不同营养液对三种植物水培效应的研究.doc

不同营养液对三种植物水培效应的研究园艺（观赏园艺方向）专业 黄 刚（指导教师：张小艾 讲师）摘要：选用4种营养液配方栽培合果芋、豆瓣绿、西瓜皮椒草三种植物，以清水培养作为对照。通过测量其株高、叶数、根数、鲜重等指标，选出最适于这三种植物生长的配方。结果表明：三种植物在水培营养液中全部都能良好的生长，并且其重量增长量明显大于清水栽培。种营养配方中，合果芋、西瓜皮椒草在C配方中生长最好，豆瓣绿在B配方中生长最好。关键词：合果芋；豆瓣绿；西瓜皮椒草；水培；营养液配方Studies on Effects of Different Nutrient Solution on Three Plants in Water CultureHuang Gang Ornamental Horticulture Directed by Zhang XiaoaiAbstract: Four nutrient formulas are chosen to cultivate three plants,which are Syngonium podophyllum, Peperomia tetraphylla and Peperomia sandersii.The contrast is normal water culture.The experriment choose the formula for the best growth of the three plants by measuring the plant height, leaf number, root number, fresh weight and other indicators. The results show that all plants grow well in the nutrient solutions and especially they grow heavier and faster significantly than that in water. In these four nutrient formulas, Syngonium podophyllum and Peperomia sandersii grow best in formula C,and Peperomia tetraphylla grows best in formula B.Keywords: Syngonium Podophyllum; Peperomia Tetraphylla; Peperomia Sandersii; Water culture; Nutrient solution水培(Water culture)又称营养液栽培或水耕栽培，是利用无机营养液直接向作物提供生长发育所必须的营养元素，代替由土壤和有机质向作物提供营养的栽培方式1。水培花卉属于无土栽培中的一种非固体介质型的静止水培,栽培所用的是既能在陆地上又能在水中生长的“两栖植物”，水培花卉是无土栽培中最古老的一种形式。水培花卉作为一种新型的特色花卉，不需用泥土栽种，不但室内干净、卫生、无污染，而且格调高雅，观赏性强，既可观叶、茎、花、根系，又可利用花卉所具有的变化万千的形态和色彩，用数种花卉随意进行配置和布局，从而取得类似插花的艺术效果。用于装点厨房、餐厅、客厅等家庭居室，也可应用在写字间、茶室、酒吧、饭店等小型空间，高雅大方，经济实惠3。而且由于无须经常浇水，一般每隔34个星期，倒掉盆中旧水，清洗干净后换上新的营养液,重新栽到盆中即可。因此,水培花卉又被称为“懒人花卉”。能够更好地满足消费者的需求，深受广大城市居民的喜爱。另外水培技术可显著提高花卉产量、增强花卉品质、净化美化栽培环境5。以荷兰为例，采用这项技术，应用于康乃馨的种植面积，从1986年的9ha至今增加到超过50ha的规模。技术的进步使得易于造成康乃馨的部分土壤病菌(Fusarium oxysporum,Phialospora cinerescens)等大幅度下降。平均来说，种植18个月的康乃馨，土壤栽培收获229支花，而水培则收获250支花。因此，水培花卉是继20 世纪60 年代世界农业的“绿色革命”之后，兴起的一场新的“种植革命”7。合果芋（Syngonium podophyllum）是天南星科合果芋属的多年生蔓性常绿草本植物。原产中美、南美热带雨林中。在我国华南地区分布较广。适应性强，生长健状，能适应不同光照环境。在明亮的散射光处生长良好。生长适温2230，16以下生长缓慢，越冬温度以10以上为宜。是具有代表性的室内观叶植物。豆瓣绿（Peperomia tetraphylla），别名椒草、岩豆瓣、豆瓣草、豆瓣如意、四瓣金钗，是胡椒科草胡椒属多年生草本。生长适温25左右，最低不可低于10，不耐高温，要求较高的空气湿度，忌阳光直射；豆瓣绿还有祛风除湿，止咳祛痰，活血止痛等功效10,12。 西瓜皮椒草（Peperomia sandersii），是胡椒科豆瓣绿属多年生常绿草本植物。耐寒性稍弱，冬季温度应保持在8以上。生长适温2025，超过30和低于15则生长缓慢。1 材料与方法1.1 试验材料供试材料为土壤盆载、根系正常、生长一致的合果芋、豆瓣绿、西瓜皮椒草各15株。本试验在四川农业大学园艺系六教307实验室内进行。采用自然光照，光照不足时用日光灯进行补光。白天温度控制在21-25，夜晚为环境温度。1.2 试验方法1.2.1 材料处理将供试植物从盆中取出，洗净泥土，使用经95%酒精消毒的剪刀剪去腐坏根15，再用1的高锰酸钾浸泡根系消毒10s11，然后清水静养适应一段时间。在此期间用不透光材料套住容器遮光，进行炼根，完毕后拆除，并检查对光照适应性，决定是否继续遮光。1.2.2 营养液配制4种营养液配方中大量元素组成见表1，微量元素采用通用配方(乙二胺四乙酸二钠铁，EDTA-2NaFe(含Fe14.0%)* 20-40mg/L,硼酸/H3BO32.86mg/L，硫酸锰/MnSO44H2O 2.13 mg/L，硫酸锌/ZnSO47H2O 0.22 mg/L，硫酸铜/CuSO45H2O 0.08 mg/L，钼酸铵/(NH4)6Mo7O244H2O 0.02 mg/L)。处理A为霍格兰和阿农配方，处理B为knop古典水培配方，处理C为华南农业大学叶菜配方，处理D为MS营养配方。表1 供试营养液配方及离子浓度（mgL）Table1 The ion concentration of nutrient solution for the test配方Treament铵态氮NH4+硝太氮NO3-总氮量N磷含量P钾含量K钙含量Ca镁含量Mg硫含量S总盐量SaltA-1290.611290.6131.23234.68200.0067.6190.151914.28B-727.01727.0145.93135.01194.9219.5126.021148.4C11.93452.97464.9022.9628.8980.0025.7655.67678.18D371.252291.622662.8739.04686.24119.7336.1048.133592.111.2.3 水培试验处理三种植物材料均为不同营养液配方与清水培养的对比实验。设4个不同营养液配方(表1)，和1个清水培养共5个处理，每个处理设3次重复。用清水静养炼根后将三种植物材料分别移至盛有营养液的透明塑料瓶，每瓶定植一株。营养液pH值调整至5.56.58，液面没及合果芋、豆瓣绿、西瓜皮椒草的根结偏下处，并喷1多菌灵防止病害。实验于2008年11月4日开始进行洗根和清水静养，于2008年11月18日分别植入不同配方的营养液中，2009年1月5日结束。植入前用吸水纸吸干根部水分，并进行植株高度、叶片数、新根数、鲜重测量。开始水培前期，每隔7天进行更换一次营养液2,8。等到植物老根腐烂，新根长出，或者老根适应水培环境时停止更换营养液，继续培养。并定期做好观察记录和相关指标测量。2 结果与分析2.1 不同营养液配方对水培植物生长的影响由表2可以看出，营养液配方中的水培植株生长皆优于对照。三种观叶植物在不同营养液中的表现不同，其最适应的水培营养液配方也不同。且同种植物在不同营养液中地上部分和地下部分的表现也不同。合果芋在四种配方中均可以正常生长，其各指标在清水对照中的增加量均较少。其中株高、根数和鲜重增加量均在C配方中最大，叶数在A配方中增加最多。C配方中根系增加量与对照存在极显著差异。总的来说，合果芋在C配方中生长情况最佳。西瓜皮椒草在A、B、C三种配方中均能生长，而在D配方中，所有重复都在培养3天后开始相继出现叶变软现象，接着又出现茎杆变软腐烂现象，最后植株完全死亡。西瓜皮椒草的株高增量CACKB，叶数增量AC=BCK，根数增量CABCK，鲜重增量CABCK。C配方中株高和根数增加量与对照存在显著差异。综合可见西瓜皮椒草最适合在C配方中生长。在所有配方中豆瓣绿根数的增量都很明显。在D配方中，豆瓣绿的叶片初期有轻微萎焉现象，培养一段时间后逐渐恢复正常。在其他配方中都能生长良好，且叶色浓绿。豆瓣绿的株高增量BDCCKA，根数增量BDCKCA，叶数增量BDC=CKA，鲜重增量B=CACKD。其中B配方株高增加量与其它配方差异显著。说明B配方最适合豆瓣绿的生长。表2 合果芋、西瓜皮椒草、豆瓣绿在不同营养液配方中的生长情况Table2 The growth of Syngonium podophyllum, Peperomia tetraphylla and Peperomia sandersii in different nutrient solution植物Plant处理Treatment No 株高(cm)Plant height叶数Leaf number根数Root number鲜重(g)Fresh weight合果芋Syngonium podophylluA1.6aA2.3aA4.7aAB2.3abAB2.5aA1.3aA1.7bB2.2abAC2.7aA2aA6.3aA2.9aAD2.3aA1.7aA4.7aAB1.9bACK2.5aA1.3aA1.7bB1.9bA西瓜皮Peperomia sandersiiA2.2abA2.7aA12bAB1.9aAB1.8bA2.3aA11.3bAB1.8aAC2.8aA2.3aA17aA3.5aAD-CK1.9abA2aA9bB1.4aA豆瓣绿Peperomia tetraphyllaA1.3bA1aA4.7aA2.3aAB2.7aA2aA8.3aA2.6aAC1.9abA1.3aA7.3aA2.7aAD2.1abA1.7aA8aA2aACK1.8abA1.3aA7.7aA1.8aA注：表中小写或大写字母相同表示差异不显著，显著水平分别为P小=0.05，P大=0.01。(The same uppercase or lowercase letters in table shows no significant difference, the significantly Levels are P小=0.05，P大=0.01)2.2 各配方中根系的生长情况表3 合果芋、西瓜皮椒草、豆瓣绿根系在不同营养液中的生长情况比较Table3 Root of Syngonium podophyllum, Peperomia tetraphylla and Peperomia sandersii in different nutrient solution处理Treatment合果芋Syngonium podophyllum西瓜皮椒草Peperomia sandersii豆瓣绿Peperomia tetraphyllaA生长良好，主要为老根长长，根上有少量须根长出生长一般，新根产生少生长良好，主根长长，须根多B生长良好，主根长长，须根多而弯曲生长一般，新根较多生长良好，新根产生较多，须根较多C生长良好，新根产生较多，须根较多且长生长较好，须根较多生长良好，新根产生较多，须根少且长D生长一般，主根较短，须根少两周后逐渐死亡生长较好，新根产生较少，叶片有轻微萎焉CK生长较好，须根较少生长一般，有少量新根长出生长良好，主要为老根长，须根少而短从表3中可以看出合果芋在各种配方中均可以生长良好，而在C配方中产生的新根较多，须根也较多(图1)。植物水培成败的关键在于植株能否在水培条件下长出适合水培环境的新根16，而须根有利于植物对营养的吸收，这表明其在C配方生长最好。图1 不同配方中合果芋根生长情况对比Figure1 Root of Syngonium podophyllum in different nutrient solution西瓜皮椒草在C配方中老根腐烂较少，且产生的须根较多，生长最好。但是其在D配方中全部腐烂，在A配方中生长一般，其中图2(D)为西瓜皮椒草腐烂状。水培前期，在所有配方中均出现叶柄变软现象(图2)。图2 不同配方中西瓜皮椒草根生长情况对比Figure2 Root of Peperomia sandersii in different nutrient solution豆瓣绿在各种配方中均生长良好，表现为叶色浓绿，植株强健。其在B配方中产生的新根较多，须根也较多,生长最好。在培养初期，大部分豆瓣绿植株出现了顶端新叶从叶柄处直接脱落现象，且芽尖出现萎焉，但后期没有出现此情况。(图3)。图3 不同配方中豆瓣绿根生长情况对比Figure3 Root of Peperomia tetraphylla in different nutrient solution3 小结与讨论试验结果表明，三种观叶植物都比较适合水培，而以原产于热带雨林喜欢高湿环境的合果芋在水培环境中生长最佳，豆瓣绿次之，西瓜皮椒草最次。其中合果芋在C配方中根系增加量与对照存在极显著差异，西瓜皮椒草在C配方中株高和根数增加量与对照存在显著差异，豆瓣绿在B配方中株高增加量与其它配方差异显著。不同植物在不同营养液中的表现不同，此实验中，合果芋、西瓜皮椒草最适宜在C配方中生长，豆瓣绿更适应B配方。而同种植物在不同营养液中地上部分和地下部分的表现也不同。因此，要根据不同的植物选择不同得营养液配方，使其更好的生长。实验中西瓜皮椒草在D配方中的所有重复都在培养3天后开始相继出现叶柄变软现象，接着又出现茎杆变软腐烂现象，最后完全死亡。而在其它配方中离水面较近的叶片都出现了腐烂的现象，这可能是西瓜皮的茎叶都明显肉质化，所以水分过多时容易腐烂。也可能是西瓜皮椒草在最初洗根时，根系损伤严重，为保证其吸水而将其没入水中过深，导致植物萎焉现象严重。因此花卉在水养时，水位对其生长影响较大，最好将其与根颈处齐平或偏下，过深易烂茎，过浅影响根系的正常营养吸收和发育。 水培的花卉同样需要加强对光照、温度、湿度等条件的常规管理。该实验是在冬季进行，为保证提供合适的温度，使用了空调进行加温，导致室内空气过于干燥，致使合果芋出现轻微的叶尖与叶缘焦枯现象。所以在实验过程中每天进行一到二次叶片喷水,以保证植物正常生长，而在进行无土栽培时也要保证进行常规管理和注意温度和湿度的控制。 合果芋、西瓜皮椒草根系较密，须根众多，长度测量误差较大，故根长数据不宜采用，而只采用质量、高度、叶片数指标。而西瓜皮椒草根系短小密集，也难以测量。所以实验结果对植物水培全面、科学的研究有一定影响，在下一步工作中可注意改善实验条件等方面。同时，条件允许应加入营养液pH值和电导率(EC值)指标，监控实验进程中因不同氮源影响而造成的pH值变化趋势和监测植株对酸碱强度的适应。 家养水培花卉营养液是在静止状态，溶解氧低11，花卉是在缺氧的器皿中维持生命，试验中出现部分根系逆向生长，向液面伸展，以求吸收到更多的氧气。因此，提高水培营养液的含氧量对花卉的正常生长是十分必要的，尤其是在夏季。建议采用振动等方法增加氧气，保证植物根系良好生长。参考文献1 李富横无土栽培技术研究的历史发展与现状J农业系统科学与综合研究，1999，15(4)：313-3142 原红娟观叶植物水培试验研究J山西农业大学学报，2006(4)：338-3393 尹华室内花卉水培技术J热带农业科学，2002，22(3)：484 赵兰枝，刘振威，陈进洁，等豆瓣绿的水培繁殖试验研究J河南科技学院学报(自然科学版)，2006，34(3)：35-375 陈段芬，方正，肖建忠中国花卉无土栽培研究进展J河北农业大学学报，2002(25)：134-1376 Raven J A，Franco A A，de Jesus E L，et a1H+ extrusion andorganic-acid synthesis in N2-fixing symbioses involving vascular phmtsJNew Phytologist，1990，l14(3)：369-38