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不同营养液配方对吊兰生长发育及生理特性的影响

2015-01-20刘广洋周芬杨光

湖北农业科学 2014年22期
关键词:水培吊兰营养液

刘广洋 周芬 杨光 等

摘要:以吊兰(Chlorophytum comosum Baker)为材料,研究了不同营养液配方对其生长发育及生理特性的影响。结果表明,添加植物激素6-BA和NAA的营养液配方能显著促进吊兰新生根系的生长,增加新生根数量,提高新生根系活力,同时还能显著提高新生叶片数、新叶鲜重、新叶叶绿素含量和SOD与POD活性。

关键词:水培吊兰(Chlorophytum comosum Baker);营养液配方;生根诱导;生长发育;生理特性

中图分类号:X503.233 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)22-5427-04

吊兰(Chlorophytum comosum Baker)又名钓兰、桂兰、折鹤兰、八叶兰,为百合科吊兰属多年生草本植物[1],素有“花中君子、空谷佳人”的雅称。近年来,随着人们生活水平的不断提高,花卉已成为现代家居美化装饰的重要组成部分。吊兰因其株形小巧、叶茎青翠、优雅别致、奇特多样而成为现代居室绿饰的“宠儿”。吊兰不但能解除忧虑、稳定情绪、消除疲劳、减少强光对眼睛的刺激,还能吸收一氧化碳、二氧化硫等多种有害气体,被誉为“家庭绿色净化器”[2]。近年来,迅速发展起来的水培花卉是一种新型的农业高新技术与创新的花卉栽培技术[3]。水培花卉属于无土栽培中的非固体介质型静止水培[4],采用水培方法可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾,改善根系生长环境,充分发挥植物的增长潜力,提高植物生长量与生物量[5]。因此,水培花卉作为一种新型的时尚花卉,具有生长效率高、清洁环保、调节气候、观赏性强、管理简单等特点,同时,其用水量仅为普通土培花卉的一半,可以节约水资源,具有良好的经济效益、社会效益和生态效益[6],具有广阔的发展前景。目前,我国水培花卉培育成功的品种多达500多个[4]。有关吊兰的水培技术前人已有研究,如吊兰的无土栽培技术[1]、水培根诱导技术[7],吊兰水培营养条件研究[8]等。在水培吊兰过程中,根系的诱导是水培成功与否的核心技术之一,该技术将植株的陆生组织转化为水生通气组织,以适应静止水环境[9]。此外,筛选最适宜的营养液配方也是水培吊兰最关键的技术之一。因此,本研究采用目前已有的水培吊兰营养液配方为对照,同时,结合根诱导技术,配制了一种既能快速生根又能提高吊兰生长发育的营养液配方,为优化水培吊兰营养液配方、提高水培花卉质量提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

吊兰购买于武汉东湖花木城,选取吊兰新母本区内叶色纯正、长势一致、生长健壮的吊兰幼苗为试验材料。每株幼苗保留大小长度相当的根8条。水培瓶为高25 cm、中间小(直径12 cm)、底口大(直径16 cm)的无色玻璃瓶。

1.2 试验设计及处理

采取以下A、B、C、D 4种配方进行处理,同时以清水作为对照(CK),每个处理设5次重复,每个玻璃瓶中栽种1株吊兰。保证室内平均温度为25 ℃,光照度为3 000 lx。4种营养液配方如下:

A配方各成分组成[10]:KNO3 273.000 mg/L、 Ca(NO3)2 470.000 mg/L、KH2PO4 180.000 mg/L、MgSO4·7H2O 245.000 mg/L、FeSO4 ·7H2O 5.000 mg/L、MnSO4 1.070 mg/L、H2BO3 1.430 mg/L、ZnSO4·7H2O 0.110 mg/L、CuSO4·5H2O 0.040 mg/L。

B配方各成分组成[11]:KNO3 700.000 mg/L、 Ca(NO3)2 700.000 mg/L、MnSO4 0.600 mg/L、ZnSO4·7H2O 0.600 mg/L、MgSO4·7H2O 280.000 mg/L、 Ca(H2PO4)2·H2O 800.000 mg/L、CuSO4·5H2O 0.600 mg/L。

C配方各成分组成[12]:Ca(NO3)2 270.000 mg/L、KNO3 130.000 mg/L、KH2PO4 80.000 mg/L、MgSO4·7H2O 130.000 mg/L、EDTA-Na 8.000 mg/L、FeSO4 ·7H2O 5.000 mg/L、MnSO4 1.400 mg/L、H2BO3 2.000 mg/L、ZnSO4·7H2O 0.070 mg/L、CuSO4·5H2O 0.040 mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.090 mg/L。

D配方各成分组成:(NH4)2SO4 8.000 g/L、MgSO4 6.000 g/L、CaSO4 18.000 g/L、KH2PO4 10.000 g/L、KNO3 18.000 g/L、KI 0.080 g/L、H3BO3 0.160 g/L、MnSO4 0.040 g/L、ZnSO4 0.018 g/L、FeSO4·7H2O 0.080 g/L、蔗糖6.000 g/L、6-BA 0.100 μg/L、NAA 3.900 g/L。

1.3 测定项目与方法

待吊兰培养60 d后,测定每株吊兰新生根系数量及长度、新生叶片数及叶鲜重,同时新生根系活力测定采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[13];采用叶绿素仪测定新生叶片的叶绿素含量(以SPAD值表示),同时取新生叶片,测定其中超氧化物歧化酶(SOD)[14]和过氧化物酶的活性(POD)[15]。试验数据采用DPS统计软件进行方差分析,并对平均数采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对水培吊兰生长性状的影响

由表1可知,与CK相比,各营养液配方可以显著增加地下部新生根数,以处理D新生根数为最多,达28.33条;除了处理C外,其他营养液配方处理与CK相比新生根长增加均达显著水平,但处理A与B之间差异不显著,处理B与C之间差异不显著。D处理新生根长最长,达15.77 cm,该处理与其他各处理间差异均达显著水平。各处理间新生根直径差异不显著。各处理间地上部新叶发育存着明显差异。处理D和A与CK相比可显著增加新生叶片数,处理D与处理A差异不显著,与其他各处理相比差异显著,而处理B和C与CK相比差异不显著。另外,各营养液配方各处理均可以显著提高新叶总鲜重,其中处理D提高新叶总鲜重效果最明显,该处理与其他各处理间差异均达到显著水平。

2.2 不同营养液配方对水培吊兰新生根系活力的影响

由图1可知,不同营养液配方处理对吊兰新生根系活力的影响存在明显的差异。CK的根系活力最低,仅为20.70 mg/(g·h)。处理D的根系活力最高,达43.12 mg/(g·h)。各营养液配方处理与CK相比差异均达到显著水平,处理A与B间差异不显著,但两者均显著高于处理C。处理D的根系活力与其他各处理间差异均达到显著水平。这充分说明该处理能显著提高新生根系的活力,促进根系的发育。

2.3 不同营养液配方对水培吊兰新生叶叶绿素含量的影响

不同营养液配方对水培吊兰新生叶片中叶绿素含量的影响如图2所示。由图2可知,与CK相比,各营养液配方处理均可显著提高叶绿素含量,但各营养液配方处理间存在差异。处理D与其他各处理相比差异显著,处理B与处理A和C间差异也达到显著水平,但处理A与C间差异不显著。由此说明,水培吊兰添加营养液,可以显著提高新生叶片中叶绿素含量,其中处理D表现最为突出。

2.4 不同营养液配方对水培吊兰新生叶SOD和POD活性的影响

水培吊兰在改变其生长环境后,一定程度上造成逆境。在逆境条件下,吊兰体内的细胞保护酶活性发生变化。由图3可知,与CK相比,添加营养液后各处理均可显著提高新生叶SOD活性,其中A、B、C 3个处理间差异不显著,而D处理的SOD活性最高,与其他各处理间差异均达到显著水平。POD活性的变化趋势与SOD完全相同(图4)。因此,D处理在吊兰水培过程中,可有效提高新生叶片中的SOD与POD活性,稳定细胞内环境,增强细胞抵御逆境能力,从而提高其生长量及生物量。

3 讨论

水培花卉是采用物理、化学、生物工程等技术,对土培花卉的细胞组织结构进行驯化,使其成为能够长期在水中生长的花卉[16]。目前,为适应家庭水培需要而设计的静止式水培方式在我国广泛兴起[17]。在水培条件下,根系的诱导与最适宜的营养液配方是水培能否成功的关键技术。本研究中,采用的营养液配方处理D中加入了有益于根系诱导形成的植物激素,同时加入了碳水化合物蔗糖,结果表明,该处理能显著促进新生根系的生长,显著增加新生根数,显著提高新生根系活力。同时,该配方还可显著增加新生叶片数、提高新叶总鲜重。与刘柏炎[8]、沃建香等[7]的研究结果基本一致。此外,营养液配方对水培吊兰新生叶片的生理特性也有显著影响,如本研究中的处理D可以显著提高新生叶片中叶绿素含量,与彭世勇等[18]在紫背天葵水培上的研究结果一致。本研究采用的4种配方均可以显著提高吊兰新生叶片中SOD和POD活性,其中以处理D提高酶活性幅度最大。前人采用NAA处理水培紫背天葵扦插枝,可显著提高萌蘖叶片的SOD活性,但对POD活性影响不显著[19]。因此,在对SOD活性的影响方面两者研究结果一致,但对POD活性影响方面研究结果不同,主要原因可能是由于所用材料及营养液配方不同。

综上所述,本研究将诱导根系形成的植物激素6-BA和NAA加入营养液中,能明显促进新生根系的生长,增加新生根系数量,提高新生根系活力,同时还能明显提高新生叶片数、新叶鲜重、新叶叶绿素含量和SOD与POD活性。因此,该营养液配方在生理方面维护了细胞结构的完整性,保证了细胞正常的新陈代谢,提高了水培吊兰的抗逆能力,从而促进了根系和地上部的生长发育。

参考文献:

[1] 陈连喜,李运成,李 伟.吊兰无土栽培技术[J]安徽农业,2004 (5):8.

[2] 王志雄,何小青.室内空气净化佳卉吊兰[J].吉林农业,2000 (6):15.

[3] 索 引.我国水培花卉的现状及发展趋势[J].农业与技术, 2012,32(2):102.

[4] 刘 飞,王代容,吕长平,等.我国花卉水培研究及应用[J].广东农业科学,2009(5):69-71.

[5] 柴晓芹.无土栽培及其发展趋势[J].甘肃农业科技,1999(1):4-5.

[6] 杨 琳,房剑锋.观叶水培花卉应用现状及前景分析[J].农技服务,2009,26(12):90.

[7] 沃建香,栾惠芳,王国夫.吊兰水培根诱导技术研究[J].安徽农业科学,2012,40(10):5746-5747.

[8] 刘柏炎.不同营养条件对水培吊兰生长的影响实验[J].安徽农学通报,2010,16(2):128-129.

[9] 陈小玲,李冬香,陈清西.我国水培花卉发展现状[J].现代园艺,2011(12):14-16.

[10] 张允伟,陈明辉,赵兰枝,等.不同栽培基质对吊兰气孔参数的影响[J].南方园艺,2009,20(2):12-15.

[11] 邹新群.花卉营养液的配制[J].农村实用技术,2002(1):50.

[12] 陈 莉.家庭水培花卉营养液的配制[J].花木盆景(花卉园艺), 2005(7):24.

[13] 赵世杰,刘华山,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科技出版社,1998.

[14] GISNNOPOLITIS C V,RIES S K. Super oxide dismutase.Ⅰ.Occurrence in higher plasts[J]. Plant Physiol,1977,59:309-314.

[15] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.

[16] 田忠科.我国水培花卉的现状及发展趋势[J].科技情报开发与经济,2007,17(7):144-145.

[17] 张鲁归.室内水栽花卉[M].上海:同济大学出版社,1998.

[18] 彭世勇,张 苗,于 鲜,等.水培对紫背天葵扦插苗某些形态和生理特征的影响[J].河南农业科学,2003(1):33-35.

[19] 曾长立.NAA对紫背天葵水培扦插枝生根及萌孽的影响[J].江汉大学学报,2010,38(3):102-105.

(责任编辑 韩 雪)

2.2 不同营养液配方对水培吊兰新生根系活力的影响

由图1可知,不同营养液配方处理对吊兰新生根系活力的影响存在明显的差异。CK的根系活力最低,仅为20.70 mg/(g·h)。处理D的根系活力最高,达43.12 mg/(g·h)。各营养液配方处理与CK相比差异均达到显著水平,处理A与B间差异不显著,但两者均显著高于处理C。处理D的根系活力与其他各处理间差异均达到显著水平。这充分说明该处理能显著提高新生根系的活力,促进根系的发育。

2.3 不同营养液配方对水培吊兰新生叶叶绿素含量的影响

不同营养液配方对水培吊兰新生叶片中叶绿素含量的影响如图2所示。由图2可知,与CK相比,各营养液配方处理均可显著提高叶绿素含量,但各营养液配方处理间存在差异。处理D与其他各处理相比差异显著,处理B与处理A和C间差异也达到显著水平,但处理A与C间差异不显著。由此说明,水培吊兰添加营养液,可以显著提高新生叶片中叶绿素含量,其中处理D表现最为突出。

2.4 不同营养液配方对水培吊兰新生叶SOD和POD活性的影响

水培吊兰在改变其生长环境后,一定程度上造成逆境。在逆境条件下,吊兰体内的细胞保护酶活性发生变化。由图3可知,与CK相比,添加营养液后各处理均可显著提高新生叶SOD活性,其中A、B、C 3个处理间差异不显著,而D处理的SOD活性最高,与其他各处理间差异均达到显著水平。POD活性的变化趋势与SOD完全相同(图4)。因此,D处理在吊兰水培过程中,可有效提高新生叶片中的SOD与POD活性,稳定细胞内环境,增强细胞抵御逆境能力,从而提高其生长量及生物量。

3 讨论

水培花卉是采用物理、化学、生物工程等技术,对土培花卉的细胞组织结构进行驯化,使其成为能够长期在水中生长的花卉[16]。目前,为适应家庭水培需要而设计的静止式水培方式在我国广泛兴起[17]。在水培条件下,根系的诱导与最适宜的营养液配方是水培能否成功的关键技术。本研究中,采用的营养液配方处理D中加入了有益于根系诱导形成的植物激素,同时加入了碳水化合物蔗糖,结果表明,该处理能显著促进新生根系的生长,显著增加新生根数,显著提高新生根系活力。同时,该配方还可显著增加新生叶片数、提高新叶总鲜重。与刘柏炎[8]、沃建香等[7]的研究结果基本一致。此外,营养液配方对水培吊兰新生叶片的生理特性也有显著影响,如本研究中的处理D可以显著提高新生叶片中叶绿素含量,与彭世勇等[18]在紫背天葵水培上的研究结果一致。本研究采用的4种配方均可以显著提高吊兰新生叶片中SOD和POD活性,其中以处理D提高酶活性幅度最大。前人采用NAA处理水培紫背天葵扦插枝,可显著提高萌蘖叶片的SOD活性,但对POD活性影响不显著[19]。因此,在对SOD活性的影响方面两者研究结果一致,但对POD活性影响方面研究结果不同,主要原因可能是由于所用材料及营养液配方不同。

综上所述,本研究将诱导根系形成的植物激素6-BA和NAA加入营养液中,能明显促进新生根系的生长,增加新生根系数量,提高新生根系活力,同时还能明显提高新生叶片数、新叶鲜重、新叶叶绿素含量和SOD与POD活性。因此,该营养液配方在生理方面维护了细胞结构的完整性,保证了细胞正常的新陈代谢,提高了水培吊兰的抗逆能力,从而促进了根系和地上部的生长发育。

参考文献:

[1] 陈连喜,李运成,李 伟.吊兰无土栽培技术[J]安徽农业,2004 (5):8.

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[7] 沃建香,栾惠芳,王国夫.吊兰水培根诱导技术研究[J].安徽农业科学,2012,40(10):5746-5747.

[8] 刘柏炎.不同营养条件对水培吊兰生长的影响实验[J].安徽农学通报,2010,16(2):128-129.

[9] 陈小玲,李冬香,陈清西.我国水培花卉发展现状[J].现代园艺,2011(12):14-16.

[10] 张允伟,陈明辉,赵兰枝,等.不同栽培基质对吊兰气孔参数的影响[J].南方园艺,2009,20(2):12-15.

[11] 邹新群.花卉营养液的配制[J].农村实用技术,2002(1):50.

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[15] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.

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[18] 彭世勇,张 苗,于 鲜,等.水培对紫背天葵扦插苗某些形态和生理特征的影响[J].河南农业科学,2003(1):33-35.

[19] 曾长立.NAA对紫背天葵水培扦插枝生根及萌孽的影响[J].江汉大学学报,2010,38(3):102-105.

(责任编辑 韩 雪)

2.2 不同营养液配方对水培吊兰新生根系活力的影响

由图1可知,不同营养液配方处理对吊兰新生根系活力的影响存在明显的差异。CK的根系活力最低,仅为20.70 mg/(g·h)。处理D的根系活力最高,达43.12 mg/(g·h)。各营养液配方处理与CK相比差异均达到显著水平,处理A与B间差异不显著,但两者均显著高于处理C。处理D的根系活力与其他各处理间差异均达到显著水平。这充分说明该处理能显著提高新生根系的活力,促进根系的发育。

2.3 不同营养液配方对水培吊兰新生叶叶绿素含量的影响

不同营养液配方对水培吊兰新生叶片中叶绿素含量的影响如图2所示。由图2可知,与CK相比,各营养液配方处理均可显著提高叶绿素含量,但各营养液配方处理间存在差异。处理D与其他各处理相比差异显著,处理B与处理A和C间差异也达到显著水平,但处理A与C间差异不显著。由此说明,水培吊兰添加营养液,可以显著提高新生叶片中叶绿素含量,其中处理D表现最为突出。

2.4 不同营养液配方对水培吊兰新生叶SOD和POD活性的影响

水培吊兰在改变其生长环境后,一定程度上造成逆境。在逆境条件下,吊兰体内的细胞保护酶活性发生变化。由图3可知,与CK相比,添加营养液后各处理均可显著提高新生叶SOD活性,其中A、B、C 3个处理间差异不显著,而D处理的SOD活性最高,与其他各处理间差异均达到显著水平。POD活性的变化趋势与SOD完全相同(图4)。因此,D处理在吊兰水培过程中,可有效提高新生叶片中的SOD与POD活性,稳定细胞内环境,增强细胞抵御逆境能力,从而提高其生长量及生物量。

3 讨论

水培花卉是采用物理、化学、生物工程等技术,对土培花卉的细胞组织结构进行驯化,使其成为能够长期在水中生长的花卉[16]。目前,为适应家庭水培需要而设计的静止式水培方式在我国广泛兴起[17]。在水培条件下,根系的诱导与最适宜的营养液配方是水培能否成功的关键技术。本研究中,采用的营养液配方处理D中加入了有益于根系诱导形成的植物激素,同时加入了碳水化合物蔗糖,结果表明,该处理能显著促进新生根系的生长,显著增加新生根数,显著提高新生根系活力。同时,该配方还可显著增加新生叶片数、提高新叶总鲜重。与刘柏炎[8]、沃建香等[7]的研究结果基本一致。此外,营养液配方对水培吊兰新生叶片的生理特性也有显著影响,如本研究中的处理D可以显著提高新生叶片中叶绿素含量,与彭世勇等[18]在紫背天葵水培上的研究结果一致。本研究采用的4种配方均可以显著提高吊兰新生叶片中SOD和POD活性,其中以处理D提高酶活性幅度最大。前人采用NAA处理水培紫背天葵扦插枝,可显著提高萌蘖叶片的SOD活性,但对POD活性影响不显著[19]。因此,在对SOD活性的影响方面两者研究结果一致,但对POD活性影响方面研究结果不同,主要原因可能是由于所用材料及营养液配方不同。

综上所述,本研究将诱导根系形成的植物激素6-BA和NAA加入营养液中,能明显促进新生根系的生长,增加新生根系数量,提高新生根系活力,同时还能明显提高新生叶片数、新叶鲜重、新叶叶绿素含量和SOD与POD活性。因此,该营养液配方在生理方面维护了细胞结构的完整性,保证了细胞正常的新陈代谢,提高了水培吊兰的抗逆能力,从而促进了根系和地上部的生长发育。

参考文献:

[1] 陈连喜,李运成,李 伟.吊兰无土栽培技术[J]安徽农业,2004 (5):8.

[2] 王志雄,何小青.室内空气净化佳卉吊兰[J].吉林农业,2000 (6):15.

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[5] 柴晓芹.无土栽培及其发展趋势[J].甘肃农业科技,1999(1):4-5.

[6] 杨 琳,房剑锋.观叶水培花卉应用现状及前景分析[J].农技服务,2009,26(12):90.

[7] 沃建香,栾惠芳,王国夫.吊兰水培根诱导技术研究[J].安徽农业科学,2012,40(10):5746-5747.

[8] 刘柏炎.不同营养条件对水培吊兰生长的影响实验[J].安徽农学通报,2010,16(2):128-129.

[9] 陈小玲,李冬香,陈清西.我国水培花卉发展现状[J].现代园艺,2011(12):14-16.

[10] 张允伟,陈明辉,赵兰枝,等.不同栽培基质对吊兰气孔参数的影响[J].南方园艺,2009,20(2):12-15.

[11] 邹新群.花卉营养液的配制[J].农村实用技术,2002(1):50.

[12] 陈 莉.家庭水培花卉营养液的配制[J].花木盆景(花卉园艺), 2005(7):24.

[13] 赵世杰,刘华山,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科技出版社,1998.

[14] GISNNOPOLITIS C V,RIES S K. Super oxide dismutase.Ⅰ.Occurrence in higher plasts[J]. Plant Physiol,1977,59:309-314.

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[17] 张鲁归.室内水栽花卉[M].上海:同济大学出版社,1998.

[18] 彭世勇,张 苗,于 鲜,等.水培对紫背天葵扦插苗某些形态和生理特征的影响[J].河南农业科学,2003(1):33-35.

[19] 曾长立.NAA对紫背天葵水培扦插枝生根及萌孽的影响[J].江汉大学学报,2010,38(3):102-105.

(责任编辑 韩 雪)

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