生菜（Lactuca sativa L.），俗称叶用莴苣，为员~圆年生的草本植物，富含各种维生素及矿物质等营养成分，且叶片口感爽滑，需求巨大，种植面积不断增加，经济价值较高^[1]。水培生菜是生菜无土栽培中发展很快的一个领域，具有高产优质、生育期短、经济价值高等优点^[2]，但是水培营养液配方中大量使用硝酸盐等物质，使植株中硝酸盐含量较高，而食用硝酸盐含量高的生菜会对人体产生毒害^[3-5]。因此，降低生菜植株的硝酸盐含量并增加其产量具有重要意义^[6]。

DA-6（己酸二乙氨基乙醇酯）是由美国科学家于20 世纪90 年代初首先发现的一种安全高效的作物高产优质抗逆基因诱导剂，是DCPTA[2-（3，4-二氯苯氧基）三乙胺]的类似物，该化合物具有生长素、赤霉素及细胞分裂素等多种植物激素的多种功能，可通过提高植物叶绿素、蛋白质、核酸的含量，增强光合作用并提高植株过氧化物酶和硝酸还原酶活性，促进细胞分裂、伸长和植株碳、氮代谢，具有增产、早熟、改善品质及抗病、抗逆的功效，适用于粮食、果树、蔬菜、花卉及食用菌等各类作物^[7-10]。欧阳立明等^[11]研究表明，DA-6 对水培黄瓜幼苗地上部和根系发育有明显促进作用，并显著提高草莓叶片的光合作用及抗氧化酶活性，从而改善草莓叶片品质^[12]。此外，DA-6 能提升草莓叶片的气孔导度、叶绿素含量和净光合速率，延缓秋季叶片衰老，促进植株生长^[8]；还能增加菠萝产量，改善其品质^[13]。Brown^[14]研究表明，适宜浓度的DA-6 可以增加花生的形态指标，促进果实淀粉累积，从而增加花生产量。DA-6 处理能增加冬枣果实单果质量，促进生长，发育后期促进Vc 含量的提升，从而促进冬枣果实品质发育^[15]。施晓明等^[16]也发现，用适宜浓度的DA-6 溶液浸种，可显著提高大豆叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性，降低丙二醛（MDA）含量，增强植株抗逆性。

DA-6 的推广应用，符合我国农业可持续健康发展的要求，是大有可为的阳光产业，而关于DA-6 在水培生菜上的研究还未见报道。此外，前人研究报道中大多将DA-6 喷施在蔬菜叶片上，而配制成营养液由植物根系直接吸收的研究较少。在水培营养液中添加DA-6 将比直接喷施更有利于植株的吸收利用，可减少浓度用量，提高使用效率，并且省工省时，从而降低了经济成本。此外，DA-6 喷施在植株叶片上会造成一定浪费，添加于营养液中则避免了这个问题。因此，本试验在水培生菜使用的营养液中添加DA-6，研究不同浓度DA-6 对生菜生物量、品质及叶片生理特性的影响，以期确定水培生菜使用的最佳DA-6 浓度，为DA-6在水培生菜上的应用提供科学依据。

试验于2016 年5—6 月在山东省泰安市山东农业大学“土肥资源高效利用国家工程实验室”和“国家缓控释肥工程技术研究中心中试基地”的温室内进行（117°08'E，36°09'N）。试验材料为“奶油生菜”。栽培生菜的营养液参照专门适用于生菜水培的山崎营养液，其组成为：Ca（NO₃）₂·4H₂O、KNO₃、NH₄H₂PO₄、EDTA-Fe、MgSO₄·7H₂O、MnSO₄·H₂O、CuSO₄·5H₂O、ZnSO₄·7H₂O、H₃BO₃、（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O。

试验为单因素完全随机区组设计，设置0（对照）、20、100、500、1000 μg·L^-1 5 个DA-6 营养液浓度处理。5 月7日将浸种5 h的生菜种子播于50 孔的穴盘中，基质为珍珠岩、蛭石和草炭，待幼苗长至3 片子叶，叶片充分展开时，洗净根部基质并包裹过滤棉，于6 月2 日选择长势均匀的生菜移栽至水培箱（规格统一，容积10 L）中进行水培。每个处理10 株，重复4次，随机排列，每5 d 更换一次营养液，于6 月28 日进行生菜的收获和各项指标的测定。

采收时每处理收取5 株称量地上部及根系鲜质量，然后将生菜放入烘箱105℃杀青30 min，75℃烘48 h 至恒重，烘箱内冷却后称量地上部及根系干质量。另取5株鲜样叶片测定植株品质和酶指标，根系指标使用根系扫描仪（万深LA-S 根系扫描分析系统）进行测定。抗坏血酸采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定；可溶性蛋白采用考马斯亮蓝-郧250 染色法测定；可溶性糖采用苯酚比色法测定；硝酸盐采用水杨酸法测定；根系活力采用TTC 法测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法测定；过氧化物酶（POD）采用愈创木酚法测定；过氧化氢酶（CAT）采用比色法测定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法测定^[17]。

叶绿素SPAD 值使用日本Minolta 公司生产的SPAD-502 叶绿素仪测定植株叶片；叶绿素荧光参数（PS域实际光化学效率椎PS域、PS域最大光化学效率Fv/Fm、PS域潜在光化学活性Fv/Fo）使用英国Hansatech 公司生产的FMS-2 脉冲调制式荧光仪测定；叶片光合特性指标（净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO₂ 浓度Ci、蒸腾速率Tr）采用LI-6400XT便携式光合速率仪测定。测定时间为怨：园园—员员：园园。

试验数据采用Excel 2003 和SAS 8.0 软件进行处理和统计分析，采用ANOVA 进行方差分析，采用Duncan忆s Multiple Range Test 方法检验各处理平均数在P<0.05 水平的差异显著性。

由表 1 可知，与对照相比，除高浓度1000 μg·L^-1DA-6 处理降低了生物量，增加了根冠比，其余添加DA-6 处理均不同程度地提高了水培生菜的地上部和根系干鲜重，降低了根冠比，并且差异显著。随着DA-6 浓度的增加，生菜的生物量呈先增加后降低的趋势。100 μg·L^-1 DA-6 处理较其他处理显著增加了生菜地上部干鲜重和根系干鲜重，增幅分别达到33.58%~742.86%、11.56%~286.79%、18.60%~264.29%和11.12%~267.83%，显著减低了根冠比，降幅达到14.29%~128.57%，但与20 μg·L^-1 DA-6 处理差异未达到显著水平。高浓度1000 μg·L^-1 DA-6处理的地上部干鲜重和根系干鲜重分别较对照处理显著减少了100%、45.47%和71.42%、15.89%，根冠比较对照处理显著增加了10.34%。

表 1 不同浓度DA-6 对生菜生物量的影响 Table 1 Effect of different DA-6 concentrations on biomass of lettuce

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不同浓度DA-6 处理对生菜根系影响显著，随着DA-6 浓度的增加，生菜根系各项指标呈先增加后减少的趋势，各个处理之间差异显著（表 2）。100 μg·L^-1DA-6 处理较其他处理显著增加了生菜根总长度、根表面积、根体积、根尖数和根系活力，增幅分别达到9.89%~150.88%、23.69%~358.39%、68.04%~969.41%、8.93%~127.92%和11.43%~39.29%。高浓度1000 μg·L^-1 DA-6 处理根总长度、根表面积、根体积、根尖数和根系活力分别较对照处理显著减少了56.85%、135.39%、390.81%、90.95%和25.81%。

表 2 不同浓度DA-6 对生菜根系的影响 Table 2 Effect of different DA-6 concentrations on root of lettuce

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由表 3 可知，不同浓度的DA-6 对生菜各项品质指标影响不同，随着DA-6 浓度的增加，硝酸盐含量先降低后提高，但抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量则先增加后减少。100 μg·L^-1 DA-6 处理的硝酸盐含量较对照处理显著降低了23.40%，而抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别较对照处理显著增加了24.24%、64.29%和22.92%。高浓度1000 μg·L^-1DA-6 处理的可溶性糖含量和对照处理相比差异不显著，其他指标差异显著。500 μg·L^-1 DA-6 处理的硝酸盐、可溶性蛋白含量和对照处理相比差异显著，抗坏血酸和可溶性糖含量差异则未达到显著水平。除可溶性蛋白外，100 μg·L^-1 DA-6 处理的其他各项品质指标与20 μg·L^-1 DA-6 处理相比无差异。

表 3 不同浓度DA-6 对生菜品质指标的影响 Table 3 Effect of different DA-6 concentrations on quality index of lettuce

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不同浓度的DA-6 对生菜叶片SPAD 值、光合特性和叶绿素荧光特性指标影响不同（表 4）。叶片SPAD 值随着DA-6 浓度的增加先增加后降低，100μg·L^-1 DA-6 处理的SPAD 值较对照处理显著增加了25.83%，1000 μg·L^-1 DA-6 处理的SPAD 值显著低于对照处理。叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）随着DA-6 浓度的增加先增加后降低，而胞间CO₂浓度（Ci）随着DA-6 浓度的增加先降低后增加。100 μg·L^-1 DA-6 处理的叶片的Pn、Gs和Tr值较对照处理分别显著增加了60.18%、73.33%和60.26%，Ci较对照处理显著减少了45.83%。1000 μg·L^-1 DA-6 处理的各项光合特性指标显著低于对照处理。叶片PS域实际光化学效率（椎PS域）、PS域最大光化学效率（Fv/Fm）和PS域潜在光化学活性（Fv/Fo）随着DA-6浓度的增加先增加后降低。100 μg·L^-1 DA-6处理的椎PS域、Fv/Fm 和Fv/Fo 值较对照处理分别显著增加了6.33%、7.95%和17.48%。除500 μg·L^-1 DA-6 处理和对照处理的Fv/Fo 值差异不显著外，其他各处理间的光合特性指标差异显著。

表 4 不同浓度DA-6 对生菜SPAD 值、光合特性和叶绿素荧光特性的影响 Table 4 Effects of different DA-6 concentrations on SPAD value，photosynthesis indicator and chlorophyll fluorescence parameters of lettuce

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由表 5 可知，不同浓度的DA-6 对生菜叶片酶活性及丙二醛含量的影响不同，随着DA-6 浓度的增加，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性先增加后减少，而丙二醛（MDA）含量则先降低后提高。100 μg·L^-1 DA-6 处理的MDA含量较对照处理显著降低了36.79%，而SOD、POD 和CAT 活性分别较对照显著增加了20.33%、51.59%和65.28%。除100 μg·L^-1 DA-6 处理和20 μg·L^-1 DA-6处理的MDA 含量差异不显著外，其他各处理之间各项酶活性指标差异显著。高浓度1000 μg·L^-1 DA-6 处理的SOD、POD 和CAT 活性分别较对照处理显著降低了9.29%、16.55%和9.95%，MDA 含量较对照处理显著提高了8.33%。

表 5 不同浓度DA-6 对保护性酶活性及丙二醛的影响 Table 5 Effects of different DA-6 concentrations on enzyme activities and MDA of lettuce

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较高的生物量是作物高产的前提，而生物质积累又是以根系对养分的吸收为基础。细胞分裂素类植物生长调节剂能够增加植株根系表面积，促进植物对水和营养物质的吸收，进而提高植物产量和品质^[18]。DA-6作为一种新型的植物生长调节剂，与植物激素类物质一样，具有促进植物生长、延缓衰老的作用^[19-20]。此外，DA-6 的使用可以提高不同光强下SOD、CAT 和APX 等保护酶活性，降低了O₂^-·产生速率，防止活性氧对细胞膜系统和叶绿体结构的破坏^[12]，它还能改变等离子体膜，调节植物叶片气孔运动，从而促进叶绿体发育和光合作用等生理过程^{[11, 21]}。本试验研究结果表明，不同浓度的DA-6 对生菜叶片各种酶活性及丙二醛含量的影响不同。100 μg·L^-1 DA-6 处理的MDA含量较对照显著降低了36.79%，而SOD、POD 和CAT 活性分别较对照显著增加了20.33%、51.59%和65.28%，高浓度1000 μg·L^-1 DA-6 处理的SOD、POD和CAT 活性则显著低于对照，MDA 含量显著高于对照。这是因为适宜浓度的DA-6 提高了生菜叶片SOD、POD 和CAT活性，增加了对植株体内自由基的清除能力，从而降低了MDA 含量，与于彩莲等^[22]对龙葵和苗鹏飞等^[8]对草莓的研究结果类似。此外，生菜叶片SPAD 值、Pn、Gs、Tr、椎PS域、Fv/Fm 和Fv/Fo 值都随着DA-6 浓度的增加先增加后降低，而Ci 值则随着DA-6浓度的增加先降低后增加。100 μg·L^-1 DA-6处理的SPAD 值较对照显著增加了25.83%；叶片的Pn、Gs 和Tr 值较对照分别显著增加了60.18%、73.33%和60.26%，Ci 较对照显著减少了45.83%，叶片椎PS域、Fv/Fm 和Fv/Fo 值较对照分别显著增加了6.33%、7.95%和17.48%。这也与苗鹏飞等^[8]和梁艳萍等^[12]在草莓，梁广坚等^[23]在菠菜上的研究结果相似。为了明确DA-6 对生菜叶片生理特性的影响，阐明其对作物生长效应影响的具体机理，还需进一步研究，同时探讨DA-6 对生菜叶片及根系微生物的影响。

在生菜营养液中添加适宜浓度的DA-6 提高了生菜叶片SOD、POD 和CAT 活性，降低了MDA 含量，并增加了叶片SPAD 值，优化光合和叶绿素荧光特性，从而提升了作物的产量和品质。张明才等^[24]在花生上的研究表明，低浓度DA-6 处理作物可促进其碳水化合物代谢和物质积累，从而显著提高作物产量，并能改善作物品质。本试验中，随着DA-6 浓度的增加，生菜的生物量呈先增加后降低的趋势，100 μg·L^-1 DA-6 处理较其他处理显著增加了生菜地上部干鲜重和根系干鲜重，增加了根表面积，提升了根系活力，与Glinka^[25]在向日葵和张子龙等^[26]在水稻上的研究类似；但高浓度1000 μg·L^-1 DA-6处理较对照降低了生菜生物量和根系活力。这是因为DA-6 在适宜浓度时对植物生长有促进作用，而在高浓度时对植物生长有抑制作用^[27]。梁广坚等^[23]在菠菜上的研究发现，适宜浓度DA-6 处理菠菜能显著提高叶片Vc 和可溶性糖含量，从而改善了菠菜的品质。本试验中，最佳浓度100 μg·L^-1 DA-6 处理的硝酸盐含量较对照显著降低了23.40%，而抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别较对照显著增加了24.24%、64.29%和22.92%，生菜品质大为提升，与周天等^[27]在野大麦上的研究结果相似。除可溶性蛋白外，100 μg·L^-1 DA-6 处理的其他各项品质指标与20 μg·L^-1 DA-6处理相比无差异。因此，适宜浓度的DA-6 通过提高生菜叶片保护性酶活性，增强叶片的光合能力来促进生菜生长，进而在增加产量的同时改善其品质。DA-6 在农作物上的使用主要是对植株进行喷施，通常喷施浓度在10~20mg·L^-1之间，浓度较大。本试验是在水培生菜的营养液中添加DA-6，由于植株根系直接接触营养液，吸收效率比喷施要提高很多，故所需浓度大幅降低。因此，水培营养液中添加DA-6 相比直接喷施更有利于植株的吸收利用，优势明显。植株根系直接接触营养液，吸收效率比喷施提高，降低了施用浓度，但还需考虑吸收面积和总量的问题。实际生菜无土栽培生产中所需DA-6 用量及回收液处理还需进一步探讨，通过研究DA-6 喷施在生菜生产上的最佳用量及二者的效果对比分析，得出如何在生菜无土栽培生产中施用DA-6更为有力的依据，进而指导农业生产实践。

在水培生菜营养液中添加适宜浓度的DA-6 可以促进植株根系生长，提升根系活力，并通过调节叶片SOD、POD 和CAT 活性，减少MDA 含量，保持植物体内活性氧代谢平衡。此外，植物光合能力加强，从而促进植株生长，增加生菜产量，同时提升生菜品质。本试验条件下，过高和过低的DA-6 浓度均不利于生菜的生长，在水培生菜营养液中推荐添加的DA-6 最佳浓度是100 μg·L^-1，此浓度能够保证生菜的优质优产。