栽培方式对水生美人蕉生长的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0069

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (28): 57-66.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0069

栽培方式对水生美人蕉生长的影响

高娣(), 刘宪斌(), 周玦玎, 彭鑫鑫, 刘桥刚

玉溪师范学院化学生物与环境学院，云南玉溪 653100

收稿日期:2024-01-22 修回日期:2024-05-18 出版日期:2024-10-05 发布日期:2024-09-29
通讯作者:
刘宪斌，男，1981年出生，河北邯郸人，副教授，博士，主要从事热带/亚热带森林生态系统生态学和植物营养学等方面的研究。通信地址：653100 云南省玉溪市红塔区凤凰路134号玉溪师范学院化学生物与环境学院，E-mail：liuxianbin@yxnu.edu.cn。
作者简介:
高娣，女，2000年出生，云南昭通人，本科在读，研究方向为热带/亚热带森林生态系统土壤碳循环和养分循环、植物营养。通信地址：653100 云南省玉溪市红塔区凤凰路134号玉溪师范学院化学生物与环境学院， E-mail：GaodiYXNU_0504@163.com。
基金资助:
云南省科技厅科技计划项目基础研究计划“全球气候变化背景下云南亚热带常绿阔叶林地表植被多样性维持机制研究”(202301BA070001-087); 云南省教育厅大学生创新创业训练计划项目“无土栽培条件下增加洋甘菊花梗长度的研究”(202111390011)

Impacts of Cultivation Methods on Growth of Canna glauca

GAO Di(), LIU Xianbin(), ZHOU Jueding, PENG Xinxin, LIU Qiaogang

School of Chemistry, Biology and Environment, Yuxi Normal University, Yuxi, Yunnan 653100

Received:2024-01-22 Revised:2024-05-18 Published:2024-10-05 Online:2024-09-29

摘要/Abstract

摘要：

为探讨利用不同栽培方式最大化实现水生美人蕉植株不同功能，以水生美人蕉为栽培对象，以模拟其原位生长环境条件为对照，设置对照、土壤+营养液、土壤+水、基质+营养液、基质+水、营养液和水7种不同栽培方式，采用种子发芽育苗的方式育苗，人工栽培管理6个月，调查植株营养器官（株高、根长、分蘖数、最高分蘖叶片数）生长状况、繁殖器官（花序数、花序观赏期、成熟蒴果数和种子数）生长状况和不同器官生物量（总生物量、地上部器官生物量、地下部器官生物量和繁殖器官生物量）累积分配规律。调查数据显示，上述所有数据在营养液栽培条件下均达到最大/高值，在基质+营养液栽培条件下为次最大/高值，在水栽培条件下均降低/减少到最低/小值，美人蕉植株长势最弱，甚至后期出现茎尖生长点坏死的现象。与对照中的美人蕉植株相比，营养液栽培条件下上述所有调查数据均显著增大/高，而水栽培条件下上述所有调查数据显著降低/减少。研究结果证明，营养液栽培方式既满足了水生美人蕉植株适合水培的自然属性，又提供了总量充足且各组分比例均衡的养分元素，最适合水生美人蕉植株的生长发育，是未来水生美人蕉作为鲜切花和盆花栽培的首选栽培方式。

关键词: 水生美人蕉, Hoagland标准营养液, 混合基质, 营养生长, 生殖生长, 生物量分配, 挺水植物, 水体净化

Abstract:

The paper aims to explore the possibility of maximizing various functions of Canna glauca by different cultivation methods. This study took C. glauca as the research object and simulated a growth environment similar to in situ as the control, established seven different cultivation methods including control, soil+ nutrient solution, soil+ water, substrate+ nutrient solution, substrate+ water, nutrient solution, and water. Seedlings were prepared by seed germination method, and were cultivated and managed artificially for 6 months. Plant vegetative growth (plant height, root length, tiller number, and leaf number of the highest tiller), reproductive growth (inflorescence number, ornamental period of inflorescence, numbers of mature capsule and seed), and the accumulation and allocation patterns of primary production among different plant organs (total plant production, aboveground production, underground production, production of reproductive organs) were investigated. The investigated data showed that all the data mentioned above reached their maximum or highest value with the cultivation method of nutrient solution, respectively reached their secondary maximum or highest value with the cultivation method of substrate + nutrient solution, and all respectively decreased to their minimum or lowest value with the cultivation method of water, in which the growth of C. glauca was the weakest and even the phenomenon of necrosis of growth points at the stem tip occurred in the later experimental stage. The results of data analyses showed that all the investigated data mentioned above increased and reached the significant level with the cultivation method of nutrient solution and decreased and reached the statistically significant level with the cultivation method of water than those in control. This study demonstrates that the cultivation method of nutrient solution not only satisfies the hydroponic nature of C. glauca, but also provides all the sufficient and balanced nutrient elements, which is most suitable for the growth of C. glauca. It is the preferred cultivation method for C. glauca as fresh cut flowers and potted flowers in the future.

Key words: Canna glauca, Hoagland standard nutrient solution, mixed substrates, vegetative growth, reproductive growth, biomass allocation, emergent plant, water purification

高娣, 刘宪斌, 周玦玎, 彭鑫鑫, 刘桥刚. 栽培方式对水生美人蕉生长的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(28): 57-66.

GAO Di, LIU Xianbin, ZHOU Jueding, PENG Xinxin, LIU Qiaogang. Impacts of Cultivation Methods on Growth of Canna glauca[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(28): 57-66.

图/表 6

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序号	栽培方式	实验处理
1	对照	以学校本部校园山顶悠悠湖浅水区美人蕉植株集中分布且长势良好区域湖底0~20 cm淤泥为栽培介质，日常管理浇灌雨水。栽培盆内淤泥深度20 cm。栽培过程中保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量接近其在悠悠湖浅水区自然生长的状态
2	土壤+营养液	以学校本部校园山顶玉溪市城中心植物园原始森林分布中心区域50 cm以下深处原生土为栽培介质，pH 5.3~5.8，土壤有机质含量18.22~24.25 g/kg，土壤微生物量碳含量0.11~0.13 g/kg，土壤微生物量氮含量0.02~0.3 g/kg，土壤全氮含量0.08%~0.09%，土壤全磷含量0.01%~0.02%。栽培盆内土壤深度20 cm，与对照保持一致。利用改良版标准Hoagland营养液浇灌植株，前2个月每4周浇灌1次营养液，中间2个月每2周浇灌1次营养液，后期每周浇灌1次营养液，其余时间视栽培盆内液面减少情况及时浇灌雨水。保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
3	土壤+水	以学校本部校园山顶玉溪市城中心植物园原始森林分布中心区域50 cm以下深处原生土为栽培介质，pH 5.3~5.8，土壤有机质含量18.22~24.25 g/kg，土壤微生物量碳含量0.11~0.13 g/kg，土壤微生物量氮含量0.02~0.3 g/kg，土壤全氮含量0.08%~0.09%，土壤全磷含量0.01%~0.02%。栽培盆内土壤深度20 cm，与对照保持一致。日常管理浇灌雨水，保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
4	基质+营养液	采用混合基质，蛭石、草炭和有机土等体积混合。栽培盆内基质深度20 cm，与对照淤泥深度保持一致。利用改良版标准Hoagland营养液浇灌植株，前2个月每4周浇灌1次营养液，中间2个月每2周浇灌1次营养液，后期每周浇灌1次营养液，其余时间视栽培盆内液面减少情况及时浇灌雨水。保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
5	基质+水	采用混合基质，蛭石、草炭和有机土等体积混合。栽培盆内基质深度20 cm，与对照淤泥深度保持一致。日常管理浇灌雨水，保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
6	营养液	采用定植板和定植杯配合营养液栽培的方式，利用改良版标准Hoagland营养液，栽培盆内营养液深度30 cm，与对照液面高度保持一致。定植板下方和营养液液面中间间隔5 cm，保证空气中尽量多氧气通过营养液液面进入营养液中供植物根系呼吸利用。前2个月每4周更换1次营养液，中间2个月每2周更换1次营养液，后期每周更换1次营养液，其余时间视栽培盆内营养液液面降低情况及时补充雨水
7	水	采用定植板和定植杯配合雨水栽培的方式，栽培盆内雨水深度30 cm，与对照液面高度保持一致。定植板下方和雨水液面中间间隔5 cm，保证空气中尽量多氧气通过雨水液面进入雨水中供植物根系呼吸利用。前2个月每4周更换1次雨水，中间2个月每2周更换1次雨水，后期每周更换1次雨水，其余时间视栽培盆内雨水液面的降低情况及时补充雨水

序号	栽培方式	实验处理
1	对照	以学校本部校园山顶悠悠湖浅水区美人蕉植株集中分布且长势良好区域湖底0~20 cm淤泥为栽培介质，日常管理浇灌雨水。栽培盆内淤泥深度20 cm。栽培过程中保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量接近其在悠悠湖浅水区自然生长的状态
2	土壤+营养液	以学校本部校园山顶玉溪市城中心植物园原始森林分布中心区域50 cm以下深处原生土为栽培介质，pH 5.3~5.8，土壤有机质含量18.22~24.25 g/kg，土壤微生物量碳含量0.11~0.13 g/kg，土壤微生物量氮含量0.02~0.3 g/kg，土壤全氮含量0.08%~0.09%，土壤全磷含量0.01%~0.02%。栽培盆内土壤深度20 cm，与对照保持一致。利用改良版标准Hoagland营养液浇灌植株，前2个月每4周浇灌1次营养液，中间2个月每2周浇灌1次营养液，后期每周浇灌1次营养液，其余时间视栽培盆内液面减少情况及时浇灌雨水。保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
3	土壤+水	以学校本部校园山顶玉溪市城中心植物园原始森林分布中心区域50 cm以下深处原生土为栽培介质，pH 5.3~5.8，土壤有机质含量18.22~24.25 g/kg，土壤微生物量碳含量0.11~0.13 g/kg，土壤微生物量氮含量0.02~0.3 g/kg，土壤全氮含量0.08%~0.09%，土壤全磷含量0.01%~0.02%。栽培盆内土壤深度20 cm，与对照保持一致。日常管理浇灌雨水，保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
4	基质+营养液	采用混合基质，蛭石、草炭和有机土等体积混合。栽培盆内基质深度20 cm，与对照淤泥深度保持一致。利用改良版标准Hoagland营养液浇灌植株，前2个月每4周浇灌1次营养液，中间2个月每2周浇灌1次营养液，后期每周浇灌1次营养液，其余时间视栽培盆内液面减少情况及时浇灌雨水。保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
5	基质+水	采用混合基质，蛭石、草炭和有机土等体积混合。栽培盆内基质深度20 cm，与对照淤泥深度保持一致。日常管理浇灌雨水，保证植株根部一直处于浸水状态，浸水深度10 cm，尽量与对照植株栽培条件保持一致
6	营养液	采用定植板和定植杯配合营养液栽培的方式，利用改良版标准Hoagland营养液，栽培盆内营养液深度30 cm，与对照液面高度保持一致。定植板下方和营养液液面中间间隔5 cm，保证空气中尽量多氧气通过营养液液面进入营养液中供植物根系呼吸利用。前2个月每4周更换1次营养液，中间2个月每2周更换1次营养液，后期每周更换1次营养液，其余时间视栽培盆内营养液液面降低情况及时补充雨水
7	水	采用定植板和定植杯配合雨水栽培的方式，栽培盆内雨水深度30 cm，与对照液面高度保持一致。定植板下方和雨水液面中间间隔5 cm，保证空气中尽量多氧气通过雨水液面进入雨水中供植物根系呼吸利用。前2个月每4周更换1次雨水，中间2个月每2周更换1次雨水，后期每周更换1次雨水，其余时间视栽培盆内雨水液面的降低情况及时补充雨水

项目	对照	土壤+营养液	土壤+水	基质+营养液	基质+水	营养液	水
茎叶生物量/总生物量	51.94±2.16b	50.03±4.27b	35.01±2.56d	49.51±1.64b	35.68±4.17d	42.09±1.65c	56.35±2.01a
繁殖器官生物量/总生物量	13.09±0.24c	15.73±0.75b	12.25±1.52d	12.85±0.74d	9.59±0.71e	17.65±0.13a	11.24±1.13d
地上部生物量/总生物量	65.04±1.91a	65.77±2.03a	47.26±3.08c	62.36±2.38ab	45.27±3.46c	59.74±1.68b	67.60±1.13a
地下部根系生物量/总生物量	34.96±1.71c	33.81±1.96c	52.54±1.39a	37.66±1.79b	56.04±4.02a	40.32±1.06b	33.59±1.93c
营养器官生物量/总生物量	86.91±0.24ab	84.27±0.75b	87.75±1.52a	87.15±0.74a	90.41±0.71a	82.35±0.13c	88.76±1.13a

项目	对照	土壤+营养液	土壤+水	基质+营养液	基质+水	营养液	水
茎叶生物量/总生物量	51.94±2.16b	50.03±4.27b	35.01±2.56d	49.51±1.64b	35.68±4.17d	42.09±1.65c	56.35±2.01a
繁殖器官生物量/总生物量	13.09±0.24c	15.73±0.75b	12.25±1.52d	12.85±0.74d	9.59±0.71e	17.65±0.13a	11.24±1.13d
地上部生物量/总生物量	65.04±1.91a	65.77±2.03a	47.26±3.08c	62.36±2.38ab	45.27±3.46c	59.74±1.68b	67.60±1.13a
地下部根系生物量/总生物量	34.96±1.71c	33.81±1.96c	52.54±1.39a	37.66±1.79b	56.04±4.02a	40.32±1.06b	33.59±1.93c
营养器官生物量/总生物量	86.91±0.24ab	84.27±0.75b	87.75±1.52a	87.15±0.74a	90.41±0.71a	82.35±0.13c	88.76±1.13a

项目		土壤+营养液	土壤+水	基质+营养液	基质+水	营养液	水
营养器官	株高	0.085	0.002	0.006	0.091	0.001	<0.000
	根长	0.103	0.006	0.050	0.011	0.004	<0.000
	分蘖数	0.357	0.391	0.023	0.656	0.002	0.019
	最高分蘖叶片数	0.573	0.288	0.288	0.288	0.045	0.003
繁殖器官	花序数	0.656	0.044	0.391	0.046	0.015	0.019
	花序观赏期	0.989	0.046	0.423	0.300	0.044	0.032
	成熟蒴果数	0.617	0.002	0.024	0.009	0.004	<0.000
	成熟种子数	0.222	0.001	0.041	0.043	0.002	<0.000
生物量	总生物量	0.049	<0.000	0.038	0.001	0.001	<0.000
	地上部生物量	0.147	<0.000	0.047	<0.000	0.001	<0.000
	地下部生物量	0.043	0.001	0.022	0.002	0.001	<0.000
	繁殖器官生物量	0.715	0.001	0.047	0.001	<0.000	<0.000

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Impacts of Cultivation Methods on Growth of Canna glauca

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