【摘 要】
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雾培（Aeroponics）作为对水、肥、气因子协调最充分的无土栽培方式,在未来设施农业蔬菜生产中,具有广阔的发展前景。本文以意大利生菜（,以下简称生菜）为主要研究对象,在项目组前期的研究结果基础上,以生菜单作雾培为对照试验组,以生菜与樱桃萝卜数量比2:1共生雾培为试验组,通过预实验,设置共生雾培营养液中锰离子（Mn2+）浓度分别为4μmol/L和40μmol/L作为对比,探索在安全阈值范围内,营
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雾培（Aeroponics）作为对水、肥、气因子协调最充分的无土栽培方式,在未来设施农业蔬菜生产中,具有广阔的发展前景。本文以意大利生菜（,以下简称生菜）为主要研究对象,在项目组前期的研究结果基础上,以生菜单作雾培为对照试验组,以生菜与樱桃萝卜数量比2:1共生雾培为试验组,通过预实验,设置共生雾培营养液中锰离子（Mn2+）浓度分别为4μmol/L和40μmol/L作为对比,探索在安全阈值范围内,营养液中不同锰离子（Mn2+）浓度下,共生雾培生菜根系的发育特征、生菜高光谱特征,同时探究生菜可食用部分生长、品质及光合生理特征变化及它们与根系发育特征变化之间的关系,为间作共生雾培系统营养液配方的改良奠定理论基础,也为揭示该模式下生菜生长发育、养分吸收特征变化机理提供理论依据。研究结果具体如下:（1）生菜根系发育特征的变化针对生菜生长发育不同时期,对生菜根系的有机物积累、硝酸盐含量、表观形态发育和根系活力进行分析。结果表明,采用共生栽培模式以及提高共生系统中Mn2+浓度,均能够促进根系生长,根系重量、表观形态及根系活力等均有所增加,但硝酸盐（NO3-）含量有所降低;在生菜移栽的第20d,生菜根系进入快速生长期;在生菜移栽的第25d,根系活力达到最大;对生菜根系鲜重、干重、NO3-含量、长度、表面积、体积与根系活力进行相关性分析发现,除NO3-外,其余指标间均成正相关,且达到了极显著水平。（2）生菜高光谱特征的变化针对生菜生长发育不同时期,对生菜叶片的高光谱信息进行分析,解析生菜根系发育与高光谱之间的关系,并建立生菜根系表观形态指标与高光谱的反演模型,验证光谱特征可能在一定程度上反应根系表观形态特征的假设。结果表明,采用共生模式及提高共生系统中Mn2+浓度,均可以对生菜叶片高光谱特征产生一定的影响;对比春季、秋季,春季的光谱反射率低于秋季的光谱反射率;在整个高光谱波段范围内,春、秋两个季节不同处理下,生菜的高光谱反射率变化趋势基本一致,但在520-600nm的可见绿光区、630-690nm的可见红光区和700-900nm的近红外光区,Mn2+浓度4μmol/L下的单作雾培的光谱发射率高于间作雾培,共生雾培下Mn2+浓度4μmol/L下的光谱发射率高于40μmol/L下的光谱反射率;采用MSC、SNV等预处理方法和PLS、PCR等建模方法,针对根系总长度、根系总表面积和根系总体积建立反演模型;针对每个根系表型特征参数筛选出一个最优的关系模型并进行了验证,发现模型拟合精度与验证精度超过0.9,其中,根系表面积与高光谱关系模型的精度最高。（3）生菜可食用部分生长、品质及光合生理特征的变化针对生菜生长发育不同时期,生菜可食用部分的生长、品质及生菜光合生理特征变化进行分析。结果表明,采用共生模式及提高共生系统中Mn2+浓度,均能够促进生菜叶片鲜重、叶片干重、最大叶面积、SPAD的增加并降低可食用部分NO3-的含量、增加维生素C（Vc）的含量,引起生菜的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及蒸腾速率（Tr）增加和胞间二氧化碳（Ci）的降低;在生菜移栽的第20d-25d,生菜叶片鲜重、叶片干重、最大叶面积进入快速生长期;在生菜移栽的第25d,SPAD值达到最大,Vc含量达到最大,NO3-含量达到最小;在移栽后的第10d,生菜的根冠比最大,随着雾培天数的逐渐推进,根冠比逐渐减小;对生菜根系指标与可食用部分鲜重、干重、叶面积进行相关性分析,除比根长外,其余根系指标（长度、表面积、体积、鲜重、干重）与鲜重、干重、叶面积间均成正相关,且达到了极显著水平。
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