无土栽培作为一项设施园艺栽培形式，能够实现自然资源和土地的高效利用，对于农业的现代化和可持续发展具有重要意义（王久兴和王子华，2005；杨其长和张成波，2005；蒋卫杰，2007）。无土栽培养分供给主要是通过营养液提供（王振龙，2008），直接影响作物的生长，故营养液的配制和管理是无土栽培成功与否的关键（张莉，2006）。目前，我国对于营养液配方的研究较多，已经形成了一批针对不同作物的营养液配方，而对于营养液管理方法特别是营养液浓度管理和调控的研究则较少。
无土栽培没有土壤的缓冲及微生物的作用，基质和营养液是植株赖以生存的根系环境。营养液浓度过低会使作物营养不良导致生长缓慢、生物量低，而浓度过高则会致使作物生长受抑制，甚至死亡。研究表明在适宜的范围内，营养液浓度的提高能够提高植株叶片的叶绿素含量，促进光合作用（倪纪恒等，2011），改善品质（Max&Horst，2009；李邵等，2011），并最终提高产量（Zhangetal.，2015）；而过高的营养液浓度会抑制植株的生长（Lietal.，2001），降低根系活力（Rouphaeletal.，2012）和养分利用效率（高晓旭等，2014），并抑制产量的提高和品质的改善（陈艳丽等，2010；NeoCleous&Savvas，2015）。林多等（2007）研究表明，低浓度营养液不利于网纹甜瓜植株的生长；而高浓度营养液使植株营养生长过旺，产量、品质变劣。别之龙等（2005）研究表明，营养液浓度的提高会增加植株体内硝酸盐的累积。而对菠菜和大白菜的研究表明，营养液浓度过高会造成植株光合作用速率降低，硝酸盐含量增加（王瑞等，2016），品质和产量下降（AlberiCietal.，2008）。可以看出，营养液浓度的管理对蔬菜光合作用、根系活力等都有影响，最终影响产量及品质。所以，营养液浓度的科学化管理有利于促进蔬菜的生长发育。
韭菜营养液水培技术很好地解决了韭菜生产过程中韭蛆的为害，大大减少了农药的使用量，具有生长速度快、产量高、净菜率高等优点。但目前对于水培韭菜营养液管理及营养液浓度的相关研究较少。本试验研究营养液浓度对韭菜生长、产量和品质的影响，以期为韭菜营养液水培提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在北京市农林科学院蔬菜研究中心连栋玻璃温室内进行。以韭菜品种791为试验材料，水培设施为北京市农林科学院蔬菜研究中心研发的韭菜水培系统，采用72孔无底格盘，每孔播种3粒，播种时先在格盘上铺播种纸，将种子播在上面，然后盖上覆盖纸，最后铺上一层湿润的珍珠岩，置于催芽箱内催芽，待种子发芽后将格盘置于注入营养液的栽培槽内。
正常营养液配方为：Ca2+1.0mmol·L-1、K+6mmol·L-1、NO4-8mmol·L-1、NH4+4mmol·L-1、Mg2+1mmol·L-1、PO43-2mmol·L-1，pH控制在6.0±0.3；微肥使用通用配方。营养液使用净化水配制。
1.2 试验方法
在正常营养液（C）基础上设置0.5倍（0.5C）、1.0倍（1.0C）、1.5倍（1.5C）、2.0倍（2.0C）、2.5倍（2.5C）5个浓度梯度，各浓度营养液EC值分别为：0.90、1.60、2.29、2.90、3.41、4.11mS·Cm-1，并使用0.1mol·L-1NaOH调节pH在6.0±0.3范围内，每7d调节1次。每个处理播种5盘，挑选生长较好的3盘进行调查，每盘随机调查5株，每个处理面积为0.76m2。
1.3 测定项目
试验于2012年4月5日播种，由于韭菜需要养根以保证后续多次的收获，从播种到第1茬收获（9月5日）周期较长，为保证指标测定的真实准确，除产量外所有指标均于第2茬测定，第2茬收获时间为10月3日，第3茬收获时间为11月7日。生长指标测定包括韭菜植株的株高、假茎粗、叶长、叶宽、叶片数，每处理测量5株，3次重复；采用电子天平测定单株鲜质量，再在105℃下杀青15min，75℃烘干至恒重，测定干质量，每个处理3次重复，每个重复测定3次，每次测定2株。根系活力测定参照李合生（2000）的方法。
品质指标测定：采用2，6—二氯酚靛酚比色法测定VC含量（刘春生和杨守祥，1996）；采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量（赵世杰等，2002）；采用考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白含量（赵世杰等，2002）；采用60%H2S04消化—蒽酮比色法测定粗纤维含量（李合生等，2000）；采用紫外分光光度法测定硝酸盐含量（中华人民共和国农业行业标准NY/T1279—2007）；亚硝酸盐含量测定采用《中华人民共和国国家标准—水果、蔬菜及其制品亚硝酸盐和硝酸盐含量的测定》GB/T15401—1994的方法。
以收获时1个营养液栽培格盘（面积为0.1512m2）内的韭菜质量（kg）计为产量，分别测量3茬韭菜的产量并计算总产量。产量〔kg·（667m2）-1〕=（单个营养液栽培格盘收获韭菜质量×667）/格盘面积
1.4 数据处理
采用ExCel 2010软件和SPSS 17.0软件进行数据处理和分析。
2 结果与分析
2.1 营养液浓度对韭菜生长的影响
随着营养液浓度的增加，韭菜株高、叶长、叶宽、叶片数和假茎粗均呈先降低后升高的趋势。0.5C处理的韭菜株高和叶长最大，比其他处理分别显著增加了8.08%、19.21%、31.59%、18.41%和10.01%、21.98%、33.62%、19.27%；0.5C、1.0C处理的假茎粗差异不显著，但均显著高于其他处理。韭菜的根系活力也随营养液浓度的增加呈先下降后上升的趋势。0.5C、1.0C处理的根系活力显著高于其他处理，2.0C处理的根系活力最低。
2.2 营养液浓度对韭菜品质的影响
韭菜的VC含量随着营养液浓度的增加呈现先增大后减小的趋势，2.0C处理的VC含量最高，为328.7mg·kg-1；可溶性糖含量随着营养液浓度的增加呈先上升后下降的趋势，1.0C处理的含量最高，为1.49%；粗纤维含量以2.5C处理最高，为1.19%，其余4个处理间差异不显著；可溶性蛋白含量以2.0C处理最高，为2.79%。韭菜植株硝酸盐含量随营养液浓度的增加而显著增加，2.5C处理的硝酸盐含量最高，达到2568.80mg·kg-1，0.5C处理最低。
亚硝酸盐含量随着营养液浓度的增加呈先上升后降低的趋势，0.5C处理的亚硝酸盐含量最低，分别比其他处理显著降低40.6%、47.2%、74.1%、69.2%。
2.3 营养液浓度对韭菜生物量的影响
韭菜单株鲜、干质量均随着营养液浓度的增加呈先下降后上升的趋势。0.5C处理的单株鲜、干质量均最高，分别为2.89g和0.25g。3茬韭菜产量随着营养液浓度的增加总体表现为下降的趋势，总产量以0.5C处理最大，分别比其他处理显著增加9.5%、14.2%、31.3%、42.3%。
3 讨论
营养液中含有植物生长发育所必需的各种营养元素，无土栽培生产的成功与否，在很大程度上取决于营养液配方和浓度是否合适、营养液管理能否满足植物不同生长阶段的需求。本试验结果表明，随着营养液浓度的增加，韭菜株高、叶长、叶宽、假茎粗、叶片数和根系活力均呈先下降后上升的趋势；韭菜单株干、鲜质量也呈先下降后上升的趋势，产量总体呈下降的趋势，这与陈艳丽等（2010）在小白菜上的研究结果一致，可见营养液浓度增大到一定程度将会抑制韭菜的生长。高浓度营养液对韭菜生长的抑制可能与营养液EC值升高有关，高EC值会对根系产生渗透胁迫，从而导致根系生长受到抑制，阻碍对养分的吸收。在对品质的分析中可以看出，随着营养液浓度的增加，VC、可溶性蛋白、可溶性糖含量均呈先增大后减小的趋势，可见一定程度下营养液浓度的提高有利于韭菜品质的提升，这与张钰等（2013）对番茄的研究结果一致。营养液中氮素的供应主要依靠硝态氮，因此导致水培蔬菜产品中的硝酸盐含量偏高。本试验中韭菜硝酸盐含量随营养液浓度的增大而迅速升高，0.5C处理的硝酸盐含量最低，2.5C处理最高，二者间相差30%以上。可见降低营养液浓度是降低植株内硝酸盐含量的有效措施。但是从本试验对品质的测定结果可以看出，一定程度下营养液浓度的提高有利于VC、可溶性糖、可溶性蛋白等品质指标的提高。因此，在无土栽培中营养液浓度的调控要综合考虑产量和品质两方面的因素，需要进一步研究降低硝酸盐含量的方法和低硝态氮的营养液配方。
4 结论
①不同营养液浓度对水培韭菜的生长、产量和品质有着显著的影响，营养液浓度的增加有利于提高VC、可溶性糖、可溶性蛋白含量，但会抑制韭菜的生长，降低产量，增加韭菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。
②本试验结果表明，0.5C处理（EC值为2.90）的韭菜产量最高，为4924.14kg·（667m2）-1，且硝酸盐、亚硝酸盐含量最低，是水培韭菜适宜的营养液浓度。
季延海1，2 武占会1，2 于平彬1 梁 浩1，2 刘明池1，2*
（1北京市农林科学院蔬菜研究中心；2农业部都市农业华北重点实验室）
责任编辑：燕玉海
