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《浙江大学》 2014年
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营养液供应对雾培生菜产量和营养品质的影响

周元清  
【摘要】:蔬菜是人类日常生活中必不可少的食物,但是传统土壤栽培方式由于耕地面积缩减、土壤污染等原因越来越难以满足人口增长对蔬菜数量和质量的需求。气雾栽培(雾培)是把植物根系悬挂于空气中,通过雾化的营养液同步供应植物根系对水、肥、气需要的一种新颖无土栽培方式,不仅可避免传统蔬菜栽培中土壤污染、连作障碍、养分失衡等问题的发生,而且可有效解决普通水培的根系供氧问题,养分和水分利用效率高、增产提质效应明显,是一种应用前景广阔的蔬菜栽培技术。营养液管理是蔬菜雾培体系中直接控制运行效率和生产成本、产量和品质的核心环节,是协调解决成本-产量-品质的关键技术。关于普通水培条件下营养液浓度、盐浓度等对生菜产量和营养品质的影响已有不少研究报道,但是对雾培系统中营养液供应方式、盐浓度以及短期盐胁迫对蔬菜产量和抗氧化营养品质的影响方面尚少见报道。本文以生菜(Lactuca sativaL.)为材料,研究雾培营养液分生育期供应、盐浓度以及短期盐胁迫和恢复处理等对生菜产量、抗氧化物质含量及其抗氧化活性的影响,旨在为高产优质蔬菜雾培生产体系中营养液的供应和优化提供理论依据和技术支撑。取得的主要结果如下: (1)以华南农大叶菜B配方营养液(1S)为对照,研究了全生育期恒定浓度(1/2S、2/3S、3/4S、1S、3/2S、2S)、前期降低浓度而后期正常浓度(1/2S(前):1S(后)、2/3S(前):1S(后)、3/4S(前):1S(后))两种营养液供应方式对雾培生菜产量、营养品质和抗氧化活性的影响。结果表明,当营养液以恒定浓度供应时,生菜生长速率、生物量、SPAD值均随营养液浓度的提高逐渐增加,但当营养液浓度超过1S时,上述指标大多与1S处理无显著差异,而硝酸盐含量则随着营养液浓度的提高而增加;营养液分段供应时,与1S处理比较,1/2S(前):1S(后)处理显著降低生长速率、生物量、SPAD值,而2/3S(前):1S(后)处理则无显著差异,且硝酸盐积累量显著降低。营养液以恒定浓度供应和营养液分段供应时,生菜体内可溶性蛋白、可溶性糖、抗坏血酸、谷胱甘肽、总酚、类黄酮含量以及FRAP值和DPPH自由基清除率均随营养液浓度的提高均逐渐降低,但前期适当降低营养液浓度2/3S(前):1S(后)处理下上述各指标与1S处理相当,差异并不显著。因此,前期适当降低营养液浓度、后期正常营养液浓度的供应方式(2/3S(前):1S(后))能够维持雾培生菜较快的生长速度,较高的产量和抗氧化营养品质,且显著降低硝酸盐积累量。 (2)以华南农大叶菜B配方营养液(1.8dS/m)为对照,研究了不同营养液盐浓度(2.4dS/m、3.0dS/m、3.6dS/m、4.2dS/m)对雾培生菜的产量、营养品质和抗氧化活性的影响。结果表明,盐浓度从1.8dS/m提高到3.0dS/m,雾培生菜生物量、根系生长(根系总长、根直径、根总表面积、根体积)、叶片SPAD值、净光合速率、胞间CO2浓度、可溶性糖、可溶性蛋白含量均显著增加,但是在高盐浓度处理下(3.6dS/m、4.2dS/m)上述指标显著降低。随着盐浓度的提高,生菜体内硝酸盐含量和叶片气孔导度、蒸腾速率逐渐下降。生菜中抗坏血酸、谷胱甘肽、总酚、类黄酮含量以及FRAP值和DPPH自由基清除率均随着营养液盐浓度的提高而呈现先升高后降低的趋势,且均在3.0dS/m的盐浓度处理下最高。因此,适当提高营养液盐浓度(3.0dS/m),能够促进生菜生长,提高其产量和抗氧化营养品质,同时具有较低的硝酸盐含量。 (3)以华南农大叶菜B配方营养液(2dS/m)为对照,采用NaCl调节营养液电导率的方式,研究了采收前不同盐胁迫处理(4dS/m、6dS/m、8dS/m)对雾培生菜的产量、抗氧化物质含量和抗氧化活性的影响。结果表明,采收前处理12h时,各处理间雾培生菜生物量及其丙二醛(MDA)含量没有显著差异。处理24h时,与对照处理相比,4dS/m、6dS/m盐胁迫处理中生菜生物量和MDA含量没有显著差异,而8dS/m盐胁迫处理下生菜生物量显著降低,MDA含量显著增加。与对照处理相比,盐胁迫能够显著降低生菜体内硝酸盐含量并显著提高其抗氧化物质含量和抗氧化活性。随处理时间的延长,生菜中抗坏血酸、谷胱甘肽、总酚、类黄酮含量以及FRAP值和DPPH自由基清除率均呈现先升高后下降的趋势,且上述指标均在处理24h时最高,虽然盐胁迫处理下生菜中抗氧化物质含量和抗氧化能力随着盐胁迫浓度提高而增加,但6dS/m与8dS/m处理之间无显著差异。因此,采收前24h施加6dS/m的盐胁迫即可在维持产量的前提下提高雾培生菜的营养品质和安全品质。 (4)以华南农大叶菜B配方营养液(2dS/m)为对照,采用NaCl调节营养液电导率的方式,研究了采收前短期盐胁迫和恢复处理(6dS/m处理72h、6dS/m处理24h后恢复处理24-48h)对雾培生菜产量、抗氧化物质含量和抗氧化活性的影响。结果表明,盐胁迫处理显著抑制了生菜的生长。盐胁迫后恢复处理48h,生菜生物量与对照处理相当。盐胁迫下生菜体内硝酸盐含量显著降低,胁迫后恢复处理24h时,其含量虽略有增加,但与盐胁迫处理相比无显著差异。胁迫结束恢复处理24h,生菜体内丙二醛含量虽然显著高于对照处理,但与盐胁迫处理相比有所降低。生菜中抗坏血酸、谷胱甘肽、总酚、类黄酮含量以及FRAP值和DPPH自由基清除率在盐胁迫处理0-24h内逐渐增加,胁迫处理超过24h含量降低。胁迫后恢复处理24h以上各指标均显著高于盐胁迫处理24h时的含量,与对照处理相比以上各指标均有大幅度提高,达到最高值。因此,采收前施加6dS/m的盐胁迫处理24h后恢复处理24h,可以维持生菜较高的生物量、较低的硝酸盐含量,而且能够显著提高其抗氧化物质含量和抗氧化活性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S636.2

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