莫遠琪, 羅 鳴, 楊平飛, 楊麗麗, 孔德章, 吳明開
(貴州省農業科學院 農作物品種資源研究所, 貴州 貴陽 550006)
石斛屬是蘭科植物中僅次于石豆蘭屬的第二大屬,全球有1 500~1 600個原生種[1-2],主要分布在熱帶東南亞,在亞熱帶氣候條件地區也有分布。鐵皮石斛是石斛屬中具有珍貴藥用價值的植物之一,市場需求量極大。隨著野生鐵皮石斛遭到毀滅性破壞,人工繁育栽培鐵皮石斛研究成為熱點。鐵皮石斛試管苗移栽是組培苗培養過程中的關鍵環節,它需要從培養室中異養或半自養的環境轉變為全自養的環境,除環境濕度和溫度會對移栽成活率產生重要影響外,使用的基質也會影響其成活率;石斛試管苗的移栽基質有水苔、松樹皮、椰殼、泥炭土、蘭石、鋸木屑等,不同石斛種類適用的移栽基質有所不同[3]。研究蘭科植物常用的幾種栽培基質的理化性質與單一或組合基質移栽鐵皮石斛的生長狀況,為鐵皮石斛繁育提供參考。
蘭石、植金石(日本進口)、泥炭土(德國進口)、水苔、椰殼、松樹皮;鐵皮石斛組培試管苗。
1.2.1 基質物理性質測定 參照蒲勝海[4]的方法,選用體積為100 cm3的環刀作測量工具。容器重量記為W0;將待測基質分別裝進環刀中,基質+容器的重量記為W1;將填滿基質的容器浸泡在500 mL去離子水中,24 h后取出,讓超出容積盛裝范圍的水自由溢出后,容器+水+基質的重量記為W2;瀝干,容器+基質+殘留水分重量記為W3。相關指數計算公式:
容重=(W1-W0)/100
總孔隙度=[(W2-W1)/100]×100%
通氣孔隙度=[(W2-W3)/100]×100%
持水孔隙度=總孔隙度-通氣孔隙度
持水能力=[(W3-W0)/(W1-W0)]×100%
氣水比=通氣孔隙度/持水孔隙度
1.2.2 基質化學性質測定 將植金石、松樹皮、椰殼、水苔、泥炭土、蘭石分別與去離子水、自來水按1∶5的體積比混合,充分攪拌3 min,浸泡24 h和48 h,過濾去固體基質,用TM-03電導率儀(上海儀電科學儀器股份有限公司)及PB-10 pH計[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司]分別測量EC值和pH值。
其中移栽基質僅測定在去離子水中浸泡24 h的pH值及EC值。
1.2.3 不同基質鐵皮石斛移栽成活率與生長狀況 選用常用且經濟實惠的基質松樹皮、蘭石、椰殼按不同體積比混合后,將生長健壯的株高5~6 cm、葉片數為4~6片的鐵皮石斛試管苗移栽在備用的混合基質或者單一基質中,每個處理30盆(花盆內徑10 cm,高9 cm,每盆盛裝基質85%),每盆3株,移栽2個月以后統計移栽成活率、觀察生長狀況。
數據采用SPSS 17.0數據分析軟件進行分析。
由圖1可知,植金石、松樹皮、椰殼、水苔、泥炭土、蘭石使用去離子水浸泡和自來水浸泡,其pH值差異不顯著;各基質浸泡后的pH值蘭石>椰殼>植金石>泥炭土>松樹皮>水苔,差異明顯;各基質的pH值,除椰殼外,其他均隨浸泡時間的延長(從24~48 h)呈一定程度下降。
注:圖中小寫英文字母表示不同處理Duncan’s法檢驗有顯著性差異(P<0.05)。
圖1去離子水與自來水浸泡基質24 h、48 h的pH值和EC值
各基質使用去離子水浸泡的EC值比用自來水浸泡的EC值低,延長浸泡時間,其EC值變化差異不顯著。椰殼的EC值較其他5種基質的EC值高,無論是自來水還是去離子水浸泡,其EC值都高出適宜范圍。
從移栽基質測定結果看(表1),各基質的容重、總孔隙度、持水能力、氣水比、pH值、EC值等理化指標存在顯著差異。
由表1可見,鐵皮石斛移栽2月后的成活率,在水苔、泥炭土、 蘭石∶松樹皮為1∶2、蘭石∶椰殼為1∶1中分別為82.22%、84.45%、85.56%、84.44%;鐵皮石斛長勢,在泥炭土中最佳,其次是蘭石∶松樹皮1∶2。考慮成本問題,泥炭土市場價較其他基質貴,另外使用泥炭土長時間栽培可能會出現燒根現象,故蘭石∶松樹皮1∶2是鐵皮石斛批量移栽基質最佳選擇。

表1 各基質理化性質與鐵皮石斛移栽2個月后的生長情況
注:同列不同小寫字母表示處理基質間差異顯著(P<0.05)。
作物生長對基質的要求除了能夠提供支撐根系外,對水分、養分以及是否能夠自由地進行氣體交換要求也較高。混合基質由結構性質不同的原料組合而成,在水、氣、肥方面相互協調,栽培效果優于單一基質[5]。蘭科植物大多原產于熱帶、亞熱帶地區,該地區基質、水分的pH值在5.2~6.0[6]。EC小于0.37~0.50 mS/cm,幾乎無肥力,在1.30~2.75mS/ cm時,肥力較強[5,7-8]。作物一般在容重0.1~0.8 g/cm3的基質上均可正常生長,最適宜的基質空隙狀態是能同時提供20%的空氣和20%~30%易利用水,總孔隙度一般在54%~96%,氣水比在0.25~0.5為宜[7-8]。基質的化學性質主要反映基質本身提供養分的能力和對外來養分的緩沖能力,EC值影響著養分組成配比及有效態含量,和陽離子交換量作用密切,電導率大,其可溶性鹽含量較高,過高的鹽含量可能會形成反滲透壓,置換出根系中的水分,根系缺水變褐或干枯,從而影響試管苗的生長[9]。故泥炭土中鐵皮石斛生長狀況較好,但不考慮作為長期栽培基質。
試驗的6種單一基質各有優勢,植金石、蘭石持水性透氣性好,但營養成分不高;水苔持水能力、透氣性較好,但容重不足;椰殼保水性好,但EC值過高,對植物根系傷害較大且不利于作物對營養成分的吸收;松樹皮透氣性好但持水性不高;進口泥炭土營養成分及保水能力較高,但價格較為昂貴。將單一基質組合成混合基質,由于自來水本身有較高的電導率,使用自來水浸泡后其EC值比去離子水浸泡后的EC值都高[10],基質經水浸泡后其pH及EC值出現相應變化,可能是因為長時間浸泡后,基質被氧化,溶劑中游離的氫離子增多,故而呈現pH值下降,EC值上升的趨勢,結果與徐新娟[11]和蒲勝海[4]的研究結果相似。