不同栽培方式對(duì)土人參和刺芫荽生長(zhǎng)的影響研究

賴(lài)敏婷，莫云豹，何春梅，徐明鋒

1.廣東省林業(yè)科技推廣總站，廣東廣州 510173；2.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東廣州510520

土人參（Talinum paniculatum），為土人參科土人參屬植物，別名波世蘭、力參、煮飯花、紫人參、紅參、土高麗參、參草、假人參、櫨蘭，一年生或多年生草本，全株無(wú)毛，高30cm～100cm[1]。原產(chǎn)熱帶美洲，中國(guó)中部和南部均有栽植，生于陰濕地。土人參味甘、性平，根為滋補(bǔ)強(qiáng)壯藥，有補(bǔ)中益氣、潤(rùn)肺生津之功效，用于氣虛乏力、體虛自汗、脾虛泄瀉。葉消腫解毒，治疔瘡癤腫[1-2]。土人參富含黃酮類(lèi)、多糖等活性物質(zhì)，其葉子、根部也可作為蔬菜食用，起到補(bǔ)血益氣的藥膳作用[3-5]。此外，土人參的提取物還具有抗菌和抗氧化作用，具有較高的食用和藥用價(jià)值[4，6-8]。目前土人參的研究主要集中于其藥用價(jià)值[1，3]、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[9-10]、化學(xué)成分[11-12]、儲(chǔ)藏方式[13-14]、傳統(tǒng)栽培技術(shù)[15-19]等方面，但對(duì)氣霧培這種新型培養(yǎng)栽培技術(shù)應(yīng)用于土人參方面的研究極少。

刺芫荽（Eryngium foetidum），為傘形科刺芹屬植物，別名刺芹、假芫荽、節(jié)節(jié)花、野香草、假香荽等，二年生或多年生草本，產(chǎn)于廣東、廣西、貴州、云南等地區(qū)，南美東部、中美、安的列斯群島以至亞洲、非洲的熱帶地區(qū)也有分布[1]。刺芫荽具有特殊的香味，可作食用香料，味同芫荽[1，20]。刺芫荽還可用于治療感冒寒咳、哮喘、胃氣痛、產(chǎn)后出血、跌打損傷、腸炎腹瀉、消化不良、胸痛、麻疹內(nèi)陷、氣管炎、急性傳染性肝炎及蛇咬傷等癥[21]。目前刺芫荽的研究主要集中于其藥用食用價(jià)值[21]、化學(xué)成分[22-25]和傳統(tǒng)栽培[26]等方面，缺少氣霧培等新型栽培方式的研究。

氣霧培是當(dāng)前世界上前沿的無(wú)土栽培技術(shù)，它與水培技術(shù)相比，可以節(jié)省更多的資源與水份及營(yíng)養(yǎng)液的外排浪費(fèi)，有效解決水培中水分、空氣、養(yǎng)分供應(yīng)的矛盾，是一種適合于工廠化立體化高效率栽培的植物培育新方式[27-28]。它將植物的根系懸掛在空中生長(zhǎng)，采用霧化噴頭等設(shè)施將營(yíng)養(yǎng)液以霧狀形式間歇性噴到植物根系上，使植物根系置于氣霧環(huán)境中，植物直接吸收附著在根系上的霧化營(yíng)養(yǎng)液顆粒，吸收足夠的氧氣來(lái)滿(mǎn)足生長(zhǎng)，有效解決根系水氣矛盾，充分發(fā)揮植物的增長(zhǎng)潛力[27，29-30]。氣霧栽培這種新型的栽培方式，能有效解決傳統(tǒng)土傳病害，減少對(duì)土壤的依賴(lài)，不受土壤污染、連作障礙、次生鹽漬化等限制，可以更好地利用營(yíng)養(yǎng)和水分，使得植物在產(chǎn)量和品質(zhì)方面得到較大提高[30-31]，是未來(lái)栽培技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。該研究通過(guò)比較土培和氣霧培兩種栽培方式下土人參和刺芫荽的生長(zhǎng)狀況差異，為土人參和刺芫荽的栽培技術(shù)提供理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣東省廣州市天河區(qū)的廣東省林業(yè)科學(xué)研究院苗圃（23°12′N(xiāo)，113°22′E），平均海拔25m，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.7℃，最高月均溫28.4℃，最低月均溫13.3℃。平均年積溫7957℃，無(wú)霜期達(dá)340d 以上，年均降水量1725cm，年均蒸發(fā)量1603.5cm，平均相對(duì)濕度79%。年平均日照為1960h，日照率為44%，陰天平均每月達(dá)17.3d。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料：選取生長(zhǎng)期一致且生長(zhǎng)狀態(tài)指標(biāo)（植株重、植株高度、根長(zhǎng)度、植株基徑等）相似的土人參和刺芫荽實(shí)生苗各60 株。

氣霧栽培設(shè)備組成：水泵、主機(jī)控制器、栽培槽、電磁閥、壓力表、過(guò)濾器、輸液管道、霧化噴頭和貯液箱等。栽培架規(guī)格為：120cm×60cm×70cm 的長(zhǎng)方體。

園式營(yíng)養(yǎng)液配方為：Ca （NO3）2·4H2O 0.95g·L-1、KNO30.81g ·L-1、MgSO4·7H2O 0.5g ·L-1、NH4H2PO40.155g·L-1。營(yíng)養(yǎng)液的pH 保持在5.8 左右。

2.2 試驗(yàn)方法

氣霧栽培方法：將土人參和刺芫荽實(shí)生苗定植在霧培架集塑板上的小孔里，每孔間隔13cm，直徑4cm，每孔1 株，再用海綿把孔的空隙填充，并加蓋遮陽(yáng)網(wǎng)。在土人參、刺芫荽的緩苗期，白天（8：00～18：00）每隔5min 供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液50s，夜間（18：00～8：00）每隔30min 供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液60s。待植株生長(zhǎng)穩(wěn)定后，每隔20min 供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液60s。霧化噴頭流量為1L/min，營(yíng)養(yǎng)液管道壓力保持在0.2Pa 左右，營(yíng)養(yǎng)液7d 更換1 次，保持霧化環(huán)境潔凈。

土壤栽培方法：將土人參和刺芫荽實(shí)生苗按照株行距50cm×50cm 進(jìn)行定植，并加蓋遮陽(yáng)網(wǎng)，每株每天定時(shí)澆1L 的園式營(yíng)養(yǎng)液。

2.3 數(shù)據(jù)采集

霧培苗和土培苗生長(zhǎng)穩(wěn)定后，在開(kāi)始栽培時(shí)和栽培45d 后測(cè)定霧培苗和土培苗的株重。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013 和Statistica 10.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同栽培方式對(duì)土人參的影響

從不同栽培方式對(duì)土人參的影響可以看出（圖1），栽培45d 后，土培和氣霧培的株重有顯著差異，氣霧培的平均株重是土培的2.91 倍。因此，氣霧培明顯優(yōu)于土培。

圖1 不同栽培方式對(duì)土人參的影響Fig.1 Effects of different cultivation methods on Talinum paniculatum

3.2 不同栽培方式下土人參的株重變化

從不同栽培方式下土人參的株重變化可以看出（圖2），在土培中（圖2A），栽培45d 后的株重和開(kāi)始栽培的株重沒(méi)有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開(kāi)始栽培時(shí)的1.82 倍，增長(zhǎng)了82%，栽培45d 后株重最小值為10.8g，最大值為39.4g；在氣霧培中（圖2B），栽培45d 后的株重和開(kāi)始栽培的株重有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開(kāi)始栽培時(shí)的10.37 倍，增長(zhǎng)了937%，栽培45d 后株重最小值為36.4g，最大值為98.4g。因此，氣霧培的株重增加值明顯遠(yuǎn)大于土培的株重增加值。

圖2 不同栽培方式下土人參的株重變化Fig.2 Variation of plant weight of Talinum paniculatum under different cultivation methods

3.3 不同栽培方式對(duì)刺芫荽的影響

從不同栽培方式對(duì)刺芫荽的影響可以看出（圖3），栽培45d 后，土培和氣霧培的株重有顯著差異，氣霧培的平均株重是土培的3.45 倍。因此，氣霧培明顯優(yōu)于土培。

圖3 不同栽培方式對(duì)刺芫荽的影響Fig.3 Effects of different cultivation methods on Eryngium foetidum

3.4 不同栽培方式下刺芫荽的株重變化

從不同栽培方式下刺芫荽的株重變化可以看出（圖4），在土培中（圖4A），栽培45d 后的株重和開(kāi)始栽培的株重沒(méi)有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開(kāi)始栽培時(shí)的1.75 倍，增長(zhǎng)了75%，栽培45d 后株重最小值為4g，最大值為12.8g；在氣霧培中（圖4B），栽培45d 后的株重和開(kāi)始栽培的株重有顯著差異，栽培45d 后的平均株重是開(kāi)始栽培時(shí)的5.16倍，增長(zhǎng)了416%，栽培45d 后株重最小值為10.8g，最大值為45.6g。因此，氣霧培的株重增加值明顯遠(yuǎn)大于土培的株重增加值。

圖4 不同栽培方式下刺芫荽的株重變化Fig.4 Variation of plant weight of Eryngium foetidum under different cultivation methods

4 結(jié)論與討論

該研究中，氣霧培與土培對(duì)土人參株重的影響有顯著性差異，氣霧培的土人參平均株重是土培的2.91 倍。土培在栽培45d 后增長(zhǎng)了82%，而氣霧培增長(zhǎng)了937%。氣霧培與土培對(duì)刺芫荽株重的影響有顯著性差異，氣霧培的平均株重是土培的3.45 倍。土培在栽培45d 后增長(zhǎng)了75%，而氣霧培增長(zhǎng)了416%。在姚其盛等[32]對(duì)辣木的研究中，霧培株重是土培的8.03 倍；凌敏等[33]對(duì)藥用植物車(chē)前的研究中，霧培的鮮重是土培的3.18 倍；莫云豹等[34]對(duì)排香草、碰碰香的研究中，排香草霧培的株重為土培的2.46倍，碰碰香霧培的株重為土培的2.03 倍；艾炎軍等[35]對(duì)生菜、番茄的研究中，生菜的霧培鮮重是土培的2.73 倍，番茄的霧培產(chǎn)量是土培的3.41 倍。這些都說(shuō)明氣霧培對(duì)植物的生長(zhǎng)有著遠(yuǎn)超土培的優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)栽培方式中沙培和土培存在根系觀測(cè)不便且幼苗在生長(zhǎng)過(guò)程中受機(jī)械阻力的影響；水培存在營(yíng)養(yǎng)液中溶解氧濃度有限，植物容易出現(xiàn)爛根的現(xiàn)象[27]。氣霧栽培是一種新型的無(wú)土栽培技術(shù)，它是將植物的根系懸掛在空中生長(zhǎng)，氧氣得以最大化供應(yīng)，營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)過(guò)霧化器的處理后形成霧狀，間歇性均勻的噴灑到植物的根系上，這些優(yōu)點(diǎn)保證根系吸收足夠的氧氣以供植物利用，從而發(fā)揮植物的增長(zhǎng)潛力，在產(chǎn)量和品質(zhì)方面得到較大提高[27，30]。目前，霧培的研究熱點(diǎn)主要集中于營(yíng)養(yǎng)液配比方面[29，31，36]，通過(guò)改進(jìn)營(yíng)養(yǎng)液配比，進(jìn)一步提升植物的增長(zhǎng)速度，提高植物藥用成分和營(yíng)養(yǎng)成分，這也是該研究下一步需要探討的方向。