文献类型： 中文期刊

第一作者： 杜永臣

作者： 杜永臣

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期刊名称： 中国蔬菜

ISSN： 1000-6364

年卷期： 1991 年 1 卷 02 期

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摘要： 近几年来，蔬菜花卉的无土栽培技术在我国开始受到重视。无土栽培中关键的技术是营养液的管理和调控。现就国内外关于蔬菜花卉无土栽培中氮素形态及氮素浓度的研究结果作一简要概述，以供参考。 氮素形态 铵态氮（ＮＨ４—Ｎ）和硝态氮（ＮＯ３—Ｎ）是植物直接吸收的两种主要的无机氮。但是植物对二者的吸收同化过程以及其对植物本身的生理影响却很不同。有试验证明，植物对ＮＨ４＋的吸收为被动扩散过程。进入体内的ＮＨ４＋可立即与谷氨酸结合形成谷氨酰胺。植物对ＮＯ３－的吸收则为主动吸收过程，需要代谢能量。而进入体内的ＮＯ３－必须经过硝酸和亚硝酸还原最后形成ＮＨ。”，才能被植物同化利用，这种还原过程在根系或叶片中都可以进行，但是都需要质子的供体。在叶片中进行的亚硝酸还原，光合作用产生的ＮＡＤ＊Ｈ为专一供体。从理论上讲植物利用ＩＭ的ＮＨ．一Ｎ比等量的ＮＯ。一Ｎ可以节省１６２千卡的能量。而且ＮＨｔ吸附性强，不易淋失，利用率较高。但试验研究表明，无土栽培营养液中ＮＨ．一Ｎ为主要氮源时，往往会抑制作物的生长发育，降低产量。 为了阐明不同形态氮素对植物生长发育影响的机制，许多学者进行了广泛深入的研究。早在１９３６年，Ｃｌａｒｋ就注意到ＮＨ４一Ｎ处理的植株灰分比ＮＯｓ一Ｎ的少。１９３７年Ｗａｄｌｅｉｇｈ进一步发现ＮＨ。一Ｎ会引起植物体内阳离子，主要是Ｃａ””、Ｍｇ““、Ｋ“等离子的减少。后来的许多试验不仅证明了这一点，还普遍发现ＮＨ。一Ｎ会增加植株体内阴离子如ＰＯ。’一、ＳＯ。‘的含量。产生这种现象的原因，首先是植物对ＮＨ。”的吸收降低了根系环境的ＰＨ值。增加了Ｈ“含量。由于ＮＨｔ与Ｈ“和其它无机阳离于发生站抗作用．结果造成了植株对金属阳离子吸收的减少。 一些研究还表明，ＮＦ乙一Ｎ在体内的过多积累会加速碳水化合物的呼吸降解；使光合磷酸化过程解偶联；破坏叶绿体的膜结合，降低Ｃｏ。固定速度；限制植物对水分的收收；增加叶片的蒸腾速度。 由于ＮＨ。一Ｎ易产生毒害作用，所以无土栽培历来以硝酸钾、硝酸钙为主要氮源。但是逐渐发现在以ＮＯ。一Ｎ为唯一氮源的条件下，会有以下几个问题。１．如果要改变营养液中的氮水平，钙、钾也要随之变化。２．营养液的ＰＨ值易上升，引起缺铁性失绿症。３．增加蔬菜产品中硝酸盐的含量，叶菜类尤其明显。４。植株叶片为淡绿色，葱类的叶子易折断。５．有的国家缺乏硝态氮肥。要解决这些问题的一个方法就是使用或部分使用ＮＨ４一Ｎ或其它形态的氮素。 近年来的一些研究表明，虽然ＮＨ。一Ｎ会抑制作物的生长发育，但也因作物种类，光照强度、基质性质、氮素浓度等不同而有很大的差异。在一定条件下，使用或部分使用ＮＨ。一Ｎ反而比ＮＯ。一Ｎ更有利于作物的生长发育。 Ｂ。ｒｋｅｒ等在基质中加入０＊ＯＳ，以缓冲基质的酸化。结果供ＮＨ４一Ｎ的菜豆与供ＮＯｓ一Ｎ的同样良好。Ｃｏｒｏｌ等用草炭蛙石的混合基质（体积比１：１）栽培番茄，结果两种形态氮素处理的产量基本相同。Ｊｏ ｓｃ单独使用草灰为基质栽培番茄，供给ＮＨ。一Ｎ的植株的生长和产量完全正常，古巴人为了解决硝态氮缺乏的问题，试验在石灰性砾石中栽培番茄。连续四年的试验表明，以硝酸按或以硫酸钱为氮源的植株产量和硝酸钾处理的相同或略高。Ｄｏｚｒａｓ等报道在分别以硝酸钙、硫酸铰、尿素为氮源的沙培番茄试验中，植株生长、果实产量、单果重和果实的化学成分都无显著差异。余景泉、张德威等通过试验证明在以炭化稻壳为基质的番茄无土栽培中，可以使用硫酸按和尿素为氮源。但在无固体基质的无土栽培试验中，ＮＨ。一Ｎ和酸胺态氮往往表现出抑制植株的生长发育和降低产量。 关于不同形态的氮素的不同比例对作物的影响也有许多研究报道。早在１９５３年，岩田等就发现，当营养液中的ＮＨ．一Ｎ和＊０ｓ一Ｎ浓度为１：１时，黄瓜植株的生长情况与全ＮＯ。一Ｎ处理的完全一样。在这方面，池田和大泽等做了许多研究工作。结果表明，在氮素浓度为１２ｍｅ／Ｌ情况下，大部分蔬菜作物如黄瓜、番茄、菜豆、甘蓝、大白菜、菠菜、高售等在ＮＨ４一Ｎ：ＮＯｓ一Ｎ＝１：１的营养液中能够正常生长，甚至优于单纯供给ＮＯ。一Ｎ的植株。供给一定比例的ＮＨ．一Ｎ可以促进番茄的早期生育，提高果实的贮藏性，增加产品中蛋白质的含量。杜永臣、张福没等研究了ＮＨ．一Ｎ和ＮＯ。一Ｎ的不同比例及尿素对沙塔黄瓜的影响。营养液全氮的１０ｑｏ为ＮＨ．一Ｎ，就可以显著地促进秋冬季植株的营养生长和生殖生长。５０％和１００弧ＮＨ。一Ｎ处理的植株，在秋冬季和春季，无论是叶片面积、坐瓜率，还是早期产量都明显地超过单纯供给ＮＯ。一Ｎ的植株。但在夏季，１００＠ ＮＨ。一Ｎ会明显地降低光合强度和果实产量。尿素处理的植株在秋冬季生育不良，但在春夏季生育、产量完全正常。这方面也有相反的报道。有人研究了ＮＨ。一Ｎ与ＮＯ。一Ｎ的不同比例对ＮＦＴ栽培番茄和黄瓜的影响。试验表明单果重量．果实数目及产量都随着ＮＨ．一Ｎ的增加而减少。 根据国内外有关的研究结果可以这样认为，在无土栽培蔬菜时，如果使用草炭、挂石、碳化稻壳、据末及河沙等为基质，可以增加营养液中的ＮＨ。一 Ｎ比例。但在无固体基质的水培中，ＮＨ．一Ｎ的比例不宜过高，一般不超过２５吸。 关于不同形态氮素对花卉的影响也有许多研究报道。波斯菊、矮牵牛、串红、锦紫苏和牵牛花等在１００％的ＮＯｓ一Ｎ营养液中生育的最好。而营养液中加入２０～４０＠的＊Ｈ。一凡最适合于香石竹、秋海棠、三色％、非洲菊和百合的生长。唐昌蒲对于ＮＯ。一Ｎ与ＮＨ。一Ｎ的比例不敏感。 环境条件与氮素形态 光照和温度条件，会显著影响植物对不同形态氮素的反应。与ＮＨ。一Ｎ相比，植物吸收和还原ＮＯ。一Ｎ更容易受低温和弱光的影响。因此在冬季进行蔬菜无土栽培，可适当加人一定量的＊Ｈ．一凡以促进生长发育。安井和本田等人的试验表明，在冬季进行番茄营养液栽培，应加入２０％的ＮＨ．一Ｎ。对于黄瓜则应加入３０１ｏ的ＮＨ。一Ｎ。夏季高温强光，ＮＨ。一Ｎ容易在体内积累而产生毒害作用。一些试验表明，夏季无土栽培的番茄，在供给ＮＨ。一Ｎ时，不但会抑制植株的生长，降低单果重和产量，而且还会显著地增加果实脐腐病的发生。因此，在夏季应以ＮＯＳ一Ｎ为主要氮源，尤其是采用无固体基质栽培时。尿素在温度较低时，不易被微生物分解，而吸收过多未分解的尿素会影响作物的生长。在春夏季可以使用或部分使用尿素作为基质栽培的氮源。ＮＨ．一Ｎ会增加植物根系对氧的需求，所以，营养液中加人ＮＨ。一Ｎ时，一定要保证根际具有良好的通气性。 氮素浓度 应用于蔬菜无土栽培中的营养液配方很多。各配方之间，氮素的浓度相差也很大。少者有４７ＰＰｍ，多者达２８０ＰＰｍ。但大部分在１００～２５０ＰＰｍ的范围内。ＴＳｉｋａｌａｓ等以珍珠岩为基质栽培番茄进行不同氮素浓度的试验。结果表明，氮素浓度在不超过２００ＰＰｍ的范围内增加，能显著地提高作物的产量。但超过２００ｐｐｍ时对产量影响不明显。Ｄｏｇｒａｓ等进行沙培番茄。 ８５、 １７０及３４０ＰＰｍ三种氮素水平下的产量从 ５． １３增加到５．８３（ｇ／株，差异不显著。１７０ＰＰｍ氮素处理的果实可溶性固形物含量最高。一些试验证明植物对营养液氮素水平的反应与营养液的盐度有着限制关系。在盐度不过高（＜４ｍｓ／ｃｍ）的条件下，增加营养液中氮素浓度，可以显著地促进生长，提高作物的产量。但是当营养液的盐度过高（＞ｓｉｎｓ／ｃｍ）时，增加氮素则没有意义。一般说来，营养液的氮素浓度不宜超过３００ＰＰｍ。 根据Ｈａｌｌ的报道，提高营养液的氛浓度（３０、６０、１２０ＰＰｍ）能够增加番茄的果实数目和单果重，提高植株叶片中Ｎ、Ｃａ和Ｍｇ的含量，但减少Ｐ的含量，对果实品质及采收期无显著影响。也有人报道，增加氮浓度能够促进番茄开花，提高植株对水分的吸收。 英国温室作物研究所的ＮＦＴ番茄试验表明，在营养液浓度自动控制的条件下，氮素浓度在１０～３２０ＰＰｍ范围内，番茄的总产量无显著差异。这表明在营养液流动的情况１：，大大减小了离于被吸收以前向根系表面的扩散距离和扩散阻力，使植物可以忍耐较低浓度的氮素营养。但在实际应用中，为了保证栽培系统中的氮素营养具有一定的缓冲和贮备，营养液的氮素水平一般控制在１５。～２。ＤＰＰｍ。表１所列为英国一般通用的ＮＦＩ’番茄营养液配方。 与氮素本身的浓度相比，氮素与磷、钾、钙、镁等大量元素之间的浓度比例则更为重要。这种比例应该与植物所吸收的上述元素间的比例相似。如法国通用营养液配方确定营养液中氮磷钾三者比例为Ｎ：Ｐ刃。：Ｋ。０＝１：０．４：１．２。一般测量的营养液的电导度只表示总的盐浓度，并不能说明各种元素的浓度。因此对于营养液循环的栽培方式，应该每２～３周测定一次各种大量元素的浓摩，或者全部更换一次营养液。 植物不同的生育阶段，对氮及其它大量元素需求的比例也有所不同。如番茄，在生育前期，对氮的需求较多。而到结果盛期，对磷钾的吸收相对较多些。所以在实际栽培中，就要根据植物的不同生育阶段对养分要求的特性来对营养液进行相应地调整。无土栽培营养液中的氮素及其调控@杜永臣$中国农业科学院蔬菜花卉研究所[1]杜永臣、张福墁、刘步洲.园艺学报,1989.16(1): 45～50 [2]池田英男、大泽孝也.园艺学会杂志,1980.48 (4):435～442 [3]池田英男.农业及园艺,1987. 62(l):71～78 [4]加藤彻,钟铃修.生物环境调节,1987.25(l): 7～12 [5] Adams, P. et al. Acta Hort. 1986.190: 253~259. [6] Barker,Allen V.et al. Plant Physiol,1966.41, 1193~1199 [7] Charbenneall,J.et al. Soilless Culture1988. 4(l), 21~30 [8] Clark, H.E. Plant Physiol, 1936. 11:5~24 [9] Dogras. C.et al. Horaklion Greece1984. P. 15 [10] Hall, D.A. J.Hort.Sci. 1984. 58(3):411~415. [11] Hartman, P.L. et al. J.Amer.Soc.Hort.Sci. 1986. 111(4), 487~490 [12] Haynes, R.et al. Bio .Rev .1978.53:465~510. [13] Wicox, G.E.et al. J.Amer. Soc. Hort.Sci., 1984. 109(3): 406~411

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