氯化钙溶液对植物工厂生菜品质及干烧心病情的影响_姜岳丛.pdf
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1、北方园艺 ():研究简报第一作者简介:姜岳丛(),男,硕士研究生,研究方向为蔬菜设施栽培。:责任作者:王丽萍(),女,博士,教授,现主要从事蔬菜设施栽培等研究工作。:基金项目:北京市农林科学院蔬菜研究中心改革与发展资助项目();北京市农林科学院青年科研基金资助项目()。收稿日期:氯化钙溶液对植物工厂生菜品质及干烧心病情的影响姜 岳 丛,佟静,王 丽 萍(河北工程大学 园林与生态工程学院,河北 邯郸 ;北京农林科学院 蔬菜研究所,北京 ;农业农村部华北都市农业重点实验室,北京 )摘要:以“绿雅”生菜为试材,采用叶面喷施氯化钙溶液的方法,设置()、()、()、()、()个浓度的氯化钙溶液处理,研究
2、了不同浓度下对生菜品质以及干烧心情况的影响,以期为改善植物工厂中生菜干烧心严重的情况,提高生菜的产量品质提供参考依据。结果表明:喷施氯化钙浓度为 时生菜的各项品质均相对 有较为明显的提升,其中蛋白质含量以及可溶性糖含量均为所有处理最高;氯化钙对改善生菜干烧心影响效果显著,且随浓度增加干烧心率逐渐降低,但产量以及部分品质在浓度超过 后出现下降。综合分析得出,氯化钙溶液喷施浓度为 时对生菜的品质提升最大且显著改善了植物工厂内生菜干烧心病情。关键词:叶面喷施;氯化钙;生菜;品质;干烧心中图分类号:文献标识码:文章编号:()生菜()为叶用莴苣一种,属菊科莴苣属一二年生草本植物,是植物工厂内重要的作物,
3、植物工厂是设施栽培的高级阶段,通过智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,从而达成生菜栽培的优质生产,是未来农业的发展方向。但由于植物工厂的生长环境是生菜生长的最优环境,常发生生长速度过快从而根系吸收钙质元素跟不上生长速度而导致缺钙的情况。钙是植物生长的必要元素,其在土壤以及营养液中的含量并不少,但因钙只能由根尖吸收,并且多数以结合钙的形式存在,不能自由移动,新生的幼嫩心叶常发生钙相对不足的情况,所以干烧心病害常在幼嫩叶片上发生。国内外对钙元素在植株内的生理作用研究已经比较深入,钙元素作为植物细胞壁结构的构成元素 ,:();之一,与果胶结合成
4、结合果胶钙,对细胞壁进行支持;在细胞膜上钙离子将磷脂分子结合起来维持细胞的完整性,促进钾离子的吸收,延缓细胞衰老;与草酸结合成草酸钙中和有机酸的毒害;而当细胞缺钙时会造成膜质的过氧化,丙二醛含量增加,加剧膜结构的破坏,细胞破裂,表现为叶片的枯焦变褐。植物工厂内生菜干烧心的诱发因素很多,但根本原因是钙离子不能运输到叶片导致细胞壁细胞膜结构功能的破坏。为了减轻植物工厂内生菜的干烧心病害,该试验采用叶面喷施氯化钙溶液的方式补充生菜体内尤其是幼嫩叶片的钙含量,并研究其在改善生菜元素缺失,调整生长,以及提高综合品质上的效果 。材料与方法 试验材料供试生菜品种为“绿雅”,播种于 年月日。选取饱满的种子,在
5、植物工厂内将海绵块来回挤压浸湿,使其完全浸透放入塑料托盘,将种子放入 海 绵 块 中 心 圆 孔,置 于 暗 处 加 速催芽,后种子露白,将生菜苗置于栽培架育苗,育苗期间放置在白 灯光下,光周期为(光)(暗),营养液采用国家蔬菜工程技术研究中心研发的 营 养液(;值()。育苗完成后,定 植于孔苗盘,于月 日定植。试验方法试验在北京市农林科学院蔬菜研究所(北纬 、东经 )人工光型植物工厂水培系统中进行。定植试验区光照采用 灯光,光周期(光)(暗),营养液采用国家蔬菜工程技术研究中心研发的营养液。植物工厂内温度恒定设定 为 ,相 对 湿 度 为 ,浓 度 为 。在定植后进行叶面喷施,之后每隔处理次
6、,整个生长期进行次叶面氯化钙溶液喷施处理,设置包括对照在内的共个浓度处理,每个处理定植 棵,处理分别为()、()、()、()、(),喷施量以叶片挂满水珠但不掉落为准。每隔测量生长指标,以及记录生菜的干烧心情况,于月 日采收,统一测量生菜品质,进行差异分析。项目测定 生长指标测定每隔对生菜的生长指标进行测定。用直尺测定株高、叶长、叶宽,用天平称量叶片地下部鲜质量,分别统计各个处理的干烧心的情况。在 年月 日最后一次测量记录各项生长指标以及干烧心的情况,并对新鲜生菜植株取样放入 的烘箱中杀青,然后再置于 的烘箱中烘干至恒质量,用分析天平称量干质量,每处理次重复。品质指标测定维生素含量采用,二氯酚靛
7、酚滴定法测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝染色法测定,硝酸盐含量采用水杨酸法测定,方法均来自李合生 植物生理学实验原理与技术。生理指标测定总酚含量采用紫外可见分光光度法()测定,黄酮含量采用紫外可见分光光度法 测定,根系活力采用 法 测定。干烧心指标测定干烧心率()该处理的干烧心的叶片数该处理的总叶片数 。干烧心株数:统计每处理中有干烧心病害的生菜总株数。单株最大叶片干烧心数:每处理中所有干烧心病株中单株干烧心叶片数最大值。干烧心病株平均干烧心数处理中干烧心叶片数干烧心病株数。数据分析采用 软件对数据进行处理和分析。结果与分析 叶面喷施钙肥对生菜形态的影响由表
8、可知,不同浓度处理下的叶片数无显著差异,而 叶 片 形 态 有 一 定 差 异,喷 施 浓 度 为 时,处理的株高、叶长、叶宽的值均高于其它处理;喷施浓度为 时,处理的冠幅显著高于第第期期 北方园艺表叶面喷施钙肥对生菜形态的影响 处理 株高 冠幅 叶长 叶宽 叶片数 片 注:不同字母代表不同处理间差异显著(,)。下同。:(,)除 以外的其它处理,而其它处理之间的差异性并不显著。综合来看,当喷施浓度为 时,最有利于生菜的形态发育。叶面喷施钙肥对生菜生长的影响由表可知,通过叶面喷施氯化钙的方式补钙对生菜的生长影响显著,叶片鲜质量及干质量随浓度的升高呈先上升后下降趋势,在处理浓度为 时的叶片鲜质量最
9、大达到 ,比 高 ,而后随浓度升高叶片鲜质量开始降 低,但 仍 高 于 ,、分 别 高 于 、;根系鲜质量变化趋势同叶片鲜质量 一 样,在 处 理 浓 度 为 时 最 大,达 到 ,高于 ,之后根系鲜质量随浓度的升高而降低,在处理、时仍高于 、。表叶面喷施钙肥对生菜生长的影响 处理 叶片鲜质量 根系鲜质量 叶片干质量 叶片干鲜比 叶面喷施钙肥对生菜品质的影响由表可知,在对生菜进行不同浓度的氯化钙叶面喷施之后,生菜的品质,尤其是可溶性蛋白质随喷施氯化钙溶液浓度的增加呈先上升后下降明显的抛物线变化,且每处理均大于 ,在处理浓度 为 时 含 量 最 高 达 到 ,显著高于 。维生素 含量变化的趋势与
10、可溶性蛋白质相似,均为先升后降,但维生素 在 喷 施 浓 度 为 时 达 到 最 高,为 (),显著高于 。在对植物工厂生菜喷施不同浓度氯化钙溶液后,生菜叶片中的硝态氮含量随喷施浓度的增加呈现出升高趋势,处理的硝态氮含量均显著高于,且 处理显著高于其它个浓度处理。表叶面喷施钙肥对生菜品质的影响 处理 维生素含量 ()可溶性蛋白质含量 ()可溶性糖含量 硝态氮含量 ()北方园艺月月(上上)叶面喷施钙肥对生菜心叶钙离子含量的影响由图可知,在喷施任意浓度的氯化钙溶液之后生菜心叶的钙离子含量均有所提升,且随喷施氯化钙溶液浓度的升高,其含量也不断提高。生菜心叶的钙离子浓度为 ,而对生菜喷施浓度为 的氯化
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