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        抑制白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類(lèi)生長(zhǎng)的技術(shù)研究

        2014-06-09 14:20:31楊振德
        江蘇林業(yè)科技 2014年1期
        關(guān)鍵詞:生長(zhǎng)

        林 峰,楊振德,韋 園

        (1.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測(cè)試中心,江蘇 南京 210037;2.廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西 南寧 530004)

        抑制白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類(lèi)生長(zhǎng)的技術(shù)研究

        林 峰1,楊振德2*,韋 園2

        (1.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測(cè)試中心,江蘇 南京 210037;2.廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西 南寧 530004)

        通過(guò)在培養(yǎng)液中添加活性炭、戊二醛、高錳酸鉀等進(jìn)行抑藻處理,以尋找抑制白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類(lèi)生長(zhǎng)的方法。結(jié)果表明:75 mg/L高錳酸鉀+1 000 mg/L活性炭抑藻效果顯著,該處理可維持水培營(yíng)養(yǎng)液中1個(gè)月不長(zhǎng)藻。這一結(jié)果對(duì)于其他花卉水培抑藻處理具有參考價(jià)值。

        白掌;水培;營(yíng)養(yǎng)液;抑制藻類(lèi)

        自從1859~1865年德國(guó)薩克斯(Sachs)和克諾普(Knop)用營(yíng)養(yǎng)液栽培植物并獲成功,稱其為“水培”(Water culture)之后,興起了一場(chǎng)新的“種植革命”。水培花卉栽培在透明花盆中,可達(dá)到根、葉、花共賞的效果。這種栽培方式的植物根系直接生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)液里,在光照條件下,營(yíng)養(yǎng)液易產(chǎn)生一些藻類(lèi),從而大大降低花卉的觀賞性。某些藻類(lèi)在一定的環(huán)境下還會(huì)產(chǎn)生毒素[1]。藻類(lèi)的大量繁殖會(huì)惡化花卉根系的生長(zhǎng)環(huán)境(營(yíng)養(yǎng)液),從而影響植株的生長(zhǎng),藻類(lèi)還會(huì)與水培花卉爭(zhēng)奪養(yǎng)分,降低水中含氧量,導(dǎo)致水培花卉的爛根,最終死亡。

        目前主要采用硫酸銅、木炭、活性炭、VT-500菌劑、生物防治等方法抑制水培營(yíng)養(yǎng)液中的藻類(lèi)[2-6],但至今沒(méi)有一種方法可以兩全其美,如硫酸銅效果好,但是其本身有顏色,影響根部的觀賞性;VT-500在某些實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)不但沒(méi)有抑藻作用,還有促進(jìn)藻類(lèi)生長(zhǎng)的作用[3]。水培彩葉草也有抑藻效果,但是其本身需培育,使用起來(lái)不方便[6]。木炭和活性炭抑藻效果好,但單獨(dú)使用會(huì)降低營(yíng)養(yǎng)液的pH值。

        白掌(Spathiphyllum floribundum)又名白鶴芋,為天南星科草本植物。其葉態(tài)優(yōu)美,花苞似白帆,是一種理想的室內(nèi)觀賞植物,具有廣闊的市場(chǎng)。但其在水培中同樣遭遇了藻類(lèi)滋生的問(wèn)題,因此,本試驗(yàn)旨在尋找簡(jiǎn)單有效、性價(jià)比高的解決方法,為確保水培白掌的正常生長(zhǎng)、提高其觀賞價(jià)值提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 白掌的水培

        取高8 cm的白掌幼苗植于裝有霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液的透明玻璃缸(直徑12 cm,高18 cm)中進(jìn)行水培生長(zhǎng),每缸栽種幼苗1株,每缸加入營(yíng)養(yǎng)液500 mL,共60缸。培養(yǎng)30 d幼苗正常生長(zhǎng)后進(jìn)行抑藻處理。

        1.2 抑藻處理

        用自來(lái)水清洗培養(yǎng)缸及白掌根部,加入營(yíng)養(yǎng)液500 mL,然后在營(yíng)養(yǎng)液中加入不同的抑藻物質(zhì)進(jìn)行抑藻處理。以營(yíng)養(yǎng)液為對(duì)照,共設(shè)13個(gè)處理(見(jiàn)表1),每個(gè)處理重復(fù)3個(gè)。每8 d加1次水,在培養(yǎng)缸外標(biāo)記水位線,以確保每缸的水量與初始的一致。每天觀察記錄,對(duì)于半個(gè)月仍然未長(zhǎng)藻的處理,觀察時(shí)間延續(xù)至1個(gè)月。

        表1 水培白掌的不同抑藻處理

        1.3 藻類(lèi)葉綠素含量測(cè)定

        取水樣5 mL,用葉綠素提取液(丙酮∶乙醇=2∶1)定容到20 mL容量瓶中,每個(gè)處理重復(fù)3個(gè),在黑暗處?kù)o置提取10 h后用分光光度計(jì)法測(cè)定葉綠素含量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理藻類(lèi)生長(zhǎng)情況

        不同抑藻處理對(duì)水培白掌培養(yǎng)液中藻類(lèi)生長(zhǎng)的抑制作用明顯不同(見(jiàn)封三,圖1)。對(duì)照處理第6 d培養(yǎng)缸底部出現(xiàn)藻斑,第8 d時(shí)培養(yǎng)缸及白掌根部明顯附著藻類(lèi),營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。在第15 d時(shí)藻類(lèi)已經(jīng)布滿培養(yǎng)缸,營(yíng)養(yǎng)液中也懸濁著大量藻類(lèi),白掌根部出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象(見(jiàn)封三,圖1A)。

        戊二醛處理組(處理11,12,13號(hào))隨著處理質(zhì)量濃度的升高,藻類(lèi)較遲形成。450 mg/L和750 mg/L戊二醛處理分別比對(duì)照晚2 d和6 d出現(xiàn)藻斑,1 050 mg/L的戊二醛則完全抑制藻類(lèi)的形成。但是戊二醛處理會(huì)引起白掌幼苗根部出現(xiàn)泛黃、爛根現(xiàn)象,這種現(xiàn)象隨著處理質(zhì)量濃度的升高越加嚴(yán)重。450 mg/L和750 mg/L戊二醛處理在15 d均布滿藻類(lèi)。1 050 mg/L戊二醛處理在試驗(yàn)期間未明顯出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象(如封三,圖1B所示)。

        低質(zhì)量濃度(400 mg/L)活性炭處理藻類(lèi)較遲形成,白掌根部比對(duì)照晚2 d出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象,培養(yǎng)缸無(wú)藻斑出現(xiàn);但15 d后白掌根部及附近明顯長(zhǎng)藻。高質(zhì)量濃度(1 000 mg/L)活性炭處理在試驗(yàn)期間均未明顯出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象(如封三,圖1C所示)。活性炭處理雖然可以為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造類(lèi)似黑暗的環(huán)境,抑制藻類(lèi)較遲形成,但是黑色的液體環(huán)境,無(wú)法觀賞到根系的生長(zhǎng)情況,降低了觀賞價(jià)值。

        高錳酸鉀處理組(處理6,7,8號(hào))對(duì)藻類(lèi)均有抑制作用。45,75,150 mg/L高錳酸鉀處理在第15 d時(shí)營(yíng)養(yǎng)液及培養(yǎng)缸均未出現(xiàn)明顯長(zhǎng)藻現(xiàn)象,營(yíng)養(yǎng)液雖然出現(xiàn)絮狀沉淀,但白掌生長(zhǎng)未受影響(如封三,圖1D所示)。

        與高錳酸鉀單獨(dú)處理營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)絮狀沉淀類(lèi)似,高錳酸鉀和活性炭復(fù)合處理的第1 d營(yíng)養(yǎng)液也出現(xiàn)明顯的絮狀沉淀,但第2 d未觀察到明顯的絮狀沉淀。高錳酸鉀和活性炭復(fù)合處理在試驗(yàn)期間營(yíng)養(yǎng)液未見(jiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象。75 mg/L高錳酸鉀+400 mg/L活性炭復(fù)合處理在15 d略微出現(xiàn)水體渾濁。75 mg/L高錳酸鉀+1 000 mg/L活性炭復(fù)合處理白掌根部及盆壁出現(xiàn)黃褐色絮狀沉淀,但白掌均長(zhǎng)勢(shì)良好;該處理可維持水培營(yíng)養(yǎng)液中1個(gè)月不長(zhǎng)藻(如封三,圖1E所示)。

        戊二醛+活性炭復(fù)合處理(處理4、5號(hào))隨著活性炭質(zhì)量濃度的增加,藻類(lèi)出現(xiàn)漸少。750 mg/L戊二醛+400 mg/L活性炭復(fù)合處理的營(yíng)養(yǎng)液8 d時(shí)略微顯黃青色,750 mg/L戊二醛+1 000 mg/L活性炭復(fù)合處理的營(yíng)養(yǎng)液水體則清澈,此2個(gè)處理號(hào)8 d時(shí)均出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象。750 mg/L戊二醛+400 mg/L活性炭復(fù)合處理15 d時(shí)白掌根部及培養(yǎng)缸出現(xiàn)黃色絮狀物,培養(yǎng)缸壁有藻斑出現(xiàn),而750 mg/L戊二醛+1 000 mg/L活性炭復(fù)合處理則無(wú)長(zhǎng)藻現(xiàn)象(如封三,圖1F所示)。

        2.2 不同處理培養(yǎng)液中葉綠素(藻類(lèi))含量

        通過(guò)測(cè)定不同處理營(yíng)養(yǎng)液中葉綠素的含量可以定量分析不同處理抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)的效果。由圖2可以看出,在單一藥劑處理中,高錳酸鉀處理組(6,7,8號(hào))和活性炭處理組(9,10號(hào))的葉綠素含量較低,而戊二醛組(11,12,13號(hào))的葉綠素含量較高。在2種藥劑的復(fù)合處理中,高錳酸鉀與活性炭的組合(2,3號(hào))葉綠素含量低于與活性炭的組合(4,5號(hào))。在所有的處理中,以高錳酸鉀與活性炭的組合處理(3號(hào))葉綠素含量最低,說(shuō)明3號(hào)處理(高錳酸鉀75 mg/L+活性炭1 000 mg/L)抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)的效果最佳。

        圖2 不同處理水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類(lèi)葉綠素總含量

        3 結(jié)論與討論

        3.1 結(jié)論

        (1)白掌水培營(yíng)養(yǎng)液在沒(méi)有進(jìn)行抑藻處理的情況下第6 d就開(kāi)始出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象,第8 d營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)渾濁,培養(yǎng)缸藻斑明顯。因此,如果未經(jīng)抑藻處理,必須7 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液,清洗培養(yǎng)缸,否則藻類(lèi)繁殖過(guò)快妨礙白掌的生長(zhǎng),同時(shí)藻類(lèi)繁殖引起水體渾濁也影響水培白掌根部的觀賞價(jià)值。

        (2)高錳酸鉀75 mg/L+活性炭1 000 mg/L處理抑藻效果顯著,該處理可維持白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中1個(gè)月不長(zhǎng)藻?;钚蕴康膹?qiáng)吸附性,除了防藻效果顯著外,對(duì)維持水培營(yíng)養(yǎng)液的清澈也有重要作用。

        3.2 討論

        本試驗(yàn)中戊二醛具有一定的抑藻作用,但由于戊二醛的毒性,白掌出現(xiàn)不同程度的爛根現(xiàn)象,水培營(yíng)養(yǎng)液變色,不適于白掌水培營(yíng)養(yǎng)液的抑藻。但可以用于水族館的觀賞缸抑藻處理。水族館的觀賞缸中的水草對(duì)戊二醛的抗性較高,且戊二醛較易分解成水和二氧化碳,補(bǔ)充水草生長(zhǎng)的部分碳源,是一種環(huán)保的防藻劑[7]。

        采用高錳酸鉀處理水培營(yíng)養(yǎng)液會(huì)產(chǎn)生褐色絮狀物沉淀于培養(yǎng)缸底部,但該絮狀沉淀對(duì)白掌的生長(zhǎng)無(wú)影響??梢钥紤]在培養(yǎng)缸底部鋪細(xì)沙石的形式掩蓋絮狀沉淀物;此外,利用活性炭較強(qiáng)的吸附特性,也可以除去這種絮狀沉淀物。高錳酸鉀與活性炭的復(fù)合處理,水培營(yíng)養(yǎng)液并未出現(xiàn)單純加高錳酸鉀時(shí)的絮狀沉淀物,水培營(yíng)養(yǎng)液較為清澈。

        [1] 裴海燕,胡文容.藻類(lèi)及其控制[J].環(huán)境科普,2001(2):36-37.

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        Inhibition of algae growth in Spathiphyllum floribundum hydroponics

        LIN Feng1,YANG Zhen-de2*,WEI Yuan2
        (1.Advanced Analysis and Testing Center,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;2.College of Forestry,Guangxi University,Nanning 530004,China)

        Activated carbon,glutaraldehyde,potassium permanganate in different concentration were mixed respectively with the nutrient solution in order to find a method for controlling algal growth in Spathiphyllum floribundum hydroponics. Results showed that the treatment of 75 mg/L potassium permanganate+1 000 mg/L activated carbon had remarkable algal in hibitory effect which could maintain algae-free within a month.This result also has significant reference to the hydroponics of another flowers.

        Spathiphyllum floribundum;Hydroponics;Nutrient solution;Algal inhibition

        Q949.71.7.2

        A

        10.3969/j.issn.1001-7380.2014.01.006

        1001-7380(2014)01-0024-03

        2013-12-23

        林 峰(1979-),女,福建莆田人,實(shí)驗(yàn)員,博士,主要研究方向?yàn)橹参锛?xì)胞生物學(xué)與森林保護(hù)。

        *通信作者:楊振德(1966-),男,教授,博士,主要研究方向?yàn)橹参锷砼c森林保護(hù),E-mail:dzyang68@126.com。

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