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摘要：为研究光照度与钾营养浓度互作对水培白菜植株生长与品质的影响，以白菜品种苏州青为材料，采用营养液水培的方法，设置3个不同光照度[100、150、200 μmol/（m2·s）]及4个不同钾营养浓度（1、2、3、4 mmol/L）的互作处理，测定双因素互作对白菜植株地上部鲜质量、叶片光合速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、维生素C含量、硝酸盐含量及硝酸还原酶活性的影响。结果表明，随着光照度和钾浓度的增加，植株地上部鲜质量、叶片光合速率、可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸盐含量及硝酸还原酶活性均呈现先增大后减小的趋势，维生素C含量不断增大。当光照度为150 μmol/（m2·s）和钾营养浓度为3 mmol/L时，植株生长与品质指标表现最好。本研究可为叶菜工厂化水培生产中光照和营养液的科学管理提供理论依据。
关键词：白菜;水培;光照度;钾浓度;产量;品质
中图分类号： S634.304 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）01-0116-04
白菜（Brassica campestris ssp. chinensis L.）属十字花科芸薹属，是我国重要的绿叶蔬菜，深受消费者喜爱。营养液水培由于能够最大限度地满足作物根系对水、肥、气等条件的要求，且不受地域土壤环境影响，已发展成为叶菜生产的一种重要途径[1-2]。在叶菜水培生产中，适当提高氮营养浓度可提高叶菜产量[3]。然而，近年来为了提高蔬菜产量，氮肥的施用量越来越高，造成叶菜硝酸盐含量显著上升，安全品质堪忧[4-5]。如何降低硝酸盐含量、提高叶菜类蔬菜品质成为目前研究的热点之一。
近年来科研工作者就如何通过农艺管理、基因型筛选、遗传育种和采后贮存等手段降低蔬菜硝酸盐含量开展了大量的研究工作。其中，农艺管理方面的研究主要涉及光照、温度、水分、营养浓度和微量元素等诸多因素[6-8]。研究表明，适当增加光照度（光量子通量密度，PPFD）与营养浓度、合理灌溉、增施微量元素（如钼、钴、锰、铁和硫）等措施有利于提高蔬菜产量及降低硝酸盐累积。但已有的研究主要是单因素分析，单因素试验需要人为将试验因素外的其他因素调节到同一水平，而实际生产中某一因素的改变往往会引起其他因素的变化[9-10]，如作物在弱光条件下对钾元素的吸收会明显减少，且钾素利用率与光照密切相关[11-12]。另外，关于水培条件下光照度与钾营养互作对白菜生长与品质的影响尚未见报道，因此有必要进行多因素的互作研究。
本研究通过水培试验，分析不同光照度与钾营养互作处理对白菜产量及品质的影响，以期探究营养液水培条件下白菜优质高效生产的适宜光照密度及钾素水平，为叶菜工厂化水培生产过程中的光照调控和营养液管理提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为江苏地区优良地方品种苏州青，种子由江苏省农业科学院蔬菜研究所提供。
1.2 試验方法
试验于2017年8—10月在江苏常熟国家农业科技园区试验基地进行。采用72孔穴盘育苗，基质成分为草炭与蛭石（V草炭 ∶ V蛭石=3 ∶ 1）。待幼苗长至4叶1心，将根部清水洗净后用海绵包裹基部定植于水培箱，然后移入植物工厂进行光照度与钾营养互作处理。处理光源为红蓝比为3 ∶ 1的LED复合光，红光主峰波长660 nm，蓝光主峰波长445 nm。设置100（P100）、150（P150）、200（P200）μmol/（m2·s）3个不同光照度以及在山崎配方营养液[13]的基础上设置1（K1）、2（K2）、3（K3）、4（K4） mmol/L 4个钾浓度，共计12个互作处理（P100-K1、P100-K2、P100-K3、P100-K4、P150-K1、P150-K2、P150-K3、P150-K4、P200-K1、P200-K2、P200-K3、P200-K4），每处理12株幼苗，3个重复。植物工厂日温设为（25±2） ℃，夜温为（15±2） ℃，移栽18 d后进行各指标的测定。
1.3 指标测定
利用Li-6400便携式光合仪测定功能叶片的光合速率，同时测定其叶绿素含量。用电子天平测量各处理的地上部鲜质量，按叶柄、叶片解样，分别测定叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量，叶柄与叶片的硝酸盐含量及硝酸还原酶活性。可溶性糖含量采用蒽酮法测定;可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定;维生素C含量采用比色法测定;硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定;参照李合生NRA离体测定法测定硝酸还原酶（nitrate reductase activity，NRA）活性[14]。
1.4 数据处理
采用Excel 2007软件对数据进行处理和绘图，采用SPSS 20.0作差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 光照度与钾营养互作对植株地上部鲜质量、叶片叶绿素含量和光合速率的影响
在钾营养浓度一定时，低光照度（P100）处理白菜生长受到明显抑制，随着光照度的增加，植株叶片变大。当光照度为P150时，白菜株型紧凑，叶片大且多，地上部鲜质量、叶片的叶绿素含量和光合速率显著大于低光照度（P100）处理，如 P150-K1 与P100-K1相比，地上部鲜质量、叶绿素含量和光合速率分别提高58.12%、31.25%、35.87%。当光照度超过P150时，上述指标随光照度增大而降低。
在光照度一定时，随钾营养浓度的增加，白菜地上部鲜质量、叶片的叶绿素含量和光合速率均呈现出先增大后减小的趋势。当钾浓度为K3时，不同光照度处理下的上述指标值均最高，且显著大于（P
关键词：白菜;水培;光照度;钾浓度;产量;品质
中图分类号： S634.304 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）01-0116-04
白菜（Brassica campestris ssp. chinensis L.）属十字花科芸薹属，是我国重要的绿叶蔬菜，深受消费者喜爱。营养液水培由于能够最大限度地满足作物根系对水、肥、气等条件的要求，且不受地域土壤环境影响，已发展成为叶菜生产的一种重要途径[1-2]。在叶菜水培生产中，适当提高氮营养浓度可提高叶菜产量[3]。然而，近年来为了提高蔬菜产量，氮肥的施用量越来越高，造成叶菜硝酸盐含量显著上升，安全品质堪忧[4-5]。如何降低硝酸盐含量、提高叶菜类蔬菜品质成为目前研究的热点之一。
近年来科研工作者就如何通过农艺管理、基因型筛选、遗传育种和采后贮存等手段降低蔬菜硝酸盐含量开展了大量的研究工作。其中，农艺管理方面的研究主要涉及光照、温度、水分、营养浓度和微量元素等诸多因素[6-8]。研究表明，适当增加光照度（光量子通量密度，PPFD）与营养浓度、合理灌溉、增施微量元素（如钼、钴、锰、铁和硫）等措施有利于提高蔬菜产量及降低硝酸盐累积。但已有的研究主要是单因素分析，单因素试验需要人为将试验因素外的其他因素调节到同一水平，而实际生产中某一因素的改变往往会引起其他因素的变化[9-10]，如作物在弱光条件下对钾元素的吸收会明显减少，且钾素利用率与光照密切相关[11-12]。另外，关于水培条件下光照度与钾营养互作对白菜生长与品质的影响尚未见报道，因此有必要进行多因素的互作研究。
本研究通过水培试验，分析不同光照度与钾营养互作处理对白菜产量及品质的影响，以期探究营养液水培条件下白菜优质高效生产的适宜光照密度及钾素水平，为叶菜工厂化水培生产过程中的光照调控和营养液管理提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为江苏地区优良地方品种苏州青，种子由江苏省农业科学院蔬菜研究所提供。
1.2 試验方法
试验于2017年8—10月在江苏常熟国家农业科技园区试验基地进行。采用72孔穴盘育苗，基质成分为草炭与蛭石（V草炭 ∶ V蛭石=3 ∶ 1）。待幼苗长至4叶1心，将根部清水洗净后用海绵包裹基部定植于水培箱，然后移入植物工厂进行光照度与钾营养互作处理。处理光源为红蓝比为3 ∶ 1的LED复合光，红光主峰波长660 nm，蓝光主峰波长445 nm。设置100（P100）、150（P150）、200（P200）μmol/（m2·s）3个不同光照度以及在山崎配方营养液[13]的基础上设置1（K1）、2（K2）、3（K3）、4（K4） mmol/L 4个钾浓度，共计12个互作处理（P100-K1、P100-K2、P100-K3、P100-K4、P150-K1、P150-K2、P150-K3、P150-K4、P200-K1、P200-K2、P200-K3、P200-K4），每处理12株幼苗，3个重复。植物工厂日温设为（25±2） ℃，夜温为（15±2） ℃，移栽18 d后进行各指标的测定。
1.3 指标测定
利用Li-6400便携式光合仪测定功能叶片的光合速率，同时测定其叶绿素含量。用电子天平测量各处理的地上部鲜质量，按叶柄、叶片解样，分别测定叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量，叶柄与叶片的硝酸盐含量及硝酸还原酶活性。可溶性糖含量采用蒽酮法测定;可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定;维生素C含量采用比色法测定;硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定;参照李合生NRA离体测定法测定硝酸还原酶（nitrate reductase activity，NRA）活性[14]。
1.4 数据处理
采用Excel 2007软件对数据进行处理和绘图，采用SPSS 20.0作差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 光照度与钾营养互作对植株地上部鲜质量、叶片叶绿素含量和光合速率的影响
在钾营养浓度一定时，低光照度（P100）处理白菜生长受到明显抑制，随着光照度的增加，植株叶片变大。当光照度为P150时，白菜株型紧凑，叶片大且多，地上部鲜质量、叶片的叶绿素含量和光合速率显著大于低光照度（P100）处理，如 P150-K1 与P100-K1相比，地上部鲜质量、叶绿素含量和光合速率分别提高58.12%、31.25%、35.87%。当光照度超过P150时，上述指标随光照度增大而降低。
在光照度一定时，随钾营养浓度的增加，白菜地上部鲜质量、叶片的叶绿素含量和光合速率均呈现出先增大后减小的趋势。当钾浓度为K3时，不同光照度处理下的上述指标值均最高，且显著大于（P