1、本科毕业设计(20_届)不同氮磷含量对几种水培蔬菜生长的影响所在学院专业班级生物技术学生姓名学号指导教师职称完成日期年月2目录中文摘要英文摘要1引言111水培蔬菜112水体富营养化危害113净化富营养化水体的现状12实验材料与方法221材料222仪器223不同氮磷浓度的选择225含不同氮磷浓度的营养液的配制326实验方法33实验结果与分析331不同氮磷含量对水培黄瓜生长的影响432不同氮磷含量对水培空心菜生长的影响533不同氮磷含量对水培莴苣的影响734不同氮磷含量对水培生菜的影响935不同氮磷浓度对4种水培蔬菜鲜重的比较研究1136不同氮磷浓度对4种水培蔬菜干重的比较研究124讨论12致谢错
2、误未定义书签。参考文献14摘要本文研究不同氮磷浓度对黄瓜、莴苣、生菜和空心菜4种水培蔬菜生长的影响,以筛选出适宜在高、中、低氮磷浓度(富营养化水体)下生长的水培蔬菜种类,使水培蔬菜对富营养化水体达到更好的净化效果,同时也能创造更好的经济效益。实验表明在01水平上,不同氮磷浓度对水培黄瓜鲜重有显著差异,对水培空心菜的鲜重无明显差异,在001水平上,不同氮磷浓度对水培莴苣和水培生菜的鲜重和株高都有高度显著差异。总体上水培黄瓜、莴苣和生菜适宜在氮磷浓度较高的水体中生长,而水培空心菜则对水体氮磷浓度没有太高的要求,适应能力很强。关键词水培蔬菜;富营养化;不同氮磷浓度ABSTRACTINTHISPAPE
3、R,THEEFFECTOFDIFFERENTNITROGENANDPHOSPHORUSCONCENTRATIONONTHEGROWTHOFFOURHYDROPONICVEGETABLESWASSTUDIEDTHEPURPOSEOFSTUDYISTOSCREENINGHYDROPONICVEGETABLESSPECIESWHICHISCULTIVATEDINDIFFERENTNITROGENANDPHOSPHORUSCONCENTRATIONITWILLBECONTRIBUTEDTOBETTERPURIFICATIONATTHESAMETIME,ITCANBECREATEDTHEBETTEREC
4、ONOMICVALUETHERESULTSSHOWWHENIS01,THEEFFECTSOFDIFFERENTNITROGENANDPHOSPHORUSCONTENTONTHEFRESHWEIGHOFCUCUMBERHASSIGNIFICANTDIFFERENCESONTHEFRESHWEIGHOFCUCUMBERHASNOSIGNIFICANTDIFFERENCES,WHENIS001,THEEFFECTSOFDIFFERENTNITROGENANDPHOSPHORUSCONTENTONTHEFRESHWEIGHANDHEIGHTOFLETTUCEHASSIGNIFICANTDIFFEREN
5、CESINONEWORD,HYDROPONICCUCUMBERANDLETTUCEWERESUITEDFORTHEGROWTHOFHIGHERNITROGENANDPHOSPHORUSCONCENTRATIONSWATERBUTHYDROPONICWATERSPINACHSPINACHOFTHEABILITYTOSUITWATERISGOOD,NOTBEHARSHKEYWORDSHYDROPONICVEGETABLESEUTROPHICATIONOFWATERDIFFERENTNITROGENANDPHOSPHORUSCONTENT11引言11水培蔬菜水培蔬菜是指把蔬菜直接种植在营养液中,或者
6、说是用营养液浇灌蔬菜的栽培方法,不用天然土壤,也称为营养液栽培,是一种高新农业技术。水培蔬菜运用现代物理、化学和生物技术等综合技术措施,对植物的根系进行生化诱变,使植物的根系组织结构、生理性状发生变化,从而能够长期在水中生长的一种新型栽培方式。与土壤栽培方式比较,水培蔬菜能吸收更多的养分,能克服土壤的病虫危害,还具有节肥、节水、产品洁净卫生、不受地域限制、能充分利用空间、成本低等优点,是实现蔬菜生产现代化、工厂化、高效化的重要途径。水培蔬菜经济价值高,食用性安全,且能很好的净化富营养化水体,张村侠等人研究浮床栽培绿叶蔬菜对富营养化水体的净化效果,结果表明,生菜和苋菜能显著改善富营养化水体的水质
7、,并且没有产生亚硝酸盐及重金属富集,符合食用标准1。文辉等人在富营养化水体中,利用人工基质无土栽培水生植物,研究水生经济植物净化受污染水体,结果表明水雍菜和水芹菜茎叶部CU、CD、PB和ZN含量均处于可食用范围内,水雍菜和水芹菜可轮作,可收获蔬菜50KG/M2,具有显著的环境效益和经济效益2。RICARDO等人研究比较马铃薯种子块茎在苗床,盆和水培系统中培养的产量,结果表明水培系统使马铃薯在周期培养下收获是最大的,且水培马铃薯还有其他优势可以控制植物的收成,矿质营养,水的利用率,减少农药的用量3。水培蔬菜也有较好的观赏价值,刘增鑫培养了新颖神奇的水培蔬菜番茄树4。但番茄水培时会得枯萎病,WEI
8、TANGSONG等人研究番茄枯萎病及它在水培系统中的化学控制策略,结果表明,水培系统中加入适当浓度的低毒性、系统性杀菌剂,番茄枯萎病能很好地控制5。12水体富营养化危害水体富营养化是指水体中含有过量的营养物质(主要是氮、磷),引起各种藻类和水生植物异常繁殖和生长的现象。一般来说,当天然水体中总磷浓度大于002MG/L,总氮浓度大于02MG/L,即认为水体处于富营养状态6。目前,随着我国人口的增长和社会经济的发展,大量生产和使用含氮、磷肥料,含磷洗衣剂等,导致排入江河、湖泊的废水和生活污水不断增加,而水处理环节不及时,设施建设滞后,引起地表水质严重污染,富营养水域日益增多。水体出现富营养化现象时
9、,促使大型绿色植物和微型藻类等自养型生物旺盛生长,迅速繁殖,富营养水体是自养型生物浮游藻类在水体中建立优势的过程,水体中氮磷营养程度从贫营养向富营养转化,浮游藻类会暴发性增殖,在湖泊、河流中形成大面积“水华”,在海洋中称为“赤潮”。目前,湖泊、水库中水体富营养化现象已成为主要环境问题,有人形象地称它为“生态癌”,富营养水体引起水中溶解氧下降,导致鱼类及其他生物大量死亡,降低水体的透明度,严重时会污染水质,造成环境和经济的重大损失。巢湖是我国的五大淡水湖之一,巢湖中的水体富营养化较为严重,形成水华现象很频繁,有时湖面中的水华会腐败分解,发出恶臭。某些藻类甚至还会分泌、释放有毒的物质,有毒物质一旦
10、进入水体后,假若被牲畜饮入体内,就会引起牲畜肠胃道疾病。有人研究发现,2000多种蓝绿藻中大概有40多种会产生毒素,它们主要有微囊藻、鱼腥藻、颤藻及束丝藻等毒藻7。死亡的藻类残体分解释放使水体维持较高的总氮和总磷,水体PH值上升,严重破坏湖库的水体功能及周围环境。13净化富营养化水体的现状防治措施应主要集中在减少和切断营养盐来源和通道上,防止人类各种不合理的活动,并主动采取各种生态协调技术等方面。研究报道,1997年,英格兰制定了有关环境问题的管理对策,把富营养化水体的治理列为淡水的十大重要问题。澳大利亚曾研究利用单嘧磺隆对水华鱼腥藻生长的影响,采用机械搅动,2虹吸作用来增加水体的流动性,结果
11、富营养化水体的净化效果明显8。国内有关湖泊富营养化水体的治理研究工作起步较晚,且相对集中方面是湖泊富营养化形成机理和评价体系,近几年对富营养化防治技术开始重视起来了,对受污染的江河湖库水体进行修复,已是经济社会发展及生态环境保护的迫切需要。水体富营养化治理是当今世界性难题,生物生态修复技术即利用水培或水生植物修复,已取得一定的效果,它具有效果好、投资少、运行成本低、易管理、景观效果好等优点,已成为国内外生态环境科学领域研究热点之一9。周真明等人研究风车草、菖蒲和富贵竹3种浮床植物系统对富营养水净化效果,结果表明对总氮的去除率分别为691、662、544,对总磷的去除率分别为769、846、61
12、5,可见这3种植物对富营养水中的氮磷有较好的去除效果,可作为富营养水体治理的优良物种而推广使用10。常会庆等人研究空心菜、酸模、莎草3种植物去除污染水体中养分效果,结果表明都能很好地吸收水中的营养物质,且生长状况良好11。孙君瑶等人研究不同植物组织对氮磷元素富集效应,结果表明不同的水生植物中氮磷的含量不同,同一种大型水生植物不同组织中N、P含量也有明显的差异,这与植物的生长方式与营养盐在植物体中的循环有关12。水培植物可吸收富营养水体中氮、磷元素,进行代谢活动,合成自身营养物质,植物治理富营养化水域,不会产生二次污染,同时还可带来一定的经济效应。2实验材料与方法21材料黄瓜、空心菜、莴苣、生菜
13、种子购于宁波市种子公司。白色塑料盒(20CM17CM12CM)、白色塑料泡沫、白色托盘、黑色塑料小盒子、蛭石等材料购于宁波市花鸟市场。化学药品均为分析纯,本研究所用蔬菜水培营养液为山崎配方营养液(表1)。表1山崎营液养配方无机盐类分子式浓度(MG/L)硝酸钙CANO324H2O354硝酸钾KNO3707磷酸二氢铵NH4H2PO4114硫酸镁MGSO47H2O246螯合铁NA2FEEDTA16硼酸H3BO312硫酸锰MNSO44H2O072硫酸锌ZNSO47H2O009硫酸铜CUSO45H2O004钼酸铵NH46MO7O400122仪器直尺;移液枪;分析天平;烘箱;PH仪。23不同氮磷浓度的选择
14、根据表2湖泊、水库水体富营养化评分与分类方法,污水池水体实际富营养浓度,水库、湖泊水体的营养程度大多为中营养,少数为富营养和贫营养。污水池水体的营养程度绝大部分为富营养,总氮最高浓度有429MG/L,总磷最高浓度有1227MG/L1314。因此本实验设计5个N、P浓度梯度,从低到高分别为TN125MG/LTP0125MG/L,TN25MG/LTP025MG/L,TN5MG/LTP05MG/L,TN10MG/LTP1MG/L3和TN20MG/LTP2MG/L。表2湖泊、水库富营养化评分与分类方法营养程度评分值叶绿素(MG/L)总磷(MG/L)总氮(MG/L)高锰酸盐指数(MG/L)透明度(M)贫
15、营养1020000050001000100040020050150410050中营养304050000200040010010025005010305102040301510富营养60708090100002600640160410010206091310206090160801002504006000504030201224山崎营养液母液的配制营养液母液的配制,参照山崎配方表1中的无机盐浓度,其中CA(NO3)24H2O和KNO3浓度都浓缩200倍,配制1L,编号A母液,NH4H2PO4和MGSO47H2O浓度都浓缩200倍,配制1L,编号B母液,H3BO3、MNCL24H2O、ZNSO47
16、H2O、CUSO45H2O、(NH4)6MO7O4配制时浓度都浓缩1000倍,配制1L,编号C母液。NA2FEEDTA配制改用FESO41112MG/L和EDTA(488MG/L)试剂,浓度都浓缩1000倍,配制1L,编号FE。25含不同氮磷浓度的营养液的配制先配制最高氮磷浓度TN20MG/LTP2MG/L,配1L营养液时,通过计算,B母液取320UL,A母液取683UL。本实验配4L营养液于白色塑料盒中,则B母液取128ML,A母液取2732ML。5个N、P浓度梯度中的氮磷浓度比依次成2倍关系。所以配4L营养液,氮磷浓度为TN10MG/LTP1MG/L时,取B母液064ML、A母液1366M
17、L,氮磷浓度为TN5MG/LTP05MG/L时,取B母液032ML、A母液0683ML,氮磷浓度为TN25MG/LTP025MG/L时,取B母液016ML、A母液0342ML,氮磷浓度为TN125MG/LTP0125MG/L)时,取B母液0171ML、A母液008ML。最后在5个氮磷浓度梯度营养液中各加上4MLC母液,4MLFE母液。26实验方法将黄瓜、空心菜、莴苣、生菜种子播种于放有湿润滤纸的培养皿中,黑暗培养23天,观察到有芽长出时放于光照条件下培养;当蔬菜长出23片叶子时,移载到盛有山崎营养液的泡沫孔里培养;蔬菜长成小苗后,分别移至含不同N、P浓度梯度的5个培养液中,每个浓度梯度中分别栽
18、培20棵左右的植株;水培蔬菜的实验室培养条件,白天开日光灯,空调温度设置27,开窗通风,晚上熄灭日光灯,空调温度设置10。在水培蔬菜小苗生长过程中,每5天测量水培蔬菜的株高、根长,每5天换营养液(水培塑料盒容易长绿藻);培养30D后清洗水培蔬菜,测量水培蔬菜株高、水生根长。再称量蔬菜上下部鲜重,后用烘箱烘干(80,24H)称干重,记录好数据。所有数据均以平均值标准差表示,除了根冠比。3实验结果与分析431不同氮磷含量对水培黄瓜生长的影响低氮磷浓度营养液下生长的水培黄瓜,会出现叶黄,干枯现象,其生长状况不好,说明黄瓜不适合在低浓度下生长,经过近1个月的生长,低浓度下生长的黄瓜株高、根长没有较大程
19、度增加,而高浓度下生长的黄瓜株高、根长有明显的增加。水培黄瓜在5个氮磷浓度梯度下生长的大小有明显差异,呈逐渐上升趋势,高浓度下的水培黄瓜长得最大,最粗壮,水培黄瓜在5个氮磷浓度梯度下生长的代表照片见图1。图1水培黄瓜注瓷盘上的5棵水培黄瓜(标号ABCDE),分别生长在氮磷浓度(从低到高)依次递增的营养液中研究不同氮磷含量对水培黄瓜植株生长的影响,实验结果表明(表3,图2,图3,图4),随着氮磷含量的增加,水培黄瓜茎叶鲜重、水生根鲜重、植株总鲜重呈逐渐上升的趋势,而株高、植株总干重不是呈上升趋势。通过单因素方差分析,在01水平上,不同氮磷浓度对水培黄瓜鲜重有显著差异,当培养液中N、P含量为N20
20、P2时,水培黄瓜的鲜重最大,为1163G。在01水平上,不同氮磷浓度对水培黄瓜的株高没有显著差异。不同氮磷含量对水培黄瓜水生根诱导也有影响,培养液中N、P含量为N25P025时,水生根最长,达44CM,但氮磷含量过高或过低均抑制黄瓜水生根的生长。表3不同氮磷含量对水培黄瓜生长的影响不同氮磷浓度梯度(MG/L)茎叶鲜重G水生根鲜重G植株总鲜重G植株总干重G株高CM水生根长(CM)TN125TP012536607112403549106040081311882022788551TN25TP02552412318907670319905900456128814444663TN5TP055891492
21、01049791980410074511331533117257TN10TP16211122830659041770480104613930773838404TN20TP288706727605411631210810060413331253288397000200400600800100012001400N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2鲜重(G)植株总鲜重上部茎叶鲜重下部水生根鲜重5图2不同氮磷含量对水培黄瓜鲜重的影响注N125P0125表示总氮浓度为125MG/L,总磷浓度为0125MG/L;N25P025表示总氮浓度为25MG/L,总磷浓度为025MG/L;
22、N5TP05表示总氮浓度为5MG/L,总磷浓度为05MG/L;N10P1表示总氮浓度为10MG/L,总磷浓度为1MG/L;N20P2表示总氮浓度为20MG/L,总磷总磷浓度为2MG/L。图3不同氮磷含量对水培黄瓜干重的影响图4不同氮磷含量对水培黄瓜株高、水生根的影响32不同氮磷含量对水培空心菜生长的影响水培空心菜在5个氮磷浓度梯度下生长都未出现叶黄、枯萎等现象,说明生长状况都正常,经过近1个月的生长,5个浓度下生长的空心菜的株高、根长都有明显增加。5个氮磷浓度梯度下水培空心菜的大小、粗壮没有明显差异,长势都差不多。水培空心菜的代表照片见图5。研究不同氮磷含量对水培空心菜植株生长的影响,实验结果
23、表明(表4,图6,图7,图8),随着氮磷含量的增加,水培空心菜茎叶鲜重、植株总鲜重呈先上升后下降的趋势,通过单因素方差分析,在01水平上,不同氮磷浓度对水培空心菜的鲜重无明显差异。而005水平上,不同氮磷浓度对水培空心菜的株高有明显差异。当氮磷浓度为N5P05,植株高度最高,为3517CM。在氮磷含量为N125P0125和N20P2时,植株生长量减少、植株高度变矮,说明氮磷含量过低或过高均不利于水培空心菜的生长。不同氮磷含量对水培空心菜水生根诱导也有影响,随着氮磷含量的增加,水培空心菜诱导的水生根长度呈逐渐下降的趋势,说明高浓度氮磷含量抑制空心菜水生根的伸长。00010002000300040
24、0050006000N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2高度或长度(CM)上部株高下部水生根长度6图5水培空心菜注瓷盘上5棵水培空心菜(标号ABCDE),分别生长在氮磷浓度(从低到高)依次递增的营养液中。表4水培空心菜指标不同氮磷浓度梯度(MG/L)茎叶鲜重G水生根鲜重G植株总鲜重G植株总干重G株高CM水生根长(CM)TN125TP0125136301780100001014630190135001832503771200200TN25TP0251613028001300075174303501270057926483911350370TN5TP05250002360
25、160002626602201689002935175481127261TN10TP1240002780310016527104201502003033152559900173TN20TP2166005420137005817970590134300362450482757129005115225335N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2鲜重(G)上部茎叶鲜重下部水生根鲜重植株总鲜重图6不同氮磷含量对水培空心菜鲜重的影响ABCDE700050101502025N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2总干重(G)图7不同氮磷含量对水培空心菜干重的影
26、响051015202530354045N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2株高或水生根长(CM)上部株高下部水生根长图8不同氮磷含量对水培空心菜株高、水生根的影响33不同氮磷含量对水培莴苣的影响水培莴苣在氮磷浓度低的营养液中,出现叶黄,干枯现象,生长状况不好,说明不适合在低浓度下生长,经过近1个月的生长,低浓度下生长的莴苣株高、根长没有较大程度增加,而高浓度下的生长的莴苣株高、根长有明显的增加。水培莴苣在5个氮磷浓度下生长的高度、大小有明显差异,其大小跟氮磷浓度高低成正比,即高浓度下的水培莴苣长得最大,最粗壮,低浓度下的水培莴苣长得矮小,细黄。水培莴苣在5个氮磷浓度梯
27、度下的代表照片见图9。8图9水培莴苣注瓷盘上5对水培莴苣(标号ABCDE),分别生长在氮磷浓度(从低到高)依次递增的营养液中研究不同氮磷含量对水培莴苣植株生长的影响,实验结果表明(表5,图10,图11,图12),随着氮磷含量的增加,水培莴苣茎叶鲜重、植株总鲜重和总干重呈逐渐上升的趋势,通过单因素方差分析,在001水平上,不同氮磷浓度对水培莴苣的鲜重和株高都有高度显著差异,培养液中N、P浓度为N20P2时,水培莴苣生长量最大,总鲜重达13591G,植株高度最高,为6077CM,说明高浓度氮磷含量有利于水培莴苣植株的生长。不同氮磷含量对水培莴苣水生根诱导也有影响,相比而言,氮磷含量高有利莴苣水生根
28、的生长,水培莴苣适合生长在高浓度氮磷浓度的营养液中。表5水培莴苣指标不同氮磷浓度梯度(MG/L)茎叶鲜重G水生根鲜重G植株总鲜重G植株总干重G株高CM水生根长(CM)TN125TP0125082400560440002312640079023100235420281103751264TN25TP025166502030855005025202530326002551360595118180405TN5TP05345601561273015847290314054100155427078103641502TN10TP1606205102415028184770791070200845975034
29、1135001087TN20TP21068007942911037013591116413210119607708671388517460000200040006000800010000120001400016000N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2鲜重(G)上部茎叶鲜重下部水生根鲜重植株总鲜重CBDAE9图10不同氮磷含量对培莴苣的鲜重的影响0020406081121416N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2总干重(G)图11不同氮磷含量对水培莴苣总干重的影响0000200040006000800010000120001400016000
30、18000N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2株高或水生根长CM上部茎叶高度下部水生根长度图12不同氮磷含量对水培莴苣株高和水生根长度的影响34不同氮磷含量对水培生菜的影响水培莴苣在低浓度氮磷营养液中,出现叶黄,干枯现象,生长状况不好,说明不适合在低浓度下生长,经过近1个月的生长,低浓度下生长的莴苣株高、根长没有较大程度增加,而高浓度下的生长的莴苣株高、根长有明显的增加。水培生菜在5个氮磷浓度下生长的大小有明显差异,其大小跟氮磷浓度高低成正比,高浓度下的水培黄莴苣长得最大,最粗壮,水培生菜在5个氮磷浓度梯度下的代表照片见图13。研究不同氮磷含量对水培生菜植株生长的影响
31、,实验结果表明(表6,图14,图15,图16),数据结果见表5,水培生菜的鲜重指标见图14,总干重指标见图15,株高和水生根长度指标见图16,图上显示随着氮磷含量的增加,水培生菜茎叶鲜重、植株总鲜重呈逐渐上升的趋势,通过单因素方差分析,在001水平上,不同氮磷浓度对水培生菜鲜重和株高都有显著差异,当培养液中N、P含量为N20P2时,水培莴苣生长量最大、总鲜重达13591G,植株高度最高为3038CM,说明高浓度氮磷含量有利于水培生菜植株的生长。不同氮磷含量对水培生菜水生根诱导也有影响,氮磷含量高有利于生菜水生根的生长,所以水培莴苣适合生长在高浓度氮磷浓度的营养液中。10图13水培生菜注瓷盘上5
32、对水培莴苣(标号ABCDE),分别生长在氮磷浓度(从低到高)依次递增的营养液中表6水培生菜指标不同氮磷浓度梯度(MG/L)茎叶鲜重G水生根鲜重G植株总鲜重G植株总干重G株高CM水生根长(CM)TN125TP0125056400570318002512640079010800131518014796670724TN25TP02509950093058600652520253013600181962021099290829TN5TP05220101290825005947290314024700232350010069100702TN10TP1427701611146007184770791033
33、7003127420116132500622TN20TP27392095015140125135911164043600630380106144001075000020004000600080001000012000N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2鲜重(G)上部茎叶鲜重下部水生根鲜重植株总鲜重图14不同氮磷含量对水培生菜鲜重的影响ABEDC110010203040506N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2干重(G)图15不同氮磷含量对水培生菜总干重的影响0000200040006000800010000120001400016000180
34、00N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2株高或水生根长(CM)上部株高下部水生根长度图16不同氮磷含量对水培生菜株高和水生根长度的影响35不同氮磷浓度对4种水培蔬菜鲜重的比较研究植株鲜重增加是由于植物同化作用的速率高于其异化作用的速率,而植物同化作用主要表现为植物吸收营养物质、光合作用15。不同氮磷浓度对4种水培蔬菜鲜重的影响结果见图17,4种水培蔬菜的鲜重在前4个氮磷浓度下(N125P0125N10P1,鲜重大小顺序黄瓜莴苣生菜空心菜,而在最高氮磷浓度(N20P2)下,莴苣鲜重大于黄瓜。黄瓜、空心菜、生菜的植株鲜重在5个不同氮磷浓度的营养液中生长呈逐渐上升趋势,说明
35、黄瓜、空心菜、生菜适合在高浓度下水培。而在高浓度下,相比而言,莴苣、黄瓜的鲜重较大,说明这两种植物的同化作用速率高于其异化作用速率,更易吸收营养物质,所以在高浓度的富营养水体中选择黄瓜和莴苣更好。120246810121416N125P0125N25P025N5P05N10P1N20P2植株鲜重(G)黄瓜空心菜莴苣生菜图17不同氮磷浓度对4种水培蔬菜鲜重的影响36不同氮磷浓度对4种水培蔬菜干重的比较研究植物的干重可以衡量植物的生长状况,它的大小反映出植株对周围环境的适应能力15。根冠比的大小反映了植物地下部分与地上部分的相关性,根冠比(ROOTTOPRATIO)指植物地下部分与地上部分的鲜重或
36、干重的比值,在作物苗期,为了给作物创造良好营养生长条件,要促进根系生长,得增大根冠比。水培蔬菜的地上部与地下部生长发育相互依赖又相互制约,在形态上表现出一定的比例关系,根冠比能反映出水培蔬菜地上、地下部生长发育情况,高则根系机能活性强,低则弱。水培蔬菜的水生根为白色,一个月的水培时期,白色水生根不断增多,变长。4种水培蔬菜在不同氮磷浓度下的根冠比见表7,数据表明营养液中的氮磷浓度为N10P1和N20P2时,水培黄瓜根冠比较大,说明较高的氮磷浓度能促进水生根的生长,吸收更多的营养元素,供水培植物上部生长;氮磷浓度为N25P025时,水培空心菜根冠比较大,说明较低的氮磷浓度或有利空心菜水生根生长;
37、氮磷浓度为N10P1和N20P2时,水培莴苣和生菜的根冠比较大,说明高浓度的氮磷有利莴苣和生菜的水生根生长。蔬菜的不同苗期、不同的栽培管理技术等有不同的根冠比。根冠比是在环境因素作用下,经过植物体内许多基因变化过程及自我适应、自我调节后最终表现出的综合指标16。表74种水培蔬菜在不同氮磷浓度下的根冠比不同氮磷浓度梯度(MG/L)根冠比水培黄瓜水培空心菜水培莴苣水培生菜TN125TP01250352007302730205TN25TP0250311008103680268TN5TP050272006403980375TN10TP10479012905140563TN20TP20384008205
38、3405894讨论利用水生植物、浮床陆生植物对N、P等无机营养的吸收能力及对藻类的化感抑制作用来降低水体富营养化程度,是当前水环境修复领域的一个重要研究课题。水培蔬菜生物量大、经济价值高,在富营养化水体修复中具有很好的应用前景。特别是目前人工浮床技术的发展,与人工浮床联合技术结合,可以修复透明度很低、无法应用沉水植物进行修复的富营养化水体,并能抑制藻类的生长。13水培黄瓜、莴苣、生菜适合栽培在高浓度氮磷下,而水培空心菜适合生长的氮磷浓度较广,氮磷浓度高低都适合。本实验研究水培蔬菜的苗期长势。蔬菜生长过程中,还有开花期、结果期等,不同期对营养物质的吸收是不一样的,研究不同氮磷用量对水培蔬菜某一生
39、长期的影响是必要的,若水培蔬菜苗期、生长期生长得不好,就会导致结果期的收成,所以水培蔬菜想要获得产量高、品质好等经济效应,理论研究有很重要的意义。进一步研究不同氮磷用量对水培蔬菜的生长和生理生化特性的影响,能更好得了解水培蔬菜生长的机理。从环境的角度来看,富营养化是由于水体中氮、磷等营养元素过度富集而导致的水生生态系统初级生产力增高的异常现象但从资源的角度来看,水体富营养化是一种不可多得的农业资源。我国湖泊众多,富营养化问题普遍而严重,也可以说水体营养资源丰富,如何有效利用这些资源进行农业生产,缓解耕地紧张的矛盾,又有效地治理富营养化水体,既是我们面临的挑战,也是我们面临的机遇。人工基质无土栽
40、培植物(水培植物)的水上农业资源化治理富营养化水体模式应该是一种很好的选择。水体富营养化是全球性的环境问题。治理富营养化水体的多种措施中,利用水培蔬菜净化水体的方法,以其良好的净化效果,独特的经济效益、低能耗、简单易行以及有利于重建和恢复良好的水生生态系统等特点,正日益受到人们的关注。我国水污染严重,利用水培蔬菜净化富营养水体必将具有非常广阔的发展前景和具大的经济效益。国内外对净化富营养水体植物的筛选、繁殖、栽培、种群构建、物种搭配以及水质净化能力等方面已取得了较多研究成果。但有关水培植物根际效应的研究相对滞后,为了更好地利用水培植物修复富营养化水体,应加强水培植物根际效应的研究。富营养化湖泊
41、植物根际微环境特征的变化直接关系到富营养化湖泊的治理效果,是富营养化水体生态修复中急需回答的关键问题,同时也是进一步揭示富养化发生机理需要研究的内容。一些学者对水培植物的长势与水体营养盐浓度进行了探讨,同时也对根系做了一定的研究,但多局限于根系的分布和活力,而对在湖泊生态系统中起重要作用的根系分泌物研究不多17。根际对氧的传递释放,会在植物根系及周围的微环境依次呈现出好氧、缺氧及厌氧状态,为水培植物对污水中的N、P元素的吸收担供强有力保障18,根际是水培植物对水体中磷迁移和形态转化影响最为活跃的区域,要想从机理上揭示水培植物对对水体中磷迁移和形态转化的影响,必须针对水培植物的根际效应开展研究。
42、利用水培植物治理富营养化水体与其它方法相比,具有环保、经济、高效等优点,因此,水培植物在改善富营养化水体水环境质量方面具有广阔的研究和应用前景。基于不同富营养化水体的富营养化形成的原因、规律及环境特征,必须筛选甚至改良出适合净化水体的植物,是今后发展的重要方向。14参考文献1利锋,何江,张学先水培经济植物净化养殖废水研究现状J安徽农业科学,2009,372210656106582文辉,刘淑媛,钱晓燕水生经济植物净化受污染水体研究J华东师范大学学报自然科学版,2000,01991023WSONGETALTOMATOFUSARIUMWILTANDITSCHEMICALCONTROLSTRATEGI
43、ESINAHYDROPONICSYSTEMJCROPPROTECTION,2004,232432474刘增鑫新颖神奇的水培蔬菜番茄树农业新技术J农业新技术,2002,3895RMCORREAETALACOMPARISONOFPOTATOSEEDTUBERYIELDSINBEDS,POTSANDHYDROPONICSYSTEMSSCIENTIAHORTICULTURAE,2008,11617206邵兴华,张建忠,林国卫,等校园内池塘水体富营养化状态评价J上饶师范学院学报,2008,28649547孔繁翔大型浅水富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理的思考J生态学报,2005,2535895958王秀红,
44、沈健英,陆贻通单嘧磺隆对水华鱼腥藻生长的影响J安徽农业大学学报,2006,3345305329邢广彦,万晓丹水体富营养化及其生物生态修复技术J黄河水利职业技术学院学报,2007,197505110周真明,叶青,沈春花,等3种浮床植物系统对富营养化水体净化效果研究J环境工程学报,2010,41919511常会庆,寇太记,乔鲜花,等几种植物去除污染水体中养分效果研究J水土保持通报,2009,29511812212孙君瑶,徐德兰,闫珊不同植物组织对氮磷元素富集效应研究J环境科学与管理,2007,3210778013蔡临明浙江省主要大型水库富营养化分析及预防J水土保持学报,2004,18516817014王玲,刘凤枝,刘传娟3种污水对小麦和黄瓜幼苗生长发育的影响J灌溉排水学报,2010,293121415刘艳平,翟赛亚,许继宏等重度富营养化水培条件下烟草的生长特性及其净化效果的研究J环境科学导刊,2008,27111416任书杰,张雷明,张岁岐,等氮素营养对小麦根冠协调生长的调控J西北植物学报,2003,233202117郝艳茹,劳秀荣,孙伟红小麦/玉米间作物根系与根际微环境的交互作用J农村生态环境,2003,1941822)18张甲耀,夏盛林,邱克明潜流型人工湿地污水处理系统氮去除及氮转化细菌的研究J环境科学学报,1999,19(3)323327