劉悅明 葉少萍 李 鋌 鄭富海 張俊濤 伍成厚

（廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院，廣東 廣州 510405）

三角梅Bougainvillea glabra 又名葉子花、九重葛、簕杜鵑、寶巾花等，屬紫茉莉科Nyctaginaceae、葉子花屬Bougainvillea 常綠攀援灌木，喜陽光充足、溫暖濕潤的氣候環(huán)境，適應(yīng)性強(qiáng)[1]。三角梅品種多樣，且花色多姿、花期長，是華南地區(qū)重要的觀賞植物，目前被廣泛應(yīng)用在立體綠化、庭院綠化、盆景造型等方面[2-3]。天橋綠化是城市立體綠化重要的應(yīng)用形式[4]。城市立交橋、人行天橋常常面臨立地條件差、汽車廢氣和粉塵污染等問題，加之種植空間有限、植物蒸騰作用強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)要求高等限制因素，綠化效果常常面臨極大的挑戰(zhàn)[5]。三角梅由于具有觀賞價(jià)值高、抗逆性強(qiáng)、耐修剪、花期較長、養(yǎng)護(hù)成本較低等特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在天橋綠化中，在廣州、深圳、福州、廈門等城市天橋綠化中應(yīng)用廣泛[5-7]。

根系是植物固定生長和吸收養(yǎng)分、水分的重要器官，龐大的根系有利于提高植物抗逆能力、營養(yǎng)物質(zhì)吸收效率等[8-9]。研究發(fā)現(xiàn)，植物根系的生長容易受到環(huán)境因子例如水分、溫度、土壤、光照等因素影響，當(dāng)環(huán)境因子發(fā)生變化甚至出現(xiàn)脅迫時(shí)根系形態(tài)會(huì)隨之發(fā)生改變[10]。容器育苗是園林苗木主要的栽培方式之一，具有苗木質(zhì)量和規(guī)格容易控制、苗圃出圃率高、移栽過程中根系不易損傷等優(yōu)點(diǎn)。然而，容器種植的植物不能形成在自然狀態(tài)下的完整根系，根系構(gòu)型混亂，甚至出現(xiàn)根系畸形等問題，不利于其養(yǎng)分和水分吸收，最終影響植物的長勢[11]。為解決容器栽種植物根系畸形等問題，研究學(xué)者對植物控根技術(shù)開展了大量的研究，目前已有報(bào)道的控根技術(shù)包括化學(xué)控根、物理控根和空氣控根技術(shù)等[12]。

斷根是物理控根的方式之一，主要是通過調(diào)控根系生長來改變植物生殖生長與營養(yǎng)生長、地上部與地下部過程，目前在經(jīng)濟(jì)林生產(chǎn)、農(nóng)作物栽培、退化草地改良中應(yīng)用較為廣泛[13-14]。植物經(jīng)過斷根處理后，新根萌發(fā)較快，同時(shí)對養(yǎng)分物質(zhì)的需求也會(huì)增加，因此研究人員通常會(huì)聯(lián)合斷根和施肥技術(shù)措施共同改善植物生長[15-17]。

國內(nèi)天橋綠化一般使用懸掛式花箱栽種三角梅，花箱要求輕質(zhì)且持久耐用，同時(shí)為減輕橋梁承重，花箱規(guī)格不宜過大，因此三角梅根系生長的空間非常有限，也容易出現(xiàn)根系盤旋和生長退化問題。此外，天橋綠化三角梅種植土使用年限延長，也容易出現(xiàn)有機(jī)質(zhì)含量下降、肥力低、透氣透水性變差等問題，從而影響了根系吸收效果，導(dǎo)致三角梅長勢變差[5]。因此，天橋綠化三角梅養(yǎng)護(hù)需要重點(diǎn)關(guān)注根系生長和吸收代謝的變化。目前，國內(nèi)研究學(xué)者采取調(diào)控三角梅生長的技術(shù)措施一般包括修剪、水肥控制、噴施調(diào)節(jié)劑等[7,18-19]， 對于天橋綠化三角梅根系生長退化問題及其改良措施的研究仍未見相關(guān)報(bào)道。因此，本研究以廣州市海珠區(qū)海印橋小葉紫花三角梅Bougainvillea glabra‘Royal Purple’為研究對象，采用原位斷根改良方法，研究斷根和施用改良基質(zhì)對三角梅生長及開花的影響，以期為提升天橋綠化三角梅養(yǎng)護(hù)技術(shù)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試植物為小葉紫花三角梅，栽種在廣州市海珠區(qū)海印橋自南往北方向護(hù)欄外側(cè)（北緯23°06’55”～23°07’3”，東經(jīng)113°16’58”～113°16’59”），種植年限約12 年。種植容器為塑料種植盆（長度97.5 cm×寬度37 cm×高度46 cm），由下往上依次為陶粒（厚度約5 cm）、隔網(wǎng)、土壤（種植土，厚度約20 cm），每個(gè)盆內(nèi)栽種有2 株三角梅。

改良基質(zhì)由園林廢棄物腐熟堆肥、黃泥、花生麩按照一定比例配制而成，其基本理化性質(zhì)為：pH 7.75，EC 2.28 mS·cm-1， 有 機(jī) 質(zhì) 含 量為347.76 g·kg-1， 全N、 全P、 全K 含 量 分別 為30.72、3.90、8.01 g·kg-1， 水 解 性N、 有效P、 速 效K 含 量 分 別 為2 888.76 mg·kg-1、137.10 mg·kg-1、62.94 mg·kg-1。 復(fù) 合 肥，N:P:K=15:15:15，產(chǎn)自挪威海德魯有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)采用原位斷根改良方法，設(shè)計(jì)3 組處理，以不斷根、不施用改良基質(zhì)為對照處理（標(biāo)記為CK），以斷根、不施用改良基質(zhì)為T1 處理，以斷根聯(lián)合施用改良基質(zhì)為T2 處理，每組處理選擇連續(xù)排列的20 盆作為重復(fù)。2017 年2 月28 日進(jìn)行現(xiàn)場處理，斷根處理是對單個(gè)種植盆內(nèi)2 株三角梅中間位置土壤和根系進(jìn)行垂直切斷，施用改良基質(zhì)處理則是在斷根處理后將中間位置種植土取出并更換為改良基質(zhì)，改良基質(zhì)用量為8 L/盆。為保證三角梅生長效果，每隔30 天追施復(fù)合肥一次，施肥量為30 g/盆。水分管理采用定時(shí)滴灌系統(tǒng)。

1.3 測定項(xiàng)目

試驗(yàn)第80 天時(shí)，每組處理隨機(jī)選擇5 盆統(tǒng)計(jì)三角梅生長指標(biāo)，并采集根際土壤測定基本理化指標(biāo)。各指標(biāo)檢測方法如下：

（1）葉片SPAD 值：采用SPAD-502 葉綠素計(jì)進(jìn)行測定，每盆隨機(jī)測定20 片成熟葉片SPAD 值的平均值作為該重復(fù)三角梅葉片SPAD 值。

（2）葉片養(yǎng)分含量：從單個(gè)種植盆內(nèi)隨機(jī)采集三角梅成熟新鮮葉片，經(jīng)105 ℃殺青30 min、70 ℃烘干至恒重，測定葉片全N、全P、全K 含量。葉片經(jīng)H2SO4-H2O2消煮法處理后，采用凱氏定氮法測定全N 含量，采用鉬銻抗比色法測定全P 含量，采用火焰分光光度計(jì)法測定全K 含量[15]。

（3）根系生長指標(biāo)：采集單個(gè)種植盆內(nèi)2 株三角梅中間位置根際土壤，土壤樣方尺寸為長度10 cm×寬度10 cm×深度20 cm?；靹蚝蠓謩e稱取100 g 土壤，將鮮活根系篩分出來，測量根系干重、根系長度，每組處理采集5 個(gè)重復(fù)。

（4）花朵密度：以三角梅花朵面積占植株整體表面積的比例表示花朵密度[20]，每隔30 天統(tǒng)計(jì)一次，共計(jì)7 次。

（5）土壤理化性質(zhì)分析：土壤pH 采用水土比5:1 浸提，pH 計(jì)測定；電導(dǎo)率（EC 值）采用水土比5:1 浸提，電導(dǎo)率儀測定；總孔隙度采用環(huán)刀法；水解氮采用堿解擴(kuò)散法測定，有效磷采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度計(jì)法[21]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用IBM SPSS Statistics 21.0 軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對不同處理的三角梅葉片指標(biāo)、根系生長指標(biāo)、土壤理化指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析，并用LSD 法進(jìn)行兩兩比較；圖形繪制采用Excel 2010。

2 結(jié)果與分析

2.1 斷根處理對三角梅葉片SPAD 值的影響

研究表明，SPAD 值可以間接反映植物葉片葉綠素含量與含氮量等[22-23]，因此本試驗(yàn)利用SPAD值評估三角梅葉片葉綠素含量。圖1 結(jié)果顯示，試驗(yàn)第80 天時(shí)，CK、T1、T2 處理三角梅葉片SPAD 值分別為53.74、49.88、48.66，其中T2 處理葉片SPAD 值顯著低于CK 處理（P＜0.05）。

圖1 第80 天時(shí)不同處理三角梅葉片SPAD 值Fig.1 The SPAD value of Bougainvillea glabra 'Royal Purple' under different treatments on the 80th day

2.2 斷根處理對三角梅葉片養(yǎng)分含量的影響

從葉片養(yǎng)分含量來看，第80 天時(shí)三組處理三角梅葉片全N 含量最高，全K 含量次之，全P 含量最低（圖2）。此外，不同處理之間三角梅葉片全N 含量差異顯著（P＜0.05），其中CK 處理葉片全N 含量最高，較T1、T2 處理分別高出19.03%、9.01%；T2 處理葉片全N 含量較T1 處理則高出11.01%。T2 處理三角梅葉片全P 含量較CK、T1處理分別高出12.57%、22.93%，其中T2 與T1 處理之間差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。不同處理之間三角梅葉片全K 含量差異不顯著（P＞0.05）。

表1 第80 天時(shí)不同處理三角梅根系干重和長度Tab. 1 The root dry weight and length of Bougainvillea glabra 'Royal Purple' under different treatments on the 80th day

表2 第80 天時(shí)不同處理三角梅根際土壤理化性質(zhì)Tab. 2 The soil physical and chemical properties of Bougainvillea glabra 'Royal Purple' under different treatments on the 80th day

2.3 斷根處理對三角梅根系生長的影響

本試驗(yàn)測定了第80 天時(shí)三角梅根系干重、根系長度，結(jié)果顯示：T1 處理根系干重為0.82 g，分別較CK、T2 處理高出110.26%、74.47%；CK、T2 處理根系長度則分別較T1 處理高出27.76%、27.82%（表1）。然而，不同處理之間三角梅根系干重、根系長度差異均不顯著（P＞0.05）。

2.4 斷根處理對三角梅開花的影響

隨著試驗(yàn)天數(shù)的增加，各組處理三角梅開花基本呈現(xiàn)出上升-下降-上升的變化（圖3）。試驗(yàn)第180 天時(shí)，三角梅花朵密度明顯增加，CK、T1、T2 處理花朵密度較第150 天時(shí)分別增加了38%、28%、44%，第210 天時(shí)花朵密度均達(dá)到最大值。從不同處理來看，除了第150 天，其余試驗(yàn)天數(shù)時(shí)各組處理之間差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。其中，CK 處理三角梅開花較早，試驗(yàn)第30、60 天時(shí)花朵密度均顯著高于T1、T2 處理（P＜0.05）。T2 處理第60 天時(shí)未見有開花，第90、120、180、210 天時(shí)花朵密度分別為51%、47%、76%、90%，均顯著高于CK、T1 處理（P＜0.05）。

2.5 斷根處理對三角梅根際土壤理化性質(zhì)的影響

試驗(yàn)第80 天時(shí)，各組處理三角梅根際土壤pH在5.81～6.40 之間，EC 值在0.16～0.35 mS·cm-1之間；T2 處理土壤總孔隙度為49.86%，顯著低于CK 處理（P＜0.05）；T2 處理土壤水解性N、有效P、速效K 含量均最高，CK 處理次之，T1 處理最低，但三組處理之間差異未達(dá)顯著水平（P＞0.05，表2）。

圖3 不同試驗(yàn)天數(shù)下不同處理三角梅花朵密度Fig.3 The flower density of Bougainvillea glabra 'Royal Purple' under different treatments on different experiment days

2.6 三角梅生長指標(biāo)與根際土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析

圖4 第80 天時(shí)三角梅葉片全N 與SPAD 值、全P 與土壤pH 相關(guān)性Fig.4 The correlation between total N contents and SPAD value, total P contents and soil pH of Bougainvillea glabra leaves on the 80th day

由圖4 相關(guān)性分析結(jié)果可知，試驗(yàn)第80 天時(shí)三角梅葉片SPAD 值與葉片全N 含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與根際土壤總孔隙度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。此外，三角梅根際土壤pH 與葉片全P 含量負(fù)相關(guān)達(dá)到顯著水平（P＜0.05），與根系長度正相關(guān)達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。

3 結(jié)論與討論

一般地，斷根處理會(huì)對植物根系造成直接的機(jī)械損傷，從而削弱老根、強(qiáng)壯根長勢，促進(jìn)須根的生長，最終影響植物營養(yǎng)元素的吸收代謝。斷根作為一種用于提高產(chǎn)量的農(nóng)藝措施，常常被應(yīng)用在桃Prunus persica、蘋果Malus domestica 等果樹和小麥Triticum aestivum、花生Arachis hypogaea 等農(nóng)作物生產(chǎn)中[13]。研究表明，斷根處理也適用于林業(yè)和園林植物栽培，例如采用空氣斷根措施可以有效改善側(cè)柏Platycladus orientalis 幼苗的根系形態(tài)特征，提高吸收面積，顯著促進(jìn)側(cè)柏實(shí)生苗在生長早期快速發(fā)育[24]。大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)斷根對植物根系生長表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用，然而對地上部分生長的影響反而存在差異。陳強(qiáng)等[25]發(fā)現(xiàn)斷根處理能夠促進(jìn)苗齡為5 年生的云南擬單性木蘭Parakmeria yunnanensis 新側(cè)根的萌發(fā)生長，但是對地上部分的生長反而產(chǎn)生了負(fù)效應(yīng)，苗高、胸徑和冠幅的生長量較不斷根處理均大幅度下降。此外，斷根處理能夠增加銀杏Ginkgo biloba 葉片N、P、K 元素的吸收，但是其生長高峰值反而較不斷根處理推遲了15 天[26]。本研究結(jié)果顯示，試驗(yàn)處理第80 天時(shí)，單一斷根處理中三角梅根系干重較不斷根處理增加了110.26%（P＞0.05），而葉片SPAD 值和全N、全P、全K 含量反而有所減少，其中葉片全N 含量顯著減少了19.03%（P＜0.05），表明斷根處理對三角梅葉片的生長尤其是N 元素的積累反而產(chǎn)生了一定的負(fù)效應(yīng)。此外，本研究中第80 天時(shí)三角梅葉片SPAD值與全N 含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），表明SPAD 值適用于評估三角梅葉片氮素營養(yǎng)水平。

植物斷根后，根系暫時(shí)成為生長的中心，其恢復(fù)生長過程對水分、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收量也會(huì)隨之增加[27]，因此實(shí)施植物斷根處理的同時(shí)需要考慮土壤養(yǎng)分水平。研究表明，聯(lián)合斷根和施肥措施能夠更好的改善根系土壤環(huán)境，例如增加土壤速效養(yǎng)分含量和促進(jìn)土壤酶活[16]，從而影響植物長勢。趙正雄等[15]發(fā)現(xiàn)斷根追鉀處理可明顯促進(jìn)烤煙K326 品種后期的生長。桂花和烏仁其其格[17]發(fā)現(xiàn)斷根和施用菌肥顯著增加了羊草Leymus chinense 群落物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)，降低了均勻度指數(shù)。類似地，本研究發(fā)現(xiàn)與單一斷根處理相比，第80 天時(shí)斷根聯(lián)合施用改良基質(zhì)處理的三角梅根系長度增加了27.82%，結(jié)果與周克友等[27]研究類似；同時(shí)葉片全N、全P、全K 積累量均有所提高，尤其是全N、全P 含量分別顯著增加了12.37%、29.73%（P＜0.05），然而SPAD 值、全N 含量反而顯著低于不斷根處理（P＜0.05）。本研究選用的改良基質(zhì)含有豐富的有機(jī)質(zhì)和較高的N、P、K 養(yǎng)分，對于斷根處理下三角梅根系的恢復(fù)生長有一定的促進(jìn)作用，但是對于三角梅根系恢復(fù)時(shí)期以及植株生長后期葉片生長尤其是養(yǎng)分積累的影響仍需要進(jìn)一步明確。此外，相關(guān)性結(jié)果顯示土壤pH 與葉片全P 含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），表明土壤pH 能夠影響三角梅葉片磷元素的吸收，因此在斷根處理時(shí)建議施用酸堿度適宜的改良基質(zhì)。

近年來，三角梅已成為廣州市立體綠化尤其是天橋綠化重點(diǎn)推廣的品種之一，推動(dòng)天橋綠化科學(xué)發(fā)展需要重點(diǎn)關(guān)注三角梅品種優(yōu)選、栽培繁育、生理調(diào)控等技術(shù)領(lǐng)域，其中開花質(zhì)量調(diào)控也是研究工作的重點(diǎn)方向之一。研究表明，營養(yǎng)是花芽分化及花器官形成與生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，而斷根處理通過影響植物營養(yǎng)吸收也會(huì)對開花產(chǎn)生影響。例如百子蓮Agapanthus praecox ssp. orientalis 4 年生苗進(jìn)行1/2 斷根處理后，平均花期可以延長6 d、開花率提高15%，同時(shí)可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量均有不同程度的增加，由此推斷出適當(dāng)斷根可以有效提高百子蓮體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累，從而改善其開花品質(zhì)[28]。與不斷根處理相比，本研究中斷根處理顯著降低了第30、60 天時(shí)三角梅的花朵密度（P＜0.05），但是第90 天后花朵密度逐漸增加，尤其是斷根聯(lián)合施用改良基質(zhì)處理第90、120、180、210 天時(shí)花朵密度均顯著增加（P＜0.05），至第210 天時(shí)花朵密度達(dá)到90%。可以看出，聯(lián)合斷根和施用改良基質(zhì)在調(diào)控三角梅花朵密度方面具有良好的效果。此外，隨著試驗(yàn)天數(shù)的增加，三角梅的花朵密度呈現(xiàn)出上升—下降—上升的變化，推測可能與三角梅養(yǎng)分吸收以及潛在的環(huán)境因素等變化有關(guān)，后續(xù)仍需要進(jìn)一步開展相關(guān)研究進(jìn)行探討。