張春華，尹陳茜，張麗，馮燁，于曉英

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.長沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410004；3.湖南省中亞熱帶優(yōu)質(zhì)花木繁育與利用工程技術(shù)中心，湖南 長沙 410128)

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，人們生活水平的提高，盆栽花卉作為室內(nèi)裝飾，已成為人們不可或缺的東西.根據(jù)《2018年全國花卉產(chǎn)銷形勢分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2016～2018年短短3 a，主要盆栽花卉銷量增加了43.17%.澆水是盆栽花卉養(yǎng)護過程一項重要的日常性工作[1]，由于盆器容量有限，基質(zhì)持水量低，植株根系所獲水分較少，盆栽花卉養(yǎng)護存在管理麻煩、水資源浪費、澆水量及澆水時間難以掌握等問題[2]，設(shè)計節(jié)水容器及合理利用基質(zhì)，保證水分持久性，即可減少澆水花費，節(jié)約水資源，又可延長澆水間隔時間，節(jié)省用工成本.

基質(zhì)是盆栽植物良好生長的基礎(chǔ)，水分是盆栽植物根系生長發(fā)育的重要條件[3-4].有學(xué)者研究適宜的基質(zhì)能夠協(xié)調(diào)植物生長所需的水、氣、熱，有利于提高植物抗旱性和水分利用率[5-7].尉莉莉等[8]研究發(fā)現(xiàn)基質(zhì)與花卉生長及耐旱程度有密切關(guān)系，在農(nóng)田土的基礎(chǔ)上，持水量隨著草炭比例增多而增加，當(dāng)農(nóng)田土與草炭基質(zhì)比例(3∶3，4∶2)組合盆栽一串紅生長性狀和耐旱性最好；秦俊等[9]研究發(fā)現(xiàn)草炭∶木屑∶椰糠(25%∶12.5%∶62.6%)、草炭∶木屑∶珍珠巖∶椰糠(43%∶25%∶25.7%∶5.6%)對蔓長春花的生長有積極作用，可顯著延長生理性萎蔫和永久性凋萎時間，對節(jié)約水資源和管理成本具有明顯作用.陳同斌[10]研究發(fā)現(xiàn)城市中污泥堆肥可增加基質(zhì)保水性能和植株的抗旱能力；劉暉等[11]研究發(fā)現(xiàn)麥糠基質(zhì)對種植草坪的減沙、流沙作用明顯，具有良好的水土保持效果；余宏輝等[12]研究指出基質(zhì)供水下限高于60%對韭菜增加莖粗和葉寬有宜，在基質(zhì)灌水區(qū)間內(nèi)增加灌水量，即可節(jié)約水資源，也可以保持空氣濕度.

瓜葉菊(Pericallishybrida)系菊科瓜葉菊屬多年生草本，常作1～2年生栽培[13].它花色豐富，花姿優(yōu)雅，是深受人們喜愛的傳統(tǒng)盆花.瓜葉菊屬于淺根系植物，生長期耗水量大，澆水量增加，基質(zhì)濕度大，易造成土壤板結(jié)，阻礙根系通氣，導(dǎo)致根部腐爛[14-15].有關(guān)瓜葉菊節(jié)水栽培及其基質(zhì)選擇方面的研究報道還比較少.為了解瓜葉菊在節(jié)水盆栽模式下對不同基質(zhì)適應(yīng)能力，本試驗，以瓜葉菊品種“小丑”為材料，研究其節(jié)水盆栽模式下對不同基質(zhì)的響應(yīng)，旨在篩選出適宜的基質(zhì)，為瓜葉菊節(jié)水盆栽技術(shù)提供理論依據(jù)和參考支持.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試瓜葉菊品種“小丑”由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院提供.基質(zhì)選擇河沙、珍珠巖、蛭石、有機土、有機土∶珍珠巖.

1.2 試驗方法

于2017～2018年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)觀賞園藝花卉實踐基地進行，試驗采取節(jié)水盆栽模式(T)，以普通盆栽模式為對照(CK)，共設(shè)10個處理，分別為節(jié)水盆栽模式下河沙(T1)、珍珠巖(T2)、蛭石(T3)、有機土(T4)、有機土：珍珠巖(T5)；對照河沙(CK1)、珍珠巖(CK2)、蛭石(CK3)、有機土(CK4)、有機土：珍珠巖(CK5)，盆栽試驗每處理10盆.為保證無機基質(zhì)盆栽苗有充足的養(yǎng)分，對無機基質(zhì)處理的盆栽添加MS營養(yǎng)液，進行統(tǒng)一管理和試驗.

節(jié)水盆栽模式采用新型節(jié)水容器(自主設(shè)計),它主要由底盆、托盤、吸水繩3部分組成，底盆放置于托盤上2/3處，底部有1 cm吸水孔，吸水繩由底盤底孔延伸于托盤水中，2個排水孔設(shè)在托盤上沿3 cm處左右對稱，自動吸水澆灌；普通盆栽模式采用傳統(tǒng)盆栽容器，其與新型節(jié)水容器規(guī)格相同的底盤、托盤兩部分組成，兩個排水孔設(shè)計在底部中央處的，無吸水孔和吸水繩，傳統(tǒng)方式澆灌.各處理設(shè)計見表1所示.

表1 試驗設(shè)計與處理

有機土配比：園土∶泥炭∶棉質(zhì)殼=1∶1∶1，有機土∶珍珠巖=1∶1.

Organic∶garden soil∶peat∶catton hull=1∶1∶1；Organic1∶perlite=1∶1.

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 容重、總孔隙度 參照李曉強測定方法[16]，容重測定：將風(fēng)干基質(zhì)裝入環(huán)刀中稱總重，容重=(總質(zhì)量-環(huán)刀質(zhì)量)/100.總孔隙度測定：在環(huán)刀的底部鋪1張濾紙，將烘干基質(zhì)裝入環(huán)刀內(nèi)稱總質(zhì)量(W1),然后放入水盆中浸泡，吸水達飽和狀態(tài)后重稱質(zhì)量(W2),總孔隙度(%)=[(W2-W1)/100]×100%.

1.3.2 基質(zhì)含水量、失水量 采用于茜測定方法[17]，上盆7 d后105 ℃烘干稱質(zhì)量法，基質(zhì)含水量(%)=(待測基質(zhì)質(zhì)量-烘干基質(zhì)質(zhì)量)/烘干基質(zhì)質(zhì)量×100%；累計失水量：基質(zhì)澆足底水，記錄一周的基質(zhì)累計失水量.

1.3.3 發(fā)芽率 2017年9月進行瓜葉菊播種，對各處理隨機選5盆，第3天開始觀測，記錄發(fā)芽數(shù).連續(xù)記錄一個月，比較各處理發(fā)芽數(shù).

1.3.4 生物量 測量其地上、地下部干鮮質(zhì)量.鮮質(zhì)量測量：清水洗凈瓜葉菊根部基質(zhì)，擦干表面水分，用分析天平測其鮮質(zhì)量.干質(zhì)量測量：將烘箱溫度升至80 ℃，把瓜葉菊裝進烘干袋中，放入烘箱80 ℃烘干8 h，用分析天平測其干質(zhì)量.

根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量

1.3.5 葉綠素含量 采用便攜式SPAD-502型葉綠素儀，測定時間為晴天的上午10∶00，選擇不同處理瓜葉菊各5株，對葉片中部進行測定葉綠素的含量.

1.3.6 葉面積 采用徐國彬的測定方法[18]，選取各處理形狀規(guī)則的葉片5片,用直尺測量葉片的葉長(從尖端到末尾)和葉寬(與主脈垂直的葉片最寬處)，葉面積=葉長×葉寬×0.68.

1.3.7 花期與成花數(shù) 記錄初花至花謝各處理的花期和花數(shù)，選擇長勢較好，花期較一致處理各5盆進行測定.

1.3.8 光合特性 采用美國Li-COR公司生產(chǎn)的Li-6400人工紅藍光源便攜式光系統(tǒng)測定儀.于2018年3月2日在瓜葉菊盛花期，在晴朗無云的天氣，選擇長勢較好的各處理植株中部3片葉進行測定光合特性.光照強度(PDF)400 μmol/(m2·s)條件下進行凈光合速率(Pn)的測定，同時測定氣孔導(dǎo)度(Cs)、蒸騰速率(Tr)等生理參數(shù).根據(jù)參數(shù)計算氣孔限制值(Ls)=1-Ci/Ca和瞬時水分利用效率(WUE)=Pn/Tr19].式中，Ca為外界 CO2濃度，大約為(400±10)μmol/(m2·s).

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)處理和分析采用 Excel 2003和SPSS 13.0軟件，LDS顯著性在0.05水平上檢測.

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)物理性狀比較

基質(zhì)物理性的容重、總孔隙度、含水量是反映其輕重、透氣性、保水等能力[20].基質(zhì)容重為0.1～0.8 g/cm3對作物栽培效果較好[20]，從表2可知，不同基質(zhì)容重差異大，除1號基質(zhì)容重(1.19 g/cm3)和2號基質(zhì)容重(0.05 g/cm3)外，其他基質(zhì)容重均在適宜范圍內(nèi).栽培基質(zhì)理想的總孔隙度為40%～75%[21]，除2號基質(zhì)(83.87%)、3號基質(zhì)(89.01%)不符合栽培基質(zhì)的理想總孔隙度要求外，其他均在適宜范圍.基質(zhì)的含水量反映了其保水性，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：節(jié)水盆栽模式對基質(zhì)含水量影響較大，節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)的含水量表現(xiàn)為：T2>T3>T4>T5>T1，表明2號基質(zhì)保水性好，其次是3號基質(zhì)，而1號保水性最差，可見節(jié)水盆栽模式下可有效提高基質(zhì)的含水量，與對照相比明顯增加，基質(zhì)含水量越低，說明需增加澆水次數(shù).

節(jié)水盆栽模式采用自動吸水，其基質(zhì)失水量極少，相比對照，可延遲15～27 d澆水；普通盆栽模式下不同基質(zhì)失水量有明顯變化，圖1表明，處理當(dāng)天失水量基本一致，無明顯差異，可能是基質(zhì)充足吸水后，失水量基本相等，隨著時間的推移，各基質(zhì)開始出現(xiàn)差異，其中4號失水量最少，澆水間隔天數(shù)為15 d，其次是5號，2號最多，4號基質(zhì)相比2號基質(zhì)延遲12 d澆水.

表2 不同基質(zhì)物理性狀測定

2.2 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊發(fā)芽率及生長情況的比較

節(jié)水盆栽模式下，不同基質(zhì)對瓜葉菊種子萌發(fā)、株高、生物量影響極顯著.表3顯示，T1、T3發(fā)芽率最高(93.33±0.06a%)，其次是T2、T5，T4最低，表明1號、3號基質(zhì)可提高種子發(fā)芽率；同一基質(zhì)下發(fā)芽率，除4號基質(zhì)外，節(jié)水盆栽模式均高于對照.植株地上和地下部分生長情況，T4株高、地上生物量最高，分別為(48.53±1.13)cm、(8.29±0.50)g，T5地下生物量最高，為(2.35±0.26) g，表明4號基質(zhì)有利于植株地上部分生長，5號基質(zhì)有利于植株地下部分生長；不同基質(zhì)對根冠比影響顯著，表現(xiàn)為T5>T4>T3>T2>T1，表明5號基質(zhì)根冠比大，則植株葉片大、莖桿粗壯、抗逆性強；1號基質(zhì)根冠比小，則植株葉片小、莖桿細小抗逆性差.同一基質(zhì)的株高、總生物量和根冠比，節(jié)水盆栽模式高于對照.

圖1 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)失水量的比較Figure 1 Comparison of different treatments on cumulative water loss under the water-saving pot cultivation model

表3 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊發(fā)芽率及生長的比較

2.3 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊葉綠素、葉面積的比較

表4顯示，節(jié)水盆栽模式下，不同基質(zhì)對葉綠素含量、葉面積影響極顯著，兩者最高值均出現(xiàn)在T4(56.67±2.31)SPAD，(144.00±2.65) cm2，最低值分別出現(xiàn)在T1(49.00±1.00) SPAD和T3(67.00±2.00)g/cm2，表明4號基質(zhì)可提高植株葉綠素含量和葉面積；同一基質(zhì)下的葉綠素含量、葉面積，節(jié)水盆栽模式均高于對照,可見節(jié)水盆栽模式有利于植株葉綠素含量增加和葉面積提高.

2.4 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊開花的比較

從圖2看出，節(jié)水盆栽模式下，不同基質(zhì)的花期、成花數(shù)均為：T4>T5>T1>T2>T3，表明4號基質(zhì)能促進瓜葉菊成花數(shù)，延長了花期，提高了瓜葉菊的觀賞效果，其次是5號基質(zhì)，3號最差.同一基質(zhì)下的花期、成花數(shù)，節(jié)水盆栽模式均高于對照，可見節(jié)水盆栽模式有利于植株的開花.

表4 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊葉綠素、葉面積比較

圖2 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊開花的比較Figure 2 Comparison of different treatments the flowering of Pericallis hybrida under the water-saving pot cultivation model

2.5 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊光合特性的比較

光合作用是一系列復(fù)雜的代謝反應(yīng)的總和，是生物界賴以生存的基礎(chǔ)，也是反映植物生長狀況的最重要的指標(biāo)之一[23-25].由表5可看出，不同基質(zhì)對瓜葉菊光合特性影響顯著，節(jié)水盆栽模式下，T4光合特性表現(xiàn)最好，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度最大，分別為(11.51±0.17) μmol/(m2·s)，(0.15±0.01) mmol/(m2·s)，(305.60±1.41) μmol/(m2·s)，其次是T5，T1表現(xiàn)最差.當(dāng)T4氣孔限制值為(0.24±0.00) mmol/(m2·s)時，其瞬時水分利用率最高，為(9.52±0.14) mmol/(m2·s)，可見氣孔限制值低會使部分氣孔關(guān)閉，能提高水分利用效率，節(jié)水盆栽模式下，4號基質(zhì)可提高瓜葉菊的光合作用凈光合速率和葉片瞬時水分利用效率，提升了瓜葉菊的抗旱節(jié)水能力.

3 討論

節(jié)水盆栽模式下，不同基質(zhì)對發(fā)芽率影響較大，其中T1、T3對種子萌發(fā)表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，種子發(fā)芽最怕積水，其1號基質(zhì)含水量低和保水差；3號基質(zhì)總孔隙度大，兩者均不會造成基質(zhì)積水，適宜瓜葉菊種子發(fā)芽，這與檀龍顏等[26]研究河沙含水量低、持水力差是羊耳菊種子發(fā)芽最好基質(zhì)結(jié)論基本一致.基質(zhì)含水量對種子發(fā)芽率有較大影響[27]，同一基質(zhì)發(fā)芽率，采用節(jié)水盆栽模式要比對照高，可見水分對種子的萌發(fā)起到很大作用，這與龔夢璧研究基質(zhì)水分能有效提高青菜種子的發(fā)芽率結(jié)論一致[28].通過對每天基質(zhì)失水量的統(tǒng)計，可以看出不同基質(zhì)可有效減少水分蒸發(fā)，延長澆水間隔天數(shù).

表5 節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)中瓜葉菊光合特性的比較

Pn：凈光合速率；Gs：氣孔導(dǎo)度；Ci：胞間CO2濃度；Tr：蒸騰速率；Ls：氣孔限制值；WUE：瞬時水分利用效率.此表為光照強度400 μmol/(m2·s)時光合參數(shù).

Pn：Net photosynthetic rate；Cond：Stomatal conductance；Ci：Intercellular CO2concentration；Tr：Transpiration rate；Ls：Stomatal limitation rate；WUE：Instantaneous moisture using effciency．The photosynthesis was under 400 μmol/(m2·s) of photons amount illumination.

植株對基質(zhì)物理性狀不同會形成相應(yīng)的形態(tài)適應(yīng)機制，在形態(tài)上主要體現(xiàn)在莖的伸長，葉的改變，根的加粗等[29-30].本研究中，在節(jié)水盆栽模式下，不同基質(zhì)植株生長性狀差異顯著，其中T4、T5瓜葉菊表現(xiàn)根系粗壯、整體生長性狀良好；T1、T2、T3瓜葉菊生物器官受到抑制，生長不良，這可能與基質(zhì)物理性狀有關(guān)，4號、5號基質(zhì)物理性狀適宜，其容重、總孔隙度和含水量均在栽培基質(zhì)適宜范圍，適合植株的栽培；2號、3號物理性狀較差，其容重輕、總孔隙度大，不利于植株根系固定，且基質(zhì)含水量高，積水多，易造成根系腐爛；1號基質(zhì)物理性狀極差，其基質(zhì)含水量低、保水性差，容重重、總孔隙度小，透氣性差不利于根系生長，導(dǎo)致植株生長發(fā)育不好，這與方凌研究基質(zhì)物理性狀的好壞是直接影響植株正常生長發(fā)育結(jié)論基本一致[31].同一基質(zhì)下，節(jié)水盆栽模式中的植株生長發(fā)育比對照優(yōu)勢明顯.

植物體內(nèi)的葉綠素與光合作用有著密切的關(guān)系，是反映植物生長狀況以及觀賞價值的重要指標(biāo)之一[32-33].本研究中，同一基質(zhì)的葉綠素含量、葉面積高于對照；節(jié)水盆栽模式下不同基質(zhì)葉綠素含量、葉面積差異極顯著，其中T4葉綠素含量高、葉面積大，光合作用強，這與李炎林[35]報道葉片綠色部分的增加既而增強光合作用結(jié)果相一致.其結(jié)果表現(xiàn)可能與基質(zhì)容重、總孔隙度、含水量有關(guān)，其4號基質(zhì)容重、總孔隙度、持水力適宜，其基質(zhì)疏松、透氣、保水，有利于葉片葉綠素含量的積累和葉面積的增加，對植株進行光合作用有一定的促進作用，這與前人研究基質(zhì)含水量達95%以上，有利于植株葉片中葉綠素含量和凈光合速率，促進光合作用的順利進行，從而提高植株生長和產(chǎn)量[34]結(jié)果相符.氣孔是控制水分蒸騰的主要器官,不同基質(zhì)對瓜葉菊氣孔影響較大，其中T4瞬時水分利用率隨著蒸騰速率和氣孔限制值降低而提高，提升了瓜葉菊節(jié)水能力，這與有關(guān)學(xué)者研究水分利用效率越大表明植物的節(jié)水能力越大結(jié)論基本相符[36-37]，可見4號基質(zhì)在節(jié)水盆栽模式下能提高水分利用效率，這對于節(jié)水盆栽模式下選擇適宜基質(zhì)，能有效促進植株生長及抗旱節(jié)水具有重要的指導(dǎo)意義.

4 結(jié)論

綜上，在本試驗中，僅從發(fā)芽率看，T1和T3盆栽瓜葉菊種子發(fā)芽率最高，可見節(jié)水盆栽模式下1、3號基質(zhì)為瓜葉菊種子發(fā)芽較為適宜基質(zhì)；從生長狀況、生理指標(biāo)和節(jié)水角度等綜合考慮，T4盆栽瓜葉菊生長良好，成花數(shù)多、花期長，且基質(zhì)失水量少、管理簡便省事，可見節(jié)水盆栽模式下4號基質(zhì)為瓜葉菊生長發(fā)育較為適宜基質(zhì).