宁夏地区水培小白菜营养液中尿素替代硝态氮试验

·　以宁夏当地的地下水为无土栽培用水，在日本园试配方的基础上,以成本相对较低的尿素替代营养液中的硝态氮，观察对小白菜生长及品质的影响。结果表明:以处理2（调pH=6.5日本园式1/2配方，Ca用1/2，不加Mg）处理效果最明显，小白菜的叶片数、地上部鲜重、地下部干、叶面积增加显著；叶绿素、维生素C增加，硝酸盐含量降低，提高了小白菜的品质。其他以尿素替代硝酸盐栽培小白菜也表现良好。采用在生长后期用清水更换营养液的方法,可明显降低小白菜硝酸盐的含量。

宁夏大学农学院

宁夏地区水培小白菜营养液中尿素替代硝态氮试验

乔慧萍　李建设

蔬菜水培技术近年来发展迅速，已成为工厂化高效农业的一部分，同时也是生产无公害蔬菜的重要手段。由于水培条件下蔬菜生长整齐、生育期短、商品性好,水培技术已经被广泛应用于蔬菜栽培特别是绿叶蔬菜的高效生产,但蔬菜水培一直存在成本过高的问题,由于蔬菜水培的营养液配方中大量使用硝酸盐,导致水培蔬菜产品中的硝酸盐含量偏高。如何降低水培蔬菜的硝酸盐含量、降低水培蔬菜的生产成本，一直是国际无土栽培领域的研究热点。宁夏地区属于硬水地区，地下水中富含大量的Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、CL^-、HCO₃^-等，通过减少Ca²⁺和Mg²⁺的用量，可有效降低营养液的成本。同时，在培养液中微生物作用弱，若培养液的氮源采用NH⁴⁺-N过多，很多蔬菜会出现氨中毒，甚至枯死，只有当营养液中硝态氮和铵态氮或尿素为一适宜比例时，在不影响蔬菜产量同时能使叶内的硝态氮含量下降，并能降低生产成本。本试验以宁夏当地井水为无土栽培用水，以成本相对较低的尿素部分代替营养液中的硝态氮，以期降低蔬菜硝酸盐含量，提高叶菜类蔬菜的产量及品质，并降低营养液的成本。

一、材料与方法

（一）供试材料

本试验在银川掌政镇蔬菜现代农业示范园区日光温室中进行。使用规格统一的营养液槽，每槽容积为12L（长54 cm、宽40 cm、高13 cm）。采用DFT水培技术，供试蔬菜四月慢小白菜幼苗（2～3片真叶）。2006年6月25日定植于营养液培养槽中，2006年7月15日收获。用HNO₃∶H₃PO₄=1∶1调整pH值。试验水培用水为本地区地下水，其离子含量见表1。

表1　供试自来水水质成分比较

（二）供试营养液配方

本试验以日本园式通用配方的1/2单位为基础配方，具体配方见表2。

表2　日本园式通用配方和通用微量元素营养配方

（三）实验方法

1.试验设计。

对照（CK）：调pH=6.5日本园式1/2配方，不加Mg，N不够部分加Ca（NO₃）₂。

处理1：调pH=6.5日本园式1/2配方，但不加Ca、Mg，N不够部分加尿素[CO（NH₂）₂）]。

处理2：调pH=6.5日本园式1/2配方，但Ca用1/2，不加Mg，N不够部分加尿素[CO（NH₂）₂）]。

处理3：不调pH，日本园式1/2配方，但不加Ca、Mg，N不够部分加尿素[CO（NH₂）₂）]。

处理4：不调pH，日本园式1/2配方，但Ca用1/2，不加Mg，N不够部分加尿素[CO（NH₂）₂）]。

处理5：调pH=6.5日本园式1/2配方，但不加Ca、Mg，N不够部分加尿素[CO（NH₂）₂）]，收获前一周在清水里生长。

处理6：调pH=6.5日本园式1/2配方，但Ca用1/2，不加Mg，N不够部分加尿素[CO（NH₂）₂）]。

表3　大量元素营养液配方

注：其中处理3、处理4不调pH，其他处理调pH为6.5左右。

2.测定项目与方法。小白菜生长期间每隔5天测定叶片数、鲜重、干重、叶面积、硝酸盐含量。硝酸盐、Vc含量用反射仪（Reflect，德国Merck公司产）测定，叶绿素含量用SPAD-502叶绿素计测定。

二、结果与分析

（一）尿素对小白菜形态指标的影响

1.叶片数。从表4的形态指标来看，培养5天（7月3日），叶片数以处理2和处理6最多，比CK增加了4.5％，但无显著差异，比不调酸的处理3、处理4叶数增加了16.7％，达到显著差异。随植株的增长，到第15天（7月14日），叶片数以处理2最高，处理CK、处理6次之，处理2比生理CK叶数增加了4.73％，处理之间无显著差异。

表4　尿素代替硝态氮培养对小白菜形态指标的影响

2.地上部鲜重。尿素部分代替硝酸盐培养明显提高小白菜地上部鲜重。由表4看出，在小白菜定植初期，尿素培养5天（7月3日），地上部鲜重以调酸且营养液钙加1/2浓度的处理2最高，与处理CK、处理6无显著差异，与其他处理有显著差异，处理1、处理5与处理3、处理4有显著差异。到第10天（7月8日）地上部鲜重处理5最高，处理1与之相近，处理1、处理5与处理CK、处理2、处理6无显著差异，与处理3、处理4有显著差异。培养到第15天（7月14日），地上部鲜重以处理2最高，处理4最低，处理2与其他处理存在显著差异，处理1、处理5与处理3、处理4有显著差异。由上分析可看出，在适合的酸性环境中，尿素代替硝态氮且少加或不加钙、镁的处理不影响作物产量，生长期间没表现出缺素症状，15天后，处理2表现最好，其次是处理1、处理6，而处理5在收获前一周在清水里生长，产量有所下降，但下降幅度不大。

3.地下部鲜重。由表4看出，处理5天（7月3日），地下部鲜重以处理1最高，处理2次之，处理3、处理4最低，处理1、处理2与处理3、处理4之间有显著差异。尿素培养到第10天（7月8日），地下部鲜重以处理1、处理5最高，处理4最低，之间无显著差异。到第15天（7月14日），地下部鲜重处理1最高，处理2其次，最低处理3，处理CK、处理1与处理3、处理4有显著差异。

4.整株干重。尿素部分代替硝酸盐培养以后小白菜整株干重相比对照（CK）及不调酸的处理3、处理4明显增加，自始至终处理2表现最好，其次是处理6，处理1、处理5在前10天整株干重都高于CK，到第15天（7月14日），整株干重降低，相比对照降低了9.8％。

5.叶面积。由表4可以看出，尿素部分代替硝酸盐在培养前期（7月3日），叶面积以处理6最大，其次为处理2与处理CK，处理3、处理4有显著差异，处理1、处理5与处理3、处理4有显著差异。到中期（7月8日），处理5叶面积最大，其次处理1、处理2，之间无显著差异，与处理CK、处理3、处理4存在显著差异。至生长后期（7月14日），处理2叶面积最大，处理4最小，处理1、处理2、处理6都高于对照，而处理5后期叶面积相比对照减小。

（二）尿素对小白菜生理指标的影响

1.叶绿素。叶绿素与小白菜的光合作用率有关。由表5看出，尿素代替硝态氮后显著提高了小白菜的叶绿素含量。随处理天数的增加，小白菜叶绿素SPAD值都明显增加，处理15天测定小白菜的SPAD值，处理2含量最高，处理5的叶绿素SPAD值次之，不调酸的处理CK、处理3、处理4最低。

表5　尿素代替硝态氮对小白菜生理指标的影响

2.维生素C。维生素C是衡量蔬菜品质的一个重要指标，在小白菜拉秧时测定其维生素C含量。从表5可以看出，尿素代替硝态氮培养可以提高小白菜体内维生素C含量，处理2维生素C含量最高，其次是处理6，除了处理3略低外，其他处理相比处理CK也相应提高。

3.硝酸盐。由表5可以看出：收获时以尿素代替硝态氮且钙取配方中的1/2，镁不加，pH6.5左右的处理2与对照相比降低硝酸盐的幅度为35.32％；以尿素代替硝态氮且钙，镁不加，pH6.5左右的处理1降低的幅度为10.26％。尽管不调酸，处理3、处理4分别比对照降低了8.10％和14.49％，处理5后期清水处理一周，硝酸盐含量明显降低，比对照降低了13.06％，且比前期处理相同的处理1硝酸盐含量降了4.96％。由此看出尿素代替硝酸盐培养可以显著降低小白菜硝酸盐含量。

三、结果与讨论

利用尿素部分替代硝态氮对水培能明显增加小白菜的产量，以处理2，尿素替代硝态氮的30.82％处理，小白菜的叶片数、地上部鲜重、地下部干重、叶面积增加均较为显著。

处理2的叶绿素、维生素C增加，硝酸盐含量降低，显著地提高了小白菜的品质。处理5后期清水处理一周，硝酸盐含量降低。

蔬菜缺镁、钙，易引起硝酸盐增加，林春华等研究指出，缺镁会使芥蓝硝酸盐积累增高，比对照区增加77％，缺镁会使芥蓝硝酸盐积累增多，这可能是缺镁导致氮代谢紊乱。本试验期间，植株没有表现出任何缺乏元素症状，说明宁夏当地水质中钙、镁的含量可以提供作物对钙、镁的需求，不另加元素，可以降低营养液的成本。

尿素部分代替硝态氮，会使溶液中的pH降低。研究发现，NH₄⁺-N和NO₃^--N超过90％，营养液的pH有上升的趋势；而NH₄⁺-N超过20％则有下降的趋势。本试验通过生理酸性肥尿素部分代替硝态氮，不仅可以代替HNO₃、H₃PO₄，降低了pH，而且也降低了水培的生产成本。本试验尿素代替硝态氮培养小白菜比CK处理在成本上降低了3倍。

本试验是在夏季高温季节进行的。温度高时尿素能很快转化为硝态氮和氨态氮，而温度低时尿素转化为硝态氮和氨态氮的速度较慢。因此，冬季低温季节用尿素部分替代硝态氮水培小白菜的效果有待进一步研究。

参考文献

1．郑光华，将卫杰，刘伟.我国北方水质与无土栽培系统的选择．中国蔬菜，1996（3）

2．林春华，黄亮华，张磷等．缺氮磷钾钙镁对芥蓝硝酸盐积累．硝酸还原酶和过氧化物酶活性的影响.华南农业大学学报，1998，19（4）

3．Argo W.R.and J.A Biernbaum.Lime，water，sources and fertilizer nitrogen form affect medium pH and nitriogen accumulation and uptake.Hortscience，1997，32（1）

4．杜永臣.无土栽培营养液中的N素及其调控.中国蔬菜，1991（2）