阮志平 陳鐘昱 林穎 吳家亮 王芬芬
摘要 [目的]探究不同基質(zhì)配比對鋸箬棕幼苗生長的影響。[方法]以鋸箬棕幼苗為試驗材料,利用21種不同基質(zhì)進(jìn)行育苗,對鋸箬棕的生長發(fā)育狀況及各項指標(biāo)(SPAD、葉片數(shù)、株高、葉長、葉寬)進(jìn)行比較分析,篩選出適合鋸箬棕育苗的基質(zhì)組合。[結(jié)果]不同基質(zhì)配方對鋸箬棕幼苗除葉片數(shù)以外的指標(biāo)的影響均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。基質(zhì)13(園土∶河沙=1∶3)時,SPAD均值最大。同一葉片不同部位的葉綠素SPAD值有明顯差異。基質(zhì)9(園土∶蛭石=1∶3)時,葉片平均數(shù)最多?;|(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1)時,株高平均值最高。[結(jié)論]經(jīng)過SPSS主成分分析綜合得分可知,基質(zhì)14配比(椰糠∶河沙=3∶1)得分最高,為綜合各項指標(biāo)篩選出的最優(yōu)基質(zhì)配比。
關(guān)鍵詞 基質(zhì);鋸箬棕;生長
中圖分類號 S723? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A
文章編號 0517-6611(2024)06-0114-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.025
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
Effect of 21 Kinds of Substrate on the Growth of Serenoa repens Seedlings
RUAN Zhi-ping,CHEN Zhong-yu, LIN Ying et al
(Xiamen Botanical Garden, Xiamen, Fujian 361003)
Abstract [Objective]In order to explore the effects of different substrate ratios on the growth of the seedlings of? S. repens.[Method]21 different kinds of mixed substrate was applied as the substrate for the seedlings of the S. repens. The substrate suitable for the seedling of the S. repens was screened by measuring the growth indexes(SPAD, plant height, leave length, leave width, number of leaves)of the seedling of the S. repens.[Ressult]The results showed that, apart from the number of leaves, the effect of different substrates on growth indexes reached a significant level(P<0.05).The substrate of No.13(soil∶sand=1∶3) had the best growth on the SPAD of the seedlings. There were obvious differences of SPAD values among the different part of the same leaves . The substrate of No.9(soil∶vermiculite=1∶3) had the best growth on the number of leaves. The substrate of No.14(coconut coir∶sand=3∶1) had the best growth on plant height.[Conclusion]According to the comprehensive score obtained by principal component analysis, No.14(coconut coir∶sand=3∶1) had the highest score, which was the best substrate ratio for the growth of the S. repens selected by comprehensive indicators in this study.
Key words Substrate;Serenoa repens;Growth
鋸箬棕(Sereno repens [W.Bartram] Small)又稱藍(lán)棕、鋸葉棕,是生長在美國東南部的一種棕櫚科珍貴藥用植物,其分布從南卡羅來納州至密西西比州南部和路易斯安那州,直至佛羅里達(dá)州和墨西哥灣的熱帶和亞熱帶濱海沙土平原[1]。鋸箬棕果實提取物具有抗菌消炎、祛痰平喘、鎮(zhèn)驚、解痙及調(diào)節(jié)內(nèi)分泌和抗腫瘤之功效[2]。作為對前列腺增生及泌尿系統(tǒng)疾病有優(yōu)良治療作用的植物藥,鋸箬棕果實提取物軟膠囊早在2010年作為進(jìn)口藥進(jìn)入我國市場,已被多省市列入乙類醫(yī)保目錄,在我國有一定的臨床應(yīng)用基礎(chǔ)。鋸箬棕具有廣闊的市場前景及經(jīng)濟價值[3]。
葉片葉綠素含量的高低,直接反映植物的營養(yǎng)狀態(tài)和生長狀態(tài),是制訂植物養(yǎng)護(hù)管理的重要依據(jù)。通過取樣試驗分析測定葉綠素含量是準(zhǔn)確的方法,但該方法需要進(jìn)行破壞性取樣,樣本量需求大且成本較高,還具有一定的滯后性,故而在實際生產(chǎn)中受到一定限制[4]。SPAD葉綠素計通過定量描述葉片的綠色度,可以在活體上快速得到葉片葉綠素的相對含量。大量研究表明,葉片SPAD值和葉綠素含量之間存在顯著的相關(guān)性[5]。通過這種無損快速的測定方法,可以實現(xiàn)對目標(biāo)植物葉綠素的實地測定,并且可以進(jìn)行長期監(jiān)測,從而更好地了解目標(biāo)植物對環(huán)境干擾的生態(tài)適應(yīng)性。
育苗基質(zhì)對幼苗的生長及生產(chǎn)有著極其重要的影響。傳統(tǒng)的育苗基質(zhì)大多以當(dāng)?shù)赝寥雷鳛榛|(zhì),部分基質(zhì)易板結(jié),影響幼苗生長發(fā)育,重量大,成本高,難以滿足市場的需求[6]。因此,研究不同配比輕基質(zhì)育苗效果在實際生產(chǎn)中具有重要意義。
目前有關(guān)鋸箬棕苗期栽培基質(zhì)的研究較少,育苗基質(zhì)配比的研究缺乏科學(xué)和系統(tǒng)性。筆者以鋸箬棕幼苗為研究對象,利用不同基質(zhì)及配比育苗,對鋸箬棕的生長發(fā)育狀況及各項指標(biāo)進(jìn)行比較分析,旨在探索鋸箬棕苗期最佳栽培基質(zhì)配比,提高鋸箬棕的育苗質(zhì)量,為培育優(yōu)質(zhì)苗提供理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo),并為其相關(guān)研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
鋸箬棕幼苗于2020年8月下旬播種,2022年5月上盆于廈門市園林植物園棕櫚資源圃,生長狀況良好且一致,棚內(nèi)溫度28~32 ℃,濕度50%~70%。
廈門屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,溫和多雨,年氣溫在21 ℃左右,冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑。年降雨量在1 200 mm左右,每年5—8月雨量最多,風(fēng)力一般3~4級,常向主導(dǎo)風(fēng)力為東北風(fēng)?;净|(zhì)有園土、蛭石、河沙、椰糠。
1.2 試驗設(shè)計
試驗設(shè)21種不同的基質(zhì)種植鋸箬棕幼苗。每處理10株苗,重復(fù)3次。1~21號基質(zhì)配比分別為園土、蛭石、河沙、椰糠、園土∶椰糠=3∶1、園土∶椰糠=2∶2、園土∶椰糠=1∶3、園土∶蛭石=2∶2、園土∶蛭石=1∶3、園土∶蛭石=3∶1、園土∶河沙=3∶1、園土∶河沙=2∶2、園土∶河沙=1∶3、椰糠∶河沙=3∶1、椰糠∶河沙=2∶2、椰糠∶河沙=1∶3、蛭石∶河沙=3∶1、蛭石∶河沙=2∶2、蛭石∶河沙=1∶3、椰糠∶蛭石∶河沙=1∶1∶1、椰糠∶蛭石∶園土=1∶1∶1。
1.3 試驗方法
1.3.1 不同基質(zhì)處理鋸箬棕幼苗期葉綠素含量。
2022年8月下旬使用Ya-xin 1260葉綠素儀,分別測定鋸箬棕葉片葉基、葉中、葉尖的葉綠素含量,記錄SPAD值,取平均值。
1.3.2 不同基質(zhì)處理鋸箬棕幼苗期葉綠素SPAD值空間特征。
2022年8月下旬使用Ya-xin 1260葉綠素儀,分別測定鋸箬棕葉片葉基、葉中、葉尖的葉綠素含量,分別記錄SPAD值,分別取平均值。
1.3.3 不同基質(zhì)處理鋸箬棕幼苗期葉片數(shù)。
目測計數(shù)并記錄。
1.3.4 不同基質(zhì)處理鋸箬棕幼苗期株高。利用直尺測量鋸箬棕株高并記錄。
1.3.5 不同基質(zhì)處理鋸箬棕幼苗期葉長及葉寬。利用直尺測量鋸箬棕葉長及葉寬并記錄。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 采用Microsoft Excel 2016、SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及作圖,用單因素方差分析(0ne-way ANOVA)、Duncan法對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同基質(zhì)對鋸箬棕幼苗期葉綠素含量的影響
由表1可知,基質(zhì)13(園土∶河沙=1∶3),SPAD值最高,基質(zhì)18(蛭石∶河沙=2∶2)SPAD值最低,葉綠素含量最低。不同基質(zhì)種類對葉片SPAD值影響的降序排列依次為No.13>No.14>No.8>No.12>No.2>No.9>No.10>No.5>No.11>No.20>No.6>No.19>No.21>No.3> No.15>No.16>No.4>No.7>No.17>No.1>No.18。
2.2 不同基質(zhì)對鋸箬棕幼苗期葉片葉綠素SPAD值空間特征的影響
由表2可知,不同基質(zhì)處理鋸箬棕葉片SPAD值空間分布表現(xiàn)為葉中>葉尖>葉基。所得結(jié)果與鐘全林等[7]的研究結(jié)論不一致,具體原因有待研究。
2.3 不同基質(zhì)對鋸箬棕幼苗期葉片數(shù)的影響 由表3可知,基質(zhì)9(園土∶蛭石=1∶3),植株的葉片平均數(shù)最多,栽培基質(zhì)7(園土∶椰糠=1∶3)葉片平均數(shù)最少。不同栽培基質(zhì)對葉片數(shù)產(chǎn)生的影響按葉片數(shù)降序排列為No.9>No.8>No.12>No.3>No.1=No.5=No.13=No.14=No.15=No.16=No.20>No.2=No.6=No.10=No.17=No.19>No.18>No.4=No.11=No.21>No.7。
2.4 不同基質(zhì)對鋸箬棕幼苗期株高的影響 表4顯示,基質(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1)株高最高,基質(zhì)12(園土∶河沙=2∶2)株高最低。不同栽培基質(zhì)對株高產(chǎn)生的影響
按株高值降序排列為No.14>No.4>No.6>No.1>No.13>No.3>No.8>No.2>No.20>No.5>No.18>No.16>No.17>No.10=No.11=No.21>No.7>No.19>No.9=No.15>No.12。基質(zhì)14的株高比基質(zhì)12的株高大34%,可能是由于這種基質(zhì)配比疏松多孔,具有較高的通氣性,水解性氮含量高,有利于促進(jìn)根的生長,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收,從而促進(jìn)株高生長[8]。
2.5 不同基質(zhì)對鋸箬棕幼苗期生長指標(biāo)的影響
利用單因素方差分析(ANOVA)法進(jìn)行差異顯著性分析,結(jié)果表明,不同基質(zhì)對鋸箬棕的株高、葉長和葉寬都具有顯著性差異(P<0.05),而葉片數(shù)不具有顯著性差異(表5)。
2.6 基于主成分分析評價鋸箬棕的生長基質(zhì)適應(yīng)性
鋸箬棕幼苗對基質(zhì)適應(yīng)性是各生長指標(biāo)綜合作用的結(jié)果,而不同生長指標(biāo)具有一定相關(guān)性,并非獨立存在,為了對不同基質(zhì)條件下生長指標(biāo)進(jìn)行更為合理的分析,以篩選最優(yōu)基質(zhì)配比,采用因子分析對其進(jìn)行相關(guān)性及主成分分析。主成分分析可對各項指標(biāo)的重疊信息進(jìn)行有效剔除,進(jìn)而對各生長指標(biāo)進(jìn)行更為客觀的評價,用以篩選最佳基質(zhì)配比。運用SPSS進(jìn)行因子分析提取主成分,獲取主成分得分,并通過權(quán)重計算進(jìn)行主成分綜合評價,選擇最佳基質(zhì)配比。
為對不同基質(zhì)條件下各生長指標(biāo)進(jìn)行主成分評價,筆者采用因子分析對5種生長指標(biāo)(SPAD、葉片數(shù)、株高、葉長、葉寬)進(jìn)行主成分提?。ū?),根據(jù)特征值大于1的原則,將5個生長指標(biāo)轉(zhuǎn)換為2個獨立的主成分因子,2個主成分因子的貢獻(xiàn)率分別為46.067%、22.399%,累計貢獻(xiàn)率為68.466%,即2個主成分因子涵蓋了5個生長指標(biāo)的大部分信息,表明這2個主成分能夠代表原有5個生長指標(biāo)進(jìn)行鋸箬棕基質(zhì)適應(yīng)性評價。
為了利用因子分析提取所得的2個主成分進(jìn)行不同基質(zhì)條件下鋸箬棕的適應(yīng)性評價,筆者根據(jù)其相關(guān)成分系數(shù)及5個生長指標(biāo)系數(shù),通過因子分析方法獲得了2個主成分在不同基質(zhì)處理條件下的因子得分值,通過公式F(Xi)=FAC(Xi)×λ(X),計算得出2個主成分得分值,并利用公式W(X)=P(X)P和公式Y(jié)i=[F(Xi)×W(X)],獲得了21種基質(zhì)處理的主成分綜合評價值(表7)。結(jié)果顯示,綜合得分降序排列為No.14>No.8>No.13>No.2=No.9>No.20>No.6>No.5=No.12>No.3>No.1>No.4>No.19>No.10>No.16>No.15>No.17=No.21>No.11>No.18>No.7??梢?,最佳培養(yǎng)基質(zhì)為基質(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1)。
3 結(jié)論與討論
鋸箬棕生長相對緩慢,但植株生長情況個體差異較大[9],鋸箬棕生長的影響因素有很多,包括溫度和氣候等[10],但關(guān)于基質(zhì)對鋸箬棕生長影響的研究較少。該研究結(jié)果表明,采用多種基質(zhì)種植鋸箬棕,比較鋸箬棕各項生長發(fā)育指標(biāo),探究不同栽培基質(zhì)對鋸箬棕生長的影響。
育苗基質(zhì)是植株生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ),基質(zhì)的營養(yǎng)成分、保水能力、孔隙度、透氣情況等決定著基質(zhì)的優(yōu)良度[11]。該研究結(jié)果表明,鋸箬棕幼苗在21種基質(zhì)配比中的生長情況不同,說明基質(zhì)對幼苗生長起著至關(guān)重要的作用。不同基質(zhì)對于鋸箬棕幼苗期生長影響明顯,對21種基質(zhì)栽培的苗木生長指標(biāo)的分析比較顯示,除葉片數(shù)外對各項生長指標(biāo)(株高、葉長、葉寬)有顯著性影響(P<0.05)。
植物葉片中的葉綠素是檢測環(huán)境和植物生長狀況的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)植物的葉片由于某種原因遭到損壞時,葉片葉綠素含量會發(fā)生變化[12],從而改變有機物的積累,影響植物的生長。因此,對葉綠素含量的測定和分析一直是植物生理研究的重點。通過對植物的葉綠素含量進(jìn)行測定分析,既可以及時、準(zhǔn)確地診斷植物生長的健康營養(yǎng)狀況,又可以分析植物的生態(tài)適應(yīng)性。手持便攜式葉綠素計通過葉綠素相對含量SPAD值定量描述葉片的綠色度,可在自然無損狀況下快速確定植物葉片當(dāng)前葉綠素的相對含量,并可進(jìn)行連續(xù)追蹤測定。大量研究已表明,SPAD值與葉綠素含量存在顯著的相關(guān)性[13]。目前,葉綠素計已成功應(yīng)用于水稻[14]、冬小麥[15]等相關(guān)研究中。該研究通過對不同基質(zhì)處理下鋸箬棕葉片SPAD值測量,研究鋸箬棕葉片葉綠素SPAD值在栽培基質(zhì)篩選上的應(yīng)用及其空間分布特點。結(jié)果表明:以SPAD均值為標(biāo)準(zhǔn),最佳栽培基質(zhì)為基質(zhì)13(園土∶河沙=1∶3)。
同一葉片不同部位的葉綠素SPAD值有明顯差異,其水平分布呈現(xiàn)的總體規(guī)律為SPAD值葉中>葉尖>葉基。為避免誤差的產(chǎn)生,對于完整葉片SPAD值的獲取,不能僅測定單一點,還應(yīng)在葉脈兩側(cè)從葉基至葉尖進(jìn)行多次隨機取點測定,然后取均值;對于面積較大的葉片,測定點數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。
由于不同基質(zhì)培育對鋸箬棕幼苗各部分生長的促進(jìn)作用存在差異,對不同生理指標(biāo)中的影響也不盡一致,綜合評價了不同育苗基質(zhì)對苗木生長質(zhì)量的影響,進(jìn)而選擇最優(yōu)基質(zhì)配方,這也是工廠化機械化容器育苗待解決的問題。主成分分析顯示,基質(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1)得分最高,用該基質(zhì)培育的鋸箬棕幼苗的SPAD、株高位列所有基質(zhì)中的前2位。因此,認(rèn)為基質(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1)最適宜鋸箬棕苗期的盆栽生長。
該研究發(fā)現(xiàn),基質(zhì)13(園土∶河沙=1∶3)的SPAD值最高,葉綠素含量最高,基質(zhì)9(園土∶蛭石=1∶3)葉片平均數(shù)最多,基質(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1),株高均值最高。經(jīng)過主成分分析得出綜合得分,基質(zhì)14(椰糠∶河沙=3∶1)得分最高,為該研究中綜合各項指標(biāo)篩選出的最優(yōu)基質(zhì)配比。該研究結(jié)果為鋸箬棕苗期的盆栽保存提供了科學(xué)的基質(zhì)配比,同時為鋸箬棕生產(chǎn)土壤的改良提供了參考。該研究僅探討了21種不同基質(zhì)對鋸箬棕幼苗生長和葉綠素的影響,未研究其對鋸箬棕根系生長和植株生物量的影響,這有待有今后進(jìn)一步研究。
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