蘭花之健康管理Health Management of Orchid Plants

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蘭花之健康管理

陳福旗1、溫佩容1

經濟栽培之蘭花通常利用人工介質,例如水苔、混合樹皮、蛇木屑、木碳塊 等。這些蘭花在其原生地大多是屬於氣生或著生蘭,少數為地生蘭。人工栽培時, 如能瞭解其原生環境及生長習性,配合礦物營養之施用,在適當的光線及溫度環 境下,使其生長達到最適化。除必需之化學藥劑外,應盡可能減少施用無謂之藥 劑,如此將能永續栽培利用,並降低對環境的污染。本文將以蝴蝶蘭為例,說明 其種苗生產方式,幼苗栽培管理應注意事項,以及病蟲害對植株可能的危害及健 康管理的觀念。 關鍵詞:蘭花、種苗生產、健康管理

蘭花為台灣重要切花與盆花,尤其以蝴蝶蘭、文心蘭、及拖鞋蘭為最具 潛力之種類。根據行政院農業委員會農糧署統計2007 年蘭花盆花產量 58,064 千 盆,而蝴蝶蘭為台灣最大宗的外銷花卉,2007 年出口值 4,961 萬美元,較上年增 加40.2%,主要外銷美國、日本及荷蘭(分占 36.5%、35.2%及 8.5%) 。 目前產業界生產蘭花種苗的方式有利用無菌播種生產實生苗、以生長點或花 梗節腋芽培養來大量生產組織培養苗或是以生長點或試管苗葉片誘導擬原球體 (protocorm-like bodies, PLBs)增殖(Chen et al., 2009)。然而商業化的蘭花組培苗生 產仍然存在許多問題,如:幼苗生長緩慢,繁殖倍率低,容易玻璃質化,葉片黃 化、發根不易、死亡率高、不穩定的變異,這些因素均可能造成所生產的種苗品 質不良,影響後續之健康栽培管理,因此需要有效的微體繁殖技術以改善蘭花幼 苗的繁殖倍率與品質(Hew and Yong, 2004; Chen and Chen, 2007)。

另外病毒病亦是蘭花的一大威脅,有些品種感染病毒後於幼苗期病徵表現不 嚴重,常導致栽培者忽略而增加病毒傳播機會;此外組織培養過程也可能因為管 控缺失,致種苗培養增殖後期感染病毒,造成相當大的損失,因此發展快速精確 的病毒檢測方式及建立無病毒種苗生產體系,可為蘭花產業增進經濟價值並提高 國際競爭力。 1國立屏東科技大學農園生產系

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蘭花種苗生產

組織培養應用在健康種苗生產體系所需的技術包括去病毒技術與穩定的無 變異種苗繁殖技術。目前組織培養之研究多朝向以擬原球體增殖與芽體再生體系 之建立,擬原球體的增殖方式主要以生長調節劑的刺激為主(Chen et al., 2009)。 台灣地區相關的蘭花種苗生產業者即利用這些技術來量產種苗(蔡 等,2009)。 芽體增殖方式俗稱芽切法,是以花梗未開花節位上的休眠芽供作培植體來源 (Bouriquet et al., 1982),以物理刻傷與荷爾蒙的誘導,刺激側芽萌發,以達大量 增殖之目的,此法雖具有增殖率不如擬原球體、材料無法隨時取得的缺點,但直 接形態發生,其變異率較低,且增殖後的芽體成長至出瓶所需的時間較擬原球體 路徑短。 花梗芽於離體培養下生長的形態可分為:(1)芽體進行營養生長,形成葉片 與根部;(2)成癒傷組織或擬原球體;(3)芽體行生殖生長,持續進行花芽分化, 並抽出花梗;(4)持續呈現休眠的狀態,芽體並未膨大,有時甚至死亡(曹 等 2008)。不同品種與基礎培養基對形態發生有顯著影響,P. Brother Stage 花梗芽 培養二個月後,營養芽形成率為77.2%-81.4%,生殖芽佔 2.8%-10.0%,以 SIM-A 與SIM-C 培養基促進花梗芽持續行生殖生長,癒傷組織形成率在 12.9%-18.6%之 間。形成營養芽的培植體平均營養芽數1.4-2.4 芽,SIM-D 處理每節芽數較多(吳 和陳,2008b)。不同種類與濃度之細胞分裂素對芽體增殖影響顯著。培養基中不 含細胞分裂素或濃度過低(1 mg·L-1) 時,培植體增殖比率低且有發根之現象;TDZ 促使培植體產生不正常之增生並形成不定芽,濃度過高(4 mg·L-1) 則新生芽體發 育受到抑制。2 mg·L-1 BA 處理較其他處理組合利於芽體增殖與增大,參試細胞 分裂素當中以kinetin 誘導腋芽增殖的效果較弱(吳和陳,2008a)。 在蝴蝶蘭營養體誘導或無菌播種時會經過擬原球體或原球體階段,此時期的 組織幼年性強,增殖速率快(王和李, 1992)。擬原球體誘導之穩定性及成功率, 常受品種、培養基種類、成份及培養條件等因素影響(Tokuhara and Mii, 1993; Chen et al., 2000)。 觀察擬原球體形成之過程,在白化葉片培植體培養第3週,沿著葉片切口周 圍有細胞凸起,這些凸起的細胞團會持續膨大形成黃色略透明的圓球型,培養第 11 週,細胞團陸續分化為擬原球體,少數擬原球體之頂端開始有葉片分化,持 續培養,可以誘導更多的擬原球體由細胞團分化形成,且有二次擬原球體發生(許 和陳,2003)。 將白化葉片培植體培養於含有0.3%蔗糖之培養基中,連續培養11週後,擬原 球體發生率為40-72.5%,平均每個培植體可以產生18.4-33.2個擬原球體,白化葉

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片培植體培養於含有3%蔗糖濃度之培養基中,擬原球體的發生與增殖則會受到 抑制,擬原球體發生率僅為7.5-12.5%,平均每個培植體只產生0.8-2.3 個擬原球 體,而且培植體易褐化,擬原球體多呈黃色不透明狀(許和陳,2003)。 擬原球體發生率與平均生成量隨生長調節劑不同而有變化,其易受BA與 TDZ影響,以0.5 mg/l或1.0 mg/l TDZ單獨添加在培養基中,擬原球體發生率為 67.5-72.5%,平均每個培植體可以產生18.4-22.6個擬原球體,不同TDZ 濃度之 間,其擬原球體發生率與平均增殖數量皆無顯著差異。TDZ與BA組合添加於培 養基中與TDZ單獨處理比較,擬原球體發生率有降低之趨勢,其發生率為 40-60%,平均每個培植體可以產生29.8-33.2個擬原球體,擬原球體平均增殖數量 明顯多於TDZ 單獨處理(許和陳,2003)。而在0.01-0.1 mg/l BA與0.1-4.0 mg/l 2,4-D組合添加於含有3%蔗糖之培養基中,白化葉片之擬原球體發生率為 12.5-77.5%,培植體之褐化率為0-80%,擬原球體平均增殖量為1.5-25.2 個,2,4-D 濃度越高,擬原球體發生率與增殖量越低,培植體褐化率越高,但BA濃度增加 有助於擬原球體形成(許和陳,2003)。 芽切法雖具有增殖率不如擬原球體、材料無法隨時取得的缺點,但直接形態 發生,其變異率較低,且增殖後的芽體成長至出瓶所需的時間較擬原球體路徑 短,故尋求穩定之擬原球體增殖與再生體系,成為蝴蝶蘭種苗生產之關鍵技術。

蘭花之栽培管理

一、蘭花栽培介質 目前業界常用來栽培蘭花的介質有水苔、樹皮及混合介質,其中蝴蝶蘭的栽 培多以水苔為主,其保水保肥性佳,但隨著栽培時間增加會出現酸化及腐敗,且 前處理較費時。以樹皮栽培可以省工,且種完的緊實度差異不大,對於澆水施肥 的時間比較好掌控(沈,2007)。目前已發表的有機混合介質的配方以水苔泥炭、 真珠砂、蛭石、蛇木屑、木炭、發泡煉石、保綠人造土、樹皮堆肥、蔗渣和完全 發酵猪糞渣有機肥等,依照作物的不同混合栽培(吳,2003),其可供有機營養、 抗生物質,不易發生微量元素缺乏(侯,2003)。 二、光照

蝴蝶蘭生長適合的光強度為200 and 400 μmol·m–2·s–1(Dole and Wilkins, 1999; Wang, 1997)。中型白花蝴蝶蘭(P. amabilis 或 P. Aphrodite)之光飽和點為 200 μmol·m–2·s–1(李、郭,2000)。蝴蝶蘭大白花、白花紅唇及桃紅花在高照度 4000 Lux 比低照度500-1000 Lux 抽梗率高,但花梗長及花朵數與光照無顯著差異(杜 等, 1988)。

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三、溫度

蘭花大部份原產於熱帶及亞熱帶地區,嘉德利亞蘭Lanliocattleya Culminant

‘La Tuilerie’ 其營養生長日夜溫為 32/29℃(Krizek and Lawson,1974),日照 9 小時 (Rotor, 1952),光照 300-600 μmol·m–2·s–1(Dole and Wilkins, 1999)。

蝴蝶蘭適合生長的溫度為27-30℃(Sakanishi et al., 1980;Lopez & Runkle, 2005),可以忍受短暫的高溫 32-35℃(Baker and Baker, 1991),品種間對溫度反應 可能差異相當大,例如豹斑類(Doritaenopsis Leopard Prince)朵麗蝶蘭在一般高日 溫或日夜溫差大時,即容易抽梗。一般的認知為日溫須高於 28℃(Lopez et al., 2007)。Lee 和 Lin (1984)指出蝴蝶蘭於日夜溫 25/20 °C 或是 20/15 °C 的環境 4-5 週可誘導花芽分化,研究顯示20、23 和 25 °C 皆可誘導開花(Blanchard and Runkle, 2004)。 四、水分 蝴蝶蘭栽培過程中水分的管理是很重要的環節,適量的水可讓蝴蝶蘭進行蒸 散量,進而影響呼吸、吸水強弱、葉之繁茂與否。若植物遭到缺水逆境,根系吸 收不到水份,蒸散作用停止,各種運作也停止,造成細胞的膨壓降低,外觀萎凋 狀況,造成植株受創。灌溉水的鹽分含量會影響到植株的生長,因此透過水質的 檢驗了解鈉、氯、碳酸根和鈣的含量,有助於管理(沈和陳,2007)。 五、養分 目前蝴蝶蘭栽培者大部分以EC值做為施肥量參考之依據,若灌溉水EC值過 高時,則會影響施肥之強度,肥料施用量則會降低,EC質低時則施肥強度及施 肥量會較高(沈和陳,2007))。另外栽培介質中的pH值會影響無機元素之溶解, 但水苔pH低時並不會影響蝴蝶蘭植株對於肥料的吸收(陳,2007)。 適量的施肥有助於蝴蝶蘭的生長開花,其種以氮、磷、鉀三要素的影響最大。 高氮肥可使植株生長快速,但可能使植株較易遭受病原菌感染;缺乏磷肥時會使 植株生長受損,而施用鉀肥300-400 mg/L,可促進葉片及花朵生長,但花期較短, 對於葉片數則無顯著差異(Wang, 2007)。

蘭花健康管理

發生在蘭花的蟲害主要為薊馬、紅蜘蛛、介殼蟲、蚜蟲、鱗翅目、蟎類和軟 體動物(陳 等,2007),病害的發生則以灰黴病、炭疽病、疫病、細菌性軟腐病、 細菌性褐斑病、白絹病和黃葉病最常見(謝 等,2007)。另外還有影響最大及較 難克服的病毒病,包含了東亞蘭嵌紋病毒(Cymbidium mosaic virus, CymMV)、齒

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舌蘭輪斑病毒(Odontoglossum ringspot virus, ORSV)、胡瓜嵌紋病毒(Cucumber

mosaic virus, CMV)、和槍彈型病毒(Rhabdoviruses) ,以及最近被發表的蝴蝶蘭

葉片輪斑病毒 (番椒黃化病毒, Capsicum chlorosis virus Phalaenopsis strain, CaCV-Ph)及黃斑病毒(Phalaenopsis chlorotic spot virus, PhCSV)(張,2007; Zheng et al., 2008a, b)。 近年來蝴蝶蘭在我國外銷佔有重要地位,無病毒植株開始受到重視,因此我 國於95 年 4 月 28 日正式公告施行蝴蝶蘭種苗病毒驗證制度,希望藉由此制度將 我國外銷之蘭花提高經濟價值,並具有競爭力。檢測病毒的方式有很多種,包括 了:指示植物接種法、電子顯微鏡觀察法、免疫電顯法、光學顯微鏡法、抗血清 檢 定 法 和 核 酸 檢 查 法 。 而 以 後 二 者 較 常 被 使 用 , 其 包 含 了 酵 連 抗 體 法 (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)、免疫擴散法(SDS-immunodiffusion test)、免疫點漬法(Immunoblotting test)和反轉錄聚合酵素連鎖反應 RT-PCR (張, 2007)。

高品質的蘭花種苗自瓶苗生產開始到出瓶栽培,一直到開花階段,環環相 扣。任何一個階段的管理如果不良,即可能使種苗生長勢降低,病原或蟲害隨之 危害。因此健康母本經過篩選,可供雜交育種及組織培養用途。瓶苗階段需要管 控適當的養分、光線、溫度、培養室清潔等。幼苗到成株給予適當的肥料,使根 系建全發育,葉片正常生長。開花誘導期的溫度、光線及水分養分的合理施作, 將可生產高品質盆栽蘭花。

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Health Management of Orchid Plants

Fure-Chyi Chen1, Pei-Jung Wen1

Abstract

Artificial substrates, such as sphagnum moss, bark mix, tree fern fibers, charcoal blocks, are usually adopted for commercial cultivation of orchid plants. Most of the cultivated orchids originated from their natural habitats as epiphytes or terrestrial. The growth requirements of these orchids are usually similar to their native habitats. By understanding their environmental conditions and growth habit, we can apply optimal mineral nutrients under proper light and temperature so that they attain the best growth. Chemical pesticides are used only when necessary to keep minimal pollution to the environment so that we can better manage sustainable cultivation. In this review, we will use phalaenopsis orchid as an example to describe plantlet production, cultivation management of young plants, potential damage caused by disease and pests, as well as the concept of health management of orchid plants.

Key words: orchid plants, plantlet production, health management

1 Department of Plant Industry, National Pingtung University of Science and Technology, Pingtung,

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