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山葵是珍贵的香辛调味植物,被誉为“绿色黄金”。我国山葵植物主要为土壤种植,存在种植周期长、受土壤中病虫害侵害严重、劳动力投入大、土地轮作等问题。植物水培是现代农业发展的重要技术手段,利用水培技术种植山葵具有许多优势,适合进行产业化发展,但目前关于山葵水培种植的研究较少。因此,本文采用营养液膜水培技术,以山葵种子为材料,筛选了水培种子萌发的最适温度和处理方法;开展了山葵幼苗水培技术研究,以株高、叶面积、生物量、叶片叶绿素含量和光合作用参数等为指标,筛选适宜山葵幼苗生长的营养液配方和浓度;并进一步研究了营养液中添加不同氮、磷和钾浓度对山葵植物生物量及风味物质异硫氰酸酯(ITC)含量的影响,建立山葵植物水培种植技术体系,主要研究结果如下:1.水培山葵种子快速萌发试验表明,山葵种子以水培海绵为基质进行萌发,种子经过0.2 g·L-1的GA3溶液处理30 min,20℃条件下萌发,14天后萌发率为93.33%,定植后水培山葵幼苗的存活率在95%以上。2.采用长出第一片真叶的山葵幼苗为材料,分别在四种配方的营养液中培养60天后,试验结果表明,各营养液培养的山葵幼苗生长状况都优于不添加营养物质的清水(对照组)培养,其中以配方Ⅱ营养液最有利于山葵幼苗生长,培养60天后测得其株高为17.06 cm,叶面积为60.88 cm2,生物量为14.25 g,叶片叶绿素含量为1.96 mg·g-1,净光合速率为9.75μmol·m-2·s-1。3.进一步对营养液浓度进行筛选,采用长出第一片真叶的山葵幼苗为材料,分别用配方Ⅱ营养液的1/4、1/2、1、3/2倍四个浓度进行培养,60天后各营养液浓度培养的山葵幼苗生长状况都优于不添加营养物质的清水(对照组)培养,且随着营养液浓度的增加,山葵的株高、叶面积和生物量都呈现先增大后减小的趋势,其中以1/2倍配方Ⅱ营养液最有利于山葵幼苗生长,培养60天后测得其株高为18.92 cm,叶面积为69.73 cm2,生物量为16.91 g,叶片叶绿素含量为2.11 mg·g-1,净光合速率为11.04μmol·m-2·s-1。4.为了确保山葵的产量和品质,试验选取长势均匀、株高20±1 cm的山葵植物为材料,以1/2倍配方Ⅱ营养液为基础营养液,再分别添加了四种不同浓度的氮、磷和钾进行单因素筛选试验,培养120天后,统计得出不同氮、磷和钾浓度对水培山葵植物生长及ITC含量的影响不同。氮浓度筛选试验表明,5 mmol·L-1氮浓度培养有利于山葵植物生长,能显著提高地上部分生物量,其株高为42.55cm,单株鲜重为138.35 g,ITC含量为621.33μg·g-1;磷浓度筛选试验表明,0.4 mmol·L-1磷浓度培养有利于山葵植物生长,其株高为35.42 cm,单株鲜重为98.26 g,ITC含量为657.77μg·g-1;钾浓度筛选试验表明,3 mmol·L-1钾浓度培养有利于山葵植物生长,能显著提高地下部分生物量和ITC含量,其株高为37.73 cm,单株鲜重为107.24g,ITC含量为769.63μg·g-1。5.进一步对不同氮、磷和钾浓度组合进行筛选,以山葵植物的生物量和ITC含量为指标,设计了三因素三水平正交试验。L9(33)结果表明,添加不同氮、磷和钾浓度培养120天后,影响山葵植物生物量大小的因素主次为氮>钾>磷,即营养液中氮浓度对山葵植物生物量积累影响最大,其次是钾浓度,影响最小的是磷浓度,其中氮和钾浓度影响显著;影响山葵植物ITC含量高低的因素主次为钾>磷>氮,其中钾浓度影响显著。综合考虑得出氮浓度5 mmol·L-1,磷浓度0.2 mmol·L-1和钾浓度3 mmol·L-1是适合提高水培山葵生物量和ITC含量的氮、磷和钾浓度组合。本研究建立了水培山葵种子快速萌发体系,筛选出适合水培山葵幼苗生长的最佳营养液配方与浓度,获得了提高山葵植株产量及ITC含量的氮、磷和钾浓度组合,本研究对山葵水培技术进行了初步试验,为今后水培山葵的产业化发展提供参考依据。