不同栽培方式對土人參和刺芫荽生長的影響研究

賴敏婷，莫云豹，何春梅，徐明鋒

1.廣東省林業科技推廣總站，廣東廣州 510173；2.廣東省林業科學研究院，廣東廣州510520

土人參（Talinum paniculatum），為土人參科土人參屬植物，別名波世蘭、力參、煮飯花、紫人參、紅參、土高麗參、參草、假人參、櫨蘭，一年生或多年生草本，全株無毛，高30cm～100cm[1]。原產熱帶美洲，中國中部和南部均有栽植，生于陰濕地。土人參味甘、性平，根為滋補強壯藥，有補中益氣、潤肺生津之功效，用于氣虛乏力、體虛自汗、脾虛泄瀉。葉消腫解毒，治疔瘡癤腫[1-2]。土人參富含黃酮類、多糖等活性物質，其葉子、根部也可作為蔬菜食用，起到補血益氣的藥膳作用[3-5]。此外，土人參的提取物還具有抗菌和抗氧化作用，具有較高的食用和藥用價值[4，6-8]。目前土人參的研究主要集中于其藥用價值[1，3]、營養價值[9-10]、化學成分[11-12]、儲藏方式[13-14]、傳統栽培技術[15-19]等方面，但對氣霧培這種新型培養栽培技術應用于土人參方面的研究極少。

刺芫荽（Eryngium foetidum），為傘形科刺芹屬植物，別名刺芹、假芫荽、節節花、野香草、假香荽等，二年生或多年生草本，產于廣東、廣西、貴州、云南等地區，南美東部、中美、安的列斯群島以至亞洲、非洲的熱帶地區也有分布[1]。刺芫荽具有特殊的香味，可作食用香料，味同芫荽[1，20]。刺芫荽還可用于治療感冒寒咳、哮喘、胃氣痛、產后出血、跌打損傷、腸炎腹瀉、消化不良、胸痛、麻疹內陷、氣管炎、急性傳染性肝炎及蛇咬傷等癥[21]。目前刺芫荽的研究主要集中于其藥用食用價值[21]、化學成分[22-25]和傳統栽培[26]等方面，缺少氣霧培等新型栽培方式的研究。

氣霧培是當前世界上前沿的無土栽培技術，它與水培技術相比，可以節省更多的資源與水份及營養液的外排浪費，有效解決水培中水分、空氣、養分供應的矛盾，是一種適合于工廠化立體化高效率栽培的植物培育新方式[27-28]。它將植物的根系懸掛在空中生長，采用霧化噴頭等設施將營養液以霧狀形式間歇性噴到植物根系上，使植物根系置于氣霧環境中，植物直接吸收附著在根系上的霧化營養液顆粒，吸收足夠的氧氣來滿足生長，有效解決根系水氣矛盾，充分發揮植物的增長潛力[27，29-30]。氣霧栽培這種新型的栽培方式，能有效解決傳統土傳病害，減少對土壤的依賴，不受土壤污染、連作障礙、次生鹽漬化等限制，可以更好地利用營養和水分，使得植物在產量和品質方面得到較大提高[30-31]，是未來栽培技術的一個重要發展方向，具有廣闊的應用前景。該研究通過比較土培和氣霧培兩種栽培方式下土人參和刺芫荽的生長狀況差異，為土人參和刺芫荽的栽培技術提供理論支撐和技術指導。

1 試驗地概況

試驗地位于廣東省廣州市天河區的廣東省林業科學研究院苗圃（23°12′N，113°22′E），平均海拔25m，屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫21.7℃，最高月均溫28.4℃，最低月均溫13.3℃。平均年積溫7957℃，無霜期達340d 以上，年均降水量1725cm，年均蒸發量1603.5cm，平均相對濕度79%。年平均日照為1960h，日照率為44%，陰天平均每月達17.3d。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

試驗材料：選取生長期一致且生長狀態指標（植株重、植株高度、根長度、植株基徑等）相似的土人參和刺芫荽實生苗各60 株。

氣霧栽培設備組成：水泵、主機控制器、栽培槽、電磁閥、壓力表、過濾器、輸液管道、霧化噴頭和貯液箱等。栽培架規格為：120cm×60cm×70cm 的長方體。

園式營養液配方為：Ca （NO3）2·4H2O 0.95g·L-1、KNO30.81g ·L-1、MgSO4·7H2O 0.5g ·L-1、NH4H2PO40.155g·L-1。營養液的pH 保持在5.8 左右。

2.2 試驗方法

氣霧栽培方法：將土人參和刺芫荽實生苗定植在霧培架集塑板上的小孔里，每孔間隔13cm，直徑4cm，每孔1 株，再用海綿把孔的空隙填充，并加蓋遮陽網。在土人參、刺芫荽的緩苗期，白天（8：00～18：00）每隔5min 供應營養液50s，夜間（18：00～8：00）每隔30min 供應營養液60s。待植株生長穩定后，每隔20min 供應營養液60s。霧化噴頭流量為1L/min，營養液管道壓力保持在0.2Pa 左右，營養液7d 更換1 次，保持霧化環境潔凈。

土壤栽培方法：將土人參和刺芫荽實生苗按照株行距50cm×50cm 進行定植，并加蓋遮陽網，每株每天定時澆1L 的園式營養液。

2.3 數據采集

霧培苗和土培苗生長穩定后，在開始栽培時和栽培45d 后測定霧培苗和土培苗的株重。

2.4 數據處理

采用Excel 2013 和Statistica 10.0 進行數據整理和作圖分析。

3 結果與分析

3.1 不同栽培方式對土人參的影響

從不同栽培方式對土人參的影響可以看出（圖1），栽培45d 后，土培和氣霧培的株重有顯著差異，氣霧培的平均株重是土培的2.91 倍。因此，氣霧培明顯優于土培。

圖1 不同栽培方式對土人參的影響Fig.1 Effects of different cultivation methods on Talinum paniculatum

3.2 不同栽培方式下土人參的株重變化

從不同栽培方式下土人參的株重變化可以看出（圖2），在土培中（圖2A），栽培45d 后的株重和開始栽培的株重沒有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開始栽培時的1.82 倍，增長了82%，栽培45d 后株重最小值為10.8g，最大值為39.4g；在氣霧培中（圖2B），栽培45d 后的株重和開始栽培的株重有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開始栽培時的10.37 倍，增長了937%，栽培45d 后株重最小值為36.4g，最大值為98.4g。因此，氣霧培的株重增加值明顯遠大于土培的株重增加值。

圖2 不同栽培方式下土人參的株重變化Fig.2 Variation of plant weight of Talinum paniculatum under different cultivation methods

3.3 不同栽培方式對刺芫荽的影響

從不同栽培方式對刺芫荽的影響可以看出（圖3），栽培45d 后，土培和氣霧培的株重有顯著差異，氣霧培的平均株重是土培的3.45 倍。因此，氣霧培明顯優于土培。

圖3 不同栽培方式對刺芫荽的影響Fig.3 Effects of different cultivation methods on Eryngium foetidum

3.4 不同栽培方式下刺芫荽的株重變化

從不同栽培方式下刺芫荽的株重變化可以看出（圖4），在土培中（圖4A），栽培45d 后的株重和開始栽培的株重沒有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開始栽培時的1.75 倍，增長了75%，栽培45d 后株重最小值為4g，最大值為12.8g；在氣霧培中（圖4B），栽培45d 后的株重和開始栽培的株重有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開始栽培時的5.16倍，增長了416%，栽培45d 后株重最小值為10.8g，最大值為45.6g。因此，氣霧培的株重增加值明顯遠大于土培的株重增加值。

圖4 不同栽培方式下刺芫荽的株重變化Fig.4 Variation of plant weight of Eryngium foetidum under different cultivation methods

4 結論與討論

該研究中，氣霧培與土培對土人參株重的影響有顯著性差異，氣霧培的土人參平均株重是土培的2.91 倍。土培在栽培45d 后增長了82%，而氣霧培增長了937%。氣霧培與土培對刺芫荽株重的影響有顯著性差異，氣霧培的平均株重是土培的3.45 倍。土培在栽培45d 后增長了75%，而氣霧培增長了416%。在姚其盛等[32]對辣木的研究中，霧培株重是土培的8.03 倍；凌敏等[33]對藥用植物車前的研究中，霧培的鮮重是土培的3.18 倍；莫云豹等[34]對排香草、碰碰香的研究中，排香草霧培的株重為土培的2.46倍，碰碰香霧培的株重為土培的2.03 倍；艾炎軍等[35]對生菜、番茄的研究中，生菜的霧培鮮重是土培的2.73 倍，番茄的霧培產量是土培的3.41 倍。這些都說明氣霧培對植物的生長有著遠超土培的優勢。

傳統栽培方式中沙培和土培存在根系觀測不便且幼苗在生長過程中受機械阻力的影響；水培存在營養液中溶解氧濃度有限，植物容易出現爛根的現象[27]。氣霧栽培是一種新型的無土栽培技術，它是將植物的根系懸掛在空中生長，氧氣得以最大化供應，營養液經過霧化器的處理后形成霧狀，間歇性均勻的噴灑到植物的根系上，這些優點保證根系吸收足夠的氧氣以供植物利用，從而發揮植物的增長潛力，在產量和品質方面得到較大提高[27，30]。目前，霧培的研究熱點主要集中于營養液配比方面[29，31，36]，通過改進營養液配比，進一步提升植物的增長速度，提高植物藥用成分和營養成分，這也是該研究下一步需要探討的方向。