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不同营养液对水培五唇兰生长发育的影响



全 文 :磷酸二氢铵
NH4H2PO4
115.0
153.0
153.0
-
115.0
七水合硫酸镁
MgSO4·7H2O
493.0
493.0
185.0
185.0
185.0
磷酸二氢钾
KH2PO4
-
-
57.5
57.5
57.5
硝酸钾
KNO3
607.0
809.0
177.0
177.0
177.0
四水合硝酸钙
Ca(NO3)2·4H2O
945.0
945.0
354.0
354.0
354.0
营养液
配方





表 1 五唇兰水培营养液大量元素的配方(mg/L)
不同营养液对水培五唇兰生长发育的影响
伍成厚1, 黄春燕1, 江碧玉1, 李冬妹2, 叶秀粦3
(1.广州市园林科学研究所,广东 广州 510405;2. 顺德职业技术学院,广东 佛山 528300;
3.中国科学院华南植物园,广东 广州 510650)
摘 要:对五唇兰进行水培试验,分析了 5种营养液对五唇兰植株生长和发育的影响,结果表明五唇兰可以进行水培。在水培
条件下,五唇兰根系进行适应性生长,新根可以从老根上长出,也可以直接从根状茎上长出。 在配方 V 中五唇兰成活率最高,在配
方 III 中增殖率和平均花朵数最多,因此在进行五唇兰水培产业化生产时,营养液不宜单一化,建议小苗采用配方Ⅴ培养,中苗及
大苗采用配方Ⅲ培养,同时可用配方Ⅲ作为叶面追肥。
关键词:五唇兰; 水培; 营养液; 生长发育
中图分类号:S682.31 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2011)24-0033-03
Effect of nutrient solutions on the development of
Doritis pulcherrima in water culture
WU Cheng-hou1, HUANG Chun-yan1, JIANG Bi-yu1, LI Dong-mei2, YE Xiu-lin3
(1.Guangzhou Institute of Landscape Gardening, Guangzhou 510405, China; 2.Shunde Polytechnic,
Foshan 528300, China; 3.South China Botany Garden, Chinese Academy of Science, Guangzhou 510650, China)
Abstract: In order to explore the feasibility of water culture in Doritis pulcherrima, the effect of five kinds of nutrient solutions on
the developent of this orchid was analyzed. The results showed that water culture was suitable for Doritis pulcherrima. The roots of Doritis
pulcherrima could carry out adaptive growth under water culture condition and new root would grow either from the old root or from the
rhizome directly. The highest survival rate was obtained from the formula Ⅴ , while the optimal rate of proliferation and the highest
number of average flowers on a scape was from the formula Ⅲ in this study. For the Doritis pulcherrima industrialization production,
nutrient solution should not be single, it was suggested that the young seedlings be cultured in formula V, the middle and elder plants in
formula Ⅲ and at the same time formula Ⅲ be also suitable for foliar application.
Key words: Doritis pulcherrima; water culture; nutrient solution; development
近年来,随着人们环保意识的增强,水培花卉作为环
保型花卉类的代表,以其清洁、环保、高雅等特点逐渐受
到国内以及国际花卉业和广大花卉爱好者的欢迎[1]。 兰花
历来深受人们喜爱,春兰(Cymbidium goeringii)[2]、卡特兰
(Cattleya hybrida) [3-4]、蝴蝶兰(Phalaenopsis hybrida) [5-6]等
兰花的水培已有报道。 五唇兰(Doritis pulcherrima Lindl.)
为兰科五唇兰属植物, 是一种产于我国海南和一些东南
亚地区的野生兰[7],其花型和株型都相当好[8]。 本研究通过
水培试验, 探讨将其应用到室内作为清洁花卉摆放或应
用在水体景观绿化中的前景。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选择株型美观、生长强壮、无病虫害的五唇兰大棚种
植苗(源自组培苗)进行水培。 先将五唇兰苗从盆中取出,
去除栽培基质,冲洗干净根部,将烂根及受伤根剪除,然后
将根部浸入 0.1% KMnO4溶液中浸泡 10~15 min 进行消
毒,用自来水冲净根部后用于水培试验。
1.2 营养液配方及配制
参照杨少辉[6]的方法,设计 5种营养液配方,包括霍格
兰营养液配方(I)、日本园试配方(Ⅱ)和杨少辉试验配方
Ⅳ,并以杨少辉试验配方Ⅳ为基础,得到其改良试验配方
Ⅲ和 V。5种营养液的大量元素配方见表 1。微量元素选用
通用配方,即七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)27.8 mg/L、乙
二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)37.2 mg/L、硼酸(H3BO3)2.86
mg/L、四水合硫酸锰(MnSO4·4H2O)2.13 mg/L、七水合硫酸
锌(ZnSO4·7H2O)0.22 mg/L、五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)
0.08 mg/L、四水合钼酸铵〔(NH4)6Mo7O24·4H2O〕0.02 mg/L。
大量元素分别单独配制母液,铁盐由硫酸亚铁和乙二胺四
收稿日期:2011-11-03
基金项目:广东省科技计划项目(2009B020405002);广州市科技
计划项目(11A63030233)
作者简介:伍成厚(1968-),男,博士,高级工程师,E-mail:wuchenghou
2000@yahoo.com.cn
通讯作者:李冬妹(1970-),女,博士,副教授,E-mail:ldm415@163.
com
广东农业科学 2011年第 24期 33
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.24.057
花葶平均
花朵数(朵)
20.9±10.5
24.4±13.8
23.7±8.0
34.4±20.2
23.7±15.3
23.0±14.4
花葶长度
(cm)
32.8±10.3
34.4±21.9
34.2±8.6
45.6±22.7
37.7±18.6
34.2±18.6
开花率
(%)
30.2
47.6
35.7
40.0
41.9
30.4
开花苗
(株)
13
20
10
16
18
14
成活苗
(株)
43
42
28
40
43
46
营养液
清水(CK)
配方Ⅰ
配方Ⅱ
配方Ⅲ
配方Ⅳ
配方Ⅴ
表 4 不同配方营养液对五唇兰植株开花的影响
平均叶片
数量(枚)
8.6±2.9
6.7±3.0
5.8±2.2
7.4±3.4
7.3±2.3
7.0±2.4
平均新根
长度(cm)
1.7±1.3
0.7±0.5
0.8±0.7
1.3±1.3
1.4±0.1
1.3±1.3
平均新根
数(条)
8.4±5.4
4.1±3.3
3.0±3.1
5.0±3.3
7.1±4.5
6.0±3.6
平均根数
(条)
14.9±7.7
9.5±5.7
6.8±5.0
11.8±6.4
14.7±7.7
13.0±5.8
营养液
清水(CK)
配方Ⅰ
配方Ⅱ
配方Ⅲ
配方Ⅳ
配方Ⅴ
表 3 不同配方营养液对五唇兰根系和叶片生长的影响
新苗增殖率
(%)
60.5
92.9
103.6
117.5
74.4
73.9
新生苗
(株)
26
39
29
47
32
34
成活率
(%)
89.6
87.5
58.3
83.3
89.6
95.8
成活苗
(株)
43
42
28
40
43
46
试验苗
(株)
48
48
48
48
48
48
营养液
清水(CK)
配方Ⅰ
配方Ⅱ
配方Ⅲ
配方Ⅳ
配方Ⅴ
表 2 不同配方营养液对五唇兰生长发育的影响乙酸二钠单独配制母液, 其他微量元素混合配成一种母
液。 用蒸馏水配制母液,4℃冰箱中贮存。 根据母液浓缩倍
数和每次配制的营养液的量,计算出每次量取母液的量,
量好母液后,再加水定容,配制成试验用的营养液。
1.3 水培植株的管理
选用玻璃瓶(口径 5.5 cm、高 9.0 cm)作培养瓶,注
入没过根系 1/2~2/3 的清水(灌溉用地下水)或营养液。
试验期间,每隔 7 d 更换 1 次营养液,每天早晚各搅拌
1 次营养液,以保持溶解氧含量。 换营养液前先用清水
冲洗植株根部,并剪除腐根;将水培容器中废营养液倒
掉并把水培容器内外冲洗干净后, 再加入新营养液,放
好植株。 之后管理如此重复。 当天气温度高或水分蒸发
量过大时,及时向瓶内补充营养液,以保持根浸在水培
液中。
1.4 试验设计及数据处理
以清水为对照, 通过对 5种营养液配方进行比较,筛
选出适合五唇兰水培的营养液配方。 每种处理选用大小
和长势基本一致的植株 48株, 进行不同营养液配方的培
养试验,100 d 后测定水培植株的生长发育情况,用 Excel
2003 对数据进行统计分析。 水培植株成活率(%)=(成活
植株数/水培苗数)×100,新苗增殖率(%)=(形成新苗数/水
培成活植株数)×100,开花率(%)=(开花植株数/成活植株
数)×100。
2 结果与分析
2.1 五唇兰水培植株的生长发育观察
五唇兰水培后,根系在水中可以进行适应性生长(封
一,图 1),并保持正常的吸收功能。 在水培过程中,有的
老根会腐烂仅留下根部的“木质部”,而有的老根前端会
长出绿色的新根(封一,图 2)。 新根生长有两种方式,一
种是从老根上长出, 另一种是直接从根状茎上长出 (封
一,图 3)。 在水培过程中,还会有新植株形成(封一,图
4),一些植株还可以正常开花(封一,图 5)。
2.2 不同配方营养液对五唇兰生长发育的影响
为探讨五唇兰进行水培的可行性,利用相同长势的五
唇兰植株为材料,比较了不同营养液对五唇兰水培条件下
植株生长情况的影响。 结果发现,水培刚开始的 10~20 d
水培溶液中会产生绿藻, 水培 30~40 d 后绿藻逐渐减少,
60 d后基本未再发现绿藻。 五唇兰水培过程中,根系会发
生腐烂,部分植株开始死亡,而一些植株可以适应生长,并
且在基部长出小苗。通过对水培 100 d后的植株进行观察
发现,配方Ⅴ中植株成活率最高(达 95.8%),配方Ⅳ和清
水对照次之;配方Ⅱ植株成活率最差,仅 58.3%。新苗增殖
率则以配方Ⅲ最优、达 117.5%,配方Ⅱ次之,而清水对照
最差、仅 60.5%(表 2)。
2.3 不同配方营养液对五唇兰根系和叶片生长的影响
不同配方营养液对五唇兰根系和叶片生长的影响见
表 3。 配方Ⅳ、配方Ⅴ和清水对照中五唇兰的根系都较适
应, 每苗平均根数达到 13.0~14.9 条, 其中新根 6.0~8.4
条;而配方Ⅰ和配方Ⅱ的根系则明显较差。从表 3 还可以
看出,五唇兰水培植株叶片生长与根系生长呈正相关,配
方Ⅰ和配方Ⅱ的叶片数量也明显比配方Ⅳ、 配方Ⅴ和清
水对照少。 由于配方Ⅰ、配方Ⅱ的大量元素浓度较高,因
此可以推断高浓度的无机盐浓度不适宜五唇兰根系的生
长。
2.4 不同配方营养液对五唇兰植株开花的影响
五唇兰水培期间有部分植株会形成花葶开花,由于各
处理长势不一致,开花植株数量和每个花葶上端花朵数量
有一定差异。配方Ⅰ、配方Ⅳ和配方Ⅲ开花率较高,依次为
47.6%、41.9%和 41.0%; 而清水对照和配方Ⅴ的开花率较
低,仅 30.2%和 30.4%。 花葶长度和花葶上的花朵数量均
以配方Ⅲ最高,配方Ⅰ和配方Ⅳ次之,清水对照和配方Ⅴ
较差,而配方Ⅲ的花葶长度和花葶上的花朵数量均较清水
对照和配方Ⅴ高出约 50%(表 4)。
3 结论与讨论
本试验结果表明, 五唇兰植株进行水培是可行的,但
不同配方的营养液对五唇兰的营养生长和生殖生长影响
效果显著。
营养液处理可以不同程度地促进五唇兰的营养生
34
(上接第 30页)
值, 说明果实难以利用高叶果比条件下叶片制造的富余
养分以进一步增大果实,这与前人研究的结论一致,果实
重量主要取决于本身利用光合产物的能力而不是源叶的
数量。
3.2 叶果比与果实内在品质的关系
糖卸载到果实中在很大程度上取决于果实库强的能
力。 库强的强弱是由库细胞蔗糖代谢和贮藏能力决定的[1],
蔗糖是植物体内光合同化物由源到库的主要运输形式,
也是决定品质形成的关键因子。 糖酸比、纤维素、淀粉等
是评价果实内在品质的重要指标, 糖和酸构成果实的风
味,主要决定果实中的糖酸浓度和糖酸比[5]。 本研究中,不
同叶果比对果实的糖、酸、可溶性固形物和抗坏血酸含量
的影响不大, 而叶果比为 30/1 的处理其果实总酸含量最
小、糖酸比和固酸比最大,表明其果实风味最佳。
3.3 叶果比与果皮、果肉营养元素含量的关系
N元素是细胞的组成成分,果实含 N量高则硬度低[5];
在苹果上的研究表明,K多则红星、金冠苹果硬度下降,果
实变软快[4]。 本试验中,叶果比为 15/1的果皮 N含量和果
肉 K含量在各处理中最高,可以推断,成熟期果实的 N、K
含量增大将影响果实品质。 Ca和胞壁结构有重要关系,是
中胶层中果胶钙的重要成分, 可使相邻细胞互相联接,增
大细胞的坚硬性,缺 Ca 可导致果实硬度下降、呼吸作用
增强、成熟期提前、贮藏期缩短 [4];Mn 是很多酶的活化剂,
而糖代谢跟酶活性有关;B能参与糖的运转与代谢[6]。本试
验中, 果实中的 Ca、Mn含量以及果肉中的 B含量随着叶
果比增大而增大,表明高叶果比在一定程度上为改善果实
品质创造了条件。
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长 ,这与卡特兰 [3]、蝴蝶兰 [6]的水培试验情况相似 。 其
中,配方Ⅴ培养的五唇兰成活率最高为 95.8%,配方Ⅱ
培养成活率最低、仅 58.3%;配方Ⅲ培养的五唇兰增殖
率最高 ,达 117.5%。 配方Ⅲ和配方Ⅴ是以杨少辉等 [6]
蝴蝶兰水培的最适配方为基础 ,增加日本园试配方中
的 NH4H2PO4,NH4H2PO4 为生理酸性盐 , 这与兰科植物
喜微酸性生长环境的自然习性相符 。 值得一提的是 ,
清水对照培养的五唇兰平均新根数 、新根长度及叶片
数量均高于营养液培养 ,这是否是由于五唇兰的肉质
根对各种盐溶液相对敏感 , 有待于更全面的试验研
究。 但或许可以给我们一个启示: 五唇兰水培过程中
薄肥勤施 、喷施叶面肥将有利于五唇兰营养器官的均
衡生长。
植物生长的必需元素对植物的生理调节起重要作用,
尤其是土壤中提供的有效氮磷钾三要素含量较少, 经常
要通过施肥来满足植物的需求。 五唇兰水培试验同样符
合植物生理学关于必需元素的生理调节功能的一般原
理:营养液培养的五唇兰开花率、花葶长度、花朵总数均
比清水对照高, 其中配方Ⅲ培养的五唇兰花葶长度和平
均花朵数均比清水对照高出约 50%。
若要对五唇兰水培进行产业化推广试验,成活率、生
长势、开花率、花朵数都是影响经济效益的重要指标。 只
有在确保存活率的基础上,形成较强的生长势,确保开花
率和花朵数,才能实现产业的经济效益。 因此,我们认为
五唇兰水培营养液不宜单一化, 建议小苗采用配方Ⅴ培
养,中苗及大苗用配方Ⅲ培养,同时可用配方Ⅲ作为叶面
追肥。
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