李卓雨，呂紅桃，伏軒儀，陳瓊英

（1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 528000；2.晉中信息學(xué)院，山西 晉中 030800）

水培培養(yǎng)需要一定的育花知識(shí)，水培的觀賞性價(jià)值高，容易上手，比土培養(yǎng)護(hù)更加方便，觀賞效果更好，外觀簡(jiǎn)潔大方，具有凈化空氣的功效。文章通過試驗(yàn)對(duì)比得出最適合切花月季花水培的營養(yǎng)液濃度，供養(yǎng)花人士參考。

1 研究進(jìn)展

無土栽培技術(shù)隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，水培試驗(yàn)也取得了突出的進(jìn)步。水培試驗(yàn)過程中許多細(xì)節(jié)方面的處理和外部的不可控因素對(duì)試驗(yàn)?zāi)芊袢〉贸晒χ陵P(guān)重要。營養(yǎng)液成分是重要的影響因素之一，缺乏某種促進(jìn)切花月季生長的元素，會(huì)使其不能正常生長，造成發(fā)育不良等現(xiàn)象，表現(xiàn)為花色變黃、根部變黃，甚至影響水培植物成活。每種植物需要營養(yǎng)液中的成分和含量比例不同，不是一成不變的。

黃益鴻等（2010）[1]研究表明，1/2 園試標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液濃度適合白掌生長，1/4 園試標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液濃度適合太陽神生長，與火鶴不同，花葉萬年青受營養(yǎng)液濃度的影響較小。秦麗娟等（2009）[2]研究表明，不同營養(yǎng)液對(duì)火鶴的長勢(shì)、葉綠素含量、葉面積等均有影響。不同水培植物的生長特點(diǎn)不同，所需生長環(huán)境也不同，營養(yǎng)液對(duì)水培植物的影響也不同[3-4]。在低濃度培養(yǎng)液中，火鶴的生長明顯受到抑制，而對(duì)花葉萬年青的生長影響不大，因而花葉萬年青更適用于魚植共養(yǎng)系統(tǒng)[5]。水培方式由于營養(yǎng)和水分供應(yīng)充足均衡、管理方便、植株生長速度快、觀賞品質(zhì)好、不易帶病而深受消費(fèi)者歡迎[6]。研究表明，在適宜的范圍內(nèi)，提高營養(yǎng)液濃度能提高植株葉片的葉綠素含量，促進(jìn)光合作用，改善品質(zhì)[7-8]，并最終提高產(chǎn)量。而過高的營養(yǎng)液濃度會(huì)抑制植株生長，降低根系活力和養(yǎng)分利用效率，并抑制產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善[9-10]。林多等（2007）[11]研究表明，低濃度營養(yǎng)液不利于網(wǎng)紋甜瓜植株生長，而高濃度營養(yǎng)液使植株?duì)I養(yǎng)生長過旺，產(chǎn)量、品質(zhì)變劣。別之龍等（2002）[12]研究表明，提高營養(yǎng)液濃度會(huì)增加植株體內(nèi)硝酸鹽的累積。逆境條件下會(huì)使植物細(xì)胞的膜系統(tǒng)受到傷害，使細(xì)胞膜透性增大，使內(nèi)容物外滲，所以將細(xì)胞膜受損的植物放到蒸餾水中時(shí)電解質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于完好植物放到蒸餾水中的電解質(zhì)含量。細(xì)胞膜受損程度越大，電解質(zhì)越多，細(xì)胞膜相對(duì)透性越大。在電解質(zhì)外滲的同時(shí)伴隨著細(xì)胞內(nèi)可溶性有機(jī)物的分泌，引起外滲液中可溶性糖及糖類化合物等含量的增長。

不同類型的植物水培時(shí)對(duì)不同營養(yǎng)液成分與含量的要求都有特定規(guī)定。所以研究了解植物的最佳營養(yǎng)液濃度對(duì)于培養(yǎng)高效、高質(zhì)的水培植物具有重要指導(dǎo)意義。

2 營養(yǎng)液介紹

營養(yǎng)液是一種新型營養(yǎng)液，是在環(huán)境生物生態(tài)共生技術(shù)、菌根共生原理技術(shù)下經(jīng)過3 道工序發(fā)酵、螯合、物理活化合成的。營養(yǎng)液在無土栽培中起著舉足輕重的作用，不同植物對(duì)于營養(yǎng)液中成分含量的類別和多少需求不同。氮和鉀的含量是區(qū)分營養(yǎng)液的關(guān)鍵。植物營養(yǎng)液內(nèi)一般包含各種植物所需的微量和大量元素，有利于植物吸收生長。營養(yǎng)液一般情況下每7～10 d使用1 次，每次3～5 滴，最好按比例用清水稀釋后向葉片噴施，有利于植物生長發(fā)育。如果施用于土壤則易于被土壤吸收，供給植物根吸收得就少，而且不均衡。

水培植物的營養(yǎng)來源于各種大量元素和微量元素，應(yīng)將切花月季水培生長發(fā)育所需的營養(yǎng)成分及各化合物按園式標(biāo)準(zhǔn)配方營養(yǎng)液配制。營養(yǎng)液是將含有植物生長發(fā)育所必需的各種營養(yǎng)元素和某些微量元素的化合物，按一定比例溶于水所配制而成的溶液。營養(yǎng)液有利于延長養(yǎng)分的有效性。水培生產(chǎn)的成功與否，很大程度上取決了營養(yǎng)液配方和濃度是否合適、營養(yǎng)液管理是否能滿足植物各個(gè)不同生長階段的需求[13]。

3 研究?jī)?nèi)容與方法

3.1 試驗(yàn)材料

薩曼莎切花月季。

3.2 藥品

硫酸鎂MgSO4·4H2O，硫酸銅CuSO4·5H2O，硝酸鈣CaNO3·24H2O，硝酸鉀KNO3，磷酸二氫銨NH4H2PO4，螯合鐵Fe-EDTA，硫酸錳MnSO4·4H2O，硼酸H3BO3，硫酸鋅ZnSO4·4H2O，鉬酸銨（NH4）2MOO4。

3.3 營養(yǎng)液配制過程

配制3 種營養(yǎng)液，A 為園式標(biāo)準(zhǔn)配方濃度，B 為標(biāo)準(zhǔn)液的1/2 倍濃度，C 為標(biāo)準(zhǔn)液的1/4 倍濃度。以E 為清水對(duì)照。配制50 倍高濃度的園式標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液，調(diào)整pH 值為5.5～6.5，使用時(shí)加水稀釋50 倍即為A 溶液，再將A 溶液繼續(xù)稀釋1/2 即為B 溶液，將A 稀釋1/4即為C 溶液。利用電子秤分別稱取硫酸鎂24.650 g、硝酸鉀40.450 g、硝酸鈣47.250 g、硝酸鈣47.250 g、磷酸二氫銨7.650 g、硫酸錳0.1065 g、硼酸0.143 g、硫酸鋅0.011 g、鉬酸銨0.001 g、螯合鐵1 g、硫酸銅0.002 5 g，分別倒入盛有1 L 蒸餾水的大燒杯中并分別攪拌均勻制成D 溶液。吸取6 mL D 溶液到500 mL 的錐形瓶中，并加蒸餾水到300 mL 處即為A 溶液。吸取3 mL D 溶液到500 mL 的錐形瓶中，并加蒸餾水到300 mL 處即為B 溶液。吸取1.5 mL D 溶液到500 mL 的錐形瓶中，并加蒸餾水到300 mL 處即為C 溶液。各溶液中化合物含量見表1。

表1 不同營養(yǎng)液中化合物的含量 單位：mg/L

每種濃度設(shè)置3 次重復(fù)，并作記號(hào)為A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、E1、E2 和E3。

3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將買回來的36 枝月季進(jìn)行裁剪，使其高度、葉片數(shù)量一致。36 枝月季花每瓶插入3 枝，分別插入到錐形瓶A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、E1、E2、E3 中。放到通風(fēng)散光處，每天給葉片噴灑水，每3 d 觀察1次，每5 d 換1 次營養(yǎng)液，每次觀察時(shí)記錄A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、E1、E2、E3 中黃葉片數(shù)。因?yàn)榕囵B(yǎng)時(shí)間較短，葉片變黃只是葉片的邊緣變黃，所以在本次試驗(yàn)中的葉片變黃數(shù)指的是葉片邊緣變黃，同時(shí)記錄新葉片數(shù)、總?cè)~綠素含量、葉綠素a 含量、葉綠素b 含量、細(xì)胞膜相對(duì)透性。

3.5 試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定方法

3.5.1 葉綠素含量測(cè)定

將葉片在蒸餾水中進(jìn)行沖洗。使用電子天平秤稱取2 g 左右的葉片，并用手撕成小塊放到研體中，再往研體中加入少許碳酸鈣和石英砂，用膠頭滴管加入95%的乙醇5 mL 到研體中，將混有酒精的綠葉研磨成勻漿，使用膠頭滴管吸取95%的乙醇15 mL 靜置3～5 min。將漏斗燒杯分別放置到鐵架臺(tái)的相應(yīng)位置，漏斗放置到鐵架圈，調(diào)節(jié)鐵架圈和漏斗高度，將濾紙對(duì)折兩次，用膠頭滴管滴取95%的酒精滴到濾紙上，使其與漏斗黏合，使用玻璃杯將靜置液倒入漏斗中，并使用膠頭滴管吸取95%酒精沖洗研體和研棒，到儀器接近干凈為止，將濾液倒入50 mL 的容量瓶定容。由朗伯比爾定律可知下式。

式中：v 指代提取液體積（mL）；w 指代葉片重量（g）；n 指代稀釋倍數(shù)。

3.5.2 細(xì)胞膜相對(duì)透性測(cè)定

1）將試驗(yàn)中所需要的玻璃儀器用肥皂水清洗，再用蒸餾水清洗，清洗5 次。為了清洗得更干凈，每次清洗都使玻璃儀器口朝下。向洗凈的玻璃儀器中加入去離子水，使用電導(dǎo)儀測(cè)量進(jìn)而檢驗(yàn)清洗是否合格。

2）取樣及處理。將選取的葉片分別放入到烤箱中和試管中，烤箱溫度設(shè)定為40 ℃，試管中的葉片加水作為對(duì)照組。將加熱過后的葉片和對(duì)照組中的葉片取出，用自來水和蒸餾水分別沖洗，拿干凈的紗布或尼龍布擦干凈葉片表面的水分，拿打孔器在葉片上打孔，將圓葉片用鑷子放入10 mL 蒸餾水的試管中，通過以上方法設(shè)置對(duì)照和處理。

3）將裝有圓葉片的試管放入到真空干燥器內(nèi)，使用真空泵抽取氣10 min，使細(xì)胞內(nèi)空氣排出植物體內(nèi)。由于水中的壓強(qiáng)大于植物體內(nèi)，從而使水滲入到植物體內(nèi)?？吹饺~片變成半透明狀時(shí)拿出試管，并在手中晃動(dòng)3 min 左右，持續(xù)25 min 左右。

4）細(xì)胞膜相對(duì)透性測(cè)定。將DDS-307 型電導(dǎo)儀電極插入到外滲液，測(cè)量出細(xì)胞膜相對(duì)透性L1。隨后，將放有圓葉片的試管放入到沸水浴中加熱3～5 min，使葉片組織在高溫的環(huán)境下死去。最后將試管靜置，使其冷卻到室溫后，再將DDS-307 型電導(dǎo)儀電極插入到外滲液中，測(cè)量出細(xì)胞膜相對(duì)透性L2，其他同理。細(xì)胞的完整性可由細(xì)胞膜相對(duì)透性大小表示，見式（6）。

式中：L1 為葉片布局完整時(shí)外滲液細(xì)胞膜相對(duì)透性；L2 為葉片布局破壞后外滲液細(xì)胞膜相對(duì)透性。

4 結(jié)果與分析

4.1 不同濃度營養(yǎng)液對(duì)切花月季葉片數(shù)量的影響

用A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、E1、E2、E3 的5 次記錄求平均值可知，A 到B、B 到C 黃葉片數(shù)量先減少后增多，新葉片數(shù)先增多后減少；B 營養(yǎng)液中黃葉片比E 營養(yǎng)液中少，新葉片多；A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3 與E1、E2、E3 對(duì)比有明顯的差別。B1、B2、B3 更適合月季花的生長，具體見表2、表3。

表2 不同濃度園式營養(yǎng)液對(duì)切花月季新葉片數(shù)量的影響 單位：片

表3 不同濃度園式營養(yǎng)液對(duì)切花月季黃葉片數(shù)量的影響 單位：片

4.2 不同濃度營養(yǎng)液對(duì)切花月季葉綠素含量的影響

用A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、E1、E2、E3 的5 次記錄求平均值可知，A 到B、B 到C 葉綠素a、b 的含量一開始表現(xiàn)為先上升后下降，但葉綠素b 先上升后下降的幅度略小于葉綠素a 含量變化的幅度，所以葉綠素的總含量也表現(xiàn)出一開始上升然后下降。B 營養(yǎng)液中葉綠素的含量高于E 營養(yǎng)液中葉綠素的含量，其中B1、B2、B3 中的含量相對(duì)較高，所以B1、B2、B3 營養(yǎng)液更適合月季花的生長，具體見圖1、圖2、圖3。

圖1 不同濃度園式營養(yǎng)液對(duì)切花月季葉綠素a 的影響

圖2 不同濃度園式營養(yǎng)液對(duì)切花月季葉綠素b 的影響

圖3 不同濃度園式營養(yǎng)液對(duì)切花月季總?cè)~綠素平均含量的影響

4.3 不同濃度營養(yǎng)液對(duì)切花月季細(xì)胞膜相對(duì)透性的影響

用A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、E1、E2、E3 的5 次記錄求平均值可知，A 到B、B 到C 細(xì)胞膜相對(duì)透性數(shù)值A(chǔ) 大于B、B 小于C，具體見圖4。由于細(xì)胞膜相對(duì)透性與細(xì)胞膜的受損程度成正比，說明A 營養(yǎng)液中細(xì)胞膜的受損程度要比B 營養(yǎng)液中細(xì)胞膜的受損程度大，A 營養(yǎng)液中細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的不完整性要大于B 營養(yǎng)液細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的不完整性，B 營養(yǎng)液的細(xì)胞膜受損程度小于E 營養(yǎng)液的受損程度，所以B1、B2、B3 營養(yǎng)液的濃度及元素配比更加適合切花月季的生長發(fā)育。

圖4 不同濃度園式營養(yǎng)液對(duì)切花月季細(xì)胞膜相對(duì)透性的影響

5 結(jié)論

隨著營養(yǎng)液濃度遞減，新葉數(shù)量先增多后減少，舊葉變黃的數(shù)量先減少后增多，并且變黃是從葉子邊緣開始，葉綠素含量先多后少，細(xì)胞膜相對(duì)透性先小后大。隨著營養(yǎng)液中酸堿度的變化，營養(yǎng)液中的含量成分會(huì)出現(xiàn)新的變化。例如在pH 值大于7 時(shí)磷鉀鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為沉淀物，而錳、鐵元素在pH 值大于7 時(shí)溶解度會(huì)有所降低。所以營養(yǎng)液是酸性還是堿性，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、弱酸、弱堿尤為重要。