沼肥在铁皮石斛组培生根壮苗中的应用初探

李思梅，苏有勇，李关艳，李 珍，马文绢，廖小华

(昆明理工大学现代农业工程学院，云南 昆明 650504)



沼肥在铁皮石斛组培生根壮苗中的应用初探

李思梅，苏有勇，李关艳，李 珍，马文绢，廖小华

(昆明理工大学现代农业工程学院，云南 昆明 650504)

文章以铁皮石斛继代无菌苗为材料，开展沼肥替代生根培养基部分营养成分对铁皮石斛生根壮苗的影响研究。结果表明，沼肥替代培养基中大量元素20%或同时替代培养基中大量元素、微量元素、有机物和铁盐10%时，铁皮石斛长势最好，其生根率为100%，苗深绿色，茎秆较粗，平均苗高4～8 cm，并且与对照组相比，沼肥的应用效果最好。因此，在铁皮石斛组培生根过程中利用沼肥替代部分营养成分是可行的，这为在铁皮石斛规模化生产中如何降低生产成本和提高经济效益的探索中具有很好的应用价值。

铁皮石斛；沼肥；生根壮苗

铁皮石斛属兰科附生兰类，是我国名贵中药材，素有“中华仙草”“药中黄金”之美称，具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳、润喉明目之功效[1]。结合铁皮石斛的生物学特性，很多学者从不同因素对铁皮石斛种子萌发、原球茎增殖与分化、不定芽诱导与增殖、生根与壮苗等方面进行了充分的研究[2-4]。由于铁皮石斛在进化过程中形成的特殊性，另外组培苗是在人为设置的无菌优良条件下培育出来，当移栽至复杂的自然环境中时导致铁皮石斛移栽成活率低下，所以幼苗的生根壮苗对于铁皮石斛的移栽是个必要步骤。目前在铁皮石斛组培生根壮苗方面也有很多研究，如蒋波[5]等对铁皮石斛原球茎生长分化及生根壮苗进行了研究，得出香蕉为铁皮石斛生根壮苗中最佳的添加物。何俊平[6]等研究了不同激素浓度、不同添加物及浓度对铁皮石斛生根壮苗的影响。韩晓红[7]等对铁皮石斛生根壮苗培养基优化及移栽基质选择进行了研究。杨柳平[8]等采用对比试验研究不同基本培养基、激素浓度的配比、天然添加物对铁皮石斛种子萌发、原球茎增殖、分化和生根壮苗的影响，建立了快速繁殖体系。梁淑颖[9]等对组培条件下铁皮石斛幼芽分蘖和生根的影响因素进行了研究。目前铁皮石斛已实现规模化生产，但是由于组培快繁育苗过程中必然消耗大量的试剂及药品，会造成高成本的问题，从而制约其生产。沼肥是生物质经沼气池厌氧发酵的残留产物，包括沼液和沼渣，它富含植物所需的N，P，K和各种氨基酸、维生素、蛋白质、生长素等活性物质[10ˉ11]。在农业生产中，由于沼肥营养成分全面，缓速兼备，肥效稳定，成本低廉，常用于浸种、基肥、追肥、叶面喷肥以及养殖等方面，其具有增加产量、调节作物生长、抗病虫害等作用[12-15]。目前沼肥被广泛应用于农业生产中，但是对于将沼肥应用到组培育苗中的研究笔者还没见相关报道。由于沼肥中含有大量的植物所需营养物质，对其应用于铁皮石斛的组培生根壮苗提供了可能。本研究主要探讨将沼渣以一定的比例替代铁皮石斛组培生根壮苗培养基中部分或全部营养成分后对铁皮石斛生根壮苗的影响，以期获得对铁皮石斛生根壮苗最有利的培养基替代成分及比例，从而得到生长健壮的组培苗，减少生产成本。

1 材料与方法

1.1 材料

铁皮石斛无菌苗：由现代农业工程学院农业生物环境与能源工程研究室提供1～2cm的铁皮石斛无菌幼苗。

沼肥：取自本实验室正常沼气发酵的残留物，含水量约为95%。

其他试剂均为分析纯试剂。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

以1/2MS+6-BA1.0配制的培养基为对照组，沼肥替代对照培养基中的部分营养成分的试验设置5组。第1组：替代大量元素；第2组：替代大量元素和微量元素；第3组：替代大量元素、微量元素和有机物；第4组：替代大量元素、微量元素、有机物和铁盐；第5组：替代大量元素、微量元素、有机物、铁盐和6-BA。其中每组设置5个水平，即替代比例分别为100%，50%，20%，10%和5%，每个水平设6个重复。对照组和试验组中的培养基均添加香蕉5%、洋芋5%、糖2%、活性炭 0.4%以及琼脂0.35%，pH值调至5.4～5.6，将配制好的培养基在121℃的高温高压条件下灭菌30分钟。

1.2.2 试验方法

把生长状态稳定的1～2cm的继代无菌幼苗接种于配置好的对照组和实验组培养基上，每瓶接种8～10棵幼苗，接种后置于培养室中培养，培养条件为温度为25℃±1℃，光照强度为1000～1200lx，每天光照时间为12小时。实验过程中，每10天观察一次，记录生长状况，培养60天后统计各处理的根系发达程度、瓶苗颜色、粗细程度、高度、整齐度、侧芽生长情况等生根及生长情况。

2 结果与分析

将铁皮石斛无菌幼苗分别接种于上述培养基中，观察发现利用沼肥以一定比例替代铁皮石斛培养基中的营养物质后，铁皮石斛幼苗能继续生长，只是根据替代的比例不同以及替代的营养成分不同，铁皮石斛原球茎的增殖情况及长势也各不相同。

2.1 沼肥替代大量元素对铁皮石斛生根壮苗的影响

表1 沼肥替代大量元素对铁皮石斛生根壮苗的影响

注：++++表示根系发达程度优秀，+++表示根系发达程度良好，++表示根系发达程度一般，+表示根系发达程度差，下同。

铁皮石斛无菌幼苗接种60天后观察统计其生根壮苗情况，沼肥以不同比例替代大量元素对铁皮石斛生根壮苗的影响情况如表1所示。可以看出当沼肥以20%的比例替代对照培养基中大量元素时,铁皮石斛的生长情况最好，根系发达程度优秀，瓶苗深绿色，老叶绛红，茎杆较粗，苗高4～8 cm，但是不整齐，侧芽较多。其次是沼肥的替代比例为10%时生长情况较好，其老叶出现枯死的现象。当替代比例提升至50%时铁皮石斛的生长状况不好，随着比例的增加，其根系发达程度逐渐降低，瓶苗颜色变黄，茎杆较细，苗低矮。

2.2 沼肥替代大量元素和微量元素对铁皮石斛生根壮苗的影响

由于幼苗长，瓶口小，组培瓶多次使用，灭菌不彻底，组培环境差，操作不小心等多方面原因，造成沼肥以不同比例替代培养基中大量元素、微量元素的试验组(Sb1～Sb5)全部污染，从而沼肥同时替代大量元素、微量元素对铁皮石斛生根壮苗的影响研究试验失败，需要再次试验做进一步的研究。

表2 沼肥替代大量元素、微量元素和有机物对铁皮石斛生根壮苗的影响

2.3 沼肥替代大量元素、微量元素和有机物对铁皮石斛生根壮苗的影响

铁皮石斛无菌幼苗接种60天后观察统计其生根壮苗情况，沼肥以不同比例同时替代大量元素、微量元素和有机物后对铁皮石斛生根壮苗的影响情况如表2所示。可以看出当沼肥以5%～10%的比例同时替代对照培养基中大量元素、微量元素和有机物时铁皮石斛的生长情况都比较好，根系发达程度优秀，但是茎杆比较细。随着沼肥替代比例的增加，铁皮石斛的生长情况变差，根系发达程度逐渐降低。

2.4 沼肥同时替代大量元素、微量元素、有机物和铁盐对铁皮石斛生根壮苗的影响

表3 沼肥替代大量元素、微量元素、有机物和铁盐对铁皮石斛生根壮苗的影响

铁皮石斛无菌幼苗接种60天后观察统计其生根壮苗情况，沼肥以不同比例同时替代大量元素、微量元素、有机物和铁盐后对铁皮石斛生根壮苗的影响情况如表3所示。可以看出当沼肥以10%的比例同时替代对照培养基中大量元素、微量元素、有机物和铁盐时铁皮石斛的生长情况最好，根系发达程度优秀，瓶苗深绿色，老叶绛红，茎杆较粗，苗高5～7 cm，整齐，侧芽较少。替代比例为5%和20%时铁皮石斛生长情况次之，其根系发达程度优秀，相较于替代比例为10%的试验组，其瓶苗颜色较差，茎杆较细。而随着沼肥替代比例的增加，铁皮石斛的长势较差。

2.5 沼肥同时替代大量元素、微量元素、有机物、铁盐和细胞分裂素对铁皮石斛生根壮苗的影响

铁皮石斛无菌幼苗接种60天后观察统计其生根壮苗情况，沼肥以不同比例同时替代大量元素、微量元素、有机物、铁盐和细胞分裂素后对铁皮石斛生根壮苗的影响情况如表4所示。可以看出当沼肥以一定的比例同时替代大量元素、微量元素、有机物、铁盐和细胞分裂素后，铁皮石斛的生长情况都不好，其根系发达情况一般或较差，瓶苗颜色正常，有老叶枯黄现象，茎杆较细，苗长势低矮，侧芽较少。

表4 沼肥替代大量元素、微量元素、有机物、铁盐和细胞分裂素对铁皮石斛生根壮苗的影响

从以上表1～表4的数据分析不难看出：当利用沼肥以一定的比例替代培养基中的全部或部分营养物质时，铁皮石斛能继续生长。综合上述数据结果比较分析可以看出:当沼肥以20%的比例替代对照培养基中大量元素时,铁皮石斛的生长情况最好，根系发达程度优秀，瓶苗深绿色，老叶绛红，茎杆较粗，苗高4～8 cm，但不整齐，侧芽较多。其次是沼肥以10%的比例同时替代对照培养基中大量元素、微量元素、有机物和铁盐时，根系发达程度优秀，瓶苗深绿色，老叶绛红，茎杆较粗，苗高5～7 cm，整齐，侧芽较少，两组试验效果相差不大，且和对照组相比较长势更好。

3 结论

试验利用沼肥替代培养基中的部分营养成分对铁皮石斛组培生根壮苗的影响进行了研究，得出以下结论：

(1)利用沼肥按一定比例替代培养基中的部分或全部营养物质，铁皮石斛也能继续生长生根，这说明利用沼肥替代现有培养基中的部分营养物质是可行的，也使得利用沼肥替代培养基中的营养物质进行植物规模化生产成为了可能，对于后续的研究有着重要的引导作用。

(2)沼肥替代铁皮石斛生根培养基中营养物质的研究结果表明:沼肥以20%的替代比例替代大量元素后铁皮石斛的长势相对最好，根系发达程度优秀，苗深绿色，老叶绛红，茎秆较粗，苗高4～8 cm，不整齐且侧芽较多。其次是沼肥以10%的替代比例替代大量元素、微量元素、有机物和铁盐，其根系发达程度优秀，苗深绿色，老叶绛红，茎秆较粗，苗高5～7 cm，整齐但侧芽较少。这两组在试验效果上都差不多，且和对照组相比较长势更好。

铁皮石斛通过组织培育，可以获得大量再生植株，满足市场的一部分需求，避免野生铁皮石斛的灭绝，这对自然、对人类都有着重大意义。尽管这次试验存在一些问题，但是试验取得的这些成果使得要想降低铁皮石斛组培育苗成本，增强铁皮石斛抗逆性、缩短出苗时间、获得健壮的组培苗，提高沼肥利用能力等成为了可能，对促进铁皮石斛组培快繁育苗产业化生产具有重要意义。

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Research on Application of Biogas Fertilizer on Growing and Rooting of Dendrobium Officinale/

LI Si-mei,SU You-yong,LI Guan-yan,LI Zhen,MA Wen-juan,LIAO Xiao-hua/

(Faculty of Modern Agricultural Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650504,China)

Using sub-cultured aseptic seedlings ofdendrobiumofficinaleas material,the effect of biogas fertilizer substituting partial of nutrition on the growing and rooting ofdendrobiumofficinalewas studied in this paper.The results showed that,when biogas fertilizer replaced 20% of macro-element,or replaced 10% of macro-element,microelement,organic matter and ferric salts at the same time in culturing medium,thedendrobiumofficinalegrew fine,no significant difference comparing with the control group.Its rooting rate was 100%,seedlings were dark green and stalks were thick,the average height of seedlings were 4～8cm.Therefore,it was feasible utilizing biogas fertilizer to replace part of the nutrition components during the rooting culture ofdendrobiumofficinale.

Dendrobium officinale;biogasfertilizer;rootingandgrowing

2015-05-21

李思梅(1990-)，女，汉族，云南南涧人，硕士，主要从事厌氧发酵残留物在药用植物快繁育苗方面的研究工作，E-mail：421314272@qq.com

苏有勇，E-mail：497611561@qq.com

S216.4

B

1000-1166(2016)03-0081-04