許澤康　武華周　朱國鵬　徐詩濤　金有亮　陳秋波

摘 要 設(shè)計7種不同的栽培基質(zhì)配方，通過測定鳥巢蕨葉片的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、葉綠素及光合特性指標(biāo)，以篩選適宜鳥巢蕨生長的配方。結(jié)果表明：不同基質(zhì)對鳥巢蕨碳水化合物、可溶性蛋白、葉綠素含量及光合特性指標(biāo)存在顯著性差異；根據(jù)主成分分析結(jié)果顯示，以純椰糠作為基質(zhì)最適宜鳥巢蕨的生長，該基質(zhì)適合在海南鳥巢蕨的大規(guī)模生產(chǎn)中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 鳥巢蕨；基質(zhì)；生長；生理指標(biāo)

中圖分類號 Q914.85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Effects of Different Media on the Growth and Leaf

Physiological Characteristics of Asplenium nidus

XU Zekang1，2，4， WU Huazhou1，5， ZHU Guopeng2，3，

XU Shitao4，5*， JIN Youliang4，5， CHEN Qiubo1

1 Institute of Tropical Crop Germplasm Resources， Chinese Academy of Tropical

Agricultural Science， Danzhou， Hainan 571737， China

2 Trpical Crop Germplasm Conservation and Utilization， Laboratory of Ministry of Education，

Hainan University， Haikou， Hainan 570228， China

3 College of Horticulture and Landscape Architecture， Hainan University， Haikou， Hainan 570228， China

4 Applied Sci-tech College， Hainan University， Danzhou， Hainan 571737， China

5 Haikou Diwang Flora Company， Haikou， Hainan 570208， China

Abstract Asplenium nidus is an important foliage plant with high food value. Filtering appropriate culture medium is important for scale production. The determination of leaf soluble sugar， starch， soluble protein， chlorophyll and photosynthesis index was used to select the suitable culture medium for the growth of Asplenium nidus. It was found the effects of different culture medium on carbohydrates， soluble protein， chlorophyll content and photosynthetic characteristics were significantly different. Principal component analysis indicated that coconut chaff， peat soil and volcanic rock and were a more suitable culture medium. The optimization of the matrix formula could provide references for A. nidus in mass production in Hainan Province.

Key words Asplenium nidus；Culture medium；Growth；Physiological index

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.01.008

鳥巢蕨[Neottopteris nidus（L.）J. Sm.]又稱巢蕨、王冠蕨、山蘇，是鐵角蕨科巢蕨屬的多年生草本植物[1]，附生在巖石或陰濕的樹干上[2]，主要分布在熱帶、亞熱帶的熱帶雨林中，為大型附生植物，在海南、臺灣、云南和廣西等地均有分布[3]。鳥巢蕨不僅是優(yōu)良的園林景觀植物、室內(nèi)盆栽植物，還是主要的插花葉材，市場需求量較大[4]。已有研究結(jié)果表明，鳥巢蕨具有較高的藥用價值，可在跌打損傷、骨折、血瘀、頭痛、陽痿等方面起作用[5]；并且在臺灣已從野菜佳肴逐步發(fā)展成規(guī)?；脑耘喾N植[6]，徐詩濤等[5]對海南島鳥巢蕨營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有較高的食用開發(fā)價值。但因鳥巢蕨具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，海南島野生鳥巢蕨遭到一定程度的破壞，致使野生資源瀕臨滅絕。

人工種植成為解決這一問題的主要途徑。鳥巢蕨既可利用孢子進(jìn)行繁殖[7]，也可進(jìn)行分株繁殖[8]，且組織培養(yǎng)技術(shù)也已成熟[9]。但關(guān)于鳥巢蕨栽培技術(shù)的研究較少，鳥巢蕨適宜生長在疏松、富有有機(jī)質(zhì)的土壤中。開發(fā)這一種優(yōu)質(zhì)的園藝和藥用植物的種植技術(shù)，對豐富園林配植素材、提高園林景觀的觀賞價值、拓展園林綠化的層次和空間、增加城市園林和城市林業(yè)的景觀多樣性和生物多樣性、創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益等具有十分重要的意義。本研究設(shè)計不同的種植基質(zhì)，經(jīng)過8個月的種植后，測定鳥巢蕨的生理和光合指標(biāo)，旨在解決以下幾個問題：（1）不同的基質(zhì)對其葉片生長特性的影響；（2）不同基質(zhì)對其光合特性的影響；（3）哪種基質(zhì)更適合鳥巢蕨的生長。

1 材料與方法

1.1 材料采集與馴化

植株均采自海南熱帶雨林霸王嶺海拔700 m左右的山坡樹干、巖石上。于2012年3月初挖取同一株型、大小一致的“停滯期”中型鳥巢蕨[10]，連帶其根部附帶土，帶回海南省海南大學(xué)儋州校區(qū)園藝園林學(xué)院基地，隔離靜置數(shù)天，以適應(yīng)馴化環(huán)境。馴化的遮陰棚溫度約為18～22 ℃，相對濕度約為60%～90%，光照強(qiáng)度為3 800～4 000 lx。

1.2 方法

1.2.1 基質(zhì)配比與材料處理 試驗采用椰糠（海南博大蘭花科技有限公司）、火山石（海南火山口附近的碎石）、泥炭和海泥（海南博大蘭花科技有限公司）為基質(zhì)組成材料，按照表1所列的體積比進(jìn)行配比混合。用0.3%的高錳酸鉀溶液消毒，混合均勻并覆膜7 d，以保證基質(zhì)內(nèi)部充分發(fā)熱以殺死潛藏的蟲卵和病菌。

1.2.2 實驗設(shè)計 采用完全隨機(jī)實驗設(shè)計，將火山石、椰糠、泥炭和海泥滅菌消毒后，分別按單一基質(zhì)或混合基質(zhì)配比（其理化特性見表2）種植鳥巢蕨，共7個配方處理，每處理10株為一組，重復(fù)3次，以普通園土種植作為對照（表1）。日常水肥、病蟲害管理參照黃勇[11]關(guān)于鳥巢蕨的栽培方法。

1.2.3 基質(zhì)理化性質(zhì)測定 各基質(zhì)的理化性質(zhì)參照鮑士旦等[12]的方法測定化學(xué)性質(zhì)，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定，總N采用凱氏法測定，總P采用鉬銨蘭比色法測定，總K采用氫氧化鈉熔融法測定，堿解N采用堿解擴(kuò)散法測定，速效磷采用鉬藍(lán)比色法測定，速效K采用1 mol/L醋酸銨浸提火焰光度法測定，pH值采用酸度計測定。

1.2.4 測定指標(biāo) 逐日觀察鳥巢蕨長勢，栽培8個月后，取各基質(zhì)栽培的鳥巢蕨完全展開的成熟葉片，參照黃勇[11]的測定方法測定可溶性糖、淀粉的含量，參照李合生[13]的試驗方法測定葉片可溶性蛋白質(zhì)的含量。

采用分光光度法[11]測定葉綠素含量。取鳥巢蕨葉片0.2～0.3 g，加95%乙醇10 mL，提取直至無綠色為止。提取液在波長663、645 mn下測定吸光度，95%乙醇為空白。

葉綠素（a、 b）總含量/（mg/g）=（7.90×OD663+17.95×OD645）V/1 000×W

采用美國LI.COR公司（笑國）生產(chǎn)旳LI-6400便攜式光合作用測定儀對鳥巢蕨完全展開的成熟葉片進(jìn)行測定，進(jìn)行凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）和胞間CO2濃度（Ci）的測定。于中午12：00～13：00時，對鳥巢蕨完全展開的倒數(shù)成熟5片葉進(jìn)行測定，測定時光強(qiáng)約為300 mmol/（m2·s），溫度為35 ℃，每株測3片葉[11]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進(jìn)行分析數(shù)據(jù)整理和圖表制作，在Spss13.0軟件上采用Duncan法進(jìn)行差異顯著性檢驗及主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)對鳥巢蕨生長的影響

由圖1-Ⅰ可知，不同基質(zhì)對鳥巢蕨的影響顯著，尤其是在新增葉片數(shù)量方面。其中，基質(zhì)A和基質(zhì)E最能促進(jìn)新葉的產(chǎn)生，在栽培8個月后可新增葉片4.7片，與對照差異達(dá)顯著水平（p<0.05）；基質(zhì)D和基質(zhì)F新增的葉片最少，但與對照差異不顯著。

由圖1-Ⅱ可知，各基質(zhì)栽培的鳥巢蕨成熟葉片的葉寬為11.27～16.07 cm，變化區(qū)間較小。其中基質(zhì)A、E種植的鳥巢蕨葉片較寬，分別可達(dá)16.06、15.97 cm，與其他基質(zhì)差異達(dá)顯著水平（p<0.05）。基質(zhì)對于葉長的影響更加明顯，長度為85.10～130.70 cm，基質(zhì)A、E的葉片最長，與其他基質(zhì)差異達(dá)顯著水平（p<0.05）。

2.2 不同基質(zhì)對鳥巢蕨葉片葉綠素含量的影響

由圖2可知，葉綠素含量高低直接影響植物的生長狀況和光合速率，在一定程度上反映了植物光合作用的能力[14]。椰糠海泥組合基質(zhì)E（1 ∶ 1）的葉片中葉綠色含量最高，達(dá)到1.129 mg/g，與基質(zhì)B、C、D、F差異達(dá)顯著水平（p<0.05），其他基質(zhì)之間的葉綠素含量差異均不顯著。

2.3 不同基質(zhì)對鳥巢蕨葉片可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量的影響

可溶性糖是干旱脅迫誘導(dǎo)的小分子溶質(zhì)之一，它們參與滲透調(diào)節(jié)，并在維持植物蛋白質(zhì)穩(wěn)定方面起到重要作用[13]。由圖3可知，不同基質(zhì)對鳥巢蕨葉片內(nèi)可溶性糖含量的影響明顯，其中椰糠栽培的可溶性糖含量最高，達(dá)124.20 mg/g，與其他基質(zhì)差異均達(dá)顯著水平（p<0.05）。

由圖4可知，對于鳥巢蕨葉片的淀粉含量來說，以F基質(zhì)栽培的淀粉含量最高，達(dá)0.23%，其次是基質(zhì)CK、G、B、C、D、E、A；對照的淀粉含量僅與椰糠的差異顯著（p<0.05），其他基質(zhì)之間無顯著性差異。

可溶性蛋白是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，在植物抵御逆境時，可溶性蛋白起著重要的調(diào)節(jié)作用[11]。不同基質(zhì)栽培的鳥巢蕨葉片中可溶性蛋白含量不同，其中椰糠海泥組合基質(zhì)E的蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)5.46 %，顯著高于園土、椰糠組合基質(zhì)B和海泥基質(zhì)D（p<0.05）（圖5）。

2.4 不同基質(zhì)對鳥巢蕨葉片光合特性的影響

不同基質(zhì)栽培的鳥巢蕨的葉片光合參數(shù)存在顯著差異（p<0.05）（圖6）。其中Pn以基質(zhì)A和F的最大，分別為2.44、2.36 μmol/（m2·s），與對照差異達(dá)顯著水平（p<0.05），并顯著高于基質(zhì)C、D、E（p<0.05）（圖6-I）。不同基質(zhì)對葉片的Gs也存在明顯影響，以基質(zhì)G的最大，達(dá)0.04 mmol/（m2·s），之后依次為A>B=F>C>CK>D>E，其中基質(zhì)A和G與CK、C、D、E的差異達(dá)顯著水平（p<0.05）（圖6-Ⅱ）。不同基質(zhì)栽培的葉片Ci也存在差異，其中以基質(zhì)G的最大，達(dá)到330.02 μmol/mol，與CK、B、C、E均差異顯著（p<0.05），其他基質(zhì)之間差異不顯著（圖6-Ⅲ）。葉片的Tr則以基質(zhì)B的最大，達(dá)到0.29 mmol/（m2·s），與CK、D、E、F的差異均達(dá)顯著水平（p<0.05）（圖6-IV）。

2.5 不同基質(zhì)對鳥巢蕨性狀指標(biāo)的綜合評價

本研究對不同基質(zhì)栽培的鳥巢蕨的葉片長度、葉片寬度、新增葉片數(shù)、可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量等11個指標(biāo)進(jìn)行了主成分分析。結(jié)果表明，前3個主成分的貢獻(xiàn)率依次為40.13%、30.26%和15.83%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了86.22%，即前3個主成分反映了11個性狀的絕大部分信息。選擇以上3個主成分的貢獻(xiàn)率作為權(quán)數(shù)，構(gòu)造綜合評價函數(shù)為F=0.401 3×Z1+0.302 6×Z2+Z3×0.158 3。

從表3可以看出，不同基質(zhì)對鳥巢蕨生長的性狀指標(biāo)綜合得分依次為A>G>B>E>C>F>D>CK，基質(zhì)A得分值最高，基質(zhì)G次之，其它各基質(zhì)綜合得分均高于對照。綜合考慮各處理對鳥巢蕨生長發(fā)育性狀指標(biāo)的影響，以椰糠為栽培基質(zhì)時，鳥巢蕨生長的效果最好。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，不同基質(zhì)對鳥巢蕨的生長影響顯著，根據(jù)綜合評分依次是椰糠>火山石 ∶ 泥炭（1 ∶ 1）>火山巖：椰糠（1 ∶ 1）>海泥：椰糠（1 ∶ 1）>泥炭>泥炭：海泥（1 ∶ 1）>海泥>園土?？赡苡捎诓煌耘嗷|(zhì)的理化性質(zhì)存在差異，尤其是pH值，影響了鳥巢蕨的生理、葉綠色含量和光合作用，使得其生長情況存在差異。

可溶性糖和可溶性蛋白的含量與植物的抗性有關(guān)，其含量越高抗性越強(qiáng)，特別是抗旱性[11]。鳥巢蕨的馴化栽培使其生長環(huán)境發(fā)生改變，鳥巢蕨自身需要一個適應(yīng)的階段，抗性越高的植株生長越快。本研究結(jié)果表明，椰糠栽培的鳥巢蕨葉片可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)的含量最高，與其他基質(zhì)差異達(dá)顯著水平（p<0.05），其抗性和生長明顯高于其他基質(zhì)。

蕨類植物屬于陰生植物，葉綠素含量的高低決定了蕨類植物對光的利用效率，反映了植株光合性能的強(qiáng)弱[15]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同基質(zhì)栽培的鳥巢蕨葉片中葉綠素含量有差別。其中以基質(zhì)E最高，說明椰糠和海泥的組合可顯著地促進(jìn)鳥巢蕨葉綠素的產(chǎn)生；而基質(zhì)B、C、D、F則可以明顯的抑制葉綠素的產(chǎn)生，這表明栽培基質(zhì)影響鳥巢蕨的光合作用，進(jìn)而影響植物的營養(yǎng)積累和影響植株的生長速度。

引起Pn下降的原因主要分為2類，一類是氣孔因素，主要受氣孔的數(shù)量孔徑和開度等的影響[16-17]伴隨著氣孔度的降低，基質(zhì)C、E栽培的鳥巢蕨的Ci也顯著低于基質(zhì)G栽培的鳥巢蕨，說明由于氣孔因素的限制，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的CO2濃度減少而抑制了其光合作用。因此氣孔因素是導(dǎo)致基質(zhì)C和E鳥巢蕨Pn降低的一個重要原因。與此不同的是，基質(zhì)D栽培的鳥巢蕨隨著氣孔度的降低，Ci不降反升，因為CO2利用的減少會引起CO2的大量積累，導(dǎo)致CO2濃度升高，說明氣孔因素不是造成基質(zhì)D鳥巢蕨的凈光和速率降低的原因?；|(zhì)D的葉綠素含量低于對照，因此導(dǎo)致基質(zhì)D的Pn降低的原因可能與其葉綠素含量相關(guān)。另一類為非氣孔因素，主要受光合色素含量光合機(jī)構(gòu)活性和光合酶活性等多種因素控制[18]，包括多種復(fù)雜的因子，這里不能排除光合關(guān)鍵酶（Rubisco和Rubisco活化酶）活性降低等其他因素在基質(zhì)C、D、E鳥巢蕨的Pn降低中可能起作用。

本研究通過8種栽培基質(zhì)馴化鳥巢蕨，從馴化8個月后鳥巢蕨生理生化和光合生理來看，基質(zhì)C、D、E和園土直接地栽效果較差，其光合作用受到明顯的限制；基質(zhì)C、E均受氣孔限制引起光合速率下降，而對于基質(zhì)D，氣孔限制不是其鳥巢蕨生產(chǎn)較差的光合速率降低的主要原因。與此相反，基質(zhì)A、B、F、G種植的鳥巢蕨明顯優(yōu)于其他基質(zhì)。

本研究結(jié)果表明，基質(zhì)A和E可明顯的促進(jìn)鳥巢蕨新葉的產(chǎn)生、葉片的生長、葉綠素含量的增長及可溶性蛋白的增加，而基質(zhì)A、B、F、G可明顯促進(jìn)鳥巢蕨光合速率的增大。綜合來看，本研究推薦使用基質(zhì)A（即椰糠）作為鳥巢蕨的人工栽培基質(zhì)。

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