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香荚兰产业化无土栽培技术研究



全 文 :香荚兰[Vanilla fragrans (Salib.)Ames (或 V.
Planifolia Andr.)]属兰科名贵的多年生热带攀缘藤
本香料植物, 素有 “食品香料之王” 的赞誉。 由于
其具有其它天然香料无可比拟的重要地位和良好的
市场发展前景。 20世纪90年代初开始, 海南和云
南掀起了一股香荚兰种植开发热潮。 截止 1996年
底, 两省共种植香荚兰 200hm2, 其中林下栽培或
间种10hm2, 人工荫棚栽培190hm2[1]。 但是, 到了
2000年前后, 却有近 2/3的种植园处于毁园和半
失管状态, 仅有1/3尚能正常经营。 集约化人工荫
棚栽培这种 “中国式” 的香荚兰种植模式能否继续
发展, 受到了广泛关注[1-4]。 为了探索有效解决制
约我国香荚兰集约化生产健康发展的关键问题, 提
升香荚兰产业技术水平, 笔者于 2006年开始了香
荚兰产业化无土栽培技术的研究。 现将4年多来的
研究情况报道如下。
1 材料与方法
1. 1 荫棚搭建和栽培床的建造
用管径4cm、 长3m的镀锌钢管(上端用切割机开
2~3cm深的十字口以固定铁线, 下端埋入地下 30cm深并用混
泥土浇灌), 以 4m×5m的间距, 再用 8号和 10号
粗的铁线, 以及75%遮光度的遮光网作材料搭建荫
棚 。 然后用红砖砌成床宽 0.92 m(内空 0.8 m)、 高
0.32m、 过道宽 0.4m的栽培床。 砌砖方法: 地面
打好水泥沙浆后平铺一层宽 12cm的砖垫底, 再往
香荚兰产业化无土栽培技术研究①
赵国祥② 景兰华 陈鸿洁 刘湘永
(云南省红河热带农业科学研究所 云南河口 661300)
摘 要 通过4个营养液配方、 2种攀缘物及高度、 2种无土基质配方和 2种无土基质与土壤隔离物试验, 初步
筛选出适宜于香荚兰无土栽培的营养液配方 2个, 进一步验证了有机基质有利于香荚兰生长发育, 并提出 “人
工荫棚下香荚兰全新的仿生攀缘栽培技术” 理念及初步的研究方案。
关键词 香荚兰 ; 无土栽培 ; 营养液配方 ; 攀缘物 ; 无土基质 ; 仿生攀缘栽培
分类号 S573.9
Soilless Cultivation Techniques for Industrialized Vanilla fragrans
ZHAO Guoxiang JING Lanhua CHEN Hongjie LIU Xiangyong
(Honghe Tropical Agriculture Research Institute of Yunnan, Hekou, Yunnan 661300)
Abstract In this work, we tested four nutrient solution formulas, two kinds of climbing things and
height, two kinds of soilless substrate formula, and two type partitions between soilless media and soil on
Vanilla fragrans. Based on these results, two kinds of nutrient solution formula were selected preliminarily
suitable for soilless cultivation of V. fragrans. Further, these are verified the organic substrate favorable to
the growth and development of V. fragrans. Then, the author creatively analyzed these results and put
forward the concept that the bionic climbing cultivation techniques with the artificial shade and a
preliminary research program on V. fragrans.
Keywords Vanilla fragrans ; soilless culture ; nutrient solution formula ; climbing things ; soilless
installation ; bionic climbing cultivation
① 基金项目: 云南农垦重点科技计划项目(No.2006RZ01)。
收稿日期: 2012-09-12; 责任编辑/沈德发; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 赵国祥(1964~), 男, 高级农艺师。 研究方向为热带花卉、 南药优质高效种植技术开发。
Vol.32, No.10
2012年10月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第32卷第10期
Oct. 2012
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赵国祥 等 香荚兰产业化无土栽培技术研究
1. 3 攀缘物、 无土基质配方及土壤隔离物试验
分别用钢架(图 1)和水泥桩柱(图 2: 高度分别为
2.0 m和1.5 m, 埋深0.5 m, 间距2 m, 中间用10号铁线连接)
作攀缘物; 用陶粒∶珍珠岩∶泥炭(2∶1∶1)和锯
末∶细河沙(4∶1)混合作基质(厚度 20~30 cm), 并用
PE膜和细河沙作土壤与无土基质间的隔离物, 进
行试验(见表2)。
该项试验处理全部用2号营养液配方浇灌, 用量
和施用次数同前。 试验设计及观测内容、 方法同前。
2 结果与分析
2. 1 营养液配方筛选试验结果
连续4年的试验观测结果(见表3), 单就各个
试验处理的总平均数与对照比较来看, A1~A4 4
个处理的香荚兰茎蔓生长长度均要大于对照 A5。
其中, 除2007年外, 2008~2010年3年中均以A1
上砌宽6cm的单砖两层。
1. 2 营养液配方筛选试验
1. 2. 1 拟定无土栽培营养液配方
根据林电等[5-7]对香荚兰营养特性的相关研究
结果, 并参考国外一些著名的营养液配方[8], 本研
究拟定4个香荚兰无土栽培营养液配方(见表1)进
行对比筛选试验, 另以仅施尿素和磷酸二氢钾作为
对照。
1. 2. 2 营养液配方筛选试验设计
栽培床用黑 PE膜隔离基质与土壤; 用长 2m、
高 1.5m、 底宽 0.5 m的三角形钢架组合连接起来
作攀缘支架(支架上再披一层旧遮光网以利香荚兰植株攀缘)
(见图 1); 用陶粒∶珍珠岩∶泥炭=2∶1∶1(体积
比)的混合基质作栽培基质, 基质厚30cm。 香荚兰
种植密度: 沿钢架两侧每隔50cm种1株, 折合每
666.7 m2种植 2 020株。 试验设 5个处理: 其中,
A1、 A2、 A3、 A4处理分别使用 1、 2、 3、 4号营养液
配方(见表 1), 冬季(12月至翌年 2月)每半月淋施 1
次, 每次淋施营养液5~7L/m2, 春季至秋季(3~11
月)每周淋施1次, 每次10~15L/m2; A5处理作为
对照(CK), 冬季每月淋施 1次水肥(0.05%尿素+0.1%
KH2PO4), 春、 秋季每月淋施 2次水肥(0.1%尿素+0.05%
KH2PO4), 淋施量同上。 随机区组设计, 每一厢栽培床
(长25m)为一个处理, 随机排列, 4次重复。 每个处
理占地 25m×1.32m=33m2, 种植香荚兰 100株。
每个小区随机选 10株作为观测对象, 每月 1次测
量茎蔓粗度和生长长度。
说明: 1号配方为 HoagLand和 Arnon(1938)通用配方
1/2剂量增加 P营养而来; 2号配方由荷兰温室作物研究所
以番茄为主的通用配方变化而来; 3号、 4号为自拟配方。
微量元素配方采用通用配方。 营养液pH值6.0~7.0。
化合物 1号 2号 3号 4号
Ca(NO3)2·4H2O 2.0 3.6 4.0 6.0
KNO3 3.0 3.0 2.5 2.0
KH2PO4 — 2.5 1.5 3.6
NH42PO4 2.0 — 1.5 —
(NH4)2SO4 — 0.2 — —
MgSO4·7H2O 1.0 1.0 1.5 2.0
表 1 无土栽培香荚兰营养液配方 单位: mmol / L
图 1 香荚兰攀缘架结构与使用示意图
说明: 横筋为6厘筋, 立筋(拱形筋)为10厘筋; 图形设计: 赵国祥, 制图: 任柏州。
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2012年10月 第32卷第10期热带农业科学
处理的香荚兰生长长度最大; 其次是A2。 但就各个
试验处理4次重复中的多个随机样本平均数, 用新
复极差法(Duncans)多重差异范围显著性测验结果
来看, 各个处理的多个随机样本平均数间, 除2007
年无显著差异外, 2008年和2010年A1与A5均在
0.05水平上有差异; 2009年A1与A5则在0.05及
0.01水平上均有差异, A2、 A3与A5在0.05水平上
也有差异(见表3)。 说明4个营养液配方中以1号
营养液配方较适宜香荚兰生长, 其次是2号配方。
2. 2 攀缘物、 无土基质配方及土壤隔离物试验结果
单就各个试验处理的总平均数比较来看, B1~
B5 5个处理的香荚兰茎蔓生长长度, 在 4年中,
B5有3年排第一, 一年排第二; B3有一年排第一,
3年排第二; B4 4年均排在第三位; B1和B2相差
不大, 排最后。 但就各个试验处理4次重复中的多
个随机样本平均数, 用新复极差测验结果表明: 除
2008年 B5和 B3与 B1在 0.05水平上有差异外,
其余3年中各处理均无差异(见表 4)。 说明在该试
验中, 香荚兰营养生长与攀缘物种类及其高度、 人
工基质与土壤隔离物关系不大, 而与人工基质种类
有一定关系——富含腐殖质的人工基质更有利香荚
兰的生长。 这与林电等[5]的研究结果相吻合。
3 讨论
3. 1 香荚兰无土栽培营养液配方有待进一步研究
此次试验筛选出的1号配方为参考世界著名的
通用配方, 2号配方为参考荷兰以番茄为主温室作
物通用配方[8]。 而笔者以香荚兰营养特性为参考自
拟的3号、 4号配方表现均不理想。 说明香荚兰无
土栽培的营养液配方还有待进一步研究, 尤其是在
结合香荚兰营养特性方面。
另据 Raharadjo的测定, 香荚兰植株的茎蔓、
叶片和果荚部位含有较多的Cl元素, 分别占茎蔓、
叶片和果荚中干物质成分的 0.6%、 0.9%和 1.2%,
含量在Ca、 K2O、 Mg、 N之后排第 5位, 超过了排在
第 6位的 P2O5近 3倍[9]。 这是否说明香荚兰这种
“典型的喜钙植物”, 也是喜氯植物或需氯植物? 这
些均有待于进一步研究。
图 2 香荚兰水泥柱设计及使用示意图
说明: 砼柱主筋为 6厘筋, 匝筋为8号铁丝; 图形设计: 赵国祥, 制图: 任柏州。
说明: 2年后的 2009年初开始, 由于锯末在高温高湿环境下
大多已腐烂分解殆尽, B4、 B5处理的基质改用陶粒∶珍珠岩∶泥
炭(2∶1∶1)继续试验。
表 2 不同攀缘物、 无土基质配方及土壤隔离物试验
处理号 攀缘物 基质种类及配比 隔离物
B1 钢架(高1.5m) 2∶1∶1(厚30cm)黑PE膜
B2 钢架(高1.5m) 2∶1∶1(厚30cm)细河沙
B3 水泥柱(高1.0m) 2∶1∶1(厚20cm)细河沙
B4 水泥柱(高1.5m) 4∶1(厚20cm)未隔离
B5 水泥柱(高1.0m) 4∶1(厚20cm)未隔离
说明: 数据后小写字母不同表示差异显著性达 0.05水平 ,
大写字母不同表示差异显著性达 0.01水平, 字母相同者表示无
显著性差异。 下同。
处理 2007年 2008年 2009年 2010年
A1 291.1aA 370.4aA 655.4acA 719.7aA
A2 295.8aA 348.8abA 652.3acAB 708.4abA
A3 298.6aA 332.4abA 650.9acAB 706.7abA
A4 300.7aA 345.7abA 637.1abAB 696.6abA
A5 232.9aA 310.0bA 610.6bB 649.8bA
表 3 不同营养液配方香荚兰植株生长量 / cm新复极差测验
表4 不同攀缘物和基质香荚兰植株生长量/cm新复极差测验
处理 2007年 2008年 2009年 2010年
B1 261.6aA 326.1bA 622.2aA 702.1aA
B2 273.6aA 334.3abA 612.7aA 701.0aA
B3 305.5aA 390.4acA 648.8aA 748.0aA
B4 283.0aA 349.7abA 645.3aA 703.4aA
B5 335.6aA 393.4acA 658.4aA 712.5aA
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赵国祥 等 香荚兰产业化无土栽培技术研究
3. 2 香荚兰无土栽培应加大和重视有机基质的使用
香荚兰原生于热带雨林下富含腐殖质的生态环
境, 决定了其喜爱疏松、 肥沃、 有机质含量高的生
态习性。 适宜香荚兰无土栽培的基质很多, 使用
(尤其是产业化商品生产)时应从生产成本和使用效果综
合考虑, 就地、 就近取材, 无机、 有机配合。 陶
粒、 珍珠岩等无机基质疏松、 透气, 不易腐烂, 可
一次性长期使用, 但保水保肥力差, 因此, 在新种
植的香荚兰园, 应配合不易腐烂的泥炭、 椰子壳、
椰糠等有机基质使用, 配合比为无机∶有机=40~
50∶50~60。 在之后的培育管理中, 应在每年的4
月和11月适量覆盖和添加稻草、 甘蔗渣、 锯末、 树
皮、 碎木屑、 玉米穗轴等有机覆盖物和基质, 以调
节土壤温度, 提高保水保肥力和增加有机质含量,
创造有利于香荚兰生长发育的根际环境。
3. 3 人工荫棚下香荚兰全新的仿生攀缘栽培技术
之前, 国内对于香荚兰的种植模式研究分析较
多, 对于不同攀缘架式的试验也鲜见报道[10], 但对
于 “人工荫棚下仿生攀缘栽培” 的理念和技术, 则
尚未见提出和报道。 目前, 国内人工荫棚种植模式
下的香荚兰不同攀缘架式有好几种, 但没有一种是
符合香荚兰原生攀缘习性的。
笔者在 10多年前的研究中就已注意到: 野生
和活荫蔽树下种植的香荚兰茎蔓, 都是沿树干从下
一直往上攀缘生长的, 且 “生长在野生环境下的滇
南香荚兰(V. siamensis Rolfe ex Downie)多年生老植
株, 其近地面 40~60cm内的茎蔓多已不复存在,
植株的硕壮生长, 靠的只是地上部萌生进土的多量
气生根在供给养分” [11]。 而国内人工荫棚下种植的
香荚兰茎蔓, 由于受荫棚高度的限制, 人们历来都
是先让其从攀缘架(柱)一侧往上生长至一定高度(通
常为1.2~1.5m), 再将其牵理至另一侧而使其一直向
下生长直达地面, 然后在接触地面的茎蔓上覆盖上
有机物, 又让其往上攀缘生长。 香荚兰茎蔓的每个
节上都能长出一条吸收根和一条固定根, 且吸收根
常多分枝并具有较强的再生萌发能力[12]。 在湿润环
境下, 活荫蔽树下和人工荫棚下种植的香荚兰植
株, 均常可见多量气生根从 1m多甚至更高的茎节
上长出并直达地面汲取养分。 而人工荫棚下香荚兰
茎蔓这种自下而上、 再自上而下反复生长的结果,
显然 “更加有利和促进了香荚兰气生根的萌生和吸
收功能的发挥” [11]。 从 “用进废退” 的理论上分
析, 可能正是这种新茎蔓上发达的气生根代替了老
茎蔓上根系吸收作用的现象, 而最终导致了老茎蔓
的退化和衰亡[11]。 这也很可能正是 “中国式” 的香
荚兰人工荫棚种植模式普遍存在 “幼龄期生长良好,
结果后逐年衰退死亡” 的根本原因所在。 而且显而
易见的是, 这种根系新老反复代替的现象, 将使香
荚兰植株永远处于 “幼态” 状态和较强的营养生长
状态而在很大程度上削弱了香荚兰植株的生殖生长,
进而直接影响香荚兰植株的开花结荚和产量。
据赵建平[2]在海南的调查, 香荚兰无论何种栽
培模式, 在其非生产期, 植株长势良好, 但投产后
却收获极少, 未显出应有的经济和社会效益。 如果以
上分析是正确的, 那也许就找到了真正制约我国香荚
兰人工荫棚集约化生产健康发展的关键问题所在。 找
到了问题的根源, 再研究解决问题的技术和方法, 就
显得简单多了。 首先笔者想到的方法是: 改现行普
遍采用的 “篱架式” 上下反复攀缘栽培为 “棚架
式” 仿生攀缘栽培, 彻底改变以往香荚兰茎蔓上下
反复生长为水平生长, 并最大程度地控制好不让香
荚兰新生茎蔓上萌发的气生根长至地面汲取养分。
通过改进和完善营养液配方, 加大和重视有机
基质的使用, 以及创新茎蔓仿生攀缘栽培技术,
“中国式” 的人工荫棚香荚兰种植模式, 有望迎来
一个可持续健康发展的春天。
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(上接第5页)
有效, 常常会出现涂抹乙烯利后下雨失效的现象。
除此之外, 树干注药法将割胶部位和刺激部位分
开, 减少了乙烯利对割胶位置的直接伤害, 或许能
有效降低胶树的死皮率。 但干胶产量与注药部位的
距离有一定的限制, 距离超过50cm后产胶量就明
显减少, 但其刺激效果仍高于常规割面涂抹法。 此
试验历时较短, 长期使用此法进行刺激割胶的副作
用还不太清楚, 对不同树种是否具有相同的增产效
应还不得而知, 但其高效的刺激效果是可以肯定的,
或许还可以考虑提高刺激强度, 减刀、 减线, 以达
到减工增效的目的, 这些都还有待进一步的研究。
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