牡丹无土栽培研究进展

牡丹无土栽培研究进展 钱关泽 刘莲芬 张金保 （聊城大学生物系，聊城，山东，252059） 摘要摘要：综合分析了牡丹的生物学特性、生态学特性和无土栽培的生理生化特性， 认为牡丹的无土栽培在实践上是可行的，具有重大经济价值。但目前培养技术 还远不够成熟，真正的生产应用有待于液培配方、水气供应、培养设施等方面 的研究和完善。 关键词关键词：牡丹；无土栽培 1.牡丹的特性牡丹的特性 1.1 牡丹的生物学特性： 牡丹(Paeonia suffruticosa Andrews)是芍药科芍药属植物，是世界著名的观 赏花卉，中国是牡丹的唯一的原产地。 ，牡丹以其花朵大、花色多、雍容华贵、 仪态万千的特点受到各国人民的喜爱，目前已经远出重洋，成为许多国家的园 林珍贵花卉。同时，牡丹也是著名的药用植物，其根皮入药称为丹皮，性微寒， 味苦辛，功能凉血，清热散瘀，主治血热发斑、劳热骨蒸、经闭症瘕，疮痈肿 痛等症123456。牡丹皮的原植物是芍药属牡丹组的大部分种类。传统中医 药认为品质最好的是凤丹 (P. ostii T. Hong et J. X. Zhang)，产于安徽省铜陵县和 南陵县一带。但据郭宝林7等对凤丹和牡丹根皮的化学成分的研究，凤丹皮与 丹皮有效成分的种类与含量并无明显差异。 1.2 牡丹的分类学地位： 牡丹组是芍药属三个组之一，其下有 8 种、3 亚种、2 杂种，均特产于我 国。牡丹(P. suffruticossa Andrews)含 2 亚种：栽培亚种牡丹 P. suffruticossa subsp. suffruticossa 和银屏牡丹亚种 P. suffruticossa subsp. yinpingmudan D.Y. Hong, K.Y. Pan et Z.W. Xie(产于安徽巢湖银屏山和河南嵩县)； 矮牡丹(P. jishanensis T. Hong et W.Z.Zhao) 产于山西的稷山和永济、河南的济源、陕西的 华山和铜川；凤丹(杨山牡丹)(P. ostii T.Hong et J.X.Zhang) 栽培主产地是安徽铜 陵、南陵, 在河南西部尚有野生居群；紫斑牡丹(P. rockii (S.G. Haw 配方 2,选用山东农业大学蔬菜配方略作调整;配方 3,选氮、磷、钾 三元素复合肥为养分基本来源;配方 4,主要选用尿素作氮源。无土栽培牡丹品种 分别为朱砂垒、状元红、大胡红、婴格宝珠、乌龙捧盛。每处理重复 3 次,以土 栽为对照。采用河沙、蛭石、岩棉、珍珠岩和陶土粒等作为培养基质，选用四 个培养液配方进行试验。结果显示，在各种供试栽培基质上, 牡丹都能正常萌 芽、展叶、现蕾、开花。但在几种基质的混合基质上生长表现更好。这可能是 由于几种基质的混合使用，使基质颗粒互相填充，形成更为适宜的空隙。经测 定，基质的通气孔隙与毛管孔隙比值在 1:1.52-2.65 范围内，接近生产中总结的 气水比 1:2 的比率。郭霞、张桂荣16等用发酵锯沫+过筛煤渣+砖粉( 531)及 珍珠岩+蛭石+陶粒(631)为培养基质，以尿素+磷酸二氢钾溶液为营养液进 行了嫁接后盆栽无土栽培的实验，取得了成功。这证明使用普通的培养基质， 和普通的营养肥液也可以在一定时间内保证牡丹的生长存活。 2.2 适宜无土栽培的材料：所有牡丹供试品种在无土栽培条件下都能正常生长， 以霍格兰和施耐德配方为基础改进的营养液可以满足牡丹生长、成花的需要。 此类研究显示，牡丹无土栽培是可行的，甚至成花率尚高于土壤栽培，而且它 对培养基质和培养液的要求并不是很高，普通的无土栽培培养液也可满足其生 长要求。另有一些专家在牡丹体内无机元素的富集、分布规律以及牡丹栽培园 地土壤状况进行了研究，为摸清牡丹的生长特性打下了基础。如陈向明17对花 期牡丹植株的不同部位 13 种矿质元素进行了分析，证明在不同器官中同一元素 的含量不同，代谢旺盛的器官中 N、P、K、Mg、S 含量丰富，依次为叶-花-新 茎-根-老茎，老器官中 Ca、Fe、Na 含量大，不同元素间具有许多显著相关的元 素对，而且代谢旺盛的器官中相关元素对多。这项研究对牡丹无土栽培营养液 配方的设计具有一定的指导作用。陈智忠18等从土壤的理化性质、微生物数量、 生化强度等方面对牡丹、芍药园的土壤样本进行了分析，认为牡丹芍药混作有 利于改善园土的理化性状、微生物总量及土壤的供气状况、氨化作用及硝化作 用强度等。该项研究提示我们，在无土栽培中也应注意栽培过程中微生物的生 长、呼吸及相关作用的情况。 3. 问题分析与前景展望问题分析与前景展望 目前，草本植物的无土栽培研究已经取得了实质性的进展，在生产上发挥 了巨大作用，产生了明显的经常效益，不少木本植物如杜鹃花类19的无土栽培 也已经取得了成功。尽管有不少人已经在探索，并与反季节催花、嫁接等技术 相结合，有些已经报道取得了一定的成功，但我们也应该看到，相对于其他类 群，这类的研究工作并不是太多，还没有从选择适当的品种，选择适当配方， 适当的培养基质，设计适用的培养床到完善的采收、处理工艺的一整套技术的 研究。实际上，已有的研究还只是较简单的栽培实验，并没有真正应用于生产。 而且栽培的基质仍然是固体的，在牡丹的根采收过程中，仍不能避免对其他根 的伤害。另外，这些栽培实验的时间较短，没有长时间栽培的考验，能否应用 于生产还是个问题。因此，今后在牡丹的无土栽培研究中，还要开展多配方的 筛选、液体培养基质及其使用技术的研究、无土栽培中牡丹各部生理生化指标 的改变、专用培养液的设计试验、无土培养床及其时间与输送控制等方面的研 究，使牡丹的无土栽培技术从实验室走向大棚、温室、田园。 牡丹的无土栽培技术成熟后，观赏牡丹和药用牡丹的生产会得到极大的促 进。运用液体培养技术和专用的促皮层生长配方，药用牡丹可以实现连续采皮 和厚皮层生长。其关键技术首先是研制成促皮层生长的培养液配方，它实际上 在以往的组织培养中已经出现，这种皮层的大量生长曾经成为无土栽培中难以 处理的难题。如果加以改进，使其在液培情况下生长，或许可以解决培养苗难 以成活的问题，同时也将可能使皮层生长量大幅提高，从而使丹皮产量大大提 高。其次是液体培养中气-液的关系20，根部过多地暴露在空气中，会因失水使 根部坏死，过长时间地浸在培养液中，则会使根缺氧窒息，导致腐烂。因此， 必须改良水培设备和工艺流程，保证水气供给。无土栽培技术还将对观赏牡丹 的产业形成巨大影响。无土栽培使牡丹的移植过程造成的损伤减少到极低的程 度，保证了苗木成活率；大量盆栽牡丹的出现使牡丹更广泛地进入百姓家中； 反季节催花将更加容易；克服了土壤条件对牡丹的限制，消除如鲁西北地区盐 碱条件下牡丹不易成活，成活后生长不良的现象。 参考文献 1 张道海,吴诗华. 关于中国牡丹历史起源及分类的探讨J. 中国园林, 1997,13(2):5-7. 2 洪德元, 潘开玉. 芍药属牡丹组的分类历史和分类处理J. 植物分类学报， 1999, 37(4): 351-368. 3 邹喻苹等. 芍药属牡丹组的系统学研究基于 RAPD 分析J. 植物分类学报， 1999, 37(3): 220-227. 4 陈平平. 中国牡丹的起源、演化与分类J. 生物学通报, 1997, 32(3):5-6. 5 成仿云, 李嘉珏. 中国牡丹的输出及其在国外的发展J. 西北师范大学学报 （自然科学版）, 1998, 34(1):109-116. 6 沈保安. 中国芍药属牡丹药用植物的分类鉴定研究与修订J. 时珍国医国药, 2001, 12(4): 330-333. 7 郭宝林等. 中药牡丹原植物及药材的质量研究J. 中国中药杂志，2002, 27(9): 654-657. 8 汪德娥，王宗海. 牡丹南移栽培与催花技术研究J. 林业科技通讯, 1999,12: 10-13. 9 李惠芬等. 南京地区牡丹品种主要性状评价研究初报J. 江苏林业科技， 1998, 25(增刊): 156-159. 10夏家超. 药用牡丹的栽培、采收、加工技术J. 北京农业，2001，11: 15-16. 11李宗平. 药牡丹高产栽培技术. 北京农业, 2002, 7: 14. 12 景新明等. 野生紫斑牡丹和四川牡丹种子萌发特性及与其致濒的关系J. 生物多样性，1995，3(2):84-87. 13 赵海军等. 牡丹深休眠特性和解除方法J. 山东林业科技，2000，130(5): 44-46. 14 曾端香等. 牡丹繁殖技术J. 北京林业大学学报, 2000, 22(3): 90-95. 15 刘登民等. 牡丹无土栽培试验初报J. 山东林业科技,1998, 118(5): 11-13. 16 郭霞等. 案头牡丹无土栽培技术J. 山东林业科技, 1999,122(3): 45-46. 17 陈向明. 牡丹花期体内矿质元素含量特征J. 安庆师范学院学报(自然科学 版), 2002, 8(2): 60-62. 18 陈智忠. 牡丹、芍药混作园土壤生化性质研究J. 土壤肥料，2000(3): 41- 45. 19 刘琬. 杜鹃花无土栽培试验与研究J. 湖南农业科技，1995，22(1):9,16-17. 20 徐志豪, 张德威，P. Adams. 改善水培作物根际氧气供给的原理和实践J. 浙江农业学报, 1994, 6(1): 44-48. 21 陈向明等. 钙对保护地栽培牡丹光合特性的影响J. 园艺学报, 2001,28(6): 572-574. 22 董五辈等. 过氧乙酸在无土栽培中的应用研究J. 河南科学, 1996, 14(3): 327-329. 23 王学军，仝爱玲. 简易无土栽培设施系统J. 中国蔬菜，1995(1): 1-3. 24 席玉英等, 矮牡丹体内无机元素分布规律的研究J. 华北农学报， 2002，17(1): 136-139. 25 上官铁梁等. 珍稀濒危植物矮牡丹体内矿质元素的研究J. 植物研究， 2001，21(2):262-265. Advances in Research of Soilless Culture of Paeonia suffruticosa Qian Guan-ze Liu Lian-fen (Department of Biological sicences, Liaocheng University, Liaocheng, Shandong, 252059) Abstract Sumarized the biological characteristics and ecological characteristics of Paeonia suffruticosa, and synthesis the feasibility of the soilless culture of P. suffruticosa, the authore believed that the soiless culture of Paeonia suff