摘 要： 以蝴蝶兰品种‘兄弟女孩’组培苗为试材,采用叶面喷施的方式,研究了不同浓度的多利素肥料对蝴蝶兰幼苗生长状况和生理特性的影响,旨在筛选出最佳的施肥浓度,为其在蝴蝶兰上的合理施用提供参考依据。结果表明:多利素对蝴蝶兰的幼苗生长有促进作用,能有效促进蝴蝶兰的最大叶长、叶宽、叶面积、单叶质量、株鲜质量等增加;明显提高叶绿素含量(Chl)和可溶性蛋白质含量(SP);增加超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等活性;不同程度地影响净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等光合参数。所测指标均值均优于对照,从高到低依次为T4>T3>T2>T1>对照。其中以500倍液的效果最好。该处理下蝴蝶兰的最大叶长、叶宽、叶面积分别较对照高出16.5%、7.2%、94.3%;单叶质量、株鲜质量也较对照增加43.4%、116.6%。同时,Chl、SP比对照增加71.9%、112.9%;SOD、POD活性较对照提高39.9%、47.2%。此外,各处理的Pn、Tr、Gs均值也高于对照,较对照增加122.5%、111.4%、108.3%;而Ci大小则随施肥浓度的升高而下降。综上,多利素可明显改善蝴蝶兰生长和营养状况,提高其酶活性和光合性能,以喷施500倍液的多利素效果最好,该浓度下所测指标的均值均显着高于对照。
关键词： 蝴蝶兰; 多利素; 幼苗; 生长; 生理;
Abstract： Using tissue culture seedlings of Phalaenopsis variety ‘Brothers and Girls' as material,the effects of different concentrations of dolicin fertilizer on the growth and physiological characteristics of Phalaenopsis seedlings were studied by foliar spraying,in order to select the best fertilizer concentration and provide a theoretical basis for its rational application on Phalaenopsis.The results showed that dolicin could obviously improve the growth,nutritional status,enzymatic activity and photosynthetic performance of Phalaenopsis,and the best effect was to spray dolicin 500 times solution.The average values of the indexes measured at this concentration were significantly higher than those of the control.Dolicin promoted the growth of Phalaenopsis seedlings,increased the maximum leaf length,leaf width,leaf area,single leaf weight and plant fresh weight,significantly increased chlorophyll content(Chl),soluble protein content(SP),superoxide dismutase(SOD),peroxidase(POD) and so on.The photosynthetic parameters such as net photosynthetic rate(Pn),transpiration rate(Tr) and stomatal conductance(Gs) were affected in different degrees.The mean values of the indexes measured were better than those of the control,and the order from high to low was treatment 4>treatment 3>treatment 2>treatment 1>control.In treatment 4,the maximum leaf length and width of Phalaenopsis were 16.5%,7.2% and 94.3% higher than that of the control,respectively,and the weight of single leaf and fresh weight of plant were 43.4% and 116.6% higher than that of the control.At the same time,the content of Chl and SP increased by 71.9% and 112.9% compared with the control.The activity of SOD and POD increased by 39.9% and 47.2% compared with the control.In addition,the average values of Pn,Tr and Gs of all treatments were higher than those of the control,which increased by 122.5%,111.4% and 108.3%,while Ci decreased with the increase of fertilizer concentration.The growth and nutritional status of Phalaenopsis could be significantly improved by doxycycline, and its enzyme activity and photosynthetic performance could be improved. The effect of doxycycline spraying 500 times solution was the best, and the mean value of the indexes measured under this concentration was significantly higher than that of the control.
Keyword： Phalaenopsis; dolicin; seedling; growth; physiology;
蝴蝶兰(Phalaenopsis aphrodite)属兰科蝴蝶兰属植物,其花形奇特、花大艳丽、花色多样,近年来深受人们喜爱,具有极高的观赏价值与经济效益[1]。在蝴蝶兰生长发育过程中除充分利用光合作用为自身提供营养外,主要还依赖人为供给获得营养。有研究表明,施用肥料不但能增加植株的生物量,且对叶绿素含量、酶活性、糖类代谢和运输等均有重要影响,进而关乎到植物的光合作用和生长发育[2]。因此,合理施肥是促进蝴蝶兰产量和品质提高的重要因素之一。多利素是一种完全速效的水溶性肥料,主要含有N、P、K,且有螯合态的微量元素,不含氯及其它有害物质,可被作物完全有效的吸收,可以长期连续使用。莎茹[3]、申超[4]、王建章[5]等曾将多利素肥料分别应用于樟子松、牡丹等花木上,表明其对植株的生长有积极作用,但影响效果与不同种类、基质类型、浓度梯度等有关。由于蝴蝶兰为气生根,叶肉质肥大,能吸收和贮藏养分,因此宜选用肥分全面的易溶速效肥料,以更好使肥分均匀分布和快速吸收[6]。叶面喷施是根外追肥的一种重要方式,具有用量少、迅速吸收、利用率高的特点,可改善植株的缺素状况。所以适当喷施叶面肥能较好补充蝴蝶兰肥分,满足植株生长发育的需要[7],而多利素肥料不失为蝴蝶兰肥源的较好选择。现以蝴蝶兰品种‘兄弟女孩’组培苗为试材,采用叶面喷施的方式,研究不同浓度的多利素肥料对蝴蝶兰幼苗生长及生理特性的影响,旨在筛选出最合适的施肥浓度,以期为蝴蝶兰合理施用提供参考依据和实践指导。
1 、材料与方法
1.1、 试验地概况
试验于2017年9月至2018年2月在贵州大学园艺实验室进行。试验采用人工气候培养箱装置。人工气候培养箱设置的湿度为75%RH,温度为25 ℃,光照强度为6级(4 500～6 000 lx),光照时长进行人工控制,每天设置光照时间10 h,与蝴蝶兰的生长规律相适应。对植株进行常规的水分管理。
1.2 、试验材料
供试品种为‘兄弟女孩’,选择生长健壮、大小基本一致的蝴蝶兰1.5寸组培苗作为试验材料;供试肥料为多利素1号(N∶P∶K=20∶20∶20)水溶性肥料。
1.3 、试验方法
肥料设置4个不同的浓度处理,T1:3 000倍液(0.33 g·L-1),T2:2 000倍液(0.5 g·L-1),T3:1 000倍液(1 g·L-1),T4:500倍液(2 g·L-1),以纯水作为对照(CK)。蝴蝶兰栽培基质为水苔,将蝴蝶兰置于人工气候培养箱。每隔5 d 叶面喷施一次肥,每处理重复3次,每个处理30株,肥料溶液现配现用,然后将其均匀喷施在蝴蝶兰的叶片上,直至叶片上有水滴下为止,喷施时间在天气较好的16:00至晚上这一段时间进行为宜[8]。
1.4、 项目测定
每处理分别随机挑选3株长势一致的蝴蝶兰植株作为标记植株,采用数显游标卡尺测量植株最大叶长、叶宽、根长,统计根数,用电子天平称量单叶质量、株鲜质量,叶面积用方格法。
叶绿素含量(Chl)测定采用浸提法[9];可溶性蛋白质含量(SP)测定采用G-250染色法[10];超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用NBT还原法[11];过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[12]。每个处理随机挑选3株用来测定,每处理重复3次。
采用LI-6400/XT便携式光合测量系统测定蝴蝶兰叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及胞间CO2浓度(Ci)。取蝴蝶兰叶片进行测定,每处理重复3次。
1.5、 数据分析
采用Microsoft Excel 2010进行数据计算,采用DPS软件进行方差分析,采用单因素分析各处理差异的显着性水平。
2、 结果与分析
2.1、 不同浓度多利素对蝴蝶兰幼苗生长性状的影响
2.1.1、 不同浓度多利素对蝴蝶兰幼苗最大叶长、叶宽、叶面积、单叶质量的影响
由表1可知,不同浓度多利素对蝴蝶兰幼苗的最大叶长、叶宽、叶面积、单叶质量有一定影响,各指标均值随多利素浓度的升高而增加。以上指标均以T4处理最大,其最大叶长、叶宽、叶面积、单叶质量分别为5.384 cm、3.281 cm、41.995 cm2、1.836 g,较CK增长了16.5%、7.2%、94.3%、43.4%,且均与对照达显着差异。由此说明,喷施一定浓度的多利素有利于蝴蝶兰叶片的增长,施肥浓度越高,4个指标均值就越大,其中以浓度500倍液的效果最好。
表1 不同浓度多利素对蝴蝶兰幼苗生长性状的影响
注:同列小写字母不同表示差异显着(P<0.05),下同。
Note:The different lowercase letters within the same rank mean significantly difference(P<0.05),the same below.
2.1.2、 不同浓度多利素对蝴蝶兰幼苗株鲜质量、根数、根长的影响
从表1可以看出,喷施多利素能增加株鲜质量,促使蝴蝶兰根数、根长的增多。4个处理的株鲜质量和根数变化均随多利素浓度的增加呈上升趋势,说明蝴蝶兰幼苗株鲜质量、根数、根长与施用浓度呈正相关。其中株鲜质量最好的是T4处理为5.616 g,较CK增加了116.6%。根数、根长均以T4处理最好,分别为17条、8.2 cm,较CK增加了88.9%、74.5%。该浓度下3个指标均值均与CK具有显着差异。由此可得,施用多利素有利于蝴蝶兰植株鲜质量增加,促进其根系的生长,以500倍液下的效果最好。
2.2、 不同浓度多利素对蝴蝶兰生理指标的影响
2.2.1、 不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片Chl含量的影响
由表2可知,不同浓度施肥处理对蝴蝶兰叶片Chl含量有着不同程度影响,其含量随着施肥日浓度的增大而增加,其中效果以T4处理最好,为1.047 mg·g-1,较对照高出71.9%,而T3、T2、T1处理则分别比对照增加42.9%、32.7%、20.0%。由方差分析得知,T4、T3、T2处理与CK间差异显着,且T4显着高于其余处理。由此表明,在一定的浓度范围内,施用多利素能够促进蝴蝶兰叶片Chl积累,效果以500倍液的最显着。
2.2.2、 不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片可溶性蛋白质含量的影响
从表2可以看出,喷施多利素能显着提高蝴蝶兰叶片SP含量,且SP含量随多利素浓度的增加呈上升趋势,以T4处理最高,为2.003 mg·g-1,比对照高112.9%,其次是T3处理,较对照高92.7%;T2、T1处理也较对照分别高出53.7%、50.5%。据方差分析,4个处理均与CK有显着差异,T3、T4处理间差异不显着,但均显着高于CK。由此表明,施用多利素有助于蝴蝶兰叶片SP含量的提高,其中在500倍液下的效果最好。
2.2.3 、不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片SOD活性的影响
从表2可以看出,各浓度多利素处理对蝴蝶兰叶片的SOD活性有促进作用。其以T4处理最好,为106.29 U·g-1,较CK高39.9%,其余各处理也较CK有所提高。经方差分析可知,各处理与CK均达到差异显着,但T4、T3处理之间无显着差异,说明了施用多利素肥料能有效的提高蝴蝶兰叶片SOD活性,尤以在500倍液下的效果最好。
2.2.4 、不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片POD活性的影响
由表2可知,经多利素处理后的各组蝴蝶兰叶片的POD活性较对照的要高,T1、T2、T3、T4处理较CK分别高出14.2%、22.8%、27.6%、47.2%,其中,T4处理的POD活性最高,达124.67 U·g-1·min-1。各浓度处理均与对照达到差异显着。由此表明,在蝴蝶兰幼苗期喷施多利素能有效提高蝴蝶兰叶片的POD活性,效果以500倍液的浓度最好。
表2 不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片生理指标的影响
2.3 不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片光合参数的影响
由表3可知,所有施肥处理对蝴蝶兰叶片的Pn、Gs、Tr具有促进作用,且随着浓度的增加,Pn、Gs、Tr呈上升趋势。各处理均以T4最高,Pn达3.224 CO2 μmol·m-2·s-1,比CK高122.5%;Gs为0.025 H2O mol·m-2·s-1,较CK高出108.3%;Tr为0.592 H2O mol·m-2·s-1,较CK高111.4%,且均与CK达显着差异。同等条件下,不同施肥处理对蝴蝶兰叶片Ci的影响则是随着施肥浓度的增加呈下降趋势,且各处理均与CK呈显着差异,以T4处理最低,为142.01 CO2 μmol·mol-1,较CK降低了43.6%。由此说明,施用多利素有利于蝴蝶兰叶片的光合作用,其中在500倍液下的效果最好。
表3 不同浓度多利素对蝴蝶兰叶片光合参数的影响
3 、讨论与结论
目前在蝴蝶兰的施肥管理过程中,国内常采用的是花多多或花无缺水溶性速效肥,或 “花宝一号”。迄今为止,尚鲜见多利素运用于蝴蝶兰生产上的研究。该试验结果表明,施用多利素对蝴蝶兰生长有着积极影响,进一步验证其在蝴蝶兰上施用的可行性。叶长、叶宽、叶面积、单叶质量、株鲜质量等是反映植株生长情况的重要指标,其数值越大,则说明蝴蝶兰植株的生长发育状况越好。该研究数据显示,各施肥处理下各生长性状指标的均值均优于对照,说明多利素能有效促进蝴蝶兰植株生物量的增加,且效果随施肥浓度的提高而增加。其中效果最佳的为500倍多利素液肥。在该浓度下表现出植株叶片肥厚深绿,无孔洞,心叶长得较快等表观特征,而其它处理则是表现长势缓慢,叶片黯淡,甚至有少许孔洞,叶片边缘有少量的黄化,心叶长得较慢等症状。这进一步反映出多利素肥料能间接地增强蝴蝶兰植株的抗逆性。同时也观察到蝴蝶兰整体的生长相对缓慢,短期内看不到明显的增长变化。究其原因是蝴蝶兰为短缩茎植物,它的新陈代谢比较缓慢,在单位时间内,其吸收及散发不多。这一结果与前人研究相一致[5,13,14]。
Chl是叶绿体内的主要色素,其含量高低可以判断植物的光合能力、生长健康状况和观赏品质[15]。杨笑笑等[16]在使用“花宝一号”肥料处理蝴蝶兰后指出,不同施肥水平下蝴蝶兰Chl含量有所不同,与该试验研究结果一致。SP是植物体中重要的渗透调节物质,通过降低细胞渗透势,调节细胞对水分的吸收与利用,进一步保护细胞结构,其含量越高说明植物的适应能力越强。SOD、POD的主要作用为清除植物体内的活性氧,是植物体内的重要细胞保护酶类[17,18],与CAT共同组成了植物的抗氧化防御系统,其活性与植物的抗逆性呈正相关关系。韦泽秀[19]通过研究分析不同水肥水平对黄瓜、番茄的影响,表明当水肥水平较高时,叶片中的SOD、POD活性会增强,净光合速率会增加,叶面积及叶片扩展速率也会增加。该试验中,500倍液下的蝴蝶兰幼苗生长状况明显优于其它浓度及对照的幼苗,其幼苗生长健壮,叶片肥厚,且该浓度下得蝴蝶兰幼苗体内SP含量最高,POD、SOD活性最高,印证了前人的结论。
Chl、Pn含量均存在以下关系:处理T4>T3>T2>T1>CK,在不同浓度肥料下,随着施肥浓度的增大,蝴蝶兰叶片合成Chl能力越强,其叶片Pn含量越高,其中T4处理效果最好,这一结果与熊靓等[20]研究施肥青椒叶片光合特性影响后得出:肥料中所含的营养元素是植物生长及生理代谢的物质基础,是光合酶和叶绿体合成的重要主分,施肥后通过提高Chl合成量和光合酶的数量,提高了植株的Pn含量结论相似。此外,植物的Pn含量也与植物叶片生长的情况有密切关系,在施肥充足的条件下,叶片发育良好,叶面积增大,光能利用率越高,植株的光合作用效率越高,该试验结果进一步印证了这一结论。与此同时,T4处理的Ci最低,Gs、Tr最高,也有效证明了合适的施肥浓度有利于叶片吸收CO2,从而降低Ci,进一步促进气孔的打开,提高Gs、Tr。
该试验研究表明,在500～3 000倍的浓度范围内,施用多利素一号肥料能增加蝴蝶兰幼苗的生物量,各处理的最大叶长、叶宽、叶面积、单叶质量及株鲜质量等指标均值均明显高于对照。此外,蝴蝶兰幼株叶片的Chl含量、SP含量、Pn、Tr、Gs也随着所施用的多利素浓度的增大而增大,且各指标均值均高于对照,而Ci大小则随施用浓度的升高而下降,与施肥浓度呈负相关。其中以500倍液下的多利素浓度效果最好,其蝴蝶兰幼株的叶片生长最良好,体内的生物量积累最多,光合作用最好。总之,多利素是一种高质量水溶性肥,在蝴蝶兰上的施用效果显着,该研究为多利素肥料施用于蝴蝶兰幼苗生产提供了科学的依据。
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