抑制白掌水培营养液中藻类生长的技术研究

林 峰，杨振德，韦 园

（1.南京林业大学现代分析测试中心，江苏 南京 210037；2.广西大学林学院，广西 南宁 530004）

抑制白掌水培营养液中藻类生长的技术研究

林 峰1，杨振德2*，韦 园2

（1.南京林业大学现代分析测试中心，江苏 南京 210037；2.广西大学林学院，广西 南宁 530004）

通过在培养液中添加活性炭、戊二醛、高锰酸钾等进行抑藻处理，以寻找抑制白掌水培营养液中藻类生长的方法。结果表明：75 mg／L高锰酸钾＋1 000 mg／L活性炭抑藻效果显著，该处理可维持水培营养液中1个月不长藻。这一结果对于其他花卉水培抑藻处理具有参考价值。

白掌；水培；营养液；抑制藻类

自从1859～1865年德国萨克斯（Sachs）和克诺普（Knop）用营养液栽培植物并获成功，称其为“水培”（Water culture）之后，兴起了一场新的“种植革命”。水培花卉栽培在透明花盆中，可达到根、叶、花共赏的效果。这种栽培方式的植物根系直接生长在营养液里，在光照条件下，营养液易产生一些藻类，从而大大降低花卉的观赏性。某些藻类在一定的环境下还会产生毒素［1］。藻类的大量繁殖会恶化花卉根系的生长环境（营养液），从而影响植株的生长，藻类还会与水培花卉争夺养分，降低水中含氧量，导致水培花卉的烂根，最终死亡。

目前主要采用硫酸铜、木炭、活性炭、VT-500菌剂、生物防治等方法抑制水培营养液中的藻类［2－6］，但至今没有一种方法可以两全其美，如硫酸铜效果好，但是其本身有颜色，影响根部的观赏性；VT-500在某些实验中被证实不但没有抑藻作用，还有促进藻类生长的作用［3］。水培彩叶草也有抑藻效果，但是其本身需培育，使用起来不方便［6］。木炭和活性炭抑藻效果好，但单独使用会降低营养液的pH值。

白掌（Spathiphyllum floribundum）又名白鹤芋，为天南星科草本植物。其叶态优美，花苞似白帆，是一种理想的室内观赏植物，具有广阔的市场。但其在水培中同样遭遇了藻类滋生的问题，因此，本试验旨在寻找简单有效、性价比高的解决方法，为确保水培白掌的正常生长、提高其观赏价值提供参考。

1 材料与方法

1.1 白掌的水培

取高8 cm的白掌幼苗植于装有霍格兰营养液的透明玻璃缸（直径12 cm，高18 cm）中进行水培生长，每缸栽种幼苗1株，每缸加入营养液500 mL，共60缸。培养30 d幼苗正常生长后进行抑藻处理。

1.2 抑藻处理

用自来水清洗培养缸及白掌根部，加入营养液500 mL，然后在营养液中加入不同的抑藻物质进行抑藻处理。以营养液为对照，共设13个处理（见表1），每个处理重复3个。每8 d加1次水，在培养缸外标记水位线，以确保每缸的水量与初始的一致。每天观察记录，对于半个月仍然未长藻的处理，观察时间延续至1个月。

表1 水培白掌的不同抑藻处理

1.3 藻类叶绿素含量测定

取水样5 mL，用叶绿素提取液（丙酮∶乙醇＝2∶1）定容到20 mL容量瓶中，每个处理重复3个，在黑暗处静置提取10 h后用分光光度计法测定叶绿素含量。

2 结果与分析

2.1 不同处理藻类生长情况

不同抑藻处理对水培白掌培养液中藻类生长的抑制作用明显不同（见封三，图1）。对照处理第6 d培养缸底部出现藻斑，第8 d时培养缸及白掌根部明显附着藻类，营养液出现浑浊现象。在第15 d时藻类已经布满培养缸，营养液中也悬浊着大量藻类，白掌根部出现腐烂现象（见封三，图1A）。

戊二醛处理组（处理11，12，13号）随着处理质量浓度的升高，藻类较迟形成。450 mg／L和750 mg／L戊二醛处理分别比对照晚2 d和6 d出现藻斑，1 050 mg／L的戊二醛则完全抑制藻类的形成。但是戊二醛处理会引起白掌幼苗根部出现泛黄、烂根现象，这种现象随着处理质量浓度的升高越加严重。450 mg／L和750 mg／L戊二醛处理在15 d均布满藻类。1 050 mg／L戊二醛处理在试验期间未明显出现长藻现象（如封三，图1B所示）。

低质量浓度（400 mg／L）活性炭处理藻类较迟形成，白掌根部比对照晚2 d出现长藻现象，培养缸无藻斑出现；但15 d后白掌根部及附近明显长藻。高质量浓度（1 000 mg／L）活性炭处理在试验期间均未明显出现长藻现象（如封三，图1C所示）。活性炭处理虽然可以为根系生长创造类似黑暗的环境，抑制藻类较迟形成，但是黑色的液体环境，无法观赏到根系的生长情况，降低了观赏价值。

高锰酸钾处理组（处理6，7，8号）对藻类均有抑制作用。45，75，150 mg／L高锰酸钾处理在第15 d时营养液及培养缸均未出现明显长藻现象，营养液虽然出现絮状沉淀，但白掌生长未受影响（如封三，图1D所示）。

与高锰酸钾单独处理营养液出现絮状沉淀类似，高锰酸钾和活性炭复合处理的第1 d营养液也出现明显的絮状沉淀，但第2 d未观察到明显的絮状沉淀。高锰酸钾和活性炭复合处理在试验期间营养液未见长藻现象。75 mg／L高锰酸钾＋400 mg／L活性炭复合处理在15 d略微出现水体浑浊。75 mg／L高锰酸钾＋1 000 mg／L活性炭复合处理白掌根部及盆壁出现黄褐色絮状沉淀，但白掌均长势良好；该处理可维持水培营养液中1个月不长藻（如封三，图1E所示）。

戊二醛＋活性炭复合处理（处理4、5号）随着活性炭质量浓度的增加，藻类出现渐少。750 mg／L戊二醛＋400 mg／L活性炭复合处理的营养液8 d时略微显黄青色，750 mg／L戊二醛＋1 000 mg／L活性炭复合处理的营养液水体则清澈，此2个处理号8 d时均出现长藻现象。750 mg／L戊二醛＋400 mg／L活性炭复合处理15 d时白掌根部及培养缸出现黄色絮状物，培养缸壁有藻斑出现，而750 mg／L戊二醛＋1 000 mg／L活性炭复合处理则无长藻现象（如封三，图1F所示）。

2.2 不同处理培养液中叶绿素（藻类）含量

通过测定不同处理营养液中叶绿素的含量可以定量分析不同处理抑制藻类生长的效果。由图2可以看出，在单一药剂处理中，高锰酸钾处理组（6，7，8号）和活性炭处理组（9，10号）的叶绿素含量较低，而戊二醛组（11，12，13号）的叶绿素含量较高。在2种药剂的复合处理中，高锰酸钾与活性炭的组合（2，3号）叶绿素含量低于与活性炭的组合（4，5号）。在所有的处理中，以高锰酸钾与活性炭的组合处理（3号）叶绿素含量最低，说明3号处理（高锰酸钾75 mg／L＋活性炭1 000 mg／L）抑制藻类生长的效果最佳。

图2 不同处理水培营养液中藻类叶绿素总含量

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）白掌水培营养液在没有进行抑藻处理的情况下第6 d就开始出现长藻现象，第8 d营养液出现浑浊，培养缸藻斑明显。因此，如果未经抑藻处理，必须7 d更换1次营养液，清洗培养缸，否则藻类繁殖过快妨碍白掌的生长，同时藻类繁殖引起水体浑浊也影响水培白掌根部的观赏价值。

（2）高锰酸钾75 mg／L＋活性炭1 000 mg／L处理抑藻效果显著，该处理可维持白掌水培营养液中1个月不长藻。活性炭的强吸附性，除了防藻效果显著外，对维持水培营养液的清澈也有重要作用。

3.2 讨论

本试验中戊二醛具有一定的抑藻作用，但由于戊二醛的毒性，白掌出现不同程度的烂根现象，水培营养液变色，不适于白掌水培营养液的抑藻。但可以用于水族馆的观赏缸抑藻处理。水族馆的观赏缸中的水草对戊二醛的抗性较高，且戊二醛较易分解成水和二氧化碳，补充水草生长的部分碳源，是一种环保的防藻剂［7］。

采用高锰酸钾处理水培营养液会产生褐色絮状物沉淀于培养缸底部，但该絮状沉淀对白掌的生长无影响。可以考虑在培养缸底部铺细沙石的形式掩盖絮状沉淀物；此外，利用活性炭较强的吸附特性，也可以除去这种絮状沉淀物。高锰酸钾与活性炭的复合处理，水培营养液并未出现单纯加高锰酸钾时的絮状沉淀物，水培营养液较为清澈。

［1］ 裴海燕，胡文容.藻类及其控制［J］.环境科普，2001（2）：36-37.

［2］ 赵兰枝，张霈霈，马 杰，等.水培中抑制绿藻生长的方法研究［J］.南方园艺，2011，22（6）：3-5.

［3］ 罗华健，郑芝波，曾 云，等.透明花盆水培花卉中藻类抑制技术初探［J］.亚热带植物科学，2006，35（4）：16-18.

［4］ 赵习武，王晨静，周雅倩，等.水培过程中绿藻控制和去除的研究进展［J］.黑龙江科学，2012（11）：149-151.

［5］ 朱光灿.生物活性炭去除微囊藻毒素的研究［J］.中国给水排水，2005，21（2）：14-17.

［6］ 赵欣胜，崔丽娟，摆亚军，等.水培彩叶草抑制藻类繁殖的实验研究［J］.环境污染与防治，2011（8）：1-3.

［7］ 章宗涉.淡水浮游生物研究方法［M］.北京：科学出版社，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，实验员，博士，主要研究方向为植物细胞生物学与森林保护。

*通信作者：杨振德（1966－），男，教授，博士，主要研究方向为植物生理与森林保护，E－mail：dzyang68＠126.com。