沈德茹,于洪涛,等.马铃薯脱毒小薯无基质喷雾栽培技术研究初报[J].马铃薯杂志,1999,13(1):23-24.

[14]杨元军,孙慧生,王倍伦,等.马铃薯脱毒小薯雾培结薯特点及增产效果[J].园艺学报,2002,29(4):333-336.

[15]Nichols M A,Woolley D J,Christic C B.Effect of oxygen and carbondioxide concentration in the root zone on the growth of vegetable[J].ActaHorticulturae,2002,578:119-122.

[16]唐小付.不同钾、钙、镁水平对厚皮甜瓜生长发育和产量品质的效应研究[D].南宁:广西大学,2004.

[17]林多,黄丹枫,杨延杰,等.营养液浓度对基质栽培网纹甜瓜生长和品质的影响[J].华北农学报,2007,22(2):184-186.

 

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