羅杰 方磊 王笑

【摘要】為了研究不同比例牛糞基質(zhì)栽培角堇和對其生長的影響，測定了角堇的株高、冠幅、花朵數(shù)、花期、結(jié)果數(shù)、鮮重、干重等形態(tài)指標(biāo);研究了角堇的葉綠素含量、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、根系活力等生理指標(biāo)，分析不同比例基質(zhì)對角堇生長狀況的影響。結(jié)果表明：不同比例牛糞基質(zhì)對角堇形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)等都有不同的影響。其中牛糞：椰糠：田園土（3：2：5）混合基質(zhì)，最有利于角堇的生長。

【關(guān)鍵詞】角堇;基質(zhì);比例;指標(biāo)

引言 角堇（Viola cornuta L.）是堇菜科堇菜屬多年草本生植物。株高10-30公分，冠幅20-30公分。根狀莖，分支能力強(qiáng)。葉互生，卵形或披針形，有鋸齒或分裂有葉柄;花兩性，兩側(cè)對生，花瓣，花梗腋生，花的顏色豐富，花瓣有紅、黃、藍(lán)、紫、白等顏色。果實(shí)為蒴果，呈橢圓形。角堇植株小，花朵緊密，易栽植，開花時(shí)間早，花期較長，花色種類繁多，可進(jìn)行大面積栽植于庭院、校區(qū)、園林等景觀之中，是一種獨(dú)特而優(yōu)美的景色。

隨著科技社會的進(jìn)步，養(yǎng)牛不再是小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的表現(xiàn)形式，養(yǎng)牛與科技相結(jié)合，發(fā)展迅速，但糞便的處理已成為一大難題。據(jù)相關(guān)資料得知，在一些地方，養(yǎng)牛所產(chǎn)生的糞便對環(huán)境的污染已超過了工業(yè)污染的總量，一頭黃牛一年所產(chǎn)生的糞便在5至6噸之間，一頭奶牛也高達(dá)7噸以上。

牛糞也是重要的環(huán)境污染源之一，對牛糞進(jìn)行處理達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大化，也是對自然的尊重。在栽植角堇時(shí)，可以采用不同的基質(zhì)配比，進(jìn)過多次試驗(yàn)比較得出哪種比例的基質(zhì)對角堇的生長有更大的作用。

牛糞、椰糠及田園土都可以作為栽培角堇的基質(zhì)，本次試驗(yàn)研究的是通過對牛糞、椰糠與田園土的不同配比來研究對角堇生長的影響，本次試驗(yàn)中，三種基質(zhì)采用不同的比例來栽培角堇，測得角堇的形態(tài)指標(biāo)與生理指標(biāo)，通過這些數(shù)據(jù)，得知栽培角堇基質(zhì)的最佳比例，為牛糞在園林栽培中的配比提供參考。

1.材料和方法

1.1試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)時(shí)間

試驗(yàn)地點(diǎn)為青島市枯桃花卉基地。試驗(yàn)時(shí)間為2021年3月到2021年6月底完成，各項(xiàng)生理指標(biāo)數(shù)據(jù)測定在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生化實(shí)驗(yàn)室測定完成。

1.2試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所需的角堇是由上海源怡種苗有限公司提供，品種為‘小錢幣’。采用的是穴盤育苗，72孔，移栽時(shí)采用18cm×20cm的塑料花盆，每盆用不同比例的基質(zhì)1公斤。選用長勢良好，株高大體一致，外形飽滿，每盆栽一株利于后期試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理。本次試驗(yàn)所用椰糠、牛糞、田園土都是由安徽科技學(xué)院種植園提供，牛糞與椰糠使用前將其粉碎，田園土則經(jīng)過篩子細(xì)選后再使用，按照試驗(yàn)要求對基質(zhì)進(jìn)行消毒處理。

1.3試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

栽培基質(zhì)采用牛糞、椰糠、田園土為材料，按照不同比例配置5個(gè)處理組，每個(gè)處理各6盆，具體配置處理見表1：

1.5數(shù)據(jù)的處理和分析與不同比例基質(zhì)PH值測定

在五個(gè)處理組中，在進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)與生理指標(biāo)測定時(shí)每組任意選取三盆，每次試驗(yàn)重復(fù)三次，最后取平均值。根據(jù)試驗(yàn)公式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而得到角堇各項(xiàng)生理指標(biāo)。之后用Excel對數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理。

PH計(jì)測定，在五個(gè)處理組中每組取3盆，采取土樣，稱取完成后分別倒入燒杯中，再以2：1的水土比例，用量筒量取蒸餾水，倒入樣本燒杯中，用玻璃棒攪拌1分鐘左右（順時(shí)針），然后靜置半小時(shí)[4]。最后用PH儀器測量樣本，記錄數(shù)據(jù)，求三次平均值，以減小誤差。

1.6 角堇形態(tài)指標(biāo)的測定

2021年3月到5月初之間，在角堇生長初期階段，測得角堇的株高，測定株高時(shí)采用直尺法從植株底部到頂部測得數(shù)據(jù)并記錄;冠幅的測量采用的是直尺法測量植株整體最寬的部位，記錄數(shù)據(jù);花柄、花徑、花朵數(shù)、花期、結(jié)果數(shù)的測量是采用標(biāo)記法測得，花柄、花徑的測量在五個(gè)處理組中每組選取3盆長勢相近的植株，再用細(xì)線標(biāo)記出花苞期的花柄，測得花柄長度及花徑并記錄;在已標(biāo)記好的植株上面用統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)植株的花朵數(shù)、花期、結(jié)果數(shù);以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果都取三次平均值，減小誤差。試驗(yàn)結(jié)束后選取不同比例基質(zhì)的植株葉片，將其及時(shí)送到實(shí)驗(yàn)室，清水洗凈后用吸水紙吸干葉片表面殘留的水珠，并用電子秤測得其鮮重且記錄下來。之后再用烘干機(jī)調(diào)好時(shí)間后，將葉片置于托盤中放入烘干箱烘干，24小時(shí)后測得其干重。為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有說服力，每組試驗(yàn)重復(fù)三次，之后再求平均值。

1.7生理指標(biāo)的測定

試驗(yàn)階段是采用分光光度法，測得其吸光度，根據(jù)公式得到角堇的葉綠素含量。采用水浴及分光光度計(jì)測得植株在520nm波長下的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求得回歸直線。并用3%的磺基水楊酸提取出植物體內(nèi)的游離氨基酸，最后用公式算得脯氨酸含量。 可溶性糖采用蒽酮比色法測得角堇葉片中可溶性糖的含量。 丙二醛采用離心比色法測得吸光度，再根據(jù)公式算得葉片中的丙二醛含量。將植株根系清洗干凈稱取重量后，加入磷酸緩沖液放入37攝氏度恒溫箱中4小時(shí)，取出后加入95%乙醇，比色后測得其根系活力。在生理指標(biāo)測定過程中，五組中各選三盆進(jìn)行試驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)后再求平均值，減小試驗(yàn)誤差。

1.8綜合評價(jià)和分析

試驗(yàn)對角堇的形態(tài)指標(biāo)及生理指標(biāo)進(jìn)行了綜合評價(jià)與分析。用下面的公式計(jì)算適合角堇生長的基質(zhì)比例。

如果角堇的某項(xiàng)指標(biāo)與角堇的生長狀況成正相關(guān)，可通過隸屬函數(shù)計(jì)算，方法如下：Q（n）=（Q-Qmin）/（Qmax-Qmin）

反之如果角堇的某項(xiàng)目指標(biāo)和其生長狀況成負(fù)相關(guān)，可利用下面方法計(jì)算：

Q（n）=1-（Q-Qmin）/（Qmax-Qmin）

上述數(shù)據(jù)中，角堇的某項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值以Q（n）表示，Q是在某一 比例基質(zhì)下某一項(xiàng)指標(biāo)的測定值，Qmax表示該測量指標(biāo)的最大值，Qmin表示該測量指標(biāo)的最小值。

各處理的角堇植株各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值都加起來后計(jì)算它們的平均值，最后得出的結(jié)果是角堇植株的綜合評價(jià)值。

2.結(jié)果與分析

2.1不同比例基質(zhì)pH值

土壤的PH值就是指土壤的酸堿度，每種植株都有各自適宜的PH值[5]。五個(gè)處理組中，T1處理組PH值最小，酸性土壤，T2、T3、T4三組相差不大，T5處理組PH值最大，土壤呈堿性。圖中酸堿性強(qiáng)弱可表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>T5，角堇適宜的土壤PH值為偏酸性土壤，T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）PH值為弱酸性，符合角堇生長土壤要求。

2.2不同比例基質(zhì)角堇的生長勢

由上圖可以看出，不同比例基質(zhì)對角堇的生長勢影響不同，處理組T1至T4的長勢明顯是越來越好，而處理組T5長勢不如T4，表明角堇的長勢從處理組T4開始出現(xiàn)下降趨勢。

2.3不同比例基質(zhì)對角堇形態(tài)指標(biāo)的影響

植物的生長狀況最直接的表現(xiàn)就是其形態(tài)指標(biāo)，因此根據(jù)植株的外部形態(tài)可以反映出植物生長的狀況。

2.3.1不同比例基質(zhì)對角堇株高的影響

表2的數(shù)據(jù)是截取5月初的數(shù)據(jù)，這時(shí)角堇長勢良好，有利于試驗(yàn)的進(jìn)行。在試驗(yàn)過程中，植株的株高是從角堇根莖部測量到主莖頂部的距離，通過各植株株高的對比來分析不同基質(zhì)對角堇的影響。由表2可知，其中以處理組T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的株高最高，其生長高度明顯大于其他四組處理組。根據(jù)對角堇株高的測量可以分析出基質(zhì)（牛糞：椰糠：田園土）比例為3：2：5更適宜角堇生長。因此得出以下結(jié)果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.3.2不同比例基質(zhì)對角堇冠幅的影響

冠幅是衡量植物長勢的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。由表2可知，這五組處理組中，處理組T4與T3的冠幅差別不大，以處理組T1的平均冠幅最小。由此可以得到以下結(jié)果：T3>T4>T2>T5>T1。

2.3.3不同比例基質(zhì)對角堇花的影響

不同比例的基質(zhì)對于角堇的花瓣直徑，花朵數(shù)，花期方面有極大影響，且反應(yīng)了花的品質(zhì)。本次試驗(yàn)中，通過標(biāo)記法在每組中選取三盆長勢相同植株，然后用細(xì)繩標(biāo)記花瓣，記錄花瓣的生長變化，角堇的花徑變化趨勢與其生長趨勢呈正相關(guān)的關(guān)系，通過花徑這一形態(tài)指標(biāo)來分析不同基質(zhì)對于角堇生長的影響。由表2可以得知，花徑以處理組T4最大，T1最小;結(jié)果數(shù)以處理組T4最多，T1平均結(jié)果數(shù)最少;花期處理組T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）明顯大于其他四組，處理組T3次之。綜合上述數(shù)據(jù)，整理可得知以下結(jié)果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.3.4不同比例基質(zhì)對角堇結(jié)果數(shù)的影響

由表2可知，不同基質(zhì)對于角堇結(jié)果數(shù)影響不同，其中以處理組T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）生長最為明顯?？梢钥吹剑幚斫MT5外，牛糞比例越大，對角堇的結(jié)果數(shù)影響越大，整體呈現(xiàn)上升趨勢。綜合對角堇花徑測量的數(shù)據(jù)可以分析出處理組T4較適合角堇的生長。因此得出以下結(jié)果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.4不同比例基質(zhì)對角堇生理指標(biāo)的影響

2.4.1不同比例基質(zhì)對角堇葉綠素含量的影響

植物的葉是植物與周圍環(huán)境進(jìn)行氣體交換最活躍的部分，而葉片中的葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的必要因素，葉綠素含量的多少會影響光合速率的快慢，從而會影響植物的形態(tài)及生理指標(biāo)。因此，可以通過植株葉片中的葉綠素含量來分析植株生長的快慢。

由圖2可知，各個(gè)比例基質(zhì)下栽培的處理組葉綠素含量不同，其中以處理組T4葉綠素含量最高，T3次之，葉綠素前四組含量總體呈現(xiàn)上升趨勢，表明牛糞比例越大，對角堇生長的影響越大，第五組出現(xiàn)下降趨勢，表明牛糞比例過大，的葉綠素含量也有影響。從優(yōu)到劣排序?yàn)門4>T3>T2>T5>T1。后四組葉綠素含量差別不大，處理組T1葉綠素含量明顯偏低。

2.4.2不同比例基質(zhì)對角堇脯氨酸含量的影響

當(dāng)植物處于逆境條件下時(shí)，其體內(nèi)脯氨酸的含量會明顯增加。植物體內(nèi)脯氨酸的含量一定程度上與植物的抗逆性相關(guān)，而抗旱性比較強(qiáng)的植物往往脯氨酸含量更多，因此，角堇抗旱性的生理指標(biāo)可以通過測定角堇的脯氨酸含量得知。另外，由于脯氨酸親水性強(qiáng)，在低溫環(huán)境下，植物體內(nèi)脯氨酸含量的增加，可相應(yīng)地提高植株的抗寒性，因此，脯氨酸可以作為植物生長的抗寒性和抗旱性生理指標(biāo)[7]。

由圖3可知，不同比例基質(zhì)下栽培的角堇脯氨酸含量不同。處理組T1含量最高，T5含量最低，處理組T3與T4相差不大，排列的順序?yàn)門1>T4>T3>T2>T5，植株體內(nèi)的脯氨酸含量與其生長狀況是有關(guān)的，T2、T3、T4三個(gè)處理組中脯氨酸含量差別不大，說明植株適應(yīng)此環(huán)境，而處理組T1含量明顯最高，說明角堇處于逆環(huán)境下，表明牛糞比例過大可能會影響植物生長，因此得出以下結(jié)果：處理組T4、T3更適合角堇的生長。

2.4.3不同比例基質(zhì)對角堇可溶性糖含量的影響

糖是植物主要代謝產(chǎn)物之一，植物體內(nèi)包含多種糖類，且含量豐富。糖在植物體內(nèi)扮演重要的角色，作為新陳代謝的中間產(chǎn)物來調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，形成多個(gè)生理過程[8]。

圖4可以看出，處理組T2與T3相差不明顯，前四組可溶性糖含量呈上升趨勢，從優(yōu)到劣排列順序?yàn)門4>T3>T2>T5>T1，T4處理組糖含量最高，T3次之，表明這兩個(gè)處理組基質(zhì)栽培的角堇新陳代謝快，對角堇生長有較大幫助。T1最少，表明新陳代謝慢，長勢比其他處理組差，與其呈現(xiàn)的形態(tài)指標(biāo)與生理指標(biāo)成正比。

所以得出以下結(jié)果：T4處理組的基質(zhì)適宜角堇生長發(fā)育。

2.4.4不同比例基質(zhì)對角堇丙二醛含量的影響

丙二醛是植物在生長過程中，受衰老或逆境條件影響，膜脂過氧化，具有高度的細(xì)胞毒性，能反映氧自由基的積累和丙二醛含量的變化，也能反映植物細(xì)胞的損傷程度。丙二醛含量越高，植物在遭受逆境環(huán)境時(shí)抗性越差。因此，丙二醛的含量與角堇生長狀況成反比，含量越低，角堇的生長狀況越好。

2.4.5不同比例基質(zhì)對角堇根系活力的影響

根系對于植物來說是從地下吸收水分的主要器官，根系生長的優(yōu)劣直接影響植株的地上部分，并通過其表現(xiàn)出來。澆水時(shí)，植株會通過根系吸收水分并且將其供給到植株的各部分，當(dāng)土壤水分減少時(shí)，植物會減少葉片的蒸騰作用，來維持植株的生存[10]。所以植株的根系發(fā)育狀況與其生長狀況成正比，根系越發(fā)達(dá)，植物的形態(tài)與生理指標(biāo)越好。

2.5綜合評價(jià)

2.5.1角堇部分形態(tài)指標(biāo)綜合評價(jià)

通過對角堇部分形態(tài)指標(biāo)分析所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行隸屬函數(shù)和加權(quán)排名，得出綜合性評價(jià)，見如下表3和表4。

由表3可知，各形態(tài)指標(biāo)都對角堇的生長都有影響，不同比例的基質(zhì)栽培的角堇的形態(tài)指標(biāo)綜合評價(jià)排序?yàn)椋篢4>T3>T2>T5>T1。所以按形態(tài)指標(biāo)來排序適宜角堇生長的優(yōu)劣順序?yàn)椋篢4>T3>T2>T5>T1。其中以處理組T4的基質(zhì)比例最適宜角堇生長，T1最不適合角堇的生長發(fā)育。

2.5.2角堇部分生理指標(biāo)綜合評價(jià)

通過對角堇部分生理指標(biāo)分析所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行隸屬函數(shù)和加權(quán)排名，得出綜合性評價(jià)，見如下表4和表5：

由表5可以得知，處理組綜合評價(jià)排名為：T4>T3>T2>T5>T1，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，從生理指標(biāo)上來看，處理組T4的基質(zhì)比例對角堇的生長發(fā)育起更明顯的促進(jìn)作用，生理指標(biāo)明顯高于其余三組處理組，可以得出，通過配制不同比例的基質(zhì)來實(shí)現(xiàn)角堇的生理指標(biāo)全面發(fā)展。綜合上述數(shù)據(jù)分析可以得出對角堇生長狀況由優(yōu)到差的順序?yàn)門4>T3>T2>T5>T1。

3.結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

3.1.1不同比例基質(zhì)PH值

適宜角堇生長的土壤酸堿度為偏酸性土壤，由圖1可知，處理組T4的PH值屬于中性偏酸，適宜角堇生長，T5處理組PH值偏堿性，不適宜角堇生長。這五個(gè)處理組PH值整體趨勢由酸性到堿性，表明不同比例的基質(zhì)酸堿度不同，對角堇的生長狀況影響不同，其中以T4處理組（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的基質(zhì)更為適宜角堇的生長。

3.1.2不同比例基質(zhì)角堇形態(tài)指標(biāo)

不同比例基質(zhì)對于角堇的形態(tài)指標(biāo)影響不同，牛糞所占栽培基質(zhì)比例不同，則植株的形態(tài)指標(biāo)也就不同。由表3可以得知，處理組T4的綜合形態(tài)指標(biāo)評價(jià)明顯高于其他四組，T1的綜合形態(tài)指標(biāo)評價(jià)最低，表明，以T4處理組為栽培基質(zhì)適宜角堇的生長，以T1為栽培基質(zhì)不適宜角堇的生長。

3.1.3不同比例基質(zhì)角堇生理指標(biāo)

角堇的生長狀況也可以通過其生理指標(biāo)表現(xiàn)出來，而不同比例基質(zhì)又對植株生理指標(biāo)有不用的影響。從表4可以看出，處理組T4綜合生理指標(biāo)明顯高于其他四組，又以T1處理組綜合評價(jià)最低。表明T4的栽培比例基質(zhì)對角堇生長的作用更大，T1組的栽培比例基質(zhì)不適宜角堇生長。基質(zhì)中加入不同比例的牛糞對于角堇的生長具有不同的影響。

3.1.4不同比例基質(zhì)角堇生長情況

根據(jù)上述形態(tài)指標(biāo)與生理指標(biāo)綜合評價(jià)可分析出角堇在栽培中加入不同比例的牛糞對其生長有不同的影響，且有明顯的差異。處理組T4與T3這兩組的比例都適合角堇的生長，但綜合分析中，T4組（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的比例最適宜角堇的生長。以處理組T1（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的比例基質(zhì)對角堇的生長影響最差，不適宜角堇的生長。

3.2討論

角堇土壤PH值測定。試驗(yàn)結(jié)果表明偏酸性土壤適宜角堇的生長，牛糞呈堿性，隨著牛糞加入的比例逐漸增加，基質(zhì)會由酸性逐漸偏向堿性，最終將試驗(yàn)與理論相結(jié)合，證實(shí)了土壤的酸堿度對角堇生長是有一定影響的。角堇的形態(tài)指標(biāo)測定。測定角堇的株高、冠幅、花徑等形態(tài)指標(biāo)是，由于角堇開花快，生長迅速，需要高頻率的去測定各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)，再去求得平均值，減小誤差。智能溫室的室溫對角堇生長也有影響，不過我們這次沒有去仔細(xì)研究，然后對植株的病蟲害方面也沒有進(jìn)行預(yù)防，這方面以后可以進(jìn)行深入研究。角堇生理指標(biāo)測定。因?yàn)榈谝淮芜M(jìn)行理化試驗(yàn)，對藥品的認(rèn)知及用量方面可能不太精確，對試驗(yàn)有一些影響，但后期的理化試驗(yàn)逐漸熟練，試驗(yàn)結(jié)果也更加準(zhǔn)確。

本次試驗(yàn)主要研究的是不同比例牛糞基質(zhì)對角堇生長的影響，通過此試驗(yàn)，可以對牛糞基質(zhì)的配比及角堇的栽培方面有了更深一步的認(rèn)識。

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