全 文 :书第35卷第3期
2 0 1 2年5月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICULTURAL UNIVERSITY OF HEBEI
Vol.35No.3
May.2 0 1 2
文章编号:1000-1573(2012)03-0025-06
营养液组分对朵丽蝶兰生长开花的影响
孙小明1, 崔永一2
(1.浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 临安311300;2.浙江农林大学 农业与食品科学学院,浙江 临安311300)
摘要:采用循环潮水式Ebb &Flow灌溉系统栽培朵丽蝶兰(Doritaenopsis),以 A、B、C 3种组分的营养液为试
验配方,研究它们对朵丽蝶兰生长开花的影响。结果表明:3种处理对朵丽蝶兰的生长与开花均有较大影响,而
C营养液处理的植株在鲜重、干重、叶面积、花梗长度、开花数量等指标上均优于 A、B处理组,表明C营养液的
配方最适合朵丽蝶兰的生长发育,并能有效提高朵丽蝶兰的开花品质。
关 键 词:朵丽蝶兰;营养液;生长开花;Ebb &Flow灌溉系统
中图分类号:S682.31 文献标志码:A
Effects of different nutrient solution on the growth and
flowering of Doritaenopsis‘White Castle’
SUN Xiao-ming1,CUI Yong-yi 2
(1.School of Landscape Architecture,Zhejiang Agriculture &Forestry University,Linan 311300,China;
2.School of Agriculture and Food Science,Zhejiang Agriculture &Forestry University,Linan 311300,China)
Abstract:In this experiment,Doritaenopsis plants were cultivated by automaticaly recirculat-
ing Ebb &Flow irrigation system.Three different nutrient solution formulations of A,B and
C were used to study their effects on the growth and flowering of the flower.The results indi-
cated that al the three treatments affected greatly the growth and flowering of Doritaenopsis.
However,the plants treated with C nutrient solution performed better than A and B treat-
ments,indicating that C nutrient solution was the most suitable for the growth of Doritaenop-
sis and can improve its flowering quality effectively.
Key words:Doritaenopsis;nutrient solution;growth and flowering;Ebb & Flow irrigation
system
朵丽蝶兰(Doritaenopsis),为兰科朵丽蝶兰属
多年生草本花卉,是蝴蝶兰属(Phalaenopsis)与朵
丽兰属(Doritis)异属杂交而成的新属,广义上,朵
丽蝶兰仍属于蝴蝶兰属,但其花期更长,目前已登
录的朵丽蝶兰的品种有4 000多种,占蝴蝶兰杂交
种的1/5,市场份额达到了商品蝴蝶兰的一半,因其
良好的品质越来越受到人们的青睐。蝴蝶兰因其花
形酷似蝴蝶、花色丰富艳丽,花期长达3~4个月,在
收稿日期:2012-02-29
基金项目:国家自然科学基金项目(30771762;31170658);浙江省中青年学科带头人培养资助项目(2272000004);浙江省
留学回国人员科技择优资助项目(2045200000).
作者简介:孙小明(1986-),男,在读硕士生,从事朵丽蝶兰的栽培及分子生物学研究.E-mail:aspire2018@163.com.
通讯作者:崔永一(1966-),男,教授,硕士生导师,博士,从事兰科植物品质改良、生理生化及分子生物学研究.
E-mail:orchidcui@163.com
26 河 北 农 业 大 学 学 报 第35卷
国内外花卉市场上深受消费者欢迎,被誉为“洋兰皇
后”[1-2],是兰科植物中栽培最广泛、应用最普及的种
类之一,具有较高的观赏价值和经济价值,发展前景
极为广阔。
人工栽培的蝴蝶兰不同于野生蝴蝶兰,需要人
为提供合适的基质和充足的矿质营养才能正常生长
开花。目前,蝴蝶兰的栽培基质主要有水苔、树皮、
椰壳、泥炭藓等[3],这些基质在一定程度上能够影响
其生长发育,而矿质营养则是影响其生长和成花数
量的关键[4-5]。近几年,蝴蝶兰矿质营养的研究取得
了一定进展,Wang等[6]认为不同N、P、K配比对蝴
蝶兰的叶片数量有显著影响,K元素可以影响蝴蝶
兰的花梗长度和花朵数量;陈尚平等[7]认为高N条
件下蝴蝶兰的叶片数最多,高P条件下假鳞茎直径
最大,高K条件下花朵数量最多,植株体内N、P、K
的含量与所施肥料中的配比呈正相关;杨少辉等[8]
证明了蝴蝶兰水培的可行性,研究了3种营养液配
方对蝴蝶兰水培生长的影响并筛选出了最佳配方。
但是,目前还没有一套科学完整的营养液栽培蝴蝶
兰的生产模式。
本研究拟在国内外相关研究的基础上,结合水
培和基质栽培技术,采用循环潮水式Ebb &Flow
灌溉系统[9]栽培朵丽蝶兰,通过观察朵丽蝶兰生长
开花特性、测定其矿质元素变化、分析其营养需求规
律,筛选出适用于Ebb &Flow灌溉系统栽培朵丽
蝶兰的最佳配方,为朵丽蝶兰自动化、工厂化、规模
化生产提供科学依据。
1 材料与方法
本研究于2011年4-12月在浙江农林大学智
能温室和亚热带森林培育国家重点实验室培育基地
中进行。
1.1 材料
1.1.1 供试材料 供试材料为20个月大小(鲜重
为76g)的朵丽蝶兰‘White Castle’植株,栽培基质
为水苔。
1.1.2 营养液配方 试验共设A、B、C 3种营养液
配方(表1),微量元素采用通用配方:Fe-EDTA
3.44mg/L,MnSO41.69mg/L,ZnSO4·7H2O
1.15mg/L,H3BO31.24mg/L,CuSO40.1mg/L,
Na2MoO40.1mg/L。
表1 3种不同营养液配方
Table 1 Three different nutrient solution formulations
mmol/L
营养液
Nutrient
solution
N
NO-3 -N NH+4 -N
P K Ca Mg
A 6.75 0.75 1.88 6.25 4.50 2.50
B 6.74 0.75 4.50 5.26 5.99 2.64
C 8.25 0.50 3.75 6.25 5.00 2.50
注:B为韩国忠北大学研制的配方[10];A、C为本研究试验的配方。
1.2 方法
1.2.1试验设计 试验共设A、B、C 3个处理,每个
处理种植40株朵丽蝶兰,以水苔为基质,种植在口
径15cm、高12cm的塑料营养钵中。将3组朵丽
蝶兰分别放在3个200cm ×140cm ×10cm带
半圆形凹槽的自制培养床上,采用Ebb &Flow灌
溉系统循环潮水式灌施营养液,每隔3~4d自动灌
施1次,每次灌施5min,灌施深度保持在2~4cm,
每隔3~4d用 H2SO4 和NaOH调节贮液桶中营
养液的pH值,使其控制在5.5左右,每月全量更
新1次桶里的营养液,更新前测定剩余营养液的
量,计算朵丽蝶兰的水分吸收量(w),并测定营养液
中各营养元素的消耗量(n),分析朵丽蝶兰吸水吸肥
的规律。期间记录不同处理组朵丽蝶兰的新叶数
量、新叶面积、抽梗数量及长度、开花数量、花径等,
测定不同营养液处理后朵丽蝶兰根、叶及基质中矿
质元素含量的变化。采用5%水平上的邓肯氏新复
极差法对所得试验数据进行差异性分析,相同字母
表示差异性不显著。
1.2.2 样品的采集和处理 选取相同叶龄的植株
测定其生理和形态指标,取样时间均为8:00。将试
验样品洗净,用吸水纸吸干表面水分,然后称其鲜
重;将样品置于100℃恒温箱中杀青30min,然后
降温至75℃,待烘干后称其干重,用粉碎机将植物
粉碎,混合均匀,以备测定矿质元素含量。
1.2.3 指标的测定 用pH计(HM-20E,TOA,Ja-
pan)和EC计(CM-20E,TOA,Japan)分别测定营养液
的pH值和EC值,采用紫外吸收法测定全N含量,钼
酸铵比色法测定P含量,原子吸收法(Z-6100型原子分
光光度计,Japan)测定K、Ca、Mg含量[11]。
2 结果与分析
2.1 不同营养液组分的pH和EC值变化规律
测定朵丽蝶兰开花前2周3种营养液的pH和
第3期 孙小明等:营养液组分对朵丽蝶兰生长开花的影响 27
EC值。由图1可知,3种营养液的pH值都有不同
程度的下降,其中 A营养液下降的幅度最大,其次
为B营养液,C营养液的pH值下降幅度最小。pH
值下降的主要原因可能是朵丽蝶兰根系对 NO-3 形
态N素与 NH+4 形态 N素吸收程度有所不同。本
试验中,由于A、B营养液中NH+4 形态N素较C营
养液中高,而NH+4 形态N素为生理酸性盐,因而其
pH值下降幅度较大。同时,3种营养液的EC值均
有不同程度的升高,但A、C营养液的EC值变化比
较平稳且幅度较小,而B营养液的EC值变化幅度
较大。EC值的增加是由根系对矿质元素的选择性
吸收引起的,而营养液的循环使用加速了元素不均
衡溶液中盐浓度的增加[12]。由此说明,朵丽蝶兰对
A、C营养液中矿质元素吸收较为均匀,相对B营养
液而言,A、C营养液更加适合循环潮水式灌溉系统
栽培朵丽蝶兰。
图1 开花前2周不同营养液的pH和EC值变化规律
Fig.1 The changing patterns of pH and EC in different nutrient solution two weeks before flowering
2.2 不同营养液组分对朵丽蝶兰生物量的影响
2.2.1 不同营养液组分对朵丽蝶兰营养生长阶段
生物量的影响 由表2可知,3种营养液对朵丽蝶
兰营养生长阶段的生物量都有不同程度的影响,其
中,用C营养液处理的朵丽蝶兰植株在新叶数量、
新叶面积、植株鲜重、植株干重等方面均明显高于A
和B处理组,特别是在植株鲜重方面,C处理组的植
株鲜重比A处理组多42.9g。C营养液与A、B营
养液的主要区别在于其N素浓度较高,而N素对朵
丽蝶兰营养生长的作用也有相关报道,Wang等[13]
研究发现朵丽蝶兰在 N素水平较高的基质中生长
最好。因此,可以推测N素是决定朵丽蝶兰生长的
重要因素,而C营养液中的N素浓度和2种N素配
比可能对朵丽蝶兰的生长更加有利。
表2 营养生长阶段不同营养液组分对朵丽蝶兰生物量的影响
Table 2 Effects of different nutrient solution on the biomass of Doritaenopsisin vegetative growth stage
处理
Treatment
新叶数量
New leaf
新叶面积
/cm2
鲜重/g Fresh weight 干重/g Dry weight
地上部分 地下部分 总重 地上部分 地下部分 总重
number Leaf area Overground Underground Gross Overground Underground Gross
part part weight part part weight
A 1.9az 167.6c 93.3a 54.0b 147.3b 5.0a 5.1c 10.1b
B 1.9a 192.2b 97.1a 55.8b 152.9b 5.6a 5.7a 11.3a
C 2.0a 206.8a 113.5a 76.6a 190.2a 5.9a 6.3a 12.2a
注:z表示采用5%水平上的邓肯氏新复极差方差分析;a,b,c表示0.05水平差异显著性,下同。
2.2.2 不同营养液组分对朵丽蝶兰生殖生长阶段
生物量的影响 在朵丽蝶兰的生殖生长阶段,生长
在C营养液中的植株生物量增幅并不明显,而A、B
处理组的植株生物量显著增加,但C营养液处理的
植株基于营养生长阶段的积累,生物量仍高于A、B
处理组(表3)。C营养液中N素含量较高,可能在
营养生长阶段就基本满足了朵丽蝶兰营养器官生长
的需求,因此生殖生长阶段对 N 素的需求有所下
降,而 A、B营养液中 N 素含量较低,可能没有
满足朵丽蝶兰营养生长阶段的需求,导致植株
在生殖生长阶段仍要吸收大量 N素来完成营养
器官的生长。
28 河 北 农 业 大 学 学 报 第35卷
表3 生殖生长阶段不同营养液组分对朵丽蝶兰生物量的影响
Table 3 Effects of different nutrient solution on the biomass of the Doritaenopsisin reproductive growth stage
处理
Treatment
鲜重/g Fresh weight 干重/g Dry weight
地上部分 地下部分 总重 地上部分 地下部分 总重
Overground Underground Gross Overground Underground Gross
part part weight part part weight
A 89.3az 74.5b 163.8b 5.2a 6.0b 11.2b
B 105.7ab 86.8b 192.5a 5.6a 7.0a 12.6ab
C 122.7a 82.5a 205.2a 6.1a 6.7ab 12.8a
2.3 不同营养液组分对朵丽蝶兰开花特性的影响
不同的营养液组分对朵丽蝶兰的开花特性影响
显著(表4)。用A营养液处理的朵丽蝶兰于10月
12日最先开花,但其花梗长度、花径大小、开花数量
等方面均明显低于B、C处理组。用C营养液处理的
朵丽蝶兰花期比用A营养液处理的植株推迟了6d,
但是,用C营养液处理的朵丽蝶兰植株花梗最长、
花径最大、花朵数量最多并且具有较高的开花率。
用B营养液处理的朵丽蝶兰开花特性也明显好于
A处理组。综合而言,用C营养液处理的朵丽蝶兰
开花情况最为理想,可有效增加朵丽蝶兰的开花数
量,提高其观赏价值。
表4 不同营养液处理后对朵丽蝶兰开花特性的影响
Table 4 Effects of different nutrient solution on the flowering characteristics of Doritaenopsis
处理
Treatment
开花日期
Flowering
开花率/%
Flowering
花梗长度/cm
Pedicel length
花梗数量
Pedicel
花径/cm
Flower
每株花朵数量
Flower number of each
date rate mumber diameter plant flowers
A 10.12 92 52.3b 1.0a 9.1b 6.6a
B 10.13 94 63.0a 1.0a 9.1b 8.6a
C 10.18 95 66.4a 1.3a 10.1a 9.6a
2.4 不同营养液处理后基质中各矿质元素含量变化
用3种营养液处理后,朵丽蝶兰栽培基质中各
矿质元素的含量也发生了不同程度的变化(表5)。
在朵丽蝶兰营养生长阶段,C营养液中N素含量最
高,而在基质中的含量却是最低的,说明朵丽蝶兰对
N素的吸收最多;P、K、Ca、Mg等元素在基质中的
含量也有一定的变化,并且各元素在基质中的含量
与在营养液中的比例大致相等。在朵丽蝶兰生殖生
长阶段,C营养液处理的植株基质中N素含量有所
升高,而P、K含量有所下降,且K元素含量变化幅
度较大,说明此时植株对 N素需求下降,而对 K元
素的需求有所增加以满足植株的生殖生长。
表5 不同营养液处理后基质中各矿质元素含量变化
Table 5 Changes of mineral elements in the media after different nutrient solution treatments
不同阶段
Different stage
处理
Treatment
元素含量/% Element content
N P K Ca Mg
种植前 0.050 - 0.420 0.420 0.190
A 0.115 0.044 0.326 0.376 0.130
营养生长 B 0.100 0.105 0.325 0.430 0.127
C 0.100 0.064 0.353 0.373 0.103
生殖生长 A 0.085 0.041 0.380 0.446 0.136
B 0.120 0.102 0.313 0.506 0.110
C 0.120 0.053 0.316 0.426 0.097
第3期 孙小明等:营养液组分对朵丽蝶兰生长开花的影响 29
2.5 不同营养液组分对朵丽蝶兰植株中营养元素
含量的影响
选取用A、B、C营养液处理3个月和7个月的
朵丽蝶兰植株,分别随机抽取5株进行营养元素含
量测定(表6)。
表6 不同营养液组分对朵丽蝶兰植株中营养元素含量的影响
Table 6 Effects of different nutrient solution on the content
of nutrient elements in Doritaenopsis
时期
Stage
组织部位
Tissue
处理
Treatment
元素含量/% Element content
N P K Ca Mg
A 2.02 0.40 4.69 1.16 0.60
叶 B 2.00 0.43 4.89 1.21 0.74
营养生长 C 2.15 0.43 5.21 1.19 0.70
(处理3个月)
根
A 1.55 0.31 2.78 0.23 0.43
B 1.54 0.35 2.83 0.48 0.51
C 1.73 0.36 2.86 0.36 0.43
A 2.16 0.37 6.36 1.18 0.86
叶 B 2.13 0.40 6.10 1.42 0.91
生殖生长 C 2.27 0.43 8.89 1.30 0.80
(处理7个月)
根
A 1.42 0.33 3.51 0.49 0.51
B 1.51 0.38 3.21 0.67 0.63
C 1.71 0.39 5.71 0.57 0.60
表6表明,经过3种营养液处理的朵丽蝶兰,不
管是营养生长阶段还是生殖生长阶段,叶片中各种
营养元素的含量均高于根中的含量,且根和叶中 K
元素的含量均显著高于其他元素含量;生殖生长阶
段与营养生长阶段相比,K元素含量增幅最大,其他
各种元素含量也有不同程度的增加,但增幅较小,说
明朵丽蝶兰在生殖生长阶段对 K元素的吸收量最
大;对比 A、B、C 3个处理组可以发现,C处理组植
株中N、P、K的含量均高于A、B处理组,Ca、Mg含
量没有明显差别,说明C营养液更有利于朵丽蝶兰
的生长。
2.6 不同营养液组分对朵丽蝶兰养分与水分吸收
比的影响
由表7可知,3种营养液处理的朵丽蝶兰养分
与水分吸收比(n/w)差异不明显,但不同时期、不同
元素与水分的吸收比有较大差异。在6月份,朵丽
蝶兰正处于营养生长阶段,N元素与水分的吸收比
最大,说明此时朵丽蝶兰对 N 元素的需求量比较
大,这与朵丽蝶兰生物量的调查结果相吻合。在10
月份,朵丽蝶兰已处在生殖生长阶段,N元素与水分
的吸收比明显减小,而K元素与水分的吸收比表现
为最大,说明此阶段植株对 K元素的吸收较多,这
与朵丽蝶兰植株中营养元素的分析结果相一致。
表7 不同营养液组分对朵丽蝶兰养分与水分吸收比(n/w)的影响
Table 7 Effects of different nutrient solution on the nutrient and water absorption ratio in Doritaenopsis
‰
处理
Treatment
N P K Ca Mg
June October June October June October June October June October
A 0.010 1 0.004 1 0.002 5 0.002 0 0.004 4 0.005 9 0.002 5 0.001 6 0.000 8 0.000 6
B 0.010 3 0.005 7 0.002 5 0.002 9 0.005 0 0.006 1 0.002 8 0.002 5 0.001 1 0.000 8
C 0.010 9 0.005 9 0.002 2 0.002 1 0.004 5 0.006 0 0.001 8 0.001 7 0.000 8 0.000 5
3 讨论与结论
矿质营养是朵丽蝶兰品质形成的关键因素之
一,合理的营养元素配比对朵丽蝶兰的生长发育与
成花至关重要。本研究在 A、B、C 3种营养液配方
的基础上,结合水培和基质栽培技术,设计出一套循
环潮水式Ebb &Flow灌溉系统,该系统有效提高
了朵丽蝶兰的养分吸收率和成花质量。研究表明,
A、B、C 3种营养液对朵丽蝶兰的生长开花有一定
的促进作用,但生长状况存在明显差异。其中,C营
养液对朵丽蝶兰的生长开花最为有利,其处理的植
株鲜重和干重最大、花梗最长、花径最大、开花数量
最多,与A、B相比有明显优势;EC值和pH值的测
定结果进一步证明,C营养液最利于朵丽蝶兰的生长
开花并更适用于循环潮水式Ebb &Flow灌溉系统。
营养液组分直接影响着朵丽蝶兰体内营养元素
的含量,而栽培基质中残留矿质元素的变化则从侧
面反映了朵丽蝶兰矿质元素的需求规律。在无土栽
培中,营养液是朵丽蝶兰根系吸收矿质元素的唯一
来源。在一定的浓度范围内,若营养液能够满足朵
30 河 北 农 业 大 学 学 报 第35卷
丽蝶兰对某元素的需求,则在植株体内该元素的含
量高,否则含量就相对较低;矿质元素在栽培基质中
残留量的多少也侧面反映了朵丽蝶兰的需肥规律,
残留量少说明植株的需求量大,反之则需求量小。
本研究表明,C营养液处理的朵丽蝶兰植株中各营
养元素的含量均高于A、B处理组,同时矿质元素在
基质中的残留量也较低,说明C营养液中各元素的
配比较适合朵丽蝶兰的吸收规律,因此,C营养液处
理的朵丽蝶兰表现出较大的生物量和较高的开花品
质。营养元素分析表明,朵丽蝶兰营养生长阶段需
要大量的N元素,而生殖生长阶段对N元素的需求
有所下降,K元素的需求大幅增加,这主要是因为N
元素主要作用于植株的营养生长,而K元素对朵丽
蝶兰花梗、花朵等生殖器官的影响较大[14]。
综上所述,C营养液是适用于循环潮水式Ebb
&Flow灌溉系统栽培朵丽蝶兰的最佳配方,能够
有效提高朵丽蝶兰的开花品质,可以尝试进一步的
工厂化生产。
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(编辑:宗淑萍)