基于人工培養(yǎng)的浮萍快速無性繁殖營養(yǎng)條件研究

高曉鈺 曹特 倪樂意 張霄林 丑慶川

(1.中國科學(xué)院水生生物研究所淡水生態(tài)和生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430072;2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

近年來,隨著全球能源物質(zhì)和高蛋白動(dòng)物飼料短缺,傳統(tǒng)的農(nóng)作物如小麥、玉米等帶來碳水化合物的同時(shí)也增加了對(duì)糧食耕地的競(jìng)爭(zhēng)[1],科研人員正在尋求一種替代、可再生、更持續(xù)的能源物質(zhì)和優(yōu)質(zhì)飼料[1,2]。因此,探索新型非食品原料以促進(jìn)可持續(xù)生物能源生產(chǎn)及飼料開發(fā)成為一種新的趨勢(shì)[3—5,6]。研究發(fā)現(xiàn),浮萍科(Lemnaceae)植物具有快速吸收水體氮磷、可耐受多種不同污染物[7,8]等優(yōu)勢(shì),并含有豐富的淀粉和蛋白質(zhì),且年生物質(zhì)產(chǎn)量遠(yuǎn)高于玉米、小麥和大麥等大多數(shù)淀粉作物[4,9]。因此,利用浮萍的快速生長特性吸收富營養(yǎng)水體中的營養(yǎng)物質(zhì),并將其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的植物生物質(zhì)能源[10],必將是今后浮萍資源化開發(fā)利用的主要發(fā)展方向。

浮萍科植物(Lemnaceae),通常簡(jiǎn)稱浮萍,是世界上最小的水生被子植物[11,12],在全球各地均有分布,它們大多漂浮生長在水流相對(duì)平緩的湖泊、河灣和池塘等水面上。浮萍亞科共有青萍(Lemna)、紫萍(Spirodela)、少根紫萍(Landoltia)、無根萍(Wolffia)和扁無根萍(Woffiella)5個(gè)屬,共37種[13,14]。各個(gè)屬之間大體上可以通過根的數(shù)目和葉的形狀進(jìn)行區(qū)分。浮萍科主要的繁殖方式是無性繁殖,即母體通過發(fā)芽產(chǎn)生子葉狀體[5,15],在氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)充足的前提下,浮萍近乎以指數(shù)級(jí)繁殖速率增長,但倍增時(shí)間因品種和生長環(huán)境而異[5],且隨著種群密度的增大繁殖速率逐漸降低。浮萍通過吸收其生長環(huán)境中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)無性繁殖,目前國內(nèi)外關(guān)于浮萍生長規(guī)律的研究中,因培養(yǎng)基種類和氮磷的存在形式及比例不同,導(dǎo)致浮萍的生長存在差異[16],而優(yōu)化浮萍人工培養(yǎng)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)收獲最大生物量,進(jìn)而用于污染水體修復(fù)和生物質(zhì)能源資源化利用等十分重要?；诖?本研究選取了水生植物培養(yǎng)常用的Hoagland和Hunter兩種培養(yǎng)基,于室內(nèi)進(jìn)行浮萍無性繁殖人工培養(yǎng),以期選擇出最適合浮萍生長繁殖的培養(yǎng)條件,從而為浮萍可持續(xù)再生的資源化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 種質(zhì)資源采集

本研究所用S.polyrrhiza和L.minor于2019年5月采自武漢東湖(N 30°32′,E 114°21′)。主要通過葉的形狀、顏色和根的數(shù)目進(jìn)行區(qū)分,L.minor葉片正反面皆為綠色、葉膜質(zhì)和單根,而S.polyrrhiza葉片正面紫色、反面綠色、葉革質(zhì)和多根(圖1)。采集后用流動(dòng)自來水沖洗掉浮萍上的碎屑和小型無脊椎動(dòng)物等殘留物[17]。隨后將浮萍置于實(shí)驗(yàn)室可接受自然光照射的水箱中生長1周,待其適應(yīng)后開始人工培養(yǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究通過配制人工培養(yǎng)液來模擬富含無機(jī)氮磷的水體,探究S.polyrrhiza和L.minor在不同濃度培養(yǎng)液中種群生物量和葉狀體數(shù)的生長變化,初步確定浮萍生長的最適培養(yǎng)條件。

根據(jù)已有的研究[18—20],本研究選用Hoagland(表1)和Hunter(表2)兩種培養(yǎng)基[19,20],分別設(shè)置原液、稀釋5倍和稀釋10倍3個(gè)濃度梯度,每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)。選取長勢(shì)良好、生長健壯的S.polyrrhiza和L.minor各5株放入培養(yǎng)皿(直徑9 cm,高1.5 cm)內(nèi),液面高度為培養(yǎng)皿高度的2/3。由于培養(yǎng)液會(huì)自然蒸發(fā),故每天補(bǔ)充蒸餾水到培養(yǎng)皿高度的2/3,每隔2天更換新鮮培養(yǎng)液,從而保證培養(yǎng)液中各個(gè)組分濃度穩(wěn)定和防止藻類、菌類滋生。每次更換培養(yǎng)液的同時(shí)將浮萍在濾紙上靜置5min吸干表面水分,稱量鮮重并逐個(gè)測(cè)定葉狀體數(shù)[21]。人工培養(yǎng)所用培養(yǎng)箱為智能型人工氣候箱(MGC-350HP型),光照設(shè)定為二級(jí),光照強(qiáng)度為8000—10000 lx[22],晝夜溫度分別為(25±1)℃和(17±1)℃,光暗時(shí)間比16h∶8h[19]。由于S.polyrrhiza葉狀體在13d以后出現(xiàn)肉眼可見的黃化,有的個(gè)體甚至死亡,故停止浮萍的培養(yǎng),培養(yǎng)期為13d。

表1 Hoagland培養(yǎng)基及稀釋后的濃度配方Tab.1 The formula of Hoagland medium and diluted concentrations

表2 Hunter培養(yǎng)基及稀釋后的濃度配方Tab.2 The formula of Hunter medium and diluted concentrations

1.3 生長指標(biāo)的測(cè)定

鮮重(Fresh Weight,FW)在培養(yǎng)期內(nèi),每隔2d測(cè)定浮萍的鮮重。利用漏斗網(wǎng)從培養(yǎng)皿內(nèi)撈取聚集在一起的浮萍,濾去水分(無水滴出現(xiàn)),將待測(cè)浮萍平鋪放置在事先鋪好的吸水濾紙上,靜置5min吸干表面吸附的水分,用電子天平(METTLER TOLEDO,精度為0.0001 g)對(duì)培養(yǎng)皿內(nèi)的浮萍進(jìn)行稱重記錄,鮮重測(cè)量完成后立即將浮萍放入更換好的新培養(yǎng)液中繼續(xù)生長[19,21]。

葉狀體(Frond)浮萍葉片組織結(jié)構(gòu)高度退化,其葉通常被稱為“葉狀體”(Frond),是一些具有最小分化組織的集合體。成熟的株體從葉狀體邊緣分生新芽孢,母體脫離后形成新的葉狀體分株,數(shù)代相連。每隔2d更換新鮮培養(yǎng)液的同時(shí),將待測(cè)的浮萍放在電子顯微鏡下方,進(jìn)行逐株葉狀體計(jì)數(shù)。

種群生長參數(shù)根據(jù)公式(1)和(2)分別計(jì)算浮萍種群鮮重、葉狀體數(shù)的相對(duì)增長率(RGR)和倍增時(shí)間T[23,24]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

首先,通過繪制浮萍培養(yǎng)期內(nèi)鮮重、葉狀體數(shù)變化趨勢(shì)圖,以觀察出不同浮萍品種和培養(yǎng)條件下的生長差異;再利用公式(1)和(2)進(jìn)行種群生長指標(biāo)(鮮重和葉狀體)RGR和倍增時(shí)間的計(jì)算,從而比較出兩種浮萍在不同培養(yǎng)水平下無性繁殖的具體差異;其次,采用雙因素方差分析探究S.polyrrhiza和L.minor在不同培養(yǎng)液中生物量和葉狀體數(shù)變化是否具有顯著性差異(P＜0.01),并運(yùn)用多重比較(LSD)探究?jī)深惻囵B(yǎng)基的不同濃度水平間是否具有顯著性差異(P＜0.05)。最后,計(jì)算浮萍的鮮重葉狀體生長比,比較浮萍在不同培養(yǎng)基營養(yǎng)水平下的繁殖策略。所有統(tǒng)計(jì)分析和圖表繪制均使用IBM SPSS 22和Origin 2017軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 浮萍種群鮮重變化趨勢(shì)

S.polyrrhiza和L.minor在Hoagland和Hunter培養(yǎng)基中培養(yǎng)13d后,鮮重的變化趨勢(shì)存在顯著差異(圖2)。S.polyrrhiza的鮮重在Hunter培養(yǎng)基各濃度下的增長率高于Hoagland培養(yǎng)基(圖2a)。S.polyrrhiza種群鮮重在Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液中起始階段均呈增長趨勢(shì),所達(dá)最高增長率分別為14.8%、33.8%和75.5%,培養(yǎng)到8d后鮮重均逐漸下降,種群個(gè)體在表觀上呈現(xiàn)黃化,繼而死亡;而在Hunter 培養(yǎng)液各水平中,S.polyrrhiza鮮重在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)始終呈增長趨勢(shì),Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液的增長率分別達(dá)到318.1%、272.1%和171.2%。

S.polyrrhiza在Hunter培養(yǎng)水平下的鮮重RGR值高于Hoagland各培養(yǎng)水平(表3),即在Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液中S.polyrrhiza鮮重的相對(duì)增長率RGR分別為-0.01、0.02和0.03,而在Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液中RGR為0.08、0.10和0.11,而在相同的培養(yǎng)時(shí)間內(nèi),RGR越大,種群增長越快,RGR為負(fù)值表明植株已受毒害并逐漸死亡,說明S.polyrrhiza在Hoagland原液中種群逐漸死亡,而在Hunter培養(yǎng)液中種群鮮重增長較快。從種群增長倍數(shù)和倍增時(shí)間可看出,S.polyrrhiza在1/5 Hoagland培養(yǎng)液中,最好的生長表現(xiàn)為20d內(nèi)倍增數(shù)為1.60,而Hunter培養(yǎng)液中6d倍增數(shù)即達(dá)到4.20。因此,Hunter培養(yǎng)液較Hoagland培養(yǎng)液更有利于S.polyrrhiza的生長。

表3 不同培養(yǎng)條件下紫萍種群鮮重變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.3 Fresh weight variation of S.polyrrhiza population under different nutritional conditions (mean±SD)

同樣,L.minor鮮重在Hunter各培養(yǎng)水平下增長率高于Hoagland各水平(圖2b)。L.minor種群鮮重在Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液的起始增長階段達(dá)最高增長率分別為37.3%、95.2%和167.5%,而在8d后鮮重卻逐漸下降;但在Hunter 培養(yǎng)液各水平中,L.minor鮮重培養(yǎng)期間內(nèi)一直增長,Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液的增長率分別達(dá)到895.2%、469.1%和396.3%。

圖2 紫萍和青萍在不同培養(yǎng)條件下的鮮重變化Fig.2 Variation of fresh weights of L.minor (a) and S.polyrrhiza(b) under different nutritional conditions

L.minor鮮重RGR在Hoagland 培養(yǎng)液3種培養(yǎng)水平下分別為-0.03、0.02和0.07,而在3種Hunter培養(yǎng)液中的RGR分別為0.12、0.13和0.18(表4),說明L.minor在Hoagland原液中逐漸死亡,而在Hunter培養(yǎng)液中鮮重生長較好。從種群增長倍數(shù)和倍增時(shí)間來看,L.minor在1/5 Hoagland培養(yǎng)液中,最好的生長表現(xiàn)為10d內(nèi)倍增數(shù)為2.5;在Hunter原液培養(yǎng)基中第4天倍增數(shù)即達(dá)到9.90。結(jié)果表明Hunter各培養(yǎng)液較Hoagland培養(yǎng)液同樣更有利于L.minor的生長。

表4 不同培養(yǎng)條件下青萍種群鮮重變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.4 Fresh weight variation of L.minor population under different nutritional conditions (mean±SD)

雙因素方差分析表明(表5,P＜0.01)培養(yǎng)基類型及其營養(yǎng)水平所占的方差變異百分比較高為83.3%,物種所占方差變異百分比為3.7%,而物種和培養(yǎng)基交互作用所占方差變異百分比為6.5%,這說明浮萍品種和培養(yǎng)基類型對(duì)鮮重相對(duì)增長率具有極顯著的影響,兩者之間的交互作用影響也較為顯著。在兩類培養(yǎng)基的不同營養(yǎng)水平下L.minor的總體鮮重增長趨勢(shì)高于S.polyrrhiza(圖3);LSD多重比較表明Hunter培養(yǎng)液的3種培養(yǎng)條件和Hoagland培養(yǎng)液的3種培養(yǎng)條件具有顯著性差異,其中Hunter原液的營養(yǎng)環(huán)境對(duì)于兩種浮萍鮮重RGR更為有利(圖3)。

圖3 青萍和紫萍鮮重RGR在不同培養(yǎng)條件下的多重比較Fig.3 Multiple comparison of fresh weight RGR of L.minor and S.polyrrhiza under different nutritional conditions

表5 青萍和紫萍鮮重相對(duì)增長率、葉狀體數(shù)相對(duì)增長率雙因素方差分析Tab.5 Two-factor analysis of variance of the RGR of fresh weight and frond number of L.minor and S.polyrrhiza

2.2 浮萍種群葉狀體數(shù)變化趨勢(shì)

S.polyrrhiza和L.minor在Hoagland和Hunter培養(yǎng)基中培養(yǎng)13d后,葉狀體數(shù)存在類似鮮重的變化趨勢(shì)(圖4)。S.polyrrhiza的葉狀體在Hunter培養(yǎng)基各濃度下增長率高于Hoagland培養(yǎng)基(圖4a)。S.polyrrhiza種群葉狀體數(shù)在Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液中起始增長階段達(dá)到的增長率分別為60.0%、59.2%和113.8%。7—8d后,種群葉狀體呈現(xiàn)明顯的黃化,葉狀體無性繁殖速率下降,葉片出現(xiàn)死亡;而在Hunter各培養(yǎng)水平下呈持續(xù)增長趨勢(shì),Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液的增長率分別達(dá)到484.7%、440.2%和300.1%,均表現(xiàn)數(shù)量上的翻倍。

葉狀體相對(duì)增長率RGR值表明,S.polyrrhiza在Hunter培養(yǎng)水平下的葉狀體RGR值同樣高于Hoagland各培養(yǎng)水平(表6)。Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液中葉狀體數(shù)RGR分別為0.03、0.04和0.06,1/10Hoagland培養(yǎng)液在6d后才開始翻倍;而Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液中的RGR分別為0.11、0.13和0.14,原液中葉狀體數(shù)量在1—2d后即開始翻倍增長。這表明在相同培養(yǎng)期內(nèi),S.polyrrhiza葉狀體數(shù)的變化具有與鮮重類似的生長規(guī)律,即Hunter培養(yǎng)液更適合S.polyrrhiza葉狀體的生長。

表6 不同培養(yǎng)條件下紫萍種群葉狀體變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.6 Variation of fronds of S. polyrrhiza population under different nutritional conditions (mean±SD)

L.minor種群葉狀體在Hunter各濃度下增長率也高于Hoagland(圖4b)。其在Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液中葉狀體繁殖數(shù)所達(dá)最高增長率分別為256.5%、242.3%和238.8%;而在Hunter各培養(yǎng)水平下呈持續(xù)增長趨勢(shì),Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液的增長率分別達(dá)到1102.8%、753.8%和740.2%,顯著高于Hoagland培養(yǎng)基葉狀體的增殖率。

圖4 青萍和紫萍在不同培養(yǎng)條件下的葉狀體數(shù)變化Fig.4 Variation of the number of fronds of (b) and (a) under different nutritional conditions

葉狀體相對(duì)增長率RGR值表明,L.minor在Hunter培養(yǎng)水平下的葉狀體RGR值高于Hoagland各培養(yǎng)水平(表7)。Hoagland原液、1/5 Hoagland和1/10 Hoagland培養(yǎng)液中葉狀體數(shù)RGR值分別為0.06、0.04和0.06,而Hunter原液、1/5 Hunter和1/10 Hunter培養(yǎng)液中RGR值分別為0.16、0.17和0.19。從葉狀體增長倍數(shù)和倍增時(shí)間可看出,L.minor的葉狀體數(shù)在1/10 Hoagland培養(yǎng)液中,12d培養(yǎng)期的增長倍數(shù)為2.10,而在Hunter原液中,葉狀體數(shù)在第4d增長倍數(shù)即達(dá)到12.00,表明L.minor葉狀體在Hunter中生長更好。

表7 不同培養(yǎng)條件下青萍種群葉狀體變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.7 Variation of fronds of L.minor population under different nutritional conditions (mean±SD)

雙因素方差分析結(jié)果表明(表5,P＜0.01),培養(yǎng)基類型及其營養(yǎng)水平所占的方差變異百分比為81.1%,物種所占方差變異百分比為5.5%,而物種和培養(yǎng)基之間的交互作用影響不顯著,說明培養(yǎng)基類型及其營養(yǎng)水平和浮萍品種對(duì)葉狀體的增長具有極顯著的影響。進(jìn)一步做6種培養(yǎng)水平的多重比較(LSD)表明兩種浮萍葉狀體數(shù)增殖在Hoagland培養(yǎng)液3種培養(yǎng)條件下無顯著差異,而在3種Hunter培養(yǎng)液條件下具有顯著差異的,其中L.minor的葉狀體在培養(yǎng)期內(nèi)的相對(duì)增長率要高于S.polyrrhiza,在Hunter原液中達(dá)到最大(圖5)。

圖5 青萍和紫萍葉狀體RGR在不同培養(yǎng)條件下的多重比較Fig.5 Multiple comparison of frond number RGR of L.minor and S.polyrrhiza under different nutritional conditions

2.3 浮萍的繁殖策略

兩種浮萍在不同類型培養(yǎng)基及其營養(yǎng)水平下,對(duì)鮮重和葉狀體的資源分配策略不同。在培養(yǎng)期內(nèi),紫萍分別在Hoagland培養(yǎng)基原液、稀釋1/5和1/10的3種營養(yǎng)水平下,其鮮重比葉狀體數(shù)的比值均呈下降趨勢(shì),且1/5 Hoagland和1/10 Hoagland營養(yǎng)液中紫萍葉狀體分株數(shù)增加更快(圖6a),表明為了適應(yīng)生長環(huán)境中占主導(dǎo)因素的氮磷等營養(yǎng)水平變化,紫萍種群擴(kuò)大種的適合度,優(yōu)先選擇繁衍后代,增大對(duì)葉狀體分株數(shù)的投資,使得葉狀體數(shù)目增加的速度快于鮮重,從而導(dǎo)致鮮重和葉狀體二者的比值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。紫萍在Hunter培養(yǎng)基及其不同氮磷營養(yǎng)水平下生長時(shí),其中Hunter原液的紫萍葉狀體分株速率要快于1/5 Hunter和1/10 Hunter,說明在Hunter氮濃度較高的環(huán)境下,誘導(dǎo)了紫萍快速繁殖子代來提高種群的存活力和適合度。

同樣,青萍種群的生活史也表現(xiàn)出相似的規(guī)律(圖6b)。在培養(yǎng)期內(nèi),青萍在Hoagland培養(yǎng)基原液、稀釋1/5和1/10的3種營養(yǎng)水平下生長,其中Hoagland原液的氮磷等營養(yǎng)濃度對(duì)于青萍種群的脅迫力最大,致使子代葉狀體繁殖速率最快即鮮重葉狀體比值最低,達(dá)到延續(xù)種群生存的目的。而在1/10 Hoagland營養(yǎng)液中,由于營養(yǎng)的稀釋,誘導(dǎo)青萍種群以母體生長為主,進(jìn)而鮮重增加快于葉狀體的繁殖速率。青萍在Hunter培養(yǎng)基及其不同氮磷營養(yǎng)水平下生長時(shí),鮮重葉狀體比值波動(dòng)不大,整體上均以葉狀體數(shù)的繁殖為主。

圖6 紫萍和青萍在培養(yǎng)期內(nèi)鮮重葉狀體比值變化Fig.6 Variation of the ratio of fresh weight and frond number of L.minor (a) and S.polyrrhiza (b) during cultivation period

3 討論

本研究認(rèn)為L.minor和S.polyrrhiza兩種浮萍的鮮重和葉狀體無性繁殖在Hoagland和Hunter兩種類型培養(yǎng)基及其不同濃度水平下具有顯著差異。人工培養(yǎng)過程中L.minor在Hunter原液的長勢(shì)最好,種群個(gè)體數(shù)呈現(xiàn)指數(shù)型增長,收獲的鮮生物量最大。陳曉等[25]用Steinberg和Hunter培養(yǎng)液室內(nèi)培養(yǎng)紫萍和青萍,發(fā)現(xiàn)兩種浮萍在Steinberg培養(yǎng)液的生長情況較好,而在Hunter培養(yǎng)液生長受到抑制作用,于斌等[23]的研究認(rèn)為稀脈浮萍、少根紫萍和紫萍在Hoagland培養(yǎng)液中的生長好于Hunter培養(yǎng)液,而與本研究用Hunter培養(yǎng)液獲取的L.minorRGR和S.polyrrhizaRGR相當(dāng)。導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)基差異的原因可能是:(1)浮萍的種間差異性,故對(duì)培養(yǎng)液中氮磷等營養(yǎng)鹽吸收轉(zhuǎn)化效率不同[13,16];(2)培養(yǎng)方式的不同,連續(xù)培養(yǎng)需定期補(bǔ)充養(yǎng)分和水分,而本研究每隔2天即更換新鮮培養(yǎng)液,兩種培養(yǎng)方式的不同可能導(dǎo)致培養(yǎng)液生化指標(biāo)變化[12];(3)浮萍的最佳生長pH為6.50—7.50,pH的升高可引起浮萍體內(nèi)NH3的解離,當(dāng)大量的NH3通過擴(kuò)散作用快速穿過細(xì)胞時(shí)就會(huì)對(duì)細(xì)胞膜造成傷害,因此高濃度的NH3會(huì)對(duì)植物生長產(chǎn)生抑制作用,同樣NH4+濃度升高也能產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制作用[7]。所以連續(xù)培養(yǎng)可能會(huì)使培養(yǎng)過程中pH過大而導(dǎo)致浮萍NH3中毒,本研究已盡可能避免了這一問題發(fā)生。另外,培養(yǎng)初始時(shí)采用培養(yǎng)容器的容積不同會(huì)影響浮萍的初始生長密度,而浮萍層在培養(yǎng)液表面的覆蓋密度過高或過低都會(huì)影響浮萍的生長[26]。對(duì)于本研究結(jié)果Hunter營養(yǎng)液培養(yǎng)浮萍的效果好于Hoagland培養(yǎng)液,一方面可能由于Hoagland各組分營養(yǎng)濃度較高,抑制了浮萍的生長;另一方面可能是Hunter在合適的pH和營養(yǎng)濃度下,豐富的氮源更有利于浮萍的鮮重和葉狀體分株的增加。研究表明青萍能夠生長的氨氮濃度介于7—84 mg/L,最佳氨氮濃度為28 mg/L,可見青萍富集氨氮的能力較強(qiáng)。在培養(yǎng)過程,青萍的生長速度快于紫萍,表明青萍更能適應(yīng)不同營養(yǎng)水平的培養(yǎng)液。通過與大量文獻(xiàn)中涉及的浮萍培養(yǎng)條件相比較,可把本研究所探究的營養(yǎng)條件(溫度、光照和Hunter營養(yǎng)液濃度等)作為廣布種L.minor的較優(yōu)培養(yǎng)條件,繼而實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)收獲較大浮萍鮮生物量和葉狀體數(shù),為進(jìn)一步資源化利用提供原材料。