花卉无土栽培基质探讨

华中农业大学学士学位论文（设计）I学士学位论文设计文献综述题目花卉无土栽培基质探讨姓名吕海艳学号20020604033专业园林指导教师胡惠蓉职称副教授中国武汉二六年五月华中农业大学学士学位论文（设计）II花卉无土栽培基质探讨摘要不同基质和营养液配方及供养方式下花卉的叶片数、株高、叶长、叶宽、叶面积、植株开展度等指标有显著差异。目前，花卉无土栽培的核心是围绕基质和营养液配方进行的，基质的好坏和营养液配方的适合度是无土栽培成功与否的决定性因素。本文阐述了无土栽培及无土栽培基质方面取得的成就及其管理和选择应用等问题，同时展望了无土栽培的广泛前景与发展趋势，为无土栽培的进一步发展提供参考。关键词花卉；无土栽培；基质1无土栽培概念无土栽培“SOILLESSCULTURE”又称水培或营养液栽培等，是一种不用土壤而用营养液及其配套设施栽培作物的农业新技术。大多数水培中为了固定植株，增加空气含量，又采用沙，砾，泥炭，蛭石，珍珠岩，岩棉或锯末等作固体基质，再加入一些植物生长所需要的营养物质，故又称沙培，砾培，泥炭培，蛭石培，珍珠岩培，岩棉培，锯末培等等。无土栽培又被称为宇宙栽培技术，它节省劳力，经济效益高，摆脱了无土栽培的种种局限，可用于开发沙漠，盐碱地，岛屿，荒山，水面，宇宙空间，从而扩大了作物的栽培领域。无土栽培是继20世纪60年代世界农业上的“绿色革命”之后，兴起的一场新的“栽培革命”。花卉无土栽培的出现是花卉生产史上的一次革命，它使花卉栽培从依靠大自然的“靠天吃饭”向农业生产栽培的“自由王国”迈进LEE，2002。在一些发达国家，花卉无土栽培已通过管道输送营养液，使用户对营养液的需求跟用自来水一样方便。可以预见，21世纪的花卉生产，特别是室内花卉将朝着工厂化的方向迈进。2无土栽培的历史与现状早在几个世纪以前，不论国内或国外，都有用水培来培养和研究植物的记载，即用无土的方法进行植物的栽培实验。但这种用水来培养植物的方法，主要靠植物体自身所存储的营养来维持生长，因此是一种原始的，不完全的无土栽培技术。到19世纪中叶，德国科学家沙奇斯（SACHS）和克诺普（KNOP）等先后应用营养液进行植物生理学方面的实验，为植物无土栽培的理论和栽培技术奠定了基础，从而为无土栽培技术的建立和应用展开了新的一页（郭世荣等，2003）。特别是具有重大意义的1929年，美国加利福尼亚州立大学格里克GERICKE教授利用自己设计的植物无土栽培装置成功的种出了一株高75米，单株果实重量达14千克的水培番茄，在科技界引起了轰动，同时对全世界无土栽培的兴起和发展产生了深远的影响。他还用营养液成功栽培出萝卜、胡萝卜、马铃薯及一些花卉植物。以后美国又实验成功砂培、砾培技术。20世纪50年代以后，无土栽培技术开始得到世界许多国家的应用，如荷兰、意大利、西班牙、法国、英国、瑞典、以色列、前苏联、丹麦、日本、印度、斯里兰卡、科威特等国。到20使60年代，无土栽培技术出现了蓬勃发展的局面，并行成了独立的学科无土栽培学（GALLE，1987）。随着人们生活水平的不断提高，花卉消费已成为人们生活消费的构成部分，用于无土栽培的花卉不仅花朵大花期长，而且色泽艳丽，特别是家庭住房经过装修，用无土栽培花卉既美观大方，又清洁卫生，深受居民的喜爱。因此，无土栽培花卉装饰房间已成为发展花卉生产的重要趋势。大部分草花和一部分木本花卉均适用于无土栽培，如仙客来、菊花、水仙、非洲菊、马蹄莲、香石竹、吊兰、文竹、万年青、吉祥草、肾蕨、龟背竹、虎尾兰、兰花类、八角金盘、君子兰、合果芋、鹅华中农业大学学士学位论文（设计）III掌柴、橡皮树等。我国古老的无土栽培，常见于各种豆芽的生产，以及利用盘、碟、器皿培养水仙花和蒜苗，利用盛水的花瓶插花等，从其栽培方式而言，都应视为广义的无土栽培。但是，对无土栽培的基础理论和实际应用研究起步较晚，在20世纪70年代，首先在水稻蔬菜作物的无土育苗等方面进行了研究与推广，如原山东农学院于1976年开始进行西瓜的无土栽培实验。20世纪80年代，山东省成为我国无土栽培最广的省份，据统计，1988年初，济南、淄博等市及胜利油田总计推广无土栽培面积已超过1400平方米。目前全国从事无土栽培技术研究的部门和单位约50余家，研究的内容除研制不同类型的无土栽培装置外，重点开展了对营养液膜栽培和不同材料的基质培的配套技术的研究。国家农业部在“七五”、“八五”期间组织有关单位进行了专题研究，取得了长足的进展。无土栽培基质分为无机和有机基质两种，其中有机基质有锯木屑、稿草、草炭、甘蔗渣、酒槽、炭化谷壳等，无机基质有砂、陶砾、火山灰岩、蛭石、珍珠岩、棉岩、聚乙烯、聚丙烯等（张彦娟，姚建龙，2003）。目前我国营养基质栽培法的营养液和肥料最佳投入量尚处在研究阶段。生产中可根据作物种类和资源条件，选择适宜的方式。如北京蛭石袋培与有机基质培，江苏的岩棉培和简易的NFT培，浙江的稻壳熏炭基质培和深水浮板培，室内植物陶粒基质培，深圳广州的椰壳渣基质培等均各具特色。近年来，部分大专院校，科研单位及个人对无土栽培基质进行了大量的实验，并取得了相当的成果自1985年以来，卢克成等进行了几十种植物的无土栽培实验研究，相继筛选出了较实用的基质和营养液（王月英等，2003；王月英等，2004）。1991年任俐等对5种常见无土栽培基质作了理化分析，并筛选出了部分育苗营养液配方。1994年李志炎等对荷花进行了基质无土栽培技术的研究，得出结论，无土栽培荷花的各项生长指标和观赏价值均高于常规的土培荷花。经筛选的浓度为002的H2号培养液基本符合荷花生长发育所需的营养要求；基质以富含有机质、保肥能力强的泥炭和覆盖在上面的卵石所组成的混合基质效果为好，其次为黄沙（李志炎等，1994）。1999年卢克成等通过对观赏植物花叶芋和金苞花进行试管苗的无土栽培实验，结果表明，无土栽培花叶芋基质以蛭石砂为好；金苞花应选用蛭石砂，珍珠岩煤渣，煤渣。营养液供试质量分数对花叶芋的生长反应不敏感，金苞花开花最适营养液的质量分数为5（卢克成等，1999）。2000年邓容等利用珍珠岩、锯末、煤渣、砂作基质代替土壤进行无土栽培草皮实验，通过测定不同基质的保水性能，草皮成卷时间，草皮重等指标，并采用方差分析及灰色系统理论中的关联分析法进行综合评估分析表明，珍珠岩做基质在无土栽培草皮中效果最佳，其次为锯末、煤渣，最差为砂（邓容等，2000）。2001年吴淑杭等选用七种基质，施用“绿家”植物营养剂，进行鸡冠花基质实验，并以土壤栽培作对照，比较不同基质对鸡冠花的影响，结果表明，不同基质在促进鸡冠花植株长高，茎长粗和花冠生长等方面差异显著，其中基质泥炭煤渣珍珠岩（111）和蛭石珍珠岩煤渣（111）最为理想。（吴淑杭等，2001）2003年侯江波等通过对无土栽培基质的性质，经济成本和对植物生长的影响3个方面进行比较分析，结果表明沙、锯末、炉渣等是用途最广且经济的无土栽培基质；岩棉、陶粒、蛭石、珍珠岩、浮石等是成本高质量也好的高档栽培基质，也是目前最好的无土栽培基质。既经济又对植物生长有利的无土栽培基质则是将上述两类基质合理混合使用（侯江波等，2003）。2005年蒋卫杰等对无土栽培基质中微生物种类、数量、微环境对微生物生长繁殖的影响以及微生物对无土栽培作物生长发育的影响等作了介绍。文中指出基质中微生物种类和数量因基质类型不同而存在显著差异，而且其种类和活性极易受基质环境因子的影响，种群主要以细菌为主，其次是真菌、放线菌、霉菌等，它们能够参与基质中的营养转化，提高植物抗逆性，但在基质中也引起了一些真菌病害和少量的细菌病害，本文还提出了基质微生物研究的方向和存在的问题，并就基质微华中农业大学学士学位论文（设计）IV生物研究利用的前景进行了展望（蒋卫杰等，2005）。3关于无土栽培基质应注意的几个问题31无土栽培基质的管理基质除了为植物提供机械支持外，还为植株提供了一种轻型基质，它可以保持水分和营养，允许气体在植株根部进出交换。311基质的消毒无土栽培基质长时间使用会聚集病菌和虫卵，尤其连作条件下，因为长时间种植一种植物，更容易发生病虫害。因此每茬作物收获后，下一次使用之前，对基质进行消毒是很有必要的（王明启，2001）。常见基质消毒方法有以下几种（1）蒸汽消毒凡是有条件的地方，可将要消毒的基质装入柜或箱中。生产面积较大时，基质可以堆成20厘米高，长宽根据地性而定，全部用防水防高温布盖上，通入蒸汽后，在7090条件下，消毒一小时即可。（2）化学药剂消毒常用的药剂有以下几种40甲醛是一种良好的杀菌剂，但对害虫效果较差。一般将40的原液稀释50倍，用喷壶将基质均匀喷湿，覆盖塑料薄膜，经2426小时后揭膜，风干两周后使用。氯化苦液体，能有效的杀死线虫、昆虫、一些杂草种子和病原真菌。先将基质整齐堆放30厘米厚，长宽根据具体情况而定。在基质上每隔30厘米打一深为1015厘米的孔，每孔内用注射器注入5毫升氯化苦，随即将孔堵住，再在其上铺30厘米厚的基质，用同样的方法打孔注射氯化苦，共铺23层基质，然后盖上塑料薄膜，熏蒸710天后，揭开塑料薄膜，风干78天后即可使用。溴甲烷该药剂能有效的杀死大多数线虫、昆虫、杂草种子和一些真菌。使用时将基质堆起，然后用塑料管将药液引注到基质上并混匀，每立方米用药100200克。混匀后用薄膜覆盖密闭57天，然后揭开薄膜，晾晒710天后方可使用。威百菌该药剂是一种水溶性熏蒸剂，对线虫、杂草和一些真菌有杀伤功能。使用时1升威百菌加入1015升水稀释，然后喷洒在10平方米基质表面，施药后用塑料薄膜密封基质，15天后可以使用。漂白剂该消毒剂尤其适合砾石、沙子基质的消毒。一般在水池中配制含有效氯031的药液，浸泡基质半小时以上，最后用清水冲洗，消除残留氯。此法简便迅速，可在短时间内完成。（3）太阳能消毒法药剂消毒法虽然方便，但安全性差，并且会污染周围环境，而太阳能消毒法是一种廉价、安全、使用简便的消毒方法。具体方法是，在夏季高温季节，在温室或大棚中把基质堆成2025厘米高，长、宽视具体情况而定，喷湿基质，使基质含水量超过80，然后用塑料薄膜覆盖基质堆，如果是槽培，可直接浇水后在上面盖薄膜即可，密闭温室或大棚，暴晒1015天，消毒效果良好。312基质PH值的处理与调整PH是一个动态系统，没有办法建立或消除它。无土栽培一般认为是水培系统，任何一种在种植前或种植后加入到这个系统的物质都会影响到PH值，当然也包括植物本身。无土栽培基质不是一成不变的。从它被生产出来的那天开始，就一直在发生着变化混合基质中的湿度会使石膏缓慢溶解，PH值开始上升；基质中微生物的活动也在消耗着营养，同样会影响PH值；温度升高和存放时间太久也会产生一定的影响（SHANNEN，2005）；另外，作物在栽培过程中，由于对营养液中营养液中阴阳离子的吸收程度不同，会导致营养液的PH值发生变化，从而引起基质PH值的变化MARSCHNER，1986。为保证基质对植株的一致性，在使用基质前要对每一批基质PH值和EC值进行测试。如果需要华中农业大学学士学位论文（设计）V的话，可以采取相应的措施。再植株种植全过程定期监测PH值和EC值的变化。在花卉专业生产时，育苗用基质PH值的高低是影响种子正常发芽生长的一个重要的因素。对于花坛花类植物来说，多数种子发芽初期基质的PH值应在5565。使用时每周都要对基质的PH值以及EC值进行检测。对于部分需要PH值略高一些的植物来讲，可以随添加一些石灰石进行调整，检测时也要对所使用的水进行抽样（杨亚新，2005）。另外，基质在存放中要注意防止污染，最好单独存放，不要和其他材料混在一起。总之，基质是持续成功生产高质量植株的最重要的因素，当基质灌溉量以及养分水平达到平衡时，植株就具有强壮的根系，健康生长。32无土栽培基质的选择与应用321几种常见的无土栽培基质（1）沙为无土栽培最早应用的基质。来源广泛，价格便宜。但容重大，持水差。沙粒以粒径0620MM为好。使用前应过筛洗净，并测定其化学成分，供施肥参考。还应当注意的是，使用沙子做基质时，当外界温度很高，特别是日照过长时，沙子内部温度升高很快，易超过植物所适应的范围，使根系受到伤害。（2）岩棉由辉绿岩、石灰岩和焦碳三者按311或411混合，在1600高温炉里熔化，然后喷成直径05毫米的纤维，冷却后加上粘合剂压成板块。岩棉质轻，空隙度大，吸水性很强，但持水性差。岩棉在栽培初期呈微碱性反应，所以进入岩棉的营养液最初呈微碱性，经过一段时间后，PH值会下降，所以最初使用的岩棉最好用稀酸浸泡一下。（3）蛭石蛭石是由云母类矿物加热至1093高温膨胀形成，空隙度大，质轻，含有较多的钾、钙、镁等营养元素，具良好的保温、隔热、通气、保水、保肥作用。但蛭石较易破碎，而使结构受到破坏，孔隙度减少，结构变细，影响透气和排水，因此在使用和输送过程中不能受到重压。蛭石一般使用12次，其结构就变差了，需更换。（4）珍珠岩由灰色火山岩（铝硅酸盐）加热至1200燃烧膨胀形成，易于排水通气，物化性质比较稳定，吸水能力强。但因其质轻，根系固定效果较差，所以最好和其他基质混和使用。（5）陶粒又称多孔陶粒或海氏砾石它是陶土在1100的陶窑中加热制成，排水通气性能好但持水差，容重大，日常管理麻烦，在现代无土栽培中已经逐渐被一些轻型基质代替。（6）树皮是木材加工过程中的下脚料。树皮化学组成因树种不同差异很大，大多数树皮含有酚类物质且C/N比较高，故新鲜的树皮应堆沤一个月以上再使用。阔叶树皮较针叶树皮C/N高。树皮有很多种大小颗粒可供利用，在盆栽中常用直径为1560MM的颗粒。一般树皮的容重接近草炭，为04053G/M3。树皮在使用过程中会因物质分解而使容重增加，体积变小，结构受到破坏，造成通气不良，易积水，这种结构的劣变需要一年左右。（7）锯木屑是木材加工的下脚料，在资源丰富的地方多用作栽培花卉。以黄杉，铁杉锯末为好，含有毒物质树种的锯末不宜采用。锯末质轻，吸水保水力强并含一定营养物质，一般多与其它物质混合使用。（8）泥炭是植物茎叶根系长期自然堆积，在气温较低，雨水较少的条件下，植物残体缓慢分解而成。其容重小，富含有机质，持水保水能力强，偏酸性，含植物所需要的营养成分。但通透性差，很少单独使用，常与其他基质混合用于花卉栽培。（9）稻壳即炭化稻壳。质轻，孔隙度大，通透性好，持水力较强，含钾等多种营养成分，PH高，使用过程中应注意调整。（10）泡沫塑料为人工合成物质，含尿甲醛，聚甲基甲酸酯，聚苯乙烯等。其质轻，孔隙度大，吸水力强。一般多与沙和泥炭等混合使用。（11）复合基质是由两种或几种基质按一定的比例配合而成，克服了单一基质的缺点，如容重过重过轻等，有利于提高栽培效果。配制复合基质用23种基质即可（王明启，2001；包满珠，2003）。华中农业大学学士学位论文（设计）VI322无土栽培基质的选择和应用基质的选用应遵循三个原则根系的适应性，即能满足根系生长发育的需要；实用性，即质轻、性良、安全卫生；经济性，即能就地取材，来源广泛（韦三立，2001）。根系的适应性是基质选择时首先考虑的因素。无土基质的优点之一是可以创造植物根系生长发育所需要的最佳环境条件，即最佳的水气比例。气生根、肉质根需要很好的通气性，同时需要保持根系周围的湿度达80以上。粗壮根系要求湿度达80以上，且通气较好。纤细根系如杜鹃花根系要求根系环境湿度达80以上，甚至100，同时要求通气良好。在空气湿度大的地区，一些透气性良好的基质，如松针、锯末、水苔藓等非常合适。而在大气干燥的北方地区，这种基质的透气性过大，根系容易风干。北方水质多呈碱性，要求基质具有一定的氢离子浓度调节能力，因此，选用泥炭混合基质的效果就比较好。基质的实用性是指选用的基质是否适合所要种植的植物，一般来说，基质的容重在05G/CM3左右，总孔隙度在60左右，大小孔隙比在05左右，化学稳定性强，酸碱性接近中性，没有有毒物质存在时，都是适用的。有些基质在一种状态下不适用，但经一定处理后变的很适用。例如新鲜甘蔗渣的C/N比很高，在栽培植物过程中，会发生微生物对氮的强烈固定作用，而使作物出现缺氮症状，但经过堆沤处理后，腐熟的甘蔗渣其C/N比降低，成为很好的基质。有时一些基质在一种情况下适用，而在另一种情况下又变的不适用了。如颗粒较细的泥炭，对育苗是适用的，但在袋陪滴灌时由于透气性差而变的不适用。选择基质时还要考虑其经济性。有些基质虽然对植物生长有良好作用，但来源不易或价格太高，使用受到限制。如岩棉是较好的基质，但我国农用岩棉只处于试产阶段，多数岩棉仍需进口。又如甘蔗渣也是一种良好的基质，在南方是一种很廉价的副产物，来源广，价格低，而在北方泥炭又是一种物美价廉的基质。再如炉渣，锯末屑等，都是性能良好，来源广泛的基质。4结束语无土栽培具有清洁美观，无杂草，管理方便，成本低廉等特点，具有强大的优势和广泛的应用性，必将有广阔的发展前景；同时由于营养液膜技术和岩棉培的开发，使得无土栽培技术的普及更具有了可能性；另外设施栽培中病虫害引起的连作障碍，土壤含盐量的增高，以及低洼地块的土壤栽培，一直是困扰农业生产的重要问题，无法解决，但这些问题可以通过无土栽培技术的应用得到很好的解决（TODD，1998）。无土栽培技术在今后的发展中，将会根据栽培作物的种类及应用的方式，以及地区的经济情况等内容，以灵活多变的形式被应用。可以预见，它们在设施园艺中的地位和影响必将大幅度的提高和扩大。同时还会与组织培养技术相配套，进行种苗的生产，以及在极冷地，宇宙空间生产作物或植物ADAMS，2002。并面向家庭种植植物，供市民消遣，娱乐，使无土栽培技术得到广泛的普及。参考文献1马太和无土栽培北京北京出版社，20002韦三立花卉无土栽培北京林业出版社，20013王月英等栽培基质对君子兰小苗生长的影响浙江农业科学，2003，（S0）31334王月英等基质及炼苗处理对蝴蝶兰组培苗落地和成苗生长的影响【J】浙江农业科学，2004（1）16185王启明花卉无土栽培技术辽林科学技术出版社，20016邓蓉等无土栽培基质中不同基质对草坪草生长的影响贵州农业科学，2000华中农业大学学士学位论文（设计）VII7田吉林，汪寅虎设施无土栽培基质的研究现状、存在问题与展望上海农业学报，2002048卢克成观赏植物试管苗无土栽培营养技术的研究江苏林业科技，1999029包满珠花卉学北京中国农业出版社，20030710李志炎，钱萍荷花基质无土栽培技术研究浙江农业大学，19940211吕品陶粒在花卉无土栽培中的应用研究国土与自然资源研究，2004（）9612佟小刚等无土栽基质之中的微生物及其对作物生长发育的影响园艺学报，20050313杨亚新混合基质的选择和应用中国花卉园艺，200511（22）575814张彦娟，姚建龙无土基质处理对大棚秋番茄生长与产量的影响【J】江农业科学，2003，（5）22522815吴淑杭等鸡冠花栽培基质研究上海农业学报，20010116周学青满天星无土栽培实验初报J上海农学院学报，1994，22（2）10711217郭世荣无土栽培学北京中国农业出版社，200318侯江波等无土栽培之不同基质的比较研究湖南林业科技，20030419康黎芳等仙客来栽培基质的研究山西农业科学，20000420SHANNENFERRY/文，兰妮/编译无土栽培基质管理中国花卉园艺，2005，11（22）565721GALLEFCRHODODENDRONOREGONTIMBERPRESS,1987151822LEEJS,JEONGSJ,HEOJA,ETALLIGHTINTENSITYLEVELSANDGROWTHINHIBITORSONGROWTHOFSHADETOLERANTJAPANESESPURGEPACHYSANDRATERMINALISJKORSOCHORTSCI,2002,4313714223MARSCHNERHMINERALNUTRITIONOFHIGHERPLANTSLONDONACADEMICPRESS,198624PADAMSCURRENTANDFUTURETRENDSINSOILLESSCULTUREHORTICULTURERESEARCHINTERNATIONAL,UK200225TODDNM,REEDDWCHARACTERIZINGSALINITYLIMITSOFNEWGUINEAIMPATIENSINRECIRCULATINGSUBIRRIGATIONJAMERSOCHORTSCI,1998,123156160华中农业大学学士学位论文（设计）VIII学士学位论文题目无土栽培吊兰及抑制绿藻生长的初步研究姓名吕海燕学号20020604033专业园林指导教师胡惠蓉职称副教授中国武汉二六年五月华中农业大学学士学位论文（设计）IX目录摘要X关键词XIABSTRACTXIKEYWORDSXI1绪论1211花卉无土栽培的研究进展1212吊兰无土栽培的研究进展1513无土栽培的绿藻问题1914本课题研究的目的及意义232研究材料与方法2321试验材料2322试验设计2323试验方法2524观测内容与方法263结果分析2531吊兰叶片相对增长量的结果分析25311直观分析27312方差分析2832吊兰新叶叶长相对增长量的结果分析29321直观分析30322方差分析3133吊兰新叶叶宽相对增长量的结果分析32331直观分析32332方差分析3334容器中绿藻生长量的结果分析334讨论与建议3541关于无土栽培基质3542关于无基质栽培3543关于缓苗期3544关于化学抑制剂3545关于绿藻的观测3646关于光质3647关于植株休眠期3648关于吊兰根系36参考文献36致谢38无土栽培吊兰及抑制绿藻生长的初步研究华中农业大学学士学位论文（设计）X摘要试验选用红色、无色、绿色三种透明塑料瓶作为栽培容器；加入不同浓度的硫酸铜和高锰酸钾作为绿藻抑制剂；并用陶粒、蛭石、水作栽培基质；采用观叶植物营养液配方，通过对植株的叶片数、新生叶叶长及叶宽、固定叶叶长及叶宽和绿藻量等指标进行观测，初步探讨以上四种因素在抑制无土栽培吊兰中绿藻发生的效果。结果表明容器颜色对绿藻的影响最大，其中绿色容器中绿藻的量最少。另外，化学试剂高锰酸钾和硫酸铜对抑制绿藻的生长也起到了一定的作用，但对吊兰根系有一定的伤害。综合吊兰的各观测指标及其观赏价华中农业大学学士学位论文（设计）XI值，在本研究中，以红色透明塑料瓶陶粒01高锰酸钾和绿色透明塑料瓶陶粒025MG/KG硫酸铜这两个处理较好。关键词吊兰；无土栽培；绿藻；抑制PRIMARYSTUDYONSTOPPINGGREENALGAGROWTHINTHESOILLESSCULTUREOFCHLOROPHYTUMCOMOSUMABSTRACTTHEINFLUENCEOFDIFFERENTCOLORSOFTRANSPARENTPLASTICBOTTLE,KMNO4,CUSO4,ANDCULTUREMEDIUMONCONTROLLINGTHEGROWTHOFGREENALGAWASINVESTIGATEDBYMEASURINGTHELEAFNUMBER,LEAFLENGTH,LEAFWIDTHANDTHEQUANTITYOFGREENALGADURINGSOILLESSCULTIVATIONOFCHLOROPHYTUMCOMOSUMWITHFOLIAGEPLANTNUTRITIONSOLUTIONTHECONCLUSIONISASFOLLOWSCULTURECONTAINERSWITHDIFFERENTCOLORSHAVEREMARKABLEINFLUENCEONTHEGROWTHOFGREENALGA,WITHGREENCONTAINERTHELEASTALGAPOTASSIUMPERMANGANATEANDCUPRICSULFATEALSOHAVEEFFECTIVEINFLUENCEONRESTRAININGTHEGROWINGOFGREENALGAATTHERISKOFROOTINJURYOFCHLOROPHYTUMCOMOSUMACCORDINGTOTHEGROWTHANDORNAMENTALCHARACTERISTICSOFCHLOROPHYTUMCOMOSUM,THEBESTTWOTREATMENTSAREREDTRANSPARENTPLASTICBOTTLECERAMSITE01KMNO4ANDGREENTRANSPARENTPLASTICBOTTLECERAMSITE025MG/KGCUSO4KEYWORDSCHLOROPHYTUMCOMOSUM；SOILLESSCULTURE；GREENALGA；CONTROL华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述121绪论11花卉无土栽培的研究进展无土栽培“SOILLESSCULTURE”又称水培或营养液栽培等，是一种不用土壤而用营养液及其配套设施栽培作物的农业新技术。它是本世纪20年代发展起来的一种新兴农业技术，是人类在农业生产上的一项重大革新，它的奠基人是上一世纪德国科学家沙奇斯和克诺普（郭世荣2003）。无土栽培的类型和方式很多，大体上可分为两类一类是不用固体基质固定根部的非固体基质培，又称水培另一类是用固体基质来固定根部的固体基质培（邢禹贤，1990）。常用的固体基质有陶粒、蛭石、沙、砾、泥炭、锯末华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述13等等。无土栽培与传统土培相比，有下列优点能避免连作障碍、无污染、病虫害；缩短作物生长周期，提高作物产量，改善品质，还能省水省肥；便于实现农业生产工厂化；栽培地点不受限制，可进行集约化工厂生产，也可在家庭庭院种植，满足不同层次消费的需求，带来巨大的经济和社会效应MORELETAL，1995。无土栽培是现代农业科技中的一门高新技术，于本世纪四十年代起运用于生产，经过数十年的发展，技术已日趋成熟。世界上一些发达国家如荷兰、丹麦、挪威、日本、美国、英国、法国等已大面积应用于无土栽培生产蔬菜ROLOTETAL，华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述141999、花卉及果树MARTINEZETAL，1995。我国许多省市也相继开始了蔬菜（蒋卫杰等，1997）、花木（赵和文等，2004）和果树的无土栽培试验和生产。1998年上海园林科研所曾首次报道了唐菖蒲、水仙、香石竹、菊花等花卉的无土栽培的试验情况。周学清等1990年开始进行满天星基质栽培营养液管理研究的课题（周学青，1994）。目前国内无土栽培的研究已涉及到很多花卉如风信子（韩鹰等，2005）、君子兰（郭秀珠，2004）、月季（王月英等，2004）、文心兰（王宝钦，2004）、广东万年青（丁映等，2004）等。从国际上花卉消费的趋势来看，较永久华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述15性用花如室内装饰与居室养花以盆花、盆景为主，花卉档次趋向于珍贵品种，讲究安全卫生，小型轻便，风格多样ROGEZETAL，1997。这种趋势为花卉无土栽培的发展带来了契机，预示了其广阔的发展前景。12吊兰无土栽培的研究进展吊兰（CHLOROPHYTUMCOMOSUM），又名挂兰、钓兰、折鹤兰，为百合科吊兰属常绿草本。吊兰原产非洲南部，其形态别致，奇特多姿，为重要的观叶植物，适合作垂吊观赏，肉质根雪白粗壮。现在世界各地广为栽培（包满珠，2003）。目前，国内部分科研单位及个人对吊兰的无土栽培已进行了多方面的试华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述16验，包括适宜基质及营养液的选择、生根试验以及栽培技术的研究，均取得了一定的成果在1989年至1993年间，嘉应大学科研小组用无土栽培方法试验栽培了吊兰、绿萝等12个科60种室内花卉，结果发现除少数品种在液培环境下度夏、过冬困难外，许多种如吊兰、绿萝、龟背竹等能适应新的环境，且长势良好，具有推广价值赵玉兰等，1994。2002年6月，俞晓艳采用九种无土基质、56个配比对宁夏地区常见花卉吊兰、香石竹等进行无土栽培试验，经双因素方差分析显示，参试的花卉最佳栽培基质为蛭石珍珠岩（11）俞晓艳等，华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述172002。2003年3月，宋丽华等对金心吊兰、彩叶草、大叶绿萝与紫罗兰四种观叶植物进行水培生根试验，结果表明四种植物在培养液中（配方为542MG/KG硝酸钾96MG/KG硝酸钙135MG/KG硫酸镁135MG/KG磷酸二氢钾14MG/KG硫酸亚铁2MG/KG硫酸锰17MG/KG硼酸08MG/KG硫酸锌08MG/KG硫酸铜）生长良好，且生根量多、生根率高，其中金心吊兰发根最早，彩叶草生根量最多，紫罗兰的根长且根粗壮宋丽华等，2003。2003年9月，刘兴荣等对吊兰净化室内甲醛污染进行了研究，结果表明，华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述18吊兰对室内甲醛具有很强的净化作用，且其吸收有毒化学物质的能力在花卉植物中首屈一指刘兴荣等，2003。2005年3月，张文标等用竹炭颗粒与清水沙等混合物作花卉栽培基质，对吊兰、蝴蝶兰、万年青进行无土栽培试验，结果表明不同竹炭颗粒配比组花卉各生长因子明显好于对照组，以15克竹炭颗粒基质种植的吊兰各项生长因子最好张文标等，2005。另外，陈连喜等人根据多年的栽培实践，对吊兰的无土栽培技术作了总结（陈连喜等，2004）；梅全喜等人于2005年对吊兰属植物的化学成分及药理作用进行了研究，这是对吊兰属植物除观赏华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述19价值之外的新的价值探讨（梅全喜等，2005）。本课题组前期也对吊兰进行无土栽培，主要开展了筛选最佳栽培基质及营养液的研究，结果表明适合吊兰无土栽培的营养液配方是霍格兰配方，最适基质为陶粒。13无土栽培的绿藻问题但是，在花卉无土栽培中，由于营养液含有大量的营养元素，且多用透明的栽培容器，在光线及水分充足的情况下，绿藻很容易大量繁殖，大大降低了无土栽培植株的观赏效果，且给植株的生长也会造成一定的影响。对于如何抑制无土栽培中绿藻生长这一课题，目前国内尚未见有针对性的研究报道，但新华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述20疆科学技术出版社出版的水养花卉指出，可以通过清洗植株根系和栽培器皿驱除藻类，也可以将容器遮光一段时间以控制其生长，另外，可采用除苔剂化学防除（周厚高等，2005）。在家庭水生花卉栽培中，可根据原水体积，加入硫酸铜使容器中的水成为70106的浓度，便可以有效的杀死藻类，而对水草的生长无影响；另外，也可采用生物除藻法，如在容器中放一些螺类来消除附着的少量藻类（熊自立等，2006；王琦，2001）。中国水产科学研究院曾对在花园景观水域中生长的蓝绿藻进行过相关研究，采用生物循环养殖系统设备配合净水剂以非药物手段抑制景观水域中的蓝华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述21绿藻，并取得了成功（李军等，2003）。在国外，早在1995年就有对控制无土栽培中绿藻生长的研究，结果表明，在杀真菌剂、杀虫剂、杀藻剂三者中，以杀藻剂效果最好，杀真菌剂尽管有一定的抑藻效果，但会产生大量的植物毒素危害植株生长，而杀虫剂正好相反COOSEMANS，1995。另外还有报道指出，少量的绿藻生长并不会给花卉及蔬菜的无土栽培带来严重的影响，但若绿藻大量繁殖，便会造成绿藻与植株根系争夺养分及氧气，对无土栽培作物的产量及质量带来很大的负面效应SCHWARZETAL，2004。同时也指出水分、营养、光照是绿藻繁殖的基础，所以要控制绿藻华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述22的生长，可对栽培容器进行遮光处理，或直接选用黑色栽培容器进行栽培PIERREETAL，2003；另外，可在岩棉培基质的顶部加入一层珍珠岩以保持基质顶部干燥，从而控制绿藻的生长。此外，水质也是影响绿藻生长的一个因素SCHWARZETAL，2004。综合来讲，抑制无土栽培中绿藻生长的方法可采用二种途径一是控制绿藻生长，包括控制光照、改善水质等；二是对已生长的绿藻进行触杀，包括使用抑藻剂以及生物除藻等。这些方法在一定程度上都能抑制绿藻生长，但就效果来看，触杀是在绿藻已生长之后采取的措施，即是在绿藻已对观赏造成影响华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述23之后进行，从而对植株的整体观赏价值会带来一定的负面影响，并且需要一定的成本，而控光及改善水质相对来说更具有可行性。14本课题研究的目的及意义本试验以吊兰为材料，拟初步探讨在吊兰无土栽培中抑制绿藻生长的方法，从而进一步提高无土栽培花卉的观赏价值，以便于花卉无土栽培的推广。2研究材料与方法21试验材料吊兰由华中农业大学植物类教学基地提供。从土培盆栽吊兰中选择株型大小及生长状况基本一致的单株作为供试株，洗净带土的根系，放入清水中培养一周备用。22试验设计本试验的4个因子与3个水平见表11，采用L934正交表进行试验设计，处理组合见表12，每个处理设置三个植株的重复。表11吊兰试验因素及水平表试验因子容器颜色（A）基质（B）硫酸铜（C）高锰酸钾（D）华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述241无色（A1）无基质（B1）0MG/KG（C1）0（D1）2红色（A2）蛭石（B2）025MG/KG（C2）01（D2）试验水平3绿色（A3）陶粒（B3）050MG/KG（C3）02（D3）表12正交试验组合L934处理组合ABCD1A1B1C1D111112A1B2C2D212223A1B3C3D313334A2B1C2D321235A2B2C3D12231华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述256A2B3C1D223127A3B1C3D231328A3B2C1D332139A3B3C2D1332123试验方法本试验于2005年11月至2005年12月在华中农业大学植物类教学基地温室内进行。将三种颜色（红色、无色、绿色）的透明塑料饮料瓶修剪成圆柱形作为栽培容器，用清水洗净。将陶粒用清水浸洗一周后用于吊兰的上盆。营养液采用观叶植物营养液配方（马太和，1993），将PH值调至665，见表13。表13营养液配方（MG/L）大量元素微量元素化硝酸钙7080螯合铁1390硝酸钾2020硼酸286合硝酸镁2460硫酸锰213华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述26硝酸二氢钾1360硫酸锌022物硝酸铵0400硫酸铜008硫酸钾1740吊兰定植后，第一次注入1/2浓度的营养液，六天后再换成全浓度的营养液。参照吕品的方法，每瓶营养液均添加至瓶高的1/3，约为150ML（吕品，2004）。日常管理包括每天按时向容器中补水至瓶高的1/3，必要时进行叶面喷水，每隔2天加一次营养液，每隔5天更换一次营养液。24观测内容与方法从2005年11月13日至2005年12月19日，每隔5天对27棵吊兰的叶片数、新生叶叶长及叶宽、固定叶叶长及叶宽进行观测，对绿藻的生长状况进行观察记录。并于2006年3月24日对绿藻量进行称量。叶片数计数对象为2CM以上的叶片，枯死的叶片不计入内；叶片数的相对增长量（最后一次叶片数的观测值第一次叶片数的观测值）/第一次叶片数的观测值100；新生叶叶长及叶宽试验起初选定一长达2CM以上的嫩叶作为固定测量的新叶叶片，叶长值为叶柄基部到叶尖的长度，叶宽值为叶片最宽处测量的数值；新生叶叶长的相对增长量（最后一次新叶叶长观测值第一次新叶叶长观测值）/第一次新叶叶长观测值100；新生叶叶宽的相对增长量（最后一次新叶叶宽观测值第一次新叶叶宽观测值）/第一次新叶叶宽观测值100绿藻量将营养液中的绿藻过滤后于60的烘箱中烘干至重量不再变化时称重邱昌恩等，2002。3结果分析31吊兰叶片相对增长量的结果分析为了更直观的表现不同处理对吊兰叶片数增长的影响，我们将观测值在同一坐标中绘制成折线图，如图31所示。华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述27024681012141618123456观测日期叶片数处理1处理2处理3处理4处理5处理6处理7处理8处理9图319种处理下的吊兰叶片数的变化直观图（注图31中1代表11月13日观察值，2代表11月20日观察值，3代表11月27日观察值，4代表12月5日观察值，5代表12月12日观察值，6代表12月19日观察值。以下各图相同，不再另注。）由图可以看出，各处理下的吊兰叶片数都有所增长，但处理1、2、3变化不明显，而处理6、4、5等都有显著的增长趋势，且增幅较大。311直观分析通过对吊兰叶片数的观测值进行整理，并做极差分析与直观分析，结果如表31及图32所示。由级差分析的R值可知，A、B、C、D四个因素中A因素对实验结果影响最大，其次为D、C、B，且最佳处理组合为A2B2C1D3。直观分析结果表明1A因素各水平对吊兰叶片数相对增长量的影响幅度较大，其中水平2（即红色容器）最有利于吊兰叶片的萌发，且效果明显高于其它各因素各水平；2B因素各水平间变化不大，表明基质对吊兰叶片萌发的影响不大；3随硫酸铜浓度的升高，吊兰叶片数相对增长量逐渐减少，表明高浓度的硫酸铜对吊兰叶片的萌发有一定的抑制作用；4随高锰酸钾浓度的升高，吊兰叶片数相对增长量也随之升高，表明适宜高浓度的高锰酸钾有利于吊兰叶片的萌发。表31不同试验处理对吊兰叶片数相对增长量的影响结果华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述28图32叶片数相对增长量直观分析图312方差分析为了更准确的反映各处理及因素间是否具有差异性，现对观测值进行方差分析，结果如表32、33所示。表32不同处理处理对吊兰叶片数相对增长量的影响的方差分析变异来源DFSSMSFF值处理81551899193987456F005259叶片数相对增长量（）处理组合ABCD叶片数相对增长量之和（）平均叶片数相对增长量（）1A1B1C1D11111181825001500581819392A1B2C2D21222161737504000941731393A1B3C3D31333272715384000826527554A2B1C2D3212350001250080002550085005A2B2C3D122315385800088892227474256A2B3C1D2231277781000083332611187047A3B1C3D231322857444469231422447418A3B2C1D3321342861222233331984166149A3B3C2D13321400050004000130004333T123500455425177041092T273885515324791747952T347065473764476353606T17833151811725713697T224628171771597216584T315688157921492117869R16795199623364172050100150200250容器颜色基质硫酸铜高锰酸钾1水平2水平3水平叶片数相对增长量华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述29F001389区组2332875166437391误差1668057842536F005363F001623总变异262565352表33因素间方差分析变异来源DFSSMSFF值区组2332875166437391容器颜色214123227061611660基质22093210466025硫酸铜22736713684032高锰酸钾29127745639107F005363F001623误差1668057842536总变异262565352试验期间吊兰叶片数的相对增长量指标表现为在处理6、4、5、8下较高，处理1、3、2相对较低，其中处理1最低，通过多因素方差分析，不同试验处理对吊兰叶片数的相对增长量的作用效果明显不同，其方差分析结果表明各处理间叶片相对增长量差异已达到极显著水平，其中容器颜色这一因素的影响达极显著水平。再运用最小显著差数法LSD对9种不同处理及3个水平的容器颜色进行多重比较见表34、35，分析结果表明处理6、4与其它几个处理无论是在005水平上，还是在001水平上差异均显著，说明红色容器对无土栽培吊兰的叶片萌发有显著的促进作用。表34不同处理组合间的多重比较处理组合平均数（）F005F00168704AA48500AA57425ABAB86614ABCABC74741BCDABC94333BCDABC23139CDBC32755DBC11939DC表35不同颜色容器间的多重比较容器颜色平均数F005F001红色8209AA绿色5229ABAB无色2611BB32吊兰新叶叶长相对增长量的结果分析为了更为直观的表现不同处理对吊兰新叶叶长的影响，我们将观测值在同一坐标中绘制成折线图，如图33所示。华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述30024681012141618123456观测日期新叶叶长（CM）处理1处理2处理3处理4处理5处理6处理7处理8处理9图339种处理下的吊兰新叶叶长变化直观图由图可以看出，处理1、7、9吊兰新叶叶长变化较大，且有明显的增长趋势，而2、6、8几个处理新叶叶长变化不大。321直观分析通过对吊兰新叶叶长的观测值进行整理，并做极差分析与直观分析，结果如表36及图34所示。表36不同实验处理对吊兰新叶叶长相对增长量的影响结果新叶叶长相对增长量（）处理ABCD新叶长相对增长量之和（）平均新叶长相对增长量（）11111121319385157953731112437212224763451850540183133310741569343333597671992242123355668184200145744858522311473720556285738150127176231214291380030431827260917313215789158182085152458174868321336367727836119724657593321500012727174473517411725T19713210434375307110635T270996579284980270784T310735611321315037594065T132377347812510236878T223665193091660123595T335785377385012531355华中农业大学学士学位论文（设计）文献综述31R12120184293352413283由级差分析的R值可知，A、B、C、D四个因素中C因素对试验结果影响最大，其次为B、D、A，最佳处理组合为A3B3C3D1，且各因素各水平间对新叶叶长的影响幅度均较大。直观分析结果表明1因素A各水平对吊兰新叶叶长相对增长量的影响幅度最小，水平2（即红色容器）对新叶叶长增长的效果低于其他两个水平；2B因素各水平间对吊兰新叶叶长增长的影响变幅较大，其中蛭石最不利于吊兰新叶叶长的增长；3不同浓度的硫酸铜对吊兰新叶叶长增长的影响变幅最大，其中，中间浓度的硫酸铜不利于吊兰新叶叶长的增长，但适宜高浓度的硫酸铜却有利于其生长，且效果比其它各因素各水平都高；4不同浓度的高锰酸钾对吊兰新叶叶长增长的影响变幅较大，其中无高锰酸钾及适宜高浓度的高锰酸钾有利于吊兰新叶叶长的增长。322方差分析为了更准确的反映各处理及因素间是否具有差异性，对观测值进行方差分析，结果如表37、38所示。表37不同实验处理对吊兰新叶叶长相对增长量的影响的方差分析变异来源DFSSMSFF值处理89