基质深度对小白菜生长和品质的影响

小白菜（Brassica chinensis L.）是原产于中国的重要蔬菜作物， 也是国内外栽培的主要速生菜，露地和设施内的栽培面积都很大，在解决蔬菜淡季和周年供应中起着重要作用。近年来，在东南亚、日、美及欧洲一些国家广泛引种栽培，已逐渐成为一种世界性的蔬菜。

当前，农业环境污染和生态恶化已成为阻碍农业持续发展和影响人体健康的重要因素，发展无污染、安全、优质、营养的绿色蔬菜生产是社会和经济发展的需要，也是维护人类健康、保护环境、发展农业的当务之急。无土栽培是世界设施农业中广泛采用的先进技术，其肥料利用率高，省水，省工，可有效克服蔬菜土传病害及连作障碍，产量高，品质好，利于机械化、自动化、工厂化生产，减少环境污染，已成为发展绿色无公害蔬菜生产的可靠途径。目前世界上有90%的无土栽培采用基质栽培，基质栽培作为无土栽培的一种方式在工厂化农业生产中发挥着重要作用。作为供给作物根系水分和养分的基质一直是无土栽培研究的热点，也是近期无土栽培发展的主要方向，但以往有关基质栽培的研究方向主要集中于基质的选择及配方，而有关栽培基质深度对作物的影响研究未见相关报道。因此，为降低生产成本，提高无土栽培的效能，本研究在前人工作基础上，研究了基质深度对小白菜生长和品质的影响，以期为小白菜工厂化栽培提供参考。
 

1 材料与方法

1.1 试材与处理

试验于2011 年4~6 月在浙江农林大学农学院官塘玻璃温室进行。以小白菜品种上海青为材料，种子播于盛有蛭石的72 孔穴盘中育苗，每孔1 粒，14 d 后选择整齐一致、长势良好、无病虫害的幼苗移栽至自制的不同深度泡沫箱中，栽培基质为蛭石。试验共设4 个处理， 基质深度分别为2 cm，4 cm，8 cm和16 cm。采用Hoagland 营养液配方进行浇灌，常规管理，20 d 后取样测定各项生长和生理指标。

1.2 测定指标及其方法

叶长、叶宽、根长用直尺测量；根体积采用排水法测定；鲜质量、干质量测定，鲜样先用自来水冲洗2~3 次，再用蒸馏水冲洗2 次，用吸水纸吸干后称量鲜质量，105℃杀青15 min，75℃烘干至恒重，称干质量；叶绿素含量采用於丙军等[5]方法测定；维生素C 含量测定采用2，6-二氯靛酚法（GB/T 6195-86）；可溶性蛋白含量按照Bradford[6]的方法测定。
1.3 数据分析

所有数据用SAS 软件进行单因素方差分析，并对平均数用Duncan's 新复极差法进行多重比较。
 

2 结果与分析

2.1 基质深度对小白菜生长的影响

由表1 可知，各处理间进行比较，基质深度8 cm处理的小白菜叶长、叶宽、叶片数、根长、根体积、地上部鲜质量、地上部干质量均高于其他各处理，其中叶长和地上部鲜质量与其他处理差异达显著水平。8 cm 处理地上部鲜质量分别是2 cm、4 cm、16 cm 处理的154.13%、133.18%和134.33%。基质深度2 cm 处理的小白菜生长最差， 各项指标均小于其他各处理， 其次为4 cm 和16 cm 处理。

2.2 基质深度对小白菜叶绿素含量的影响

从表2 可看出，对各处理间进行比较，叶绿素a含量从高到低依次为8 cm、4 cm、16 cm、2 cm 基质栽培，8 cm 与4 cm 栽培含量基本相当， 差异不显著。2 cm 与16 cm 栽培叶绿素含量相当，均显著低于深度为8 cm 栽培。叶绿素b 以及总叶绿素含量与叶绿素a 有相同的变化趋势。8 cm 深基质栽培叶绿素a/b 值在所有处理中也最高， 但各处理间差异不显著。

2.3 基质深度对小白菜维生素C 和可溶性蛋白含量的影响

从表2 可知，采用8 cm 深基质栽培有利于提高小白菜的品质，可溶性蛋白和维生素C 含量在所有处理中均最高， 而2 cm 深基质栽培小白菜品质最差， 可溶性蛋白和维生素C 含量均最小， 其次为

4 cm 和16 cm 栽培。

3 小结与讨论

作物产量的形成是养分供应水平与根际环境条件共同作用的结果，根系的代谢状况直接影响到地上部的生长及品质。在无土栽培中，以人工创造的根系环境取代了通常的土壤根系环境。大量的研究证明，无土栽培中选用适宜的栽培基质有利于蔬菜品质和产量的提高，原因在于适宜的栽培基质可为植株的生长提供有利的根系生长环境， 如孔隙度、pH 值、容重、水肥条件等。基质是无土栽培的基础与核心，但基质深度在多大程度上影响植株的生长尚缺乏相关资料。本研究结果表明，栽培基质深度对小白菜的生长有显著的影响。首先从小白菜的形态指标来看， 在2 cm、4 cm、8 cm、16 cm 4 个处理中，8 cm 基质栽培小白菜的叶长、叶宽、叶片数、根长均高于其他处理；从生物量和品质来看，在4 个处理中，8 cm 基质栽培小白菜地上部与地下部干鲜质量、维生素C、可溶性蛋白含量同样高于其他处理，各处理叶绿素含量变化与植株生长有相同的变化趋势。较高的叶绿素含量特别是叶绿素a 含量有利于提高植株的光合作用， 这是8 cm 基质深度栽培生物量高于其他处理的重要原因之一，而较高的维生素C 和可溶性蛋白含量与良好的根系环境有利于养分在植物体内的转化和利用有关。由此我们可以得出，栽培基质过浅或过深均不利于小白菜的生长发育，栽培基质太浅（≤4 cm），虽在一定程度上可减少基质的使用量，降低生产成本，但小白菜产量低，品质差，其原因与较浅的基质层导致根际周围环境变化剧烈、不利于根系的生理活动有关。

而栽培基质过深（≥16 cm）也不利于小白菜的生长发育， 其原因可能与小白菜本身属浅根性植物，须根发达，在栽培过程中我们所施用的水肥经过一段时间后主要集中于位置较深的栽培容器底部，不利于植株吸收。另一方面，采用过深的基质栽培，不仅基质成本增加，水肥用量也大，因而也不宜采用。
综上所述，本试验结果表明，采用基质深度为8 cm 的处理小白菜可取得较好的栽培效果，可在生产中推广使用。