鄒 凌，陽純艷，趙培飛，田 敏，施自明，王心潮，陸 琳，蘇 艷*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學院花卉研究所，云南昆明 650205；2.國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心，云南昆明 650205；3.硯山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南硯山 663100)

隨著我國城市化進程的日益加快，高層建筑的不斷增加，改善城市綠化對城市生態(tài)問題的解決具有重要意義。垂直綠化是城市立體綠化的重要表現(xiàn)之一，在我國多數(shù)城市中有所體現(xiàn)，有利于城市美化和城市規(guī)劃工作的深入開展。垂直綠化主要由以下幾個部分構(gòu)成：綠色植物、維護設備與硬件(澆灌設備)、栽培基質(zhì)(土壤、水或無土基質(zhì))。由于垂直綠化栽培模式與其他模式有顯著的區(qū)別，因此，該模式對栽培基質(zhì)有一定的要求，如生長基質(zhì)需要有較好的穩(wěn)固性，要考慮到建筑物的承重以及種植的養(yǎng)護和維護難度，還要求具有重量輕、較好的保水、養(yǎng)分緩釋及良好的透水透氣性等特點。不同栽培基質(zhì)如土壤、草炭、腐殖土、珍珠巖、椰槺、鋸木屑的物理和化學特性均不相同。因此選擇適合垂直綠化的栽培基質(zhì)一直是該領(lǐng)域的研究重點。在可移動垂直綠化容器育苗中，美女櫻和小葉衛(wèi)矛最佳基質(zhì)配方為4 cm椰絲1份、腐殖土6份、園土4份；矮麥冬的最佳基質(zhì)配方為2 cm椰絲1份、腐殖土9份、園土4份和珍珠巖3份或者6 cm椰絲1份、腐殖土9份、園土2份；蘿藦幼苗在園土、草炭和蛭石以體積比4∶2∶4配制而成的混合基質(zhì)上生長情況較好；與稻殼炭和木屑炭相比，以泥炭、椰磚作為基質(zhì)主成分的混合基質(zhì)保肥性最佳。

天竺葵(sp.)、礬根(sp.)、草莓(×)是常見的綠化植物，易管護，可以作為垂直綠化植物。植物的生長離不開對大、中、微量元素的攝取。天然土壤中含有一定量的大、中、微量元素。因此將土壤作為垂直綠化植物栽培基質(zhì)的一個組分有利于植物的生長；但土壤的容重通常顯著大于各種無土基質(zhì)，如椰槺、草炭、腐殖土、珍珠巖。因此土壤的添加必然會加重整個垂直綠化體系。椰槺、草炭、腐殖土、珍珠巖容重相比土壤較輕；然而，無土基質(zhì)如椰槺、草炭、腐殖土各營養(yǎng)元素的含量與土壤相比較少，因此，如果將無土基質(zhì)作為垂直綠化植物的物理支撐，添加足夠的各種營養(yǎng)元素才能讓植物正常生長。因此，摸索優(yōu)化的不同栽培基質(zhì)組分配方和營養(yǎng)管理對垂直栽培綠化體系非常重要。筆者探索不同椰槺、草炭、腐殖土、珍珠巖組分的比例對容重和天竺葵、礬根、草莓生長的影響，通過比較大、中、微量元素的水溶肥配方與緩釋肥對植物生長的影響，以期找到重量輕、易維護、觀賞性好的垂直栽培體系。

1 材料與方法

試驗包含3種植物與2個因子。植物種類為天竺葵、草莓、礬根。2個因子分別是不同基質(zhì)比例配比與不同肥料的應用。不同基質(zhì)比例(體積比)為1份紅土、2份椰槺、1份珍珠巖(A)；2份椰槺、1份腐殖土(B)；2份椰槺、1份草炭(E)。A處理為當前常用的垂直綠化栽培基質(zhì)比例。不同肥料處理為緩釋復合肥(Ⅰ)、水溶肥配方(Ⅱ)(表1)。按照以上比例將各栽培基質(zhì)均勻地混合后，裝入圖1的栽培盒中。對于緩釋復合肥處理，5 g緩釋肥與栽培基質(zhì)均勻混合后，裝入栽培盒中，用清水澆灌直至栽培基質(zhì)飽和。對于水溶肥配方處理，按表1中所示的量，將各肥料加入100 L清水中，待完全溶解后，澆灌至栽培盒中，直至栽培基質(zhì)飽和。然后將處于同一生長階段的各種植物移栽至栽培盒中。每一種植物與因子均有4個重復。每個重復中有2個植株。在持續(xù)60 d的試驗過程中，所有植株均置于避雨的大棚中，每2～3 d用清水澆灌1次，每次澆灌至栽培盒底部有少量的水滲出。

表1 水溶肥配方中化學物質(zhì)含量

栽培基質(zhì)的理化性質(zhì)及營養(yǎng)元素的測量。對于容重，首先將各栽培基質(zhì)烘干，然后分別將紅土與每種栽培基質(zhì)裝入1 L的容器中，裝至基質(zhì)與容器口齊平，不進行填壓，而后稱重，減去容器的重量后即為每種栽培基質(zhì)的容重。用同樣方法對按比例混合好的基質(zhì)容重進行測量。依據(jù)中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY/T)對混合后各栽培基質(zhì)的理化指標，即電導率(EC)、酸堿度(pH)及各營養(yǎng)元素的有效態(tài)(表2)進行了測量。植株被收割后，對混合基質(zhì)的EC再進行1次測定。

植株長勢與觀賞性的評估。在試驗28 d時(第一生長階段)，對天竺葵的觀賞性指標包括株高、葉直徑、植株冠幅，礬根的觀賞性指標包括葉直徑、植株冠幅進行測量。直徑和冠幅的測量方法見圖1，葉面直徑具體方法為在1個植株上隨機選取2片葉子，測量記錄后取算術(shù)平均數(shù)；冠幅測量見圖1C，為長×寬所得的面積表示。草莓的觀賞性包括匍匐莖的數(shù)目與長度。長度的最終值為4根隨機選取的匍匐莖的算術(shù)平均值。以上指標在試驗56 d(第二生長階段)重復測量一次。試驗結(jié)束后，收割所有植株地上部分用于生物量的測量。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用軟件為。因變量：容重、基質(zhì)理化指標、葉直徑、植株冠幅、匍匐莖數(shù)目和長度、生物量。對因變量與自變量：不同基質(zhì)比例配比、不同肥料所組成的矩陣進行方差分析。當<0.05，自變量對因變量的影響顯著。post hoc分析則通過計算最小顯著差異(L.S.D.)比對不同處理或因子間的平均值是否存在顯著差異。

圖1 試驗設計(以天竺葵為例)Fig.1 Experimental design

2 結(jié)果與分析

由表2可見，在A、B、E基質(zhì)按照比例混好后，由于各水溶肥的加入，含水溶肥II的各處理的EC顯著大于含緩釋肥I的各處理；除銨根離子外，含水溶肥II的各處理中各大、中、微量元素均顯著大于含緩釋肥I的各處理。pH在各處理間無顯著差異，在5.6～6.0，屬于中等酸性。在試驗結(jié)束時，除B.I和B.II外，含水溶肥II的各處理與含緩釋肥I的各處理，EC無顯著差異。不同基質(zhì)配方之間比較，配方E.I和E.II的EC值分別為1.12和1.37 mS/cm，顯著高于配方A.I、A.II、B.I和B.II處理。

表2 不同比例混合基質(zhì)的EC、pH及各營養(yǎng)元素含量

由圖2可知，紅土、腐殖土、草炭、椰槺的容重存在顯著差異，椰槺的容重最小約為175 g/L，其他3種分別為草炭205 g/L，腐殖土245 g/L，紅土440 g/L。對于混合后的基質(zhì)，基質(zhì)配方E(2份椰槺，1份草炭)的容重最小約為375 g/L，基質(zhì)配方B(2份椰槺，1份腐殖土)為410 g/L，基質(zhì)配方A(1份紅土，2份椰槺，1份珍珠巖)為525 g/L。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)Note：Different small letters indicated significant difference between different treatments(P<0.05)圖2 不同原料和配方組合的容重Fig.2 Bulk density of different raw materials and formula combinations

在生長的第一階段(圖3)，天竺葵葉直徑組合B.II較大約為6 cm，顯著大于A.I、A.II、B.I、E.I。礬根葉直徑在不同組合之間差異不顯著。草莓匍匐莖長度組合A.I、B.I、E.I較長在8 cm左右，B.II、E.II約為7 cm，A.II最短。在生長的第二階段，天竺葵直徑組合B.II、E.II約8 cm，其次為A.I、B.I、E.I，A.II直徑最小約為5 cm。礬根葉直徑在第二階段，葉直徑相比第一階段顯著增大，然而在不同組合之間，差異仍不顯著。

天竺葵地上部分生物量A.II組合最低(圖4)，約為2 g，顯著低于其他組合。在B.I組合中，天竺葵地上部分生物量約為7 g。B.II、E.I組合的生物量最高，達10 g左右。A.I、E.II組合的生物量為9 g左右，但兩者差異不顯著。礬根地上部分生物量在不同組合之間差異不顯著，但A.II、B.II、E.II組合的生物量約為18 g，略高于其他組合。草莓地上部分生物量組合B.II最高，約為1.8 g；草莓地上部分生物量組合E.II最低，約為0.75 g，顯著低于B.II。

天竺葵株高組合A.II、B.I最矮(圖5)，約為37 cm，顯著低于其他組合。在其他組合中，天竺葵的株高均大于55 cm，組合B.II最高，達65 cm。天竺葵冠幅組合A.II最小，約為125 cm，組合B.I冠幅為260 cm，顯著大于A.II；然而這2個組合顯著小于其他組合，其他組合的冠幅均達375 cm以上，尤其是E.I達450 cm。礬根的冠幅A.I、B.I、E.I較小，為350～420 cm；組合A.II、B.II冠幅達500 cm以上，顯著大于A.I、B.I、E.I。草莓匍匐莖數(shù)目組合B.I、B.II最多，每個植株達9個，其他組合每個單株為7個左右。

注：不同小寫字母表示同一階段不同處理間差異顯著(P<0.05)Note：Different small letters in the same column indicated significant difference between different treatments at the same growth period(P<0.05)圖3 2個生長階段植株在不同基質(zhì)配方和肥料處理下的葉直徑和匍匐莖長度Fig.3 Leaf diameter and stolon length of plants at two growth stages under different matrix formulas and fertilizer

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)Note：Different small letters in the same column indicated significant difference between different treatments(P<0.05)圖4 植株收割后不同基質(zhì)配方和肥料處理組合的地上部分生物量Fig.4 Aboveground biomass of different matrix formulas and fertilizer treatment combinations after plant harvest

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)Note：Different small letters in the same column indicated significant difference between different treatments(P<0.05)圖5 植株收割時不同基質(zhì)配方和肥料處理組合的株高、冠幅和匍匐莖數(shù)目Fig.5 Plant height，crown width and stolon number of different matrix formulas and fertilizer treatment combinations during plant harvesting

3 討論

腐殖土、草炭、椰槺單獨作為垂直綠化體系的栽培基質(zhì)和紅土比較具有輕便的優(yōu)勢。容重大的栽培基質(zhì)在風力大的環(huán)境下有較強的固定效果。對于天竺葵、礬根、草莓而言，其植株尺寸較小，在室外垂直綠化栽培體系中受風力的影響小，所以無需容重大的栽培基質(zhì)來固定。因此對于該研究的3種垂直綠化植物和其他尺寸小的植物種類而言，選擇較為輕便的栽培基質(zhì)是必然的趨勢。不同無土栽培基質(zhì)的理化性質(zhì)存在明顯差異，如CEC(cation exchange capacity，陽離子交換能力)反映栽培基質(zhì)的保肥能力、孔隙度、pH、保水能力、容重等。在該研究中，配方A、B、E各組分均為無土栽培基質(zhì)常用的比例?；|(zhì)配方E(2份椰槺，1份草炭)與基質(zhì)配方B(2份椰槺，1份腐殖土)的容重顯著小于有紅土的基質(zhì)配方A。栽培基質(zhì)的容重與CEC呈一定程度的正相關(guān)關(guān)系，在不同的基質(zhì)配方中，應使用不同的肥料或者不同的施肥方案。如對于CEC和黏粒低的土壤，化肥和農(nóng)藥應“少量多次施”，對于CEC和黏粒高的土壤應“相對集中施用”。該研究中，在2個生長階段，天竺葵與礬根葉的直徑和草莓匍匐莖的長度，以及其最終的生物量、株高、冠幅、匍匐莖數(shù)目在不同栽培基質(zhì)中未表現(xiàn)出明顯差異。

在不同肥料處理中，使用水溶肥栽培基質(zhì)的EC1值明顯大于使用緩釋肥基質(zhì)的EC1值，表明水溶肥對營養(yǎng)水平的提高是快速明顯的，而緩釋肥中的營養(yǎng)元素還未得到充分的釋放。該研究中的3種植物種類在不同栽培基質(zhì)配方中對EC1值的提高有不同的反映，對于天竺葵，生長28 d時，在含有紅土的基質(zhì)配方A中，水溶肥的處理似乎抑制了其葉直徑的增大，然而在基質(zhì)配方B中，水溶肥促進了葉直徑的增大，在基質(zhì)配方E中，葉直徑在緩釋肥和水溶肥的處理中無明顯差異；生長56 d時，不同配方基質(zhì)EC2已經(jīng)無明顯差異，證明緩釋肥中的養(yǎng)分隨著時間的推移逐漸釋放出來。從天竺葵最終的生物量來看，在基質(zhì)配方A中，水溶肥處理對天竺葵有明顯的抑制作用。Ku等研究表明對于盆栽的天竺葵而言，在用水溶肥時，必須讓澆灌的水肥滲出20%～40%以排除過量的鹽分以獲得更大的葉面積，然而該研究并未界定出栽培基質(zhì)中EC對天竺葵植株有抑制的門檻值。對于礬根而言，在試驗過程中同一個生長階段，礬根葉直徑在不同處理中無顯著差異，且其最終生物量在不同處理中也無顯著差異；然而，在用水溶肥配方的處理中，礬根的冠幅顯著大于緩釋肥的處理。草莓在生長第一階段明顯受到水溶肥的抑制，這表明該研究中的水溶肥配方不適合該草莓品種的生長，這可能在很大程度上歸結(jié)于栽培基質(zhì)中EC值過高，該研究所用的水溶肥配方的EC值均高于1.0 mS/cm，高鹽分對草莓生長產(chǎn)生了抑制作用。在生長的第二階段，在同一種基質(zhì)配方中，使用水溶肥的處理，草莓匍匐莖的長度仍低于使用緩釋肥的處理；值得注意的是，在使用緩釋肥的處理中，隨著其中的營養(yǎng)元素得到了釋放，在生長的第二階段匍匐莖長度顯著增加；在緩釋肥處理中，在A、E基質(zhì)配方中，草莓的生物量也大于使用水溶肥的處理；在B基質(zhì)配方中，草莓的匍匐莖數(shù)目最多。

每一種栽培基質(zhì)都有其特有的屬性。不同植物生長的最佳環(huán)境也不同，如pH可以影響不同種類植物的生長。所以通過試驗選擇適合目標植物最適的基質(zhì)配方和營養(yǎng)配方對于垂直綠化體系的推廣具有重要意義。對于垂直綠化植物的觀賞性而言，也與不同的植物種類和環(huán)境有關(guān)。對于該研究的3種植物作為垂直綠化植物，均無現(xiàn)成的觀賞性標準，但植物的健康生長應是重要的一個指標。對于垂直綠化植物而言，其中一個重要的指標是這些植物所產(chǎn)生的表面積能夠覆蓋目標環(huán)境。因此，該研究評估了天竺葵與礬根的葉面積和冠幅或者草莓的匍匐莖長度和數(shù)目，葉面積、冠幅越大，匍匐莖數(shù)目越多越長，其觀賞性越好。對于栽培基質(zhì)配方的篩選，由于使用了無土栽培基質(zhì)，由不同比例的腐殖土、草炭、椰槺所構(gòu)成的基質(zhì)配方B和E均比有紅土的基質(zhì)配方A輕便，有利于垂直綠化體系的養(yǎng)護，尤其是基質(zhì)配方E最輕。該研究所使用的水溶肥配方明顯不適合草莓的生長，然而對無土基質(zhì)中的天竺葵與礬根而言，它們的觀賞性都被水溶性配方提高。因此從栽培基質(zhì)的輕便和觀賞性角度，對于天竺葵，最佳的組合是E.II，即2份椰槺、1份草炭配合使用水溶肥配方。對于礬根，最佳組合也是E.II。對于草莓，最佳組合是B.I，是即2份椰槺、1份腐殖土配合緩釋肥的使用。各種栽培基質(zhì)的成本也存在差異。經(jīng)調(diào)查，草炭的價格為3 000～4 000元/t，均價為3 500元/t(基于5家批發(fā)商報價)，椰槺為2 900～4 800元/t，均價為3 600元/t(基于4家批發(fā)商報價)，腐殖土價格為400～700元/t，均價為500元/t(基于4家批發(fā)商報價)。因此，含有腐殖土的基質(zhì)配方B的成本最低。所以在以后的試驗中可以嘗試增加腐殖土的比例。

該試驗共耗時56 d，選出了較為輕便以及觀賞性更好的基質(zhì)配方和肥料配方。垂直綠化栽培體系的選擇仍有可以改善的方面，如對更輕便的基質(zhì)配方的使用。肥水是保持植株后期健康生長的決定性因素，尤其是在垂直離地空間。肥水管理不到位，植株生長營養(yǎng)無法跟上，就會導致綠化效果差、周期短、后期更換成本高。對于肥料配方而言可以嘗試水溶肥與緩釋肥的結(jié)合使用，這樣可以讓水溶肥中營養(yǎng)元素的及時有效性在早期促進植物生長，緩釋肥中營養(yǎng)元素的緩慢釋放可以減少早期過高的EC值對植物的抑制作用，還可以減少后期補充肥料所需的人工。

4 結(jié)論

該試驗研究不同基質(zhì)配比及營養(yǎng)配方對礬根、天竺葵、草莓生長和觀賞性的影響，結(jié)果表明，對于天竺葵與礬根而言，最佳的基質(zhì)及營養(yǎng)配方組合是2份椰槺、1份草炭配合使用水溶肥配方，植株長勢旺盛，觀賞性最佳；對于草莓而言，2份椰槺、1份腐殖土配合緩釋肥的使用為最佳組合。無土栽培技術(shù)有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，使得花卉種植生產(chǎn)不受自然環(huán)境的束縛，可以按照需求進行生產(chǎn)，能夠最大程度地按數(shù)量化指標進行生產(chǎn)，利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化、自動化、規(guī)?；a(chǎn)。