椰糠作为栽培基质对岩生报春盆花生长发育的影响
刘茳1,张启翔1,2,潘会堂1,2
( 1. 北京林业大学园林学院; 2. 国家花卉工程技术研究中心,北京100083)
岩生报春( Primula saxatilis) 是报春花科报春花属多年生草本,分布在我国北方,早春开花,适应性强,耐粗放管理,是一种可开发为盆花,用于花境及花坛的新的植物材料. 目前,除对岩生报春的资源调查、引种和组培快繁方面有过相关报道外,对岩生报春的栽培尚未见报道. 椰糠经过粉碎灭菌和发酵后,可与其他无机基质混合后成为基质,已应用于东方百合‘Sorbonne’、一品红( Euphorbia pulcherrima)、红掌( Anthurium andraeanum) 、欧洲报春( Primula acaulis) 等花卉的生产中,不但可以减少草炭的用量,还可再利用废弃物( 椰壳) ,减轻环保处理的压力,实现资源可持续利用,促进经济和环境的可持续发展. 本试验以椰糠和草炭为主要材料,与无机基质珍珠岩进行不同比例的复合混配,研究其对岩生报春生长发育的影响,旨在筛选出适合岩生报春盆花无土栽培的基质种类.
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2011 年12 月至2012 年8 月在北京林业大学试验温室内进行. 供试种子于2011 年8 月采自河北雾灵山, 12 月播种于穴盘,4- 5 叶期选取生长一致的植株移栽到花盆( 12 cm × 11 cm) 中. 肥料选用复合肥“花多多”1 号( N∶ P∶ K = 20∶ 20∶ 20) ,施肥时可溶性盐浓度( EC) 控制在1.2 ms·cm - 1 左右[3],每次施肥200 - 300 mL·盆- 1,每7 天施肥一次.
1.2 试验设计
基质材料为草炭、椰糠、珍珠岩. 草炭选用丹麦品氏( Pindstrup) 生产的水藓泥炭基质,纤维长度10 -30 mm; 压缩椰糠砖来自福建. 利用3 种基质配置成5 个基质处理配方A1 - A5,分别为草炭∶ 珍珠岩= 2∶ 1( 文中均为体积比) 、草炭∶ 椰糠∶ 珍珠岩= 3∶ 1∶ 2、草炭∶ 椰糠∶ 珍珠岩= 2∶ 2∶ 2、草炭∶ 椰糠∶ 珍珠岩= 1∶ 3∶ 2、椰糠∶ 珍珠岩= 2∶ 1. 采用完全随机区组试验,每个基质处理30 株,重复3 次. 选用A1基质( 草炭∶ 珍珠岩= 2∶ 1) 作为对照.
1.3 指标测定
基质容重、孔隙度参照饱和浸提法测定,EC( 电导率) 、pH 采用浸提法测定. 栽培90 d 后,各处理随机选取5 株,测定株高、冠幅、叶片数等性状. 株高为根茎基部到植株最高点的距离; 冠幅为植株两个垂直的水平方向的距离; 叶片数为展开的叶片数目; 叶长和叶宽均取最长最宽处. 栽培100 d 后,称量植株鲜、干重. 栽培120 d 后,采用氯化三苯基四氮唑( TTC) 法测定根系活力; 采用95%乙醇∶ 丙酮= 1∶ 1 的浸提法[13]测定叶绿素含量. 花期观察测量花葶长、花葶数、花径以及花期等指标. 进入花期后,统计初花期( 10%植株开1 轮花) 、盛花期( 15%植株开1 轮花至85%植株2 轮花枯萎) 和末花期( 90%植株2 轮花枯萎) . 随机选取5 朵花,用卷尺测量花葶长度,用游标卡尺测量花径.
利用下式求出各形态指标的隶属函数值: X( μ) = ( X - Xmin) /( Xmax - Xmin) . 式中,X 为某一基质条件下某一指标( μ) 的测定值; Xmax( Xmin) 为该指标测定的最大( 小) 值. 将不同处理下不同指标的隶属函数值进行累加后求平均值,即为植物生长发育综合评价指数,值越大说明植株生长越好.
利用下式求出各形态指标的隶属函数值: X( μ) = ( X - Xmin) /( Xmax - Xmin) . 式中,X 为某一基质条件下某一指标( μ) 的测定值; Xmax( Xmin) 为该指标测定的最大( 小) 值. 将不同处理下不同指标的隶属函数值进行累加后求平均值,即为植物生长发育综合评价指数,值越大说明植株生长越好.
1.4 数据处理
采用SPSS 18.0 软件对测量的数据进行方差和多重分析.
2 结果与分析
2.1 不同基质配方的理化性质
从表1 可以看出,随着椰糠在基质中占比的增加,容重、总孔隙度、通气孔隙和EC 逐渐降低,而pH 逐渐增大. A1的容重最大,A5最小; A4、A5的容重( 0.099、0.094 g·cm - 3 ) 差异不显著; A1 - A3的容重差异不显著,均大于0.1 g·cm - 3,符合栽培的要求. 各基质的总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙差异不显著; A3、A4的持水孔隙较小,说明两种基质在栽培中可能更依赖水分供应. 所有基质的pH 均呈微酸性,A2 - A5的pH 为6.3 - 6.6; A1的pH 最小( 6.107) ,且与其他处理差异显著,不适合作为栽培基质. 各基质的EC 差异显著,均在1.0 ms·cm - 1上下,适合植物生长.
1) 同列数据后附不同小写字母者表示差异显著( P < 0.05) ,附相同字母者表示差异不显著( P > 0.05) .
2.2 不同基质对岩生报春生长发育的影响
2.2.1 不同基质对岩生报春栽培90 d 后生长的影响栽培90 d 后,各处理岩生报春生长指标差异显著( 表2) . A5的株高最小,仅为3.78 cm,其次为A4( 3.96 cm) ; A1、A2、A3的株高均大于4 cm,A2的株高显著高于其他处理. A1的冠幅与A2、A3无显著差异,显著高于其他处理. A2的叶片数( 26.6 片) 显著高于其他处理. A2的叶长( 7.08 cm) 和叶宽( 6.42 cm) 与A1无显著差异,但大于其他处理. 总体上来看,A2的营养生长要优于其他处理.
1) 同列数据后附不同小写字母者表示差异显著( P < 0.05) ,附相同字母者表示差异不显著( P > 0.05) .
2.2.2 不同基质对岩生报春栽培100 d 后生物量的影响从表3 可以看出,A1 - A3的生长积累较多. A4地上部分的鲜重与A5差异不显著,与其他3 个处理的差异显著; A1地上部分的鲜重与A3的差异不显著,但均小于A2( 15946.67 mg) . A2地下部分的鲜重( 2125.73 mg) 与A1、A3的差异不显著,显著大于A4、A5 .A2地上部分的干重与其他4 个处理的差异显著. 各处理间地下部分的干重无显著差异. A4、A5地上部分和根系的生物量均小于A1,说明岩生报春在A4、A5中的生长状况较差. 由分析结果来看,A2更有利于岩生报春地上部分及根系干物质的积累.
1) 同列数据后附不同小写字母者表示差异显著( P < 0.05) ,附相同字母者表示差异不显著( P > 0.05) .
2.2.3 不同基质对岩生报春栽培120 d 后部分生理指标的影响从表4 可以看出,A2叶片的可溶性糖含量最高,为15.917 mg·g - 1,与A1、A3的差异不显著; A4、A5叶片的可溶性糖含量较低. A1的根系活力最低,仅为0.254 mg·g - 1·h - 1,A2的根系活力与A3、A4的差异不显著. A2的叶绿素a 含量低于A4而高于A3,三者差异不显著. 5 种处理的叶绿素b 含量差异不显著. 叶绿素含量情况与叶绿素a 含量类似,A2低于A4而高于A3,A4最大( 2.509 mg·g - 1 ) ,A1最小( 1.837 mg·g - 1 ) . 总体上来看,岩生报春在其他处理中的生理代谢较A1稳定.
1) 同列数据后附不同小写字母者表示差异显著( P < 0.05) ,附相同字母者表示差异不显著( P > 0.05) .
2.2.4 不同基质对岩生报春开花品质的影响从表5 可以看出,不同处理岩生报春的开花时间、开花质量有所不同. A2最早进入花期,A5最晚,A1、A3、A4进入花期比较集中. A2 - A5的开花持续时间均长于A1,说明用一定比例的椰糠代替草炭,能延长岩生报春盆花的开花持续时间. 所有处理的花葶长度均超过12 cm,各处理间的差异不显著. A1的每株花葶数最少,显著少于其他处理,说明在基质中加入一定比例的椰糠能促进岩生报春抽生花葶. A2的花朵直径最大,达到23.894 cm,显著大于A5,但与其他处理的差异不显著.
1) 同列数据后附不同小写字母者表示差异显著( P < 0.05) ,附相同字母者表示差异不显著( P > 0.05) .
2.2.5 不同基质栽培的岩生报春生长发育状况的综合评价在植物的综合评价中,单一指标并不能准确地反映植物的综合表现,各指标对植物生长发育的评价均有重要意义. 本试验采用模糊数学中隶属函数的方法,求出株高、冠幅、叶片数、生物量、根系活力、叶绿素含量、开花持续时间7 个指标的隶属函数值,累加后求平均值,得到岩生报春生长发育综合评价指数,为各处理栽培的岩生报春生长发育状况做出综合评价. 评价结果( 表6) 显示,A1、A2、A3、A4、A5的综合评价指数分别为0.25、0.89、0.49、0.44、0.27,A2 - A4的综合评价指数比A1、A5高,说明岩生报春在复合基质中生长更好. 岩生报春在A2中生长最好,其次是A3,而经A5栽培后岩生报春的表现并未显著优于对照.

1) 同列数据后附不同小写字母者表示差异显著( P < 0.05) ,附相同字母者表示差异不显著( P > 0.05) .
3 结论与讨论
混合基质能克服单一基质理化性质的不足,如椰糠的含盐量过高,泥炭的酸性较强. 本试验结果表明,草炭∶ 椰糠∶ 珍珠岩= 3∶ 1∶ 2 的混合基质对岩生报春生长发育的促进作用最大,栽培的岩生报春品质优良,综合评价指数最高,且草炭的用量比对照( 草炭∶ 珍珠岩= 2∶ 1) 减少了一份. 说明椰糠、草炭和珍珠岩经过科学合理的混配,能够在理化性质和结构上满足岩生报春对无土栽培基质的要求,成为优良的岩生报春盆花无土栽培基质. Poole认为,椰糠具有优良的保水排水能力、适宜的pH 和电导率、降解速度慢、缓冲能力强,在传统的无土基质中加入20% - 25%椰糠,不会明显改变植物的生长环境. 椰糠是我国南方沿海地区丰富的自然资源,取材方便且成本低廉,是可更新的高效、轻型基质,在我国园艺产业中应用广泛. 栽培基质直接影响植物的生长发育,因此研究植物的生长量、生物量、生理指标及开花品质可最直接地评价基质的优劣. 本试验结果表明,椰糠复合基质能显著促进岩生报春的生长发育,对盆栽岩生报春植株的大小、鲜重、干重、根系活力、叶绿素含量、开花持续时间及品质的影响差异显著. 朱国鹏等对不同基质栽培的小白菜的植株大小、生物量、全N 含量、叶绿素含量、光合氮效率等指标进行比较研究后,认为小白菜新型复合栽培基质最优配方为: 椰糠∶ 沙∶ 珍珠岩∶ 污泥= 6.75∶ 2∶ 1∶ 0.25. 本试验中5 种基质的总孔隙度和持水孔隙度较低,而通气孔隙度却较高,说明5 种基质在栽培过程中一般不存在排水不良的问题,反而比较依赖外部水源,因此在栽培中需要多次浇水.