金线莲组培苗无土栽培技术研究
林亮亮
【摘 要】对金线莲组培苗进行无土栽培研究,采用完全随机区组试验设计方法,着重探索两种水培法与传统土培法对金线莲组培苗移植栽培的影响,结果表明:采用营养液为基质进行水培栽培,移植苗生长状况优于土培法,采用循环流动的营养液栽培法效果最佳.初步总结一套适合金线莲组培苗工厂化栽培的技术. 【期刊名称】《福建农业科技》 【年(卷),期】2012(000)011 【总页数】4页(P47-50)
【关键词】金线莲;组织培养;培养基质;工厂化栽培 【作 者】林亮亮
【作者单位】福建农业职业技术学院 350119 【正文语种】中 文
金线莲为兰科开唇兰属植物,是我国民间一种重要的中草药资源,主要用于治疗咯血、支气管炎、肾炎、糖尿病等多种疾病,在闽、台两省应用的历史十分悠久[1-4]。最新研究表明,金线莲含有苷类、黄酮等具有药理活性的化学成分,能增强人体免疫功能,调节内分泌,有较高的保健价值。目前,国内外市场对金线莲的需求量猛增,具有广阔的市场开发与应用前景[5-6]。由于野生金线莲的自然繁殖率较低,加上人为的大量采挖,造成国内的野生金线莲几近枯绝。因此,通过
人工栽培,特别是采用组织培养技术对金线莲进行繁殖,是保护其资源的有效手段[7-9]。
近几年来,尽管金线莲在组织培养、栽培管理等方面技术已日趋成熟,但采用传统土培法进行移植栽培的金线莲,仍普遍存在适应性较差、成活率低、生长周期较长、生产成本较高等问题,了金线莲大规模生产[10-11],而运用水培技术对金线莲组培苗进行栽培,国内外未见报道。本研究着重对两种水培法与传统土培法栽培金线莲组培苗的效果进行分析比较,试验中创新性地采用流动营养液的管理模式对其进行栽培,探索金线莲组培苗移植栽培的最佳方式与栽培技术措施,为今后金线莲工厂化生产提供技术支持与参考。 1 材料与方法 1.1 试验材料
选用茎段粗壮、长势良好、株高在3.0~3.5 cm的金线莲组培苗。 1.2 试验方法
1.2.1 不同栽培方式处理 选择传统人工栽培的土培法与无土培养的水培法对金线莲组培苗进行移植,共设计3种栽培方式:土培法 (A1)作为水培法的对照,使用腐殖土、沙土、有机肥按照1∶1∶1混合而成的基质;水培法分为定期更换营养液(A2)与控制营养液循环流动 (A3)2种不同的方式,以营养液为基质。
1.2.2 不同营养液处理 营养液根据Whiter、MS和Miller培养基中无机营养的配方,分别配制成3种营养液:B1(White)、B2(MS)、B3(Miller),将每种营养液稀释成1/4浓度使用。金线莲一般适宜在偏酸环境中生长,将基质 (营养水)pH值调整到5.4~5.6。
1.2.3 不同栽培容器 土培法 (A1)使用塑料营养钵,直径11.5 cm、高9.0 cm;定期更换营养液水培法 (A2)使用广口玻璃瓶,直径8.0 cm、高9.0 cm;控制营养液循环流动水培法 (A3)使用塑料小水槽,长23.0 cm、宽13.5 cm、高8.0 cm。
1.2.4 试验设计 组培苗栽培采用完全随机区组设计方法 (表1),A1土培法、A2定期更换营养液水培法,每个处理组合30盆 (瓶),每盆 (瓶)种植2株 (其他条件基本相同),分别编号,分成3组进行观察;A3控制营养液循环流动水培法设置9个塑料小水槽,通过简易装置控制,使槽内营养液不断流动与补充,每个水槽种植20株 (条件基本相同),每3个水槽使用1种营养液,分别编号,即为3个重复。观察不同栽培方式、不同营养液对金线莲单株鲜重的影响,分别进行多重比较分析。 表1 不同栽培方式与不同营养液双因素试验配组表栽培方式营养液B1(White) B2(MS) B3(Miller)A1土培 A1B1 A1B2 A1B3 A2水培(定期) A2B1 A2B2 A2B3 A3水培(流动) A3B1 A3B2 A3B3
1.2.5 考察内容与方法 组培苗移栽120 d后,按不同栽培方式分别取出苗,洗干净后混合,然后从中随机取出20株,测量记载其株高、新叶数、最大叶片宽度、单株鲜重等主要性状。 2 移植后的管理 2.1 练苗与移植
金线莲组培苗在移植前先打开瓶塞练苗10 d,有助于组培苗适应外界环境。将苗从培养瓶中取出,洗净附着其上的固体培养基后,再放在多菌灵400倍液中消毒5 min,可避免植株因感染病菌而导致死亡。移植初期,培养盆 (瓶)上加盖塑料薄膜(上面要打些洞),大约7 d除去塑料薄膜,逐渐降低温度。
用土培法栽培的植株应插入基质1~2个节,栽植后淋透水,以后每隔10 d左右用营养液施1次肥,按不同处理组合注入相应的稀释营养液。
水培法按不同处理组合注入相应的稀释营养液,初始水位达2 cm左右。之后,A2每10 d更新1次稀释营养液;A3依照原定水位,用装置控制使稀释营养液不断缓慢循环流动,每10 d更新1次营养水。随着幼苗逐步长高,水位相应提升。 2.2 移植后的管理
组培苗移植后30 d左右,进行叶面追肥,用0.3%尿素 +0.2%磷酸二氢钾溶液轻喷叶面 (气雾法)至滴水为止。之后,根据生长情况,适时进行叶面追肥,大概每隔半个月1次。栽培室内要注意通风透气,调节好温、湿度与光照强度,适宜生长的环境条件:温度 (25±1)℃、湿度75% ~85%、光照强度1 500~2 000 lx。金线莲的茎腐病较为普遍,因此定期用普力克、百菌清等药剂防治,同时防治蜗牛等虫害。 3 结果与分析
3.1 不同处理对组培苗单株鲜重的影响
3.1.1 不同培养条件对金线莲组培苗单株鲜重的影响 栽培过程中,每天观察移植苗的生长情况,为温度、湿度、光照与水肥提供依据。栽植60 d后把苗取出,根部用自来水清洗干净,按每个处理组合次序,进行单株鲜重测量,取20株的平均数制表,进行统计分析。
从表2、表3可以看出9个处理组合对金线莲单株鲜重的影响:单株鲜重最高的处理组合为A3 B2,其平均值达1.477 g;最低的处理组合为A1B3,其平均值为0.783 g,两个处理组合之间相差达0.694 g。
表2 金线莲单株鲜重区组与处理两向表区 组处 理TⅠⅡⅢt A1B10. 0.93 0.85 2.67 A1B2 0.98 0. 0.85 2.72 A1B3 0.81 0.75 0.79 2.35 A2B1 1.25 1.15 1.05 3.45 A2B2 1.34 1.32 1.35 4.01 A2B3 1.05 1.19 1.16 3.40 A3B1 1.49 1.46 1.21 4.16 A3B2 1.47 1.51 1.45 4.43 A3B3 1.44 1.21 1.34 3.99 Tr 10.72 10.41 10.05 31.18
表3 不同栽培方式(A)与不同营养液(B)对金线莲单株鲜重影响两向表3.1.2 不同因素间的方差分析 从表4分析结果可知,处理组合间、A因素间、B因素间的差异均达到极显著水平,互作效应达到显著水平。A因素B因素B1 B2 B Ta 3 A12.67 2.72 2.35 7.74 A2 3.45 4.01 3.40 10.86 A3 4.16 4.43 3.99 12.58 Tb 10.28
11.16 9.74 31.18
表4 不同栽培方式(A)与不同营养液(B)双因素随机区组试验方差分析表变异来源 DF SS MS F F0.05 F0.01 2 0.02 0.01 1.79 3.63 6.23处理组合间 8 1.48 0.19 33.93** 2.59 3. A 2 1.35 0.68 121.43** 3.63 6.23 B 2 0.12 0.06 10.71** 3.63 6.23 A×B 4 0.01 0.0025 0.45* 3.01 4.77误差 16 0.09 0.0056总变异区组间26 1.59
3.1.3 差异显著性测验 由表5的测验结果表明:金线莲组培苗的单株鲜重不同栽培方式处理间均存在极显著差异,其大小顺序为:A3流动营养液水培法>A2定期更换营养液水培法>A1土培法。说明水培法 (A3、A2)优于土培法 (A1);在两种水培法中,采用流动营养液栽培的A3处理优于定期更换营养液的A2处理。 表5 不同栽培方式对金线莲单株鲜重影响多重比较分析(LSR法)栽培方式¯x(g)差异显著性1.40 a A A2 1.21 b B A1 5% 1%A3 0.86 c C
由表6的测验结果表明:在不同营养液之间,B1与B3差异不显著,B2与B1、B3之间差异均达到极显著水平,其大小顺序为B2>B1>B3,说明MS营养液优于White和Miller营养液,差异达到极显著水平。
表6 不同营养液对金线莲单株鲜重影响多重比较分析(LSR法)营养组分¯x(g)差异显著性5% 1%B21.24 a A B1 1.14 b B B31.08 b B 3.2 不同栽培方式对组培苗生长的影响
由表7、图1可知,不同栽培方式对金线莲生长状况产生极大的影响,在图1中,A3的流动营养液栽培模式为金线莲根系生长提供良好的环境与均衡的养分,有利于组培苗生根和地上部生长,表现根数多、根粗壮、植株生长旺盛;而A1为传统土培栽培模式,土壤水分干湿不易控制,易造成根系不发达,是影响金线莲组培苗生长的主要原因之一。不同栽培方式中金线莲苗最终表现为A3优于A2、A1。从表7也可以看出,采用流动营养液栽培模式的A3处理有利于金线莲生长发育,适
合组培苗驯化移栽,其植株生长健壮、叶片较大、生长旺盛,且为墨绿色、有光泽、最大叶片宽可达2.1 cm。由于营养液能不断循环流动,便于水气交流,营养均衡,能促进根部生长,单株平均鲜重高达2.29 g,比传统土培的A1处理重0.37 g,从株高、新叶数、发根数等生物量指标来看,也都明显优于传统土培栽培方式,而且易于进行人工操作管理。
表7 不同栽培方式对金线莲组培苗生长的影响处理 株高(cm)最大叶宽幅(cm)新叶数(叶)发根数(条)单株鲜重(g)生长状况A1 7.7 2.0 4.6 3.4 1.92 植株生长一般A2 8.1 1.9 5.1 4.3 2.16 植株生长较健壮A3 8.0 2.1 5.4 4.8 2.29植株生长健壮,根系粗壮
图1 不同栽培方式对组培苗移植、驯化的影响 3.3 小结与讨论
3.3.1 人工环境优于自然条件 金线莲为中阴性植物,喜弱光、高湿、凉爽的环境,在生长发育过程中对光、温、水、肥、气等环境因子有着严格要求。因此,在组培苗移植过程中,应根据金线莲的生长习性,建立可以控制温度、湿度、光照强度的温室 (或大棚),注意每天进行温、湿度的调节。金线莲的生长适宜温度为 (25±10)℃,高温易导致其死亡。在金线莲的生长季节,光照强度应控制在1 500~2 000 lx,每天光照时间12 h,湿度保持在75%~85%。金线莲人工栽培时间的长短,可根据植株的生长情况和当地气候条件决定,一般需种植5~6个月以上。
在金线莲移植、栽培试验的全过程中,针对上述环境因子的要求,在温室内人工创造条件,通过设施管理来满足金线莲生长的特定要求,使金线莲植株能正常生长发育,这也充分证明了在人工环境下栽培的金线莲生长状况更优于自然环境,这是金线莲组培快繁取得成功的关键所在。
3.3.2 创造有利的栽培条件 金线莲组培苗的移植期,一年中以4月、10月份最理
想,成活率可达90%以上;越夏期温度高,对金线莲生长不利。金线莲系浅根系,且根系不发达,一般生长在3 cm的表土层内,不可能从土壤中获得太多水分,土壤的湿度是决定苗的成活与生长的关键。人工栽培过程中,大面积土培的基质水分不易控制,过湿易导致软腐病等病害发生,对根部发育有不良影响;过干也不利于根系的生长。因此,采用水培方法克服土培的不足,使其根系直接生长在营养液中,与土壤基质栽培相比较,更能为其根系生长提供良好环境与均衡的养分,通过控制营养液不断流动,产生充足的氧气,确保移植苗快速、健壮生长,具有产量高、品质好、易等优点。 4 结论与展望
在栽培试验过程中,考虑到发展的前瞻性,采用营养液为基质进行水培栽培,更易控制光、温、水、肥、气等因子,水培的植株生长状况明显优于土培,采用循环流动的营养液栽培效果更佳。
无土栽培的水培法由于其对营养液的浓度和比例要求不那么严格,可以根据苗情需求,在培养过程中随时调整营养液的配方浓度,及时进行水分与养分的补充,注意在金线莲苗生长的每个阶段按时更换营养水,还可以采取喷雾法 (模拟气雾栽培法)进行叶面追肥。
目前,药草类植物 (包括根系利用型、枝叶收割型、全株利用型)的生产正逐步走向创新,栽培方法正从传统土培法向水培法的转变,甚至可以考虑让植物的根系部分或完全离开基质,使其生长在营养湿雾的环境中,从而克服了土培植物生长较缓慢、水培植物根系不够发达等缺陷,使其更易于人工自动化控制,进行立体栽培,有利于提高温室的空间利用率,使植物产量成倍增长,这也为今后金线莲的工厂化设施栽培提供了理论依据。 参考文献:
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