抑制白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類生長(zhǎng)的技術(shù)研究

林 峰，楊振德，韋 園

（1.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測(cè)試中心，江蘇 南京 210037；2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530004）

抑制白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類生長(zhǎng)的技術(shù)研究

林 峰1，楊振德2*，韋 園2

（1.南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析測(cè)試中心，江蘇 南京 210037；2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530004）

通過(guò)在培養(yǎng)液中添加活性炭、戊二醛、高錳酸鉀等進(jìn)行抑藻處理，以尋找抑制白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類生長(zhǎng)的方法。結(jié)果表明：75 mg／L高錳酸鉀＋1 000 mg／L活性炭抑藻效果顯著，該處理可維持水培營(yíng)養(yǎng)液中1個(gè)月不長(zhǎng)藻。這一結(jié)果對(duì)于其他花卉水培抑藻處理具有參考價(jià)值。

白掌；水培；營(yíng)養(yǎng)液；抑制藻類

自從1859～1865年德國(guó)薩克斯（Sachs）和克諾普（Knop）用營(yíng)養(yǎng)液栽培植物并獲成功，稱其為“水培”（Water culture）之后，興起了一場(chǎng)新的“種植革命”。水培花卉栽培在透明花盆中，可達(dá)到根、葉、花共賞的效果。這種栽培方式的植物根系直接生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)液里，在光照條件下，營(yíng)養(yǎng)液易產(chǎn)生一些藻類，從而大大降低花卉的觀賞性。某些藻類在一定的環(huán)境下還會(huì)產(chǎn)生毒素［1］。藻類的大量繁殖會(huì)惡化花卉根系的生長(zhǎng)環(huán)境（營(yíng)養(yǎng)液），從而影響植株的生長(zhǎng)，藻類還會(huì)與水培花卉爭(zhēng)奪養(yǎng)分，降低水中含氧量，導(dǎo)致水培花卉的爛根，最終死亡。

目前主要采用硫酸銅、木炭、活性炭、VT-500菌劑、生物防治等方法抑制水培營(yíng)養(yǎng)液中的藻類［2－6］，但至今沒(méi)有一種方法可以兩全其美，如硫酸銅效果好，但是其本身有顏色，影響根部的觀賞性；VT-500在某些實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)不但沒(méi)有抑藻作用，還有促進(jìn)藻類生長(zhǎng)的作用［3］。水培彩葉草也有抑藻效果，但是其本身需培育，使用起來(lái)不方便［6］。木炭和活性炭抑藻效果好，但單獨(dú)使用會(huì)降低營(yíng)養(yǎng)液的pH值。

白掌（Spathiphyllum floribundum）又名白鶴芋，為天南星科草本植物。其葉態(tài)優(yōu)美，花苞似白帆，是一種理想的室內(nèi)觀賞植物，具有廣闊的市場(chǎng)。但其在水培中同樣遭遇了藻類滋生的問(wèn)題，因此，本試驗(yàn)旨在尋找簡(jiǎn)單有效、性價(jià)比高的解決方法，為確保水培白掌的正常生長(zhǎng)、提高其觀賞價(jià)值提供參考。

1 材料與方法

1.1 白掌的水培

取高8 cm的白掌幼苗植于裝有霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液的透明玻璃缸（直徑12 cm，高18 cm）中進(jìn)行水培生長(zhǎng)，每缸栽種幼苗1株，每缸加入營(yíng)養(yǎng)液500 mL，共60缸。培養(yǎng)30 d幼苗正常生長(zhǎng)后進(jìn)行抑藻處理。

1.2 抑藻處理

用自來(lái)水清洗培養(yǎng)缸及白掌根部，加入營(yíng)養(yǎng)液500 mL，然后在營(yíng)養(yǎng)液中加入不同的抑藻物質(zhì)進(jìn)行抑藻處理。以營(yíng)養(yǎng)液為對(duì)照，共設(shè)13個(gè)處理（見(jiàn)表1），每個(gè)處理重復(fù)3個(gè)。每8 d加1次水，在培養(yǎng)缸外標(biāo)記水位線，以確保每缸的水量與初始的一致。每天觀察記錄，對(duì)于半個(gè)月仍然未長(zhǎng)藻的處理，觀察時(shí)間延續(xù)至1個(gè)月。

表1 水培白掌的不同抑藻處理

1.3 藻類葉綠素含量測(cè)定

取水樣5 mL，用葉綠素提取液（丙酮∶乙醇＝2∶1）定容到20 mL容量瓶中，每個(gè)處理重復(fù)3個(gè)，在黑暗處?kù)o置提取10 h后用分光光度計(jì)法測(cè)定葉綠素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理藻類生長(zhǎng)情況

不同抑藻處理對(duì)水培白掌培養(yǎng)液中藻類生長(zhǎng)的抑制作用明顯不同（見(jiàn)封三，圖1）。對(duì)照處理第6 d培養(yǎng)缸底部出現(xiàn)藻斑，第8 d時(shí)培養(yǎng)缸及白掌根部明顯附著藻類，營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。在第15 d時(shí)藻類已經(jīng)布滿培養(yǎng)缸，營(yíng)養(yǎng)液中也懸濁著大量藻類，白掌根部出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象（見(jiàn)封三，圖1A）。

戊二醛處理組（處理11，12，13號(hào)）隨著處理質(zhì)量濃度的升高，藻類較遲形成。450 mg／L和750 mg／L戊二醛處理分別比對(duì)照晚2 d和6 d出現(xiàn)藻斑，1 050 mg／L的戊二醛則完全抑制藻類的形成。但是戊二醛處理會(huì)引起白掌幼苗根部出現(xiàn)泛黃、爛根現(xiàn)象，這種現(xiàn)象隨著處理質(zhì)量濃度的升高越加嚴(yán)重。450 mg／L和750 mg／L戊二醛處理在15 d均布滿藻類。1 050 mg／L戊二醛處理在試驗(yàn)期間未明顯出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象（如封三，圖1B所示）。

低質(zhì)量濃度（400 mg／L）活性炭處理藻類較遲形成，白掌根部比對(duì)照晚2 d出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象，培養(yǎng)缸無(wú)藻斑出現(xiàn)；但15 d后白掌根部及附近明顯長(zhǎng)藻。高質(zhì)量濃度（1 000 mg／L）活性炭處理在試驗(yàn)期間均未明顯出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象（如封三，圖1C所示）?；钚蕴刻幚黼m然可以為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造類似黑暗的環(huán)境，抑制藻類較遲形成，但是黑色的液體環(huán)境，無(wú)法觀賞到根系的生長(zhǎng)情況，降低了觀賞價(jià)值。

高錳酸鉀處理組（處理6，7，8號(hào)）對(duì)藻類均有抑制作用。45，75，150 mg／L高錳酸鉀處理在第15 d時(shí)營(yíng)養(yǎng)液及培養(yǎng)缸均未出現(xiàn)明顯長(zhǎng)藻現(xiàn)象，營(yíng)養(yǎng)液雖然出現(xiàn)絮狀沉淀，但白掌生長(zhǎng)未受影響（如封三，圖1D所示）。

與高錳酸鉀單獨(dú)處理營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)絮狀沉淀類似，高錳酸鉀和活性炭復(fù)合處理的第1 d營(yíng)養(yǎng)液也出現(xiàn)明顯的絮狀沉淀，但第2 d未觀察到明顯的絮狀沉淀。高錳酸鉀和活性炭復(fù)合處理在試驗(yàn)期間營(yíng)養(yǎng)液未見(jiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象。75 mg／L高錳酸鉀＋400 mg／L活性炭復(fù)合處理在15 d略微出現(xiàn)水體渾濁。75 mg／L高錳酸鉀＋1 000 mg／L活性炭復(fù)合處理白掌根部及盆壁出現(xiàn)黃褐色絮狀沉淀，但白掌均長(zhǎng)勢(shì)良好；該處理可維持水培營(yíng)養(yǎng)液中1個(gè)月不長(zhǎng)藻（如封三，圖1E所示）。

戊二醛＋活性炭復(fù)合處理（處理4、5號(hào)）隨著活性炭質(zhì)量濃度的增加，藻類出現(xiàn)漸少。750 mg／L戊二醛＋400 mg／L活性炭復(fù)合處理的營(yíng)養(yǎng)液8 d時(shí)略微顯黃青色，750 mg／L戊二醛＋1 000 mg／L活性炭復(fù)合處理的營(yíng)養(yǎng)液水體則清澈，此2個(gè)處理號(hào)8 d時(shí)均出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象。750 mg／L戊二醛＋400 mg／L活性炭復(fù)合處理15 d時(shí)白掌根部及培養(yǎng)缸出現(xiàn)黃色絮狀物，培養(yǎng)缸壁有藻斑出現(xiàn)，而750 mg／L戊二醛＋1 000 mg／L活性炭復(fù)合處理則無(wú)長(zhǎng)藻現(xiàn)象（如封三，圖1F所示）。

2.2 不同處理培養(yǎng)液中葉綠素（藻類）含量

通過(guò)測(cè)定不同處理營(yíng)養(yǎng)液中葉綠素的含量可以定量分析不同處理抑制藻類生長(zhǎng)的效果。由圖2可以看出，在單一藥劑處理中，高錳酸鉀處理組（6，7，8號(hào)）和活性炭處理組（9，10號(hào)）的葉綠素含量較低，而戊二醛組（11，12，13號(hào)）的葉綠素含量較高。在2種藥劑的復(fù)合處理中，高錳酸鉀與活性炭的組合（2，3號(hào)）葉綠素含量低于與活性炭的組合（4，5號(hào)）。在所有的處理中，以高錳酸鉀與活性炭的組合處理（3號(hào)）葉綠素含量最低，說(shuō)明3號(hào)處理（高錳酸鉀75 mg／L＋活性炭1 000 mg／L）抑制藻類生長(zhǎng)的效果最佳。

圖2 不同處理水培營(yíng)養(yǎng)液中藻類葉綠素總含量

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）白掌水培營(yíng)養(yǎng)液在沒(méi)有進(jìn)行抑藻處理的情況下第6 d就開(kāi)始出現(xiàn)長(zhǎng)藻現(xiàn)象，第8 d營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)渾濁，培養(yǎng)缸藻斑明顯。因此，如果未經(jīng)抑藻處理，必須7 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液，清洗培養(yǎng)缸，否則藻類繁殖過(guò)快妨礙白掌的生長(zhǎng)，同時(shí)藻類繁殖引起水體渾濁也影響水培白掌根部的觀賞價(jià)值。

（2）高錳酸鉀75 mg／L＋活性炭1 000 mg／L處理抑藻效果顯著，該處理可維持白掌水培營(yíng)養(yǎng)液中1個(gè)月不長(zhǎng)藻。活性炭的強(qiáng)吸附性，除了防藻效果顯著外，對(duì)維持水培營(yíng)養(yǎng)液的清澈也有重要作用。

3.2 討論

本試驗(yàn)中戊二醛具有一定的抑藻作用，但由于戊二醛的毒性，白掌出現(xiàn)不同程度的爛根現(xiàn)象，水培營(yíng)養(yǎng)液變色，不適于白掌水培營(yíng)養(yǎng)液的抑藻。但可以用于水族館的觀賞缸抑藻處理。水族館的觀賞缸中的水草對(duì)戊二醛的抗性較高，且戊二醛較易分解成水和二氧化碳，補(bǔ)充水草生長(zhǎng)的部分碳源，是一種環(huán)保的防藻劑［7］。

采用高錳酸鉀處理水培營(yíng)養(yǎng)液會(huì)產(chǎn)生褐色絮狀物沉淀于培養(yǎng)缸底部，但該絮狀沉淀對(duì)白掌的生長(zhǎng)無(wú)影響。可以考慮在培養(yǎng)缸底部鋪細(xì)沙石的形式掩蓋絮狀沉淀物；此外，利用活性炭較強(qiáng)的吸附特性，也可以除去這種絮狀沉淀物。高錳酸鉀與活性炭的復(fù)合處理，水培營(yíng)養(yǎng)液并未出現(xiàn)單純加高錳酸鉀時(shí)的絮狀沉淀物，水培營(yíng)養(yǎng)液較為清澈。

［1］ 裴海燕，胡文容.藻類及其控制［J］.環(huán)境科普，2001（2）：36-37.

［2］ 趙蘭枝，張?chǎng)R 杰，等.水培中抑制綠藻生長(zhǎng)的方法研究［J］.南方園藝，2011，22（6）：3-5.

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［7］ 章宗涉.淡水浮游生物研究方法［M］.北京：科學(xué)出版社，1991：345-348.

Inhibition of algae growth in Spathiphyllum floribundum hydroponics

LIN Feng1，YANG Zhen-de2*，WEI Yuan2
（1.Advanced Analysis and Testing Center，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China；2.College of Forestry，Guangxi University，Nanning 530004，China）

Activated carbon，glutaraldehyde，potassium permanganate in different concentration were mixed respectively with the nutrient solution in order to find a method for controlling algal growth in Spathiphyllum floribundum hydroponics. Results showed that the treatment of 75 mg／L potassium permanganate＋1 000 mg／L activated carbon had remarkable algal in hibitory effect which could maintain algae－free within a month.This result also has significant reference to the hydroponics of another flowers.

Spathiphyllum floribundum；Hydroponics；Nutrient solution；Algal inhibition

Q949.71.7.2

A

10.3969／j.issn.1001－7380.2014.01.006

1001－7380（2014）01－0024－03

2013-12-23

林 峰（1979－），女，福建莆田人，實(shí)驗(yàn)員，博士，主要研究方向?yàn)橹参锛?xì)胞生物學(xué)與森林保護(hù)。

*通信作者：楊振德（1966－），男，教授，博士，主要研究方向?yàn)橹参锷砼c森林保護(hù)，E－mail：dzyang68＠126.com。