不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响.pdf

收稿日期：2023-09-21；修回日期：2023-11-13基金项目：浙江省自然科学基金探索项目（LTGN23C150006）；浙江省蔬菜产业技术团队（浙农科发 2023 13 号-53）；对标欧盟肥药双控专项（NLKY201304）作者简介：王来亮，男，副研究员，研究方向为蔬菜栽培技术与推广。E-mail：通信作者：林水娟，女，高级农艺师，研究方向为蔬菜栽培技术与推广。E-mail：茭白（Zizania latifolia）又称菰笋、茭儿菜、茭首，为禾本科菰属多年生草本植物，在我国长江流域及长江以南地区广泛种植1-2，且种植效益较好，已成为多地山区农民创收致富的重要途径。但随着务农人员数量的日渐减少，农业劳动力渐趋紧张，茭白种植同样面临着人工成本上升、劳动力紧缺的困境，改进技术措施、实现生产各环节的省工节本是推进茭白产业可持续发展的紧迫任务之一。育苗是茭白种植的重要环节，目前生产上以分墩、薹管扦插、薹管平铺寄秧等育苗方式为主3-5，其中，薹管平铺寄秧育苗具有秧苗一致性好、繁育系数高的优势，已得到大面积推广应用3，但薹管平铺寄秧育苗操作过程较为繁琐，且均需在泥田中操作，劳动强度大，人工成本高。营养液水培育苗不需要基质，操作简单，根系完全生长在营养液中，尤其适用于水生蔬菜育苗应用，营养液配比及浓度可以根据作物需求达到最优化和精确调控，从而创造最适于幼苗生长的环境条件，DOI：10.16861/ki.zggc.202423.0621不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响王来亮1，钟洋敏1，周斌雄1，林水娟2（1.丽水市农林科学研究院浙江丽水323000；2.景宁畲族自治县农作物技术推广中心浙江景宁323500）摘要：以单季茭白品种美人茭为试材，采用营养液育苗的方法，研究不同营养液配方及浓度对茭白幼苗生长的影响，以筛选出适合茭白薹管水培育苗的营养液配方及浓度。结果表明，T4（日本园试通用配方 EC 值 2.2 mScm-1）处理的幼苗粗壮，根的数量、壮苗指数均显著高于 CK；T7（丽农配方 EC 值 1.8 mScm-1）处理的幼苗成苗数最多，为19.33 株，成苗数和壮苗指数均显著高于 CK；T10（禾本科配方 EC 值 1.4 mScm-1）处理的幼苗茎粗、根较多，但成苗数较少。综合来看，T4、T7 处理的茭白幼苗综合生长指标好，适合应用于茭白薹管营养液水培育苗中。关键词：茭白；薹管；营养液配方；育苗中图分类号：S645.2文献标志码：A文章编号：1673-2871（2024）01-117-06Effects of different nutrient solution formulas and concentrations onZizania latifolia tube seedlings growthWANG Lailiang1,ZHONG Yangmin1,ZHOU Binxiong1,LIN Shuijuan2（1.Lishui Institute of Agriculture and Forestry Sciences,Lishui 323000,Zhejiang,China;2.Crop Technology Extension Center ofJingning She Autonomous County,Jingning 323500,Zhejiang,China）Abstract:The Meirenjiao was used as experimental materials to study the effects of different nutrient solution formula-tions and concentrations on the growth of Zizania latifolia by different nutrient solution seedling raising methods toscreen the formula and concentration suitable for hydroponics seedling rearing of Zizania latifolia tube.The resultsshowed that T4（Japanese garden trial universal formula and EC value of 2.2 mScm-1）was robust,and the number ofroots,seedling index were significantly higher than CK.T7（Linong formula and EC value of 1.8 mScm-1）had the highestnumber of survived seedlings,which was 19.33,and the number of survived seedlings and seedling index were significantlyhigher than CK.T10（Gramineous formula and EC value of 1.4 mScm-1）treated seedlings with larger stems,more roots,but fewer survived seedlings.In summary,T4,T7 treatment of Zizania latifolia had thick stem,well developed roots,high seedling index,which was suitable for nutrient solution hydroponics seedling cultivation of Zizania latifolia tube.Key words:Zizania latifolia;Tube;Nutrient solution formulas;Seedling cultivation中中 国国 瓜瓜 菜菜试验研究2024，37（1）：117-122117中国瓜菜第37卷试验研究不仅可节水、节肥、省工，实现育苗环节的工厂化管理，而且还提高了育苗的整齐度和健壮度6。该项技术在生菜、娃娃菜、黄瓜等多种蔬菜育苗中已得到广泛应用7-9。但有关茭白营养液水培育苗的研究较少10，适用于茭白薹管育苗应用的营养液配方、浓度筛选等相关研究尚未见报道。笔者选用日本园试通用配方、丽农配方、禾本科配方，开展茭白薹管营养液水培育苗技术研究，明确不同配方、不同浓度的营养液处理对薹管秧苗地上部及根系生长的影响，以期为茭白薹管营养液水培育苗提供参考依据。1材料与方法1.1材料供试茭白品种为浙江省丽水市缙云县农业农村局选育的单季茭美人茭，由缙云县五羊湾果蔬专业合作社提供。试验于 2022 年 711 月在丽水市农林科学研究院水培实验室进行。1.2方法选用日本园试通用配方、丽农配方和禾本科配方（表 1），微量元素为通用配方（表 2），每个配方根据 EC 值设 1.0、1.4、1.8、2.2 mScm-1等 4 个浓度水平，共 12 个处理（表 3），每个处理 3 次重复，采用随机区组排列方式，以清水育苗为对照，每处理样本量为 12 根薹管。育苗期间，每隔 3 d 测定 1 次营养液 pH 值和 EC 值，各处理营养液 pH 值维持在 6.00.5，EC 值维持在设定值0.2 mScm-1，用磷酸和氢氧化钾调整 pH 值，用营养液母液和水调整 EC值。pH 值、EC 值用便携式 pH 计及便携式电导率表 1不同营养液配方大量元素含量Table 1The macroelement content in different nutrient solution（mgL-1）营养液配方Nutrient solution formula日本园试通用配方Japanese garden trial universal formula丽农配方 Linong formula禾本科配方 Gramineous formula（NH4+-N）18.6314.9936.98（NO3-N）224.10165.13212.05（P）41.1549.8257.86（K）312.78210.3580.15（Ca）160.31190.37317.82（Mg）48.6145.6965.87（S）64.1365.0987.22（Si）100.27仪（pH 计：型 号 为 PHB-4；电 导 率 仪：型 号 为DDB-303A，均购自上海仪电科学仪器股份有限公司）测定。1.3项目测定1.3.1成苗数、株高、茎粗和根数测定幼苗 5 叶期统计成苗数（幼苗株高15 cm 为成苗），并随机选取 7 株幼苗标记，用直尺测量株高，用游标卡尺测量茎粗，人工测量根数。株高：幼苗茎基部至最高叶顶端的距离；茎粗：幼苗茎基部最宽处的直径；根数：长度5 cm 的根数量。1.3.2干鲜质量测定将标记的 7 株幼苗根系洗净后擦干，将幼苗茎叶和根分离，采用电子天平称量地上部、地下部鲜质量后放入 105 烘箱内杀青15 min，并在 80 烘至质量恒定，分别称量其地上部、地下部干质量。表 2微量元素通用配方Table 2Universal formula for trace elements（mgL-1）化合物名称CompoundnameEDTA-NaFe（Fe14%）H3BO3MnSO44H2OZnSO47H2OCuSO45H2O（NH4）6Mo7O244H2O（营养液中化合物）Compoundcontent innutrientsolution30.002.862.130.220.080.02营养液中元素名称Name ofelement innutrientsolutionFeBMnZnCuMo（营养液中元素）Elementcontent innutrientsolution5.600.500.500.050.020.01表 3各处理配方及 EC 值Table 3The treatment formula and EC value处理TreatmentT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK配方Formula日本园试通用配方Japanese garden trial universal formula日本园试通用配方Japanese garden trial universal formula日本园试通用配方Japanese garden trial universal formula日本园试通用配方Japanese garden trial universal formula丽农配方 Linong formula丽农配方 Linong formula丽农配方 Linong formula丽农配方 Linong formula禾本科配方 Gramineous formula禾本科配方 Gramineous formula禾本科配方 Gramineous formula禾本科配方 Gramineous formula清水 Clear waterEC 值ECvalue/（mScm-1）1.01.41.82.21.01.41.82.21.01.41.82.2118第1期，等：不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响试验研究王来亮，等：不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响048121620T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK平均茎粗The average diameter of stem/cmaaaaaaaaaaaaa1.3.3壮苗指数测定壮苗指数=（茎粗/株高+地下部干质量/地上部干质量）全株干质量。1.4数据分析采用 Excel 2013 对数据进行分析处理及绘制图表，采用 SPSS 26 对数据进行方差分析，采用邓肯新复极差法进行差异显著性比较。2结果与分析2.1不同营养液配方及浓度对茭白成苗数的影响从表 4 可知，不同处理对茭白幼苗的成苗数影响不同，在日本园试通用配方中，T2（EC值1.4mScm-1）处理的成苗数最多，为 17.33 株；在丽农配方中，T7（EC 值 1.8 mScm-1）的成苗数最多，为 19.33 株；在禾本科配方中，T9（EC 值 1.0 mScm-1）处理的成苗数最多，为 18.00 株，所有处理均高于 CK。2.2不同营养液配方及浓度对茭白幼苗地上部的影响由图 1-A 可以看出，除 T1 外，各处理幼苗株高处理 Treatment04080120160T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK株高Plant height/cmabababababababababababab处理 Treatment图 1不同处理对茭白幼苗地上部的影响Fig.1Effects of different treatments on the aboveground of Zizania latifolia seedlingsAB表 4不同处理对茭白成苗数的影响Table 4Effects of different treatment on number ofseedling formation of Zizania latifolia处理TreatmentT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK成苗数Number of survived seedlings12.002.00 de17.331.15 abc16.671.53 abc15.330.58 bc11.332.31 e17.332.52 abc19.330.58 a17.332.52 abc18.001.73 ab11.671.53 de14.671.53 cd11.001.00 e10.672.08 e注：不同小写字母表示在 0.05 水平上差异显著。下同。Note：Different lowercase letters mean significant difference at0.05 level.The same below.茎粗Stem diameter/cm119中国瓜菜第37卷试验研究均高于 CK，但差异不显著。同一配方中，T4（日本园试通用配方 EC 值 2.2 mScm-1）、T7（丽农配方EC 值 1.8 mS cm-1）、T11（禾 本 科 配 方 EC 值1.8 mS cm-1）处 理 的 幼 苗 株 高 最 高，分 别 为94.3、92.7、95.6 cm，分 别 比 CK（72.2 cm）高30.61%、28.39%、32.41%。此外，日本园试通用配方各处理幼苗株高随营养液浓度增高而升高，丽农配方、禾本科配方各处理幼苗株高随浓度的增加呈先升后降的趋势。由图 1-B 可知，除 T12 外，各处理幼苗茎粗均大于 CK，但均与 CK 差异不显著。日本园试通用配方中，T4（EC值2.2mScm-1）处理幼苗茎粗最大，为11.48 mm，各处理茎粗随着营养液浓度的升高而增大；丽农配方和禾本科配方中，分别以 T7（EC 值1.8 mScm-1）、T10（EC 值 1.4 mScm-1）处理的茎粗最大，分别为 11.72、10.38 mm，各处理的茎粗随着营养液浓度的增加呈先升后降的趋势。2.3不同营养液配方及浓度对茭白幼苗地下部的影响由图 2 可知，日本园试通用配方中，T4 的根数为 40 根，显著高于 T1、T2、T3；丽农配方中，T8 的根数最多，为 42 根，显著高于 T5、T6；禾本科配方中，T10 的根数为 33 根，显著高于 T9、T11、T12。日本园试通用配方、丽农配方各处理幼苗根数与营养液0102030405060T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK根的数量The number of roots/plant处理 Treatments aaabbcbcdcddededededeeff图 2不同处理对茭白幼苗地下部的影响Fig.2Effects of different treatments on the underground of Zizania latifolia seedlings浓度呈正相关。2.4不同营养液配方及浓度对茭白幼苗干鲜质量的影响由表 5 可知，日本园试通用配方中，T4 的地上干、鲜质量和地下干、鲜质量均最大，均显著高于T1，且 T4 的地下鲜质量显著高于 T1、T2、T3；丽农表 5不同处理对茭白幼苗干鲜质量的影响Table 5Effects of different treatment on fresh mass and dry mass of Zizania latifolia seedlingsg处理TreatmentT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK地上鲜质量Aboveground fresh mass10.772.48 de16.032.70 abcde16.574.62 abcd20.535.42 a9.932.14 de13.834.07 bcde17.974.83 abc14.973.80 abcde12.270.45 cde19.701.95 ab12.871.93 cde12.173.75 cde9.672.90 e地下鲜质量Underground fresh mass2.870.47 b6.101.55 b6.502.85 b11.232.41 a5.902.96 b6.672.39 b6.400.98 b5.171.16 b4.531.45 b6.831.30 b3.391.75 b3.473.07 b4.202.43 b地上干质量Aboveground dry mass2.150.60 de2.850.49 bcde3.231.03 bcd3.531.01 bc1.940.40 e3.180.67 bcd4.820.39 a2.890.62 bcde2.760.09 bcde3.710.31 b2.770.57 bcde2.350.50 cde2.430.63 cde地下干质量Underground dry mass0.460.02 d0.530.09 cd0.780.27 bc0.950.17 b0.620.24 cd0.940.29 b1.350.14 a0.730.12 bcd0.980.10 b0.800.09 bc0.460.12 d0.440.14 d0.530.06 cd根数Root number处理 Treatment120第1期，等：不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响试验研究0100020003000T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK壮苗指数Strong seedling index处理 Treatments ggafgcdefgdefgefgbcdbcdebcdefbbcbc图 3不同营养液育苗方式对茭白幼苗壮苗指数的影响Fig.3Effects of different nutrient solution seedling raising methods on seedling index of Zizania latifolia seedlings配方中，T7 的地上鲜质量显著高于 T5，地上、地下干质量均显著高于 T5、T6、T8；禾本科配方中，T10 地 上 鲜 质 量、地 下 干 质 量 显 著 高 于 T11、T12。综合比较各处理，T4（日本园试通用配方EC 值 2.2 mScm-1）的地下鲜质量显著高于其他处理，较 CK 增加了 167.38%，T7（丽农配方 EC 值1.8 mScm-1）的地上干质量和地下干质量均显著高于其他处理，较 CK 分别增加了 98.35%、154.72%。2.5不同营养液育苗方式对茭白幼苗壮苗指数的影响由图 3 可知，不同营养液育苗方式的茭白幼苗壮苗指数间存在一定差异。日本园试通用配方中T4 的壮苗指数显著高于 T1、T2，较 CK 显著提高了83.79%；丽农配方中 T7 的壮苗指数显著高于 T5、T6、T8，较 CK 显著提高了 171.84%；禾本科配方中T9 的壮苗指数显著高于 T11、T12，较 CK 显著提高了 88.30%。总体来看还具有以下特征：日本园试通用配方处理后的茭白幼苗壮苗指数与营养液浓度呈正相关；丽农配方处理下的茭白幼苗壮苗指数随着营养液浓度的增加呈先上升后下降的趋势；禾本科配方处理下的茭白幼苗壮苗指数与营养液浓度呈负相关。3讨论与结论茭白薹管营养液育苗是顺应当前生产实际、实现茭白轻简化育苗的重要研究方向。前人研究表明，不同作物幼苗的生长习性存在较大差异，适合的营养液配方也有所区别，且营养液浓度与植株生长发育密切相关7，11。同一配方中，不同浓度处理的幼苗生长差异较大。对比同一配方中不同浓度处理下的幼苗成苗数，可以发现 T2、T7、T9 处理的成苗数高于 CK50%以上，且幼苗整齐度较高。对比不同配方、不同浓度处理的茭白薹管营养液育苗成苗数也均高于CK，在一定程度上说明了营养液处理有利于成苗。日本园试通用配方各处理幼苗株高、茎粗随营养液EC 值升高而增加，T4（EC 值 2.2 mScm-1）处理的株高、茎粗最大，更高浓度处理幼苗株高、茎粗表现有待进一步试验。而丽农配方、禾本科配方各处理幼苗株高、茎粗随 EC 值的增加呈先升后降的趋势，丽农配方 T7（EC 值 1.8 mScm-1）处理的幼苗株高、茎 粗 均 达 到 最 大 值；禾 本 科 配 方 T11（EC 值1.8 mScm-1）处理的幼苗株高达到最大值，T10（EC值 1.4 mScm-1）处理的幼苗茎粗达到最大值，推测此两种浓度为茭白薹管营养液育苗的适宜浓度。本试验中，在合适的营养液浓度下植株生长较高、茎较粗、根系生长较好，而在低浓度的营养液处理下幼苗表现出株高较低、茎粗较细、壮苗指数较小，该结果与任瑞珍等12的研究结果相似。根系作为植株生长发育的重要器官，对植株的生命活动影响巨大，而根数则能较好地反映幼苗地下部生长状态13。笔者通过设置不同营养液浓度对茭白幼苗生长的效应进行了研究，发现在低浓度条件下幼苗根数较少，说明低浓度营养液由于营养供应不足，影响了幼苗的地下部生长发育进程。此外，前人研究表明，适宜的营养液浓度对根系有促ggefgbcdbabcdef壮苗指数Seedling index3000200010000fgdefgbcdebccdefgbcT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12CK处理 Treatment王来亮，等：不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响121中国瓜菜第37卷试验研究进作用，但浓度过高则会抑制根系生长、阻碍植物吸收养分8。在本研究中，日本园试通用配方、丽农配方处理的茭白幼苗根系生长与营养液浓度呈正相关，该结果与任瑞珍等12在黄瓜营养液育苗研究中的不一致，分析原因可能是茭白作为禾本科植物，根系十分发达，在笔者的试验中设计的最高浓度尚未达到其临界值，茭白幼苗根系未受到明显抑制，因此，继续提高营养液浓度是否对茭白幼苗根系有促进作用仍需进一步研究。壮苗指数是综合评价幼苗质量的重要指标，能较客观地反映幼苗的生长状况及质量14。本试验中，日本园试通用配方、丽农配方处理的茭白幼苗壮苗指数在最低浓度时表现较低，该结果与任瑞珍等12的研究结果一致。不同配方中各处理壮苗指数表现各异。日本园试通用配方中，T4（EC 值2.2 mScm-1）处理幼苗地上部干、鲜质量和地下部干、鲜质量均最大，壮苗指数最高；丽农配方中，T7（EC 值 1.8 mScm-1）处理幼苗地上干质量、地下干质量及壮苗指数均显著高于其他处理；禾本科配方中，T10（EC 值 1.4 mScm-1）幼苗茎粗、地上鲜干质量、地下鲜质量均最高，壮苗指数稍低于 T9。综合比较不同营养液配方及浓度处理的茭白幼苗生长性状表现，T4（日本园试通用配方 EC 值2.2 mScm-1）、T7（丽农配方 EC 值 1.8 mScm-1）处理的茭白幼苗更为健壮、根系发达、壮苗指数高，T10（禾本科配方 EC 值 1.4 mScm-1）处理的幼苗茎粗、根较多、但成苗数较少。因此，T4（日本园试通用配方 EC 值 2.2 mScm-1）、T7（丽农配方 EC值 1.8 mScm-1）处理适合应用于茭白薹管营养液水培育苗。参考文献1赵亚蕊，顾庆，张尚法，等 茭白低温胁迫下内参基因筛选和相关基因表达分析J 浙江师范大学学报（自然科学版），2023，46（3）：323-3302李芳，张珏锋，钟海英，等 三十烷醇不同施用方式对茭白孕茭期、产量和品质的影响J 中国蔬菜，2022（12）：74-793胡美华，王来亮，金昌林，等 单季茭白种苗繁育新技术：薹管寄秧育苗法J 长江蔬菜，2011（23）：21-234周杨 茭白不同育苗繁殖技术及其特点J 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