二溴海因和活性炭对水培绿藻的影响

袁博　胡胜平　程龙　郑逢杰　史盈盈　刘淼　赵兰枝

摘要    本文以綠萝为试验材料，研究不同浓度二溴海因和活性炭对水培绿藻的影响。结果表明，在一定时间内，二溴海因50mg/L +活性炭2 g/L除藻效果最好，且不会对植物的生长发育造成不良影响，对营养液电导率的影响也较小;适宜浓度的活性炭和二溴海因除藻效果优良，浓度过低除藻效果不明显，浓度过高影响植物正常生长，所以在除藻过程中掌握合适的浓度范围是关键。

关键词    绿萝（Epipremnum aureum）;绿藻;水培;二溴海因;活性炭

中图分类号    TU991.21        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）19-0130-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Effects  of  Dibromohydantion  and  Activated  Carbon  on  Hydroponic  Green  Algae

YUAN Bo    HU Sheng-ping    CHENG Long    ZHENG Feng-jie    SHI Ying-ying    LIU Miao    ZHAO Lan-zhi *

（College of Horticulture and Landscape Architecture，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang Henan 453003）

Abstract    In this paper，the effects of dibromohydantion and activated carbon on the hydroponic green algae were studied by using Epipremnum aureum as experimental materials.The results showed that，within a certain period of time，dibromohydantion 50 mg/L+activated carbon 2 g/L had the best green algae removal effect，and would not cause adverse effects on the growth and development of plants，and the effect on the conductivity of nutrient solution was small.Activated carbon and dibromohydantion with appropriate concentration have good green algae removal effect，while too low concentration has no obvious green algae removal effect，and too high concentration affects the normal growth of plants.Therefore，it is the key to grasp the appropriate concentration range in the green algae removal process.

Key words    Epipremnum aureum;green alga;hydroponic;dibromohydantion;activated carbon

我国水培花卉的应用广泛，水培花卉可以达到根叶共赏的效果，且不受时间、空间和土地限制[1]。但是水培营养液中容易滋生绿藻，绿藻会影响植物的正常生长。滕筱萱[2]认为，藻类的繁殖会导致水体透明度降低，造成水质恶化，危害人类和生态系统的健康，制约社会经济的可持续发展。抑制绿藻繁殖一直是植物水培中的一个关键问题。目前，化学除藻应用较普遍，除藻效果好、见效快，如赵兰枝等[3]和熊自立等[4]用硫酸铜除藻，但硫酸铜会影响水培植物的生长，产生一定的毒害作用;物理除藻在蔬菜水培生产中应用较多，但存在规模大、成本高等问题，适宜大范围应用。

二溴海因是一种特殊的溴化剂，分子式是C5H6Br2N2O2，为白色或淡黄色结晶性粉末，主要作为消毒、杀菌、灭藻剂应用，可有效杀灭各种真菌、病毒、藻类等，应用前景广阔[5]。活性炭是优良的吸附剂，具有物理吸附和生物降解作用，除藻是利用活性炭的吸附原理[6]。绿萝（Epipremnum aureum）是天南星科藤芋属多年生蔓性草本观叶植物，生长适宜温度为18～25 ℃，喜温暖湿润气候，适宜散射光照射，忌强光直射[7]。绿萝的繁殖方式多样，易于成活，既可用于盆花生产，又可作为水培生产。本研究对二溴海因和活性炭联合除藻、活性炭除藻、二溴海因除藻效果进行观察比较，探讨绿萝水培除藻的有效方法，以期为无土栽培中除藻提供理论依据。

1    材料和方法

1.1    試验材料

试验材料来自于河南科技学院花卉基地，选择生长健壮、无病虫害、株型大小及粗度均匀的盆栽绿萝，株高约25 cm。将盆栽绿萝从盆中取出，剔除根际泥土，用清水冲洗干净，并去除老根、病根，用0.5%高锰酸钾浸泡消毒15 min，再用清水反复冲洗干净备用。水培营养液为改良式霍格兰营养液。二溴海因为海瑞达牌二溴海因（网上购买），有效溴含量为36%～44%;活性炭为3～5 mm颗粒状。二溴海因用分析天平进行称量，研磨成粉末状备用。

1.2    试验设计

试验共设8个处理，即改良式霍格兰营养液对照（CK）、二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L（A）、二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L（B）、二溴海因75 mg/L+活性炭2 g/L（C）、二溴海因25 mg/L（D）、二溴海因50 mg/L（E）、二溴海因75 mg/L（F）、活性炭2 g/L（G）。3次重复，采用完全随机方式排列，每个重复放置2株生长健壮的绿萝，共计48株。研究二溴海因和活性炭对水培绿萝中绿藻以及绿萝叶片叶绿素含量、绿萝根活力、营养液电导率等的影响。

1.3    试验方法

试验于2019年3月开始，在河南科技学学院水培实验室进行。室内平均温度为20～25 ℃，相对湿度为70%～80%，晴天室内光照为3 500 lx，阴天室内光照为1 500 lx，水培pH值6.0～7.5。

先对绿萝进行预培养，试验容器采用400 mL透明塑料瓶，用记号笔标记水位线，每7 d需添加1次营养液，使水位与初始保持一致。前期在清水中驯化7 d（培养容器用黑塑料薄膜包裹，创造黑暗环境），随后转入1/2营养液中培养5 d，再转入全营溶液中进行试验。每天定时观察水培溶液中绿藻的含量和植物的生长势。每7 d进行1次绿藻叶绿素、营养液电导率测定，试验结束时测1次绿萝叶片叶绿素含量和根活力。绿藻叶绿素的测定采用丙酮法测定[8]，叶片叶绿素测定采用丙酮法[9]，根活力的测定采用TTC法[10]，营养液电导率采用DDS-320型精密电导率仪测定。

1.4    数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2010进行处理，并用 DPS软件进行相关数据的统计处理和分析。

2    结果与分析

2.1    不同处理对绿藻叶绿素a含量的影响

绿藻的主要光合色素是叶绿素，其中叶绿素a居多。叶绿素a存在于所有的浮游植物中，约占有机物干重的1%～2%，是估算绿藻生物量的一个重要指标[7]。

由表1可知，同一时间各二溴海因和活性炭处理组的绿藻叶绿素含量均低于对照组，说明各二溴海因和活性炭处理都能抑制绿藻，但抑制程度不同。在单用二溴海因组（处理D、E、F）中，处理E（二溴海因50 mg/L）绿藻叶绿素a含量最少，处理D（二溴海因25 mg/L）绿藻叶绿素a含量最高，说明二溴海因50 mg/L除藻效果最好。在二溴海因+活性炭组（处理A、B、C）中，处理B（二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L）中的绿藻叶绿素a含量最低，处理A（二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L）绿藻叶绿素a含量最高，说明二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L处理的除藻效果最好。

经过方差分析可知，第7天时，绿藻叶绿素a含量由低到高的顺序依次为处理B<处理E<处理C<处理F<处理G<处理A<处理D

2.2    不同处理对绿萝叶片叶绿素含量的影响

叶绿素是衡量植物生长状况的一项重要指标，叶绿素含量高时叶片呈绿色，叶绿素含量低时叶片发黄。叶绿素含量越高，光合作用越强，植物生长越好。不同浓度的二溴海因和活性炭处理对叶片叶绿素的影响效果不同。

由表2可知，不同处理对绿萝叶片叶绿素a、叶绿素b含量的影响不同。经过方差分析可知，各个处理之间差异显著。叶绿素a的含量由高到低依次为处理A>处理B>处理G>CK>处理D>处理E>处理F>处理C;叶绿素b的含量由高到低依次为处理A>处理B>处理G>处理D>CK>处理E>处理F>处理C。处理A（二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L）绿萝叶绿素含量最高，其中叶绿素a含量为4.43 mg/g、叶绿素b含量为5.45 mg/g;处理B（二溴海因50 mg/L+活性炭 2 g/L）次之，叶绿素a含量为4.28 mg/g，叶绿素b含量为4.52 mg/g。

由显著性分析可知，处理A（二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L）与处理B（二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L）之间叶绿素a含量差异不显著，与其他处理相比较有显著差异;处理A（二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L）绿萝叶绿素b含量与其他处理之间差异达极显著水平。与对照相比，处理A、B、G的叶绿素a、b含量均较高，说明这3个处理对植物生长无影响;处理C（二溴海因75 mg/L+活性炭2 g/L）和处理F（二溴海因75 mg/L）绿萝叶绿素a、b含量均明显降低，可能是二溴海因浓度过高，对植物生长产生了一定的影响，降低了叶片叶绿素的含量。

2.3    不同处理对绿萝根活力的影响

根活力是反映植物对于水培条件适应能力的重要指标之一。根活力的高低可用TTC还原强度表示，TTC还原强度越强，根活力越高;TTC还原强度越弱，根活力越低。

由表3可知，不同处理对绿萝根活力的影响具有显著差异，经过方差分析比较，不同处理根活力从高到低依次为：处理G>处理A>处理B>处理D>处理E>CK>处理C>处理F。处理G（活性炭2 g/L）TTC还原强度最强，绿萝根活力最高，植物生长最强，说明活性炭基本不会伤害植物根系，可以吸附营养液中有害物质，从而提高根系活力;处理F（二溴海因75 mg/L）TTC还原强度最弱，根活力最低，植物生长最弱。

單用二溴海因处理时，各处理绿萝根活力的大小为处理D（二溴海因25 mg/L）>处理E（二溴海因50 mg/L）>处理F（二溴海因75 mg/L）;二溴海因+活性炭处理组，各处理绿萝根活力的大小为处理A（二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L）>处理B（二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L）>处理C（二溴海因75 mg/L+活性炭2 g/L）。绿萝的根活力随着二溴海因浓度的增加而下降。从整体趋势看，处理C（二溴海因75 mg/L+活性炭2 g/L）和处理F（二溴海因75 mg/L）TTC还原强度较CK弱，其余处理TTC还原强度均高于CK，说明二溴海因浓度过高会对植物根系造成一定的伤害。

2.4    不同处理对营养液电导率的影响

由图1可知，同一时间内，营养液中营养元素吸收量从大到小依次为：处理B、处理C、处理F>处理A、处理E>处理D、处理G>CK。由动态变化可知，各个处理的电导率均随时间的推移逐渐下降，但下降幅度不同。与对照相比，处理B和处理C的电导率下降较大，处理D和处理G的电导率下降较小。总体来说，不同处理对营养液电导率的影响不同，变动幅度不大，基本都处于适宜范围内。说明二溴海因和活性炭对营养液电导率的影响不大，不影响植物的正常生长。

3    结论与讨论

不同浓度的二溴海因和活性炭处理对去除绿藻有一定作用，但是对绿藻的抑制程度不同。二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L的除藻效果最好，且在14 d内除藻效果最好，超过14 d除藻效果会降低。二溴海因25 mg/L+活性炭2 g/L、二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L、活性炭2 g/L与对照相比绿萝叶绿素含量均较高，均不会对植物的生长造成影响。活性炭处理的TTC还原强度最高、根活力最高，其次是低浓度二溴海因处理，还原强度均比对照高，说明这几个处理都不会影响植物根系生长。在同一时间内，不同浓度二溴海因和活性炭处理对营养液电导率的影响不同，但是基本都处于适宜范围内，说明各处理对营养液的电导率影响不大。综上所述，二溴海因50 mg/L+活性炭2 g/L除藻效果最好，对营养液电导率的影响不大，不影响植物的正常生长。活性炭和二溴海因作为水培花卉中去除绿藻的除藻剂，对去除绿藻有明显的作用，二溴海因的处理效果更优于活性炭，但二溴海因具体的除藻持续时间还有待进一步研究。

4    参考文献

[1] 张晓东.水培花卉栽培技术要点[J].现代园艺，2016（24）：34.

[2] 滕筱萱.有害藻华的发展过程及影响因素[J].生物化工，2017，3（5）：98-104.

[3] 赵兰枝，张霈霈，马杰，等.水培中抑制绿藻生长的方法研究[J].南方园艺，2011，22（6）：3-5.

[4] 熊自立，王法格，张淑东，等.硫酸铜防治绿藻试验[J].长江蔬菜，2002（1）：42-43.

[5] 张亨.二溴海因在农业中的消毒杀菌应用研究进展[J].宁波化工，2013（1）：7-12.

[6] 陈卫，王磊磊，林涛，等.活性炭深度处理技术的化学安全性及影响因素研究[J].中国工程科学，2008（5）：32-37.

[7] 石滨.水培绿萝的养殖方法[J].现代园艺，2016（21）：61-62.

[8] 姜欣欣.浮游植物叶绿素a测定方法的改进[J].海峡科学，2010（6）：134-135.

[9] 张志良，瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2004.

[10] 乔富廉主编.植物生理学实验分析测定技术[M].北京：中国农业科学技术出版社，2002：133-135.