徐 曼,王亓劍,楊啟良,李 婕,趙 馀,雷龍海,武振中
(1.昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,昆明 650500;2.廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院,廣西 柳州 545000)
云南省為中國(guó)花卉生產(chǎn)大省。近年來,日趨加重的季節(jié)性干旱給本地區(qū)花卉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的損失。因此,花卉節(jié)水灌溉的研究將成為未來研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。一品紅(Poinsettia)是國(guó)內(nèi)重大節(jié)日中主要消費(fèi)花卉品種之一[1],而盆栽是花卉生產(chǎn)的主要形式[2]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)一品紅的研究主要有:Liu等利用“輔熱比”實(shí)現(xiàn)對(duì)一品紅的生長(zhǎng)情況和品質(zhì)形成的預(yù)測(cè)[3],Snipen等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)影響摘心一品紅發(fā)育的兩個(gè)主要因素:日均溫度和日均人工補(bǔ)光強(qiáng)度并建立了預(yù)測(cè)一品紅從短日處理到單苞、開花的發(fā)育模型[4],Kirsten等研究氮素對(duì)一品紅鈣分配和干物質(zhì)的影響[5],徐國(guó)彬等采用不同的整枝方式觀測(cè)一品紅的生長(zhǎng)狀況并得出結(jié)論:在秋冬季節(jié),4側(cè)枝處理下的一品紅各個(gè)指標(biāo)為最好[6],孫兆法等對(duì)一品紅進(jìn)行短日照處理并得出為了確保一品紅的觀賞性,短日照處理需要持續(xù)至一品紅現(xiàn)蕾以后的結(jié)論[7],蔚承祥等研究關(guān)于一品紅組織培養(yǎng)包括:從芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基[8],吳秋芳等對(duì)一品紅的病蟲害防治進(jìn)行研究[9]。一品紅為觀賞性植物,紅葉越多觀賞性越好;國(guó)內(nèi)學(xué)者研究擺放環(huán)境、光質(zhì)和高溫對(duì)一品紅的影響[10-12]。
以上對(duì)一品紅生長(zhǎng)模型、不同生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)其生長(zhǎng)影響的研究較多。然而目前國(guó)內(nèi)對(duì)一品紅耗水特性和灌溉水利用效率的研究還尚未見報(bào)道。國(guó)內(nèi)不同灌水處理主要針對(duì)小麥、玉米、黃瓜、旱稻和小桐子[13-17]的研究較多,對(duì)于一品紅的研究較少。本文通過對(duì)盆栽一品紅進(jìn)行不同的灌水和蛭石鋪設(shè)方式處理后,通過測(cè)定和計(jì)算一品紅的蒸騰量、蒸散量、紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)及根、莖、葉、總干物質(zhì)重量和灌溉水利用效率等,探討不同的灌水和蛭石鋪設(shè)方式處理下一品紅生長(zhǎng)、耗水特性及灌溉水利用效率的變化規(guī)律,為一品紅節(jié)水高效種植模式提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2013年2-5月在昆明理工大學(xué)(呈貢校區(qū))現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的溫室進(jìn)行,溫室坐標(biāo)為E102°8′,N25°1′。2月8日在呈貢縣斗南花卉市場(chǎng)購(gòu)60株長(zhǎng)勢(shì)相同的一年生一品紅并移栽至花盆中,測(cè)定一品紅高20 cm,冠幅直徑30 cm;花盆上寬34 cm,底寬22.5 cm,高30 cm,花盆底部均勻分布5個(gè)直徑為1 cm的小孔(中央一個(gè)小孔)。
經(jīng)20 d緩苗后,從60盆中挑出18盆長(zhǎng)勢(shì)相同的一品紅進(jìn)行處理,試驗(yàn)設(shè)蛭石鋪設(shè)方式3個(gè)(Z0,無蛭石;Z1,蛭石鋪在花盆底部;Z2,蛭石鋪在花盆上表面);灌水處理2個(gè)(W1,次灌水量0.3 L,總灌水量3.6 L;W2,次灌水量0.6 L,總灌水量7.2 L),灌水間隔均為6 d。共6個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),共計(jì)18盆一品紅。3月12、13日對(duì)一品紅進(jìn)行蒸散量、蒸騰量的測(cè)定,共測(cè)3次,周期為24 d,測(cè)蒸騰量前一天晚上用塑料袋對(duì)花盆密封。試驗(yàn)期間花盆位置進(jìn)行輪換,周期為10 d,以降低溫室環(huán)境對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生誤差,試驗(yàn)共91 d。其他處理措施一致(見表1)。
表1 試驗(yàn)處理Tab.1 Experiment treatment methods
(1)葉數(shù)和干物質(zhì)質(zhì)量: 6月1日對(duì)一品紅破壞后獲取,人工計(jì)數(shù)獲得紅葉數(shù)量和總?cè)~數(shù)量;將一品紅各器官(根、莖、葉)分離后在烘箱中保持105 ℃殺青30 min,調(diào)溫至80 ℃繼續(xù)烘烤至恒重,用電子天平測(cè)定干物質(zhì)質(zhì)量。
(2)蒸散量和蒸騰量測(cè)定:3月12日、3月13日對(duì)一品紅進(jìn)行蒸散量、蒸騰量的測(cè)定,共測(cè)3次,周期為24 d。用稱重法測(cè)定單株一品紅蒸散量和蒸騰量,測(cè)一品紅蒸騰量前用黑色塑料和膠帶將花盆和一品紅莖稈處封閉。
(3)灌溉水利用效率計(jì)算:灌溉水利用效率=總干物質(zhì)質(zhì)量/總灌溉量。
采用Microsoft Excel2003 軟件處理數(shù)據(jù),Origin8.5軟件制圖,SAS軟件中ANOVA和Duncan(P=0.05)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。
一品紅葉數(shù)如圖1所示,顯著性分析結(jié)果表明,不同灌水處理對(duì)一品紅紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)的影響均顯著(P<0.05)。不同蛭石處理對(duì)一品紅紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)的影響均不顯著(P>0.05)。
圖1 不同處理對(duì)一品紅葉數(shù)的影響Fig.1 Effects of different treatments on leaf number of Poinsettia
數(shù)據(jù)分析表明,W2Z1處理的一品紅紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)均優(yōu)于其他處理。在W1處理時(shí),與Z2處理對(duì)比,Z1處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別提高了4.76%、25.24%;在W2處理時(shí),與Z2處理對(duì)比,Z1處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別提高了13.11%、5.00%。在Z0處理時(shí),與W1處理對(duì)比,W2處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別顯著提高了4.76%、25.24%;在Z1處理時(shí),與W1處理對(duì)比,W2處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別顯著提高了60.00%、12.93%;在Z2處理時(shí),與W1處理對(duì)比,W2處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別顯著提高了62.16%、67.52%。
一品紅的4月29日蒸散量和4月30日蒸騰量日變化如圖2所示。顯著性分析結(jié)果表明,不同灌水處理對(duì)一品紅蒸散量、蒸騰量日變化的影響均極顯著(P<0.01)。不同蛭石處理及其與灌水處理的交互作用對(duì)一品紅蒸散量、蒸騰量日變化的影響均不顯著(P>0.05)。
數(shù)據(jù)分析表明,相同蛭石處理時(shí),W2處理下的一品紅平均蒸散量、蒸騰量日變化極顯著(P<0.01)高于W1處理。在W1處理時(shí),與Z2處理對(duì)比,Z1處理下的一品紅平均蒸散量和蒸騰量分別提高了24.06%、103.95%;在W2處理時(shí),與Z2處理對(duì)比,Z1處理下的一品紅平均蒸散量和蒸騰量分別提高了20.28%、59.91%。比較蒸騰量占蒸散量的比例可知,最大值在W2Z1處理取得,比值為47.96%。
圖2 不同處理對(duì)一品紅蒸散量日變化和蒸騰量日變化的影響Fig.2 Effects of different treatments on diurnal transpiration and evapotranspiration of Poinsettia
不同處理對(duì)一品紅的干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率如表2所示。顯著性分析結(jié)果表明,不同灌水和蛭石處理交互作用對(duì)一品紅干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率影響均不顯著(P>0.05)。除一品紅根、莖干重外,與W1處理對(duì)比,W2處理對(duì)一品紅干物質(zhì)和灌溉水利用效率的影響均極顯著(P<0.01)。不同蛭石處理對(duì)一品紅干物質(zhì)和灌溉水利用效率影響不顯著(P>0.05)。
表2 不同處理對(duì)一品紅的干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率的影響Tab.2 Effects of different treatments on dry matter and WUE of Poinsettia.
注:表2中數(shù)據(jù)為3次測(cè)定結(jié)果的均值,同列不同字母代表顯著差異(P<0.05)。
數(shù)據(jù)分析表明,在相同灌水處理下,除根、莖干重外,Z1處理下的一品紅干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率均為最大值。W1處理時(shí),與Z0、Z2處理對(duì)比,Z1處理下的一品紅干物質(zhì)總量和灌溉水利用效率分別提高了2.92%、3.10%,25.79%、26.01%;W2處理時(shí),與Z0、Z2處理對(duì)比,Z1處理下的一品紅干物質(zhì)總量和灌溉水利用效率分別提高了5.20%、5.50%,12.60%、12.87%。在相同蛭石處理下,與W1處理對(duì)比,W2處理對(duì)一品紅紅葉、綠葉和干物質(zhì)總量質(zhì)量的提高均極顯著(P<0.01),對(duì)一品紅灌溉水利用效率的影響卻顯著降低(P<0.05)。
(1)不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅蒸騰量和蒸散量的影響。蒸散對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要影響[18]。本研究發(fā)現(xiàn),一品紅蒸散量和蒸騰量日變化呈單峰變化。W2處理下的一品紅日蒸散量、蒸騰量均高于W1的處理。當(dāng)溫度一定時(shí),W2灌水量、葉片數(shù)均比W1多,導(dǎo)致W2處理下的一品紅蒸騰量大。在相同灌水處理時(shí),一品紅蒸騰量大小為Z1>Z0>Z2,蒸散量卻無此規(guī)律,可能與灌水量和一品紅總?cè)~數(shù)有關(guān)。
(2)不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅葉數(shù)和灌溉水利用效率的影響。一品紅作為觀賞性植物,引起國(guó)內(nèi)很多研究人員的高度關(guān)注。國(guó)內(nèi)胡漢生等研究了溫度和輻射強(qiáng)度對(duì)一品紅品質(zhì)影響的研究[19]。本研究表明,在相同蛭石處理時(shí),與W1處理對(duì)比,W2處理下的一品紅干物質(zhì)質(zhì)量極顯著(P<0.01)增加,除根、莖干重外??赡茉蚴荳2灌水量多,在確保一品紅根、莖的生長(zhǎng)外,促進(jìn)一品紅各個(gè)器官(根、莖、葉)的發(fā)育和生長(zhǎng);與W1處理對(duì)比,W2處理下的一品紅的灌溉水利用效率顯著(P<0.05)降低,而在試驗(yàn)期間,W1處理下的一品紅紅葉和綠葉不斷脫落,可能是為了確保根、莖的生長(zhǎng)和發(fā)育。在相同灌水處理時(shí),不同蛭石處理之間無顯著差異,但Z1處理下的一品紅葉數(shù)、蒸散量、干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率均優(yōu)于Z0、Z1處理。
(1)相同蛭石處理下,與W1處理對(duì)比,W2處理下一品紅的灌溉水利用效率雖然降低,卻極顯著(P<0.01)提高了一品紅干物質(zhì)質(zhì)量、蒸騰量,顯著(P<0.05)提高了一品紅紅葉葉數(shù)和總?cè)~數(shù)。而W1處理因?yàn)楣嗨可?,在?shí)驗(yàn)期間為保證一品紅的根、莖的正常生長(zhǎng),紅葉和綠葉不斷脫落,影響了一品紅的觀賞性。
(2)相同灌水處理下,不同蛭石處理之間無顯著(P>0.05)差異,但Z1處理下的一品紅葉數(shù)、干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率均優(yōu)于Z0、Z1處理。因此,在不影響一品紅生長(zhǎng)和觀賞性的情況下,本試驗(yàn)最佳組合為W2Z1。
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