春石斛无土栽培基质与营养液选择的研究方法概述

李春霖，顿春垚，张 瑛，向朝辉，李双龙，孙明伟

(1.湖北省恩施州林业科学研究院，湖北 恩施 445000;2.江苏省连云港市农业科学院，江苏 连云港 222000)

石斛兰(Dendrobiumsp.)是兰科最大属之一石斛属植物的总称，目前全球约 1 500 多种，我国约有种和变种81个，其中17个为我国特有。主要分布在秦岭、淮河以南的广大地区，以西南地区的云南、贵州，华南地区的广东、广西，海南和台湾等地区较多[1]。石斛兰应用于中药已有2000多年的历史，《神农本草经》中将其列为上品，有生津益胃、清热养阴的功能，适用于多种慢性疾病[2]。

石斛兰种类繁多，在园艺栽培中，依其生长及开花习性可分为春石斛和秋石斛。秋石斛花枝修长，质地豪华娇贵，多用于插花、襟花、饰花以及新娘捧花，许多国家也将其作为每年6月的“父亲节之花”。春石斛株型美观奇特，花多而密，花姿优美挺拔，给人以生机盎然的感受，可用于室内装饰，也可布置庭院或办公室[3]。 春石斛主要用于盆栽观赏，自然花期多为3～4个月，经花期调控后已成为十分畅销的高档年宵花产品。目前春石斛生产发展状况比较好的有日本、泰国以及我国台湾地区，我国其他地区的部分科研院所和许多花卉生产企业也正在开展研发和规模化生产[1]。春石斛无土栽培成败的关键在于基质与营养液的选择，因此，总结前人的经验成果，结合国内外其他花卉品种无土栽培的研究进展，对春石斛基质与营养液的研究方法进行归纳显得非常重要，也为其无土栽培专用基质与配套营养液的筛选研究奠定基础。

1 石斛兰无土栽培基质与营养液的研究现状

孙晔对玫瑰石斛(Dendrobiumcrepidatum),鼓槌石斛(Dendrobiumchrysotoxum),翅梗石斛(Dendrobiumtrigonopus)3种观赏石斛兰适宜栽培的基质进行筛选研究，通过对生长在10种基质中石斛的营养状况和形态指标的分析，生理生化指标的测定及光合特性和光合色素的测定，综合得出相对较好的栽培基质，结果表明，火山岩∶木炭∶椰衣= 1∶1∶2 配比为基质的石斛兰长势最好。李泉森、张明、金仕勇选用不同基质对金钗石斛进行栽培试验，结果显示，以锯末为基质的石斛年产量增加最多。因颗粒基质虽然可以保障植株成活和新苗萌发，但保水保肥能力差，根系发育不理想。而锯末基质则无这方面的缺陷[5]。梁巧明、刘运权、叶庆生、刘伟将石斛兰基质用蔗渣、菌渣、杂木屑、花生壳等代替苔藓和泥炭土，研究结果表明，石斛兰的生长达到或超过了苔藓的水平，蔗渣、杂木屑等废料可以替代苔藓作为石斛兰的栽培基质[6]。对于石斛兰栽培的营养液研究，唐树梅、漆智平以椰衣、木炭、砖瓦砾(2∶1∶1)为培养基质，设置了6个不同营养液配方研究石斛兰—大熊猫1号营养生长和开花情况[7]，营养液中分别加入不同比例的N、P、K、Ca、Mg、S、Mn、Cu、Zn、B、Fe元素，结果表明，处理D(N 15%，P 30%，K 15%，Ca 0.5%，Mg 0.5%，S 0.5%，Mn 0.075%，Cu 0.075%，Zn 0.075%，B 0.075%，Fe 0.075%)对植株的营养生长最为有利，而石斛兰的开花情况与营养液元素有关，仅供应N、P、K或不供应养分会导致不开花的情况出现。龚建英对比了不同培养液对石斛兰——梦系列生长的影响[8]，结果表明，荷兰花卉研究所配方的营养液有利于石斛兰的生长和叶面积的提高，开花数量不多，但花朵质量最好，其他配方处理虽然开花多，但花枝消耗过多养分，在营养有限的情况下，单朵花枝分得养分较少，花的品质因此下降。

2 春石斛无土栽培基质与营养液选择的研究方法

2.1 春石斛无土栽培基质的选择方法

2.1.1基质种类

无土栽培基质一般分为无机基质、有机基质和混合基质，无机基质包括蛭石、珍珠岩、沸石、泡沫材料、水凝胶、树脂、岩棉、炉渣、废矿土、沙、砂砾、玻璃纤维、浮石灰、膨胀黏土、火山岩等；有机基质包括树皮、泥炭、核桃壳、秸秆、羊毛、椰糠、蔗渣、木屑、稻壳、沼渣等[9]；混合基质有无机混合、有机混合、有机无机混合等[10]。根据石斛兰的生长习性，栽培基质宜用排水好且透气的碎蕨根、水苔、木炭屑、碎瓦片、珍珠岩等[3]。

2.1.2基质结构

无土栽培基质除了对植株有支持、固定的作用外，更为关键的是便于植物根系从营养液中按需选择吸收养分和水分，能为植物体提供稳定协调的水、肥、气。基质的结构指标主要包括制成材料、形状、颗粒大小、孔隙度、质地等。其结构主要决定了基质对水分、养分吸附能力，影响水分养分的运输、供应及吸收，同时对根系的生长也有很大的影响[10]。

2.1.3基质的物理化学性质

影响幼苗生长发育的基质物理性质主要包括基质的持水性和透气性、基质的颗粒直径和基质的容重。影响幼苗生长发育的基质化学性质主要包括基质的稳定性、基质的pH值、基质的缓冲能力、基质的电导率和基质的营养成分[11]。

2.1.4基质对春石斛生产性状的影响

通过基质对石斛生产性状的影响来评价基质是否合适是最直观的一种研究方法。龚建英等用不同基质栽培石斛兰，调查了株高、假鳞茎长、最低活叶高等营养生长指标以及花枝长、花梗长、花序长等生殖生长指标，筛选出火山岩∶木炭∶椰衣=1∶1∶2配比为基质的石斛兰长势最好。

2.1.5基质的理化性质与春石斛生长状况相结合

把栽培基质的理化性质与植物生长状况等结合起来选择基质是一种比较全面的评判方法。田吉林等通过农用岩棉和国产岩棉对比试验,研究了基质容重、总孔隙度、饱和持水量、pH值、EC对黄瓜生长的影响，研究结果表明，农用岩棉的栽培效果更好[13]。因此，在研究春石斛的栽培基质时也应全面地将基质理化性质与生长状况结合起来制定实验方案。

2.1.6基质对石斛兰生理生化指标的影响

植物生理生化指标主要包括植物体中可溶性糖，可溶性蛋白，可溶性淀粉等的含量。有研究表明，糖是植物生长发育和基因表达的重要调节因子，可溶性蛋白同样是植物代谢的重要物质，孙晔探讨了石斛兰在不同基质中的生理生化指标，筛选出适合不同品种的不同基质[4]。

2.1.7基质对石斛兰光合特性研究的影响

植物光合特性研究可以反映出植物生长发育状况。丑敏霞[14]、吕献康等[15]的研究得出适合石斛生长的最适温度为25℃，孙晔在此基础上比较石斛在不同基质中的光合特性，筛选出适合的基质类别与配比。

2.1.8基质的经济性状

基质的成本是规模化生产必须考虑的因素。基质的成本应包括基质组分的费用，基质配制，运输及贮存的费用[13]。

2.2 春石斛无土栽培营养液配制研究方法

2.2.1无土栽培营养液配制要遵循的原则

配置一种均衡的营养液需要遵循以下原则[16]:

1)营养液中含有植物生长所必需的营养元素。

2)营养元素化合物是植物根可以吸收的形态。

3)营养元素的数量和比例适宜植物正常生长所需。

4)组成营养液的各种化合物可较长时间地保持其效性形态。

5)营养液的总盐分浓度适宜植物正常生长发育需要。

6)植物生长吸收营养液表现出来的酸碱反应较为平稳。

2.2.2基质和营养液共同对春石斛品质的影响

目前，综合评判植物无土栽培基质和营养液是通过研究基质和营养液共同对植物品质的影响来选择的。龚建英2005年4月在石斛兰新芽开始抽出时按试验设计进行施肥[8]，结果表明，火山岩∶木炭∶椰衣=1∶1∶2 的基质配比最有利于石斛兰生长。范敏等的研究结果表明，春石斛营养生长期营养液N、P、K配比为1∶1∶1，营养液质量百分比浓度为0.7%，间隔时间为10 d，基质以树皮+水苔效果最好[23]。在春石斛无土栽培中，将基质与营养液综合起来确定栽培方法能够相互利用，相互弥补，产生更好的效果。

3 春石斛无土栽培基质与营养液研究发展方向

3.1 新材料研发

在基质的选用上应因地制宜，结合当地盛产情况以及材料资源情况进行初选。目前的新型基质有农用岩棉，吸水性聚氨酯泡沫，矿渣棉、椰糠或椰绒等[10]。朱国鹏等通过新型椰糠复合基质和传统基质对比试验研究得出，椰糠复合基质比传统泥碳基质保水性更好，缓冲能力更强、营养更丰富[17]。

3.2 经济环保型基质

由于公众环保意识的提高，很多研究者用各种有机废弃物代替珍珠岩，泥炭，蛭石等传统无土栽培基质，并做出很多卓有成效的工作，获得良好效果。王利英等通过韭菜无土栽培基质的对比实验，筛选出更适合韭菜的无土栽培基质[18]。李国景等采用椰子壳基质、岩棉基质和使用多年的海棉基质对番茄的生长、发育、产量和根际环境变化进行对比研究得出，海绵可作为经济环保型基质使用[19]。刘洪凤介绍的新型无土栽培基质—秸杆型非织造布，将农业废弃物秸秆变废为宝[20]。目前世界各国均在研究草炭/ 岩棉的替代物[29],如加拿大用锯末,以色列用牛粪和葡萄渣,英国用椰子壳纤维等均获得良好效果[30]。

3.3 新型营养液通用效果与配套营养液的研究

通用营养液的配制复杂，要专门技术人员操作，成本较高。探索新型的营养液通用配方，生产上更易于操作和接受，且原料来源丰富，生产成本较低。石斛兰体内的各种激素可以促进和调节其自身的生理生化反应和生长发育[7]。在石斛兰生长的不同阶段，所需营养液中的营养元素比例也有所不同。因此，针对不同浓度激素对石斛兰生长的影响和石斛兰不同生长期的营养液配方有待进一步研究。

综合目前国内外无土栽培基质的研究现状，以及各类花卉蔬菜在无土栽培上的研究成果，选取春石斛的优良品种，筛选适宜的无土栽培基质，并配制功效良好的营养液，有规律地进行施加，能有效指导规模化生产与开发应用。