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为探究钾素(K)对斑叶香子兰(Zygopetalum maculatum)形态特征、花产量、K 吸收及 K 动态的影响,研究人员开展不同 K 施用量处理的实验。结果表明,K 施用可提高盆栽介质 K 含量和脱氢酶活性,提升植株营养和生殖产量,延长切花瓶插寿命。该研究为兰花栽培提供科学依据。
在花卉产业蓬勃发展的当下,兰花凭借其优雅的姿态、迷人的色彩和独特的芬芳,成为了花卉市场上的宠儿,占据着重要地位。其中,斑叶香子兰因花朵极具吸引力且香气迷人,在兰花产业中备受瞩目,无论是作为切花还是盆栽,都拥有广阔的市场前景。然而,兰花作为附生植物,通常生长在无土介质中,这种介质缺乏氮(N)、磷(P)、钾(K)等植物生长必需的大量元素。尽管已有不少关于 NPK 对兰花综合影响的研究,但单独探究 K 对斑叶香子兰形态特征、花产量影响的研究却十分匮乏。同时,在兰花生长的不同阶段,K 在其各部位的含量及动态变化情况也尚不明确。鉴于此,为了填补这些知识空白,促进斑叶香子兰的高效栽培,印度农业研究委员会国家兰花研究中心(ICAR-National Research Centre for Orchids)的研究人员展开了深入研究。
研究人员通过一系列实验,最终得出结论:施用 K 能显著提升斑叶香子兰的营养生长和生殖产量,有效减少开花后 K 从储存器官的消耗,还能延长切花的瓶插寿命。这一研究成果意义重大,为斑叶香子兰的可持续栽培提供了关键的科学依据,有助于推动兰花产业的健康发展。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。实验采用完全随机设计(Completely Randomized Design,CRD),设置六个 K 施用处理组(T1:不施 K;T2:每升施肥溶液含 10mg K;T3:每升施肥溶液含 25mg K;T4:每升施肥溶液含 50mg K;T5:每升施肥溶液含 75mg K;T6:每升施肥溶液含 100mg K),每个处理重复四次。在印度锡金邦帕克勇的研究中心进行盆栽实验,实验材料为该中心组织培养的斑叶香子兰。实验期间对盆栽介质的化学性质、植株形态参数、K 含量等进行测定,还运用火焰光度法分析 K 含量,利用统计软件进行数据分析。
研究结果如下:
- 盆栽介质的 pH 值:初始时,各处理组盆栽介质的 pH 值呈中性且无显著差异。随着时间推移,所有处理组的 pH 值均下降,未施 K 的对照组(K0)下降最为明显,而K100处理组的 pH 值下降幅度最小。
- 盆栽介质的水溶性 K(WE-K)和脱氢酶活性:开花后,K 处理组盆栽介质中的 WE-K 含量显著增加,K10、K25、K50、K75和K100处理组相较于K0处理组,分别提高了约 95.3%、149%、192%、220% 和 256%。同时,K50、K75和K100处理组的脱氢酶活性也显著高于其他处理组。
- 兰花的营养和生殖产量:K100处理组显著促进了兰花各部位的营养生长,其鳞茎长度、宽度,叶片数量、长度和宽度相较于K0处理组均有显著增加。在生殖产量方面,K100处理组每株花穗数量比K0处理组高出约 167%,花穗长度、茎直径、每穗小花数量及小花尺寸均显著增加,花穗的鲜重和干重也明显提高,新梢萌发率也显著提升。
- 不同植物部位的水分含量:K 施用增加了除花朵外不同植物部位的水分含量,K100处理组的叶片、老鳞茎(BBs)、新鳞茎(NBs)和根部的水分含量相较于K0处理组分别提高了 10.9%、5.38%、5.46% 和 12.9%。
- 开花前后不同植物部位的 K 含量:开花前,K100处理组在叶片、BBs、NBs 和根部的 K 含量最高。花朵中的 K 含量在K50处理组达到最大值,K100处理组的花朵 K 含量比K0处理组高 25.5%。开花后,各植物部位的 K 含量均有所下降,但K100处理组的下降幅度最小。
- 不同植物部位间的 K 动态:开花诱导的 K 吸收导致不同植物部位的 K 含量下降,其中 BBs 的 K 含量下降最多,其次是根部和叶片,NBs 的 K 含量基本不受影响。K100处理组在保证花朵和新梢充足 K 供应的同时,最大程度减少了开花后叶片、BBs 和根部的 K 消耗。
- 兰花切花的瓶插寿命:K100处理组的切花瓶插寿命相较于其他处理组显著延长,比K0、K10、K25、K50和K75处理组分别延长了约 32.1%、22.8%、20.8%、13.0% 和 13.3%。
研究结论和讨论部分指出,K 在兰花生长发育尤其是开花阶段起着至关重要的作用。充足的外源 K 供应对于减轻老植物部位的 K 消耗、维持植株整体健康和生产力至关重要。K100处理组能有效维持植物各部位较高的 K 水平,最大程度减少开花后叶片、BBs 和根部的 K 含量下降。而K0处理组由于缺乏外源 K 供应,植株不得不依赖内部储备,导致各部位 K 大量消耗。此外,K100处理组的花朵生物量更高,储存的碳水化合物更多,有助于延长切花的瓶插寿命。该研究为优化斑叶香子兰的栽培提供了科学依据,强调了合理施用 K 肥对于提高兰花产量和品质的重要性,对兰花产业的可持续发展具有重要的指导意义。