萬壽菊栽培基質(zhì)配比篩選試驗(yàn)

尹文亮+鐘倩蘭+孔衛(wèi)晨

摘 要：該文以泥炭、椰糠和珍珠巖為基質(zhì)原料，研究不同配比的基質(zhì)對萬壽菊的影響，通過對其形態(tài)指標(biāo)（如株高等）和生理指標(biāo)（如葉綠素等）進(jìn)行比較分析，從中篩選出最適宜栽培萬壽菊的基質(zhì)配比。試驗(yàn)結(jié)果表明：不同配比基質(zhì)對萬壽菊生長的影響不同，泥炭、椰糠、珍珠巖比例為2∶1∶2的處理優(yōu)于其他處理。

關(guān)鍵詞：萬壽菊；基質(zhì)配比；基質(zhì)篩選

中圖分類號(hào) S66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）09-0119-05

Abstract：With peat，coir and perlite as matrix materials，substrate cultivation test of different ratio substrate to marigold，the morphological indexes （such as plant height）and physiological indexes （such as chlorophyll）were compared to select the most suitable cultivation substrates from marigold. It showed that the ratio of different substrates had different effects on the growth of marigold，and the ratio of peat，coir and perlite to 2：1：2 was better than that of other treatments.

Key words：Tagetes erecta L.；Matrix composition；Matrix selection

萬壽菊（Tagetes erecta Linn.），又名臭芙蓉，為菊科萬壽菊屬的植物，原產(chǎn)墨西哥，在中國各地都有栽培，可生長在海拔1150～1480m的地區(qū)，開黃色花且花期長，常用于花壇布景。國際無土栽培學(xué)會(huì)定義，凡是不用天然土壤而用基質(zhì)或僅育苗時(shí)用基質(zhì)，在定植以后不用基質(zhì)而用營養(yǎng)液進(jìn)行灌溉的栽培方法，統(tǒng)稱為“無土栽培”[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上90%的無土栽培形式都是基質(zhì)栽培，基質(zhì)主要有巖棉、泥炭、陶粒、珍珠巖、樹皮、椰子纖維等[2-5]?；ɑ軣o土栽培是無土栽培的分支，其發(fā)展史可大致分為3個(gè)階段：啟蒙階段、實(shí)驗(yàn)研究階段和實(shí)用階段[6]?；ɑ軣o土營養(yǎng)液栽培模式是如今花卉培養(yǎng)的新方向，可以達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目標(biāo)，并已成為一種技術(shù)上高度密集配套、生產(chǎn)及管理上集約化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化程度很高的農(nóng)藝生產(chǎn)技術(shù)體系[7]。本試驗(yàn)以珍珠巖、椰糠、泥炭為基質(zhì)原料按不同比例配制成4種混合基質(zhì)對萬壽菊進(jìn)行栽培，研究不同處理對萬壽菊生長的影響，篩選出適合萬壽菊生長的栽培基質(zhì)，為萬壽菊栽培提供參考。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.1 試驗(yàn)概況 試驗(yàn)于2016年3—7月，將準(zhǔn)備好的的萬壽菊幼苗栽植150mm×150mm的塑料花盆，放置于智能溫室內(nèi)，設(shè)定好營養(yǎng)液施肥時(shí)間，進(jìn)行培養(yǎng)。試驗(yàn)指標(biāo)的測定均在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料 供試花卉選擇植株生長狀況一致且無病害的萬壽菊幼苗，品種名稱為‘番木瓜，由上海苗木公司提供。供試基質(zhì)為珍珠巖、椰糠、泥炭土，購于蚌埠市。供試營養(yǎng)液采用日本園式配方，以智能溫室自動(dòng)灌溉系統(tǒng)設(shè)定的施肥量進(jìn)行施肥。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)基質(zhì)設(shè)4個(gè)處理分別為A、B、C、D組，每一處理由12盆組成，每盆定植萬壽菊一株，完全隨機(jī)排列。采用日本園式配方營養(yǎng)液以一定的施肥量對栽種好的萬壽菊進(jìn)行滴灌培養(yǎng)，采用常規(guī)方法進(jìn)行管理。試驗(yàn)基質(zhì)配置比例見表1。

1.4 形態(tài)指標(biāo)測定方法 株高：用直尺測定萬壽菊的高度；莖粗：用游標(biāo)卡尺測定萬壽菊株莖的粗細(xì)；成花率：記錄萬壽菊的現(xiàn)蕾數(shù)和成花數(shù)，然后計(jì)算成花率：成花率=成花數(shù)/現(xiàn)蕾數(shù)；花徑：用直尺測定萬壽菊的花徑；根長：用紗布包裹萬壽菊的根部，放入清水中清洗，干凈后用濾紙吸干水分，展開用直尺測定萬壽菊的根長；鮮干比：用精確度為0.001g的天平稱量萬壽菊的鮮重，再將稱量過的萬壽菊放入烘箱，105℃條件下烘烤15min，80℃條件下12h烘干處理[9]，至恒重，用天平稱量其干重，然后計(jì)算鮮干比：鮮干比=鮮重/干重。

1.5 生理指標(biāo)測定方法[10-11] 葉綠素：采用95%乙醇法測定葉片的葉綠素含量，葉綠素含量為葉綠素a加上葉綠素b；脯氨酸：采用Bates方法測定葉片的脯氨酸含量；丙二醛：采用硫代巴比妥酸法的方法測定葉片的丙二醛含量；超氧化物歧化酶（SOD）：采用氮藍(lán)四唑法測定葉片的SOD活性；過氧化物酶（POD）：采用愈創(chuàng)木酚法測定葉片的POD活性；過氧化氫酶（CAT）：采用紫外吸收法測定葉片的CAT活性；根系活力：采取植株根尖部分，用TTC法測定根系活力。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 本試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2007進(jìn)行圖標(biāo)繪制；用DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件對各組處理指標(biāo)進(jìn)行差異性比較；采用隸屬函數(shù)對萬壽菊的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對萬壽菊形態(tài)指標(biāo)的影響 試驗(yàn)定期對不同處理萬壽菊進(jìn)行株高、莖粗、成花率、根長和鮮干重比的測量，結(jié)果見表2。表2數(shù)據(jù)表明，萬壽菊在4種不同配比基質(zhì)中栽培均可以生長，株高增長量依次為B>A>C>D，莖粗增長量依次為B>C>D>A，現(xiàn)蕾數(shù)的多少依次為A>B>C>D，成花數(shù)依次是B>A>C>D，成花率依次為B>C>A>D，最大花徑依次為B>A>C>D。B組在整個(gè)生長觀察期生長一直很明顯，平均身高為16.83cm，平均莖粗達(dá)到0.58cm，在成花數(shù)、成花率和最大花徑3個(gè)指標(biāo)中表現(xiàn)最好。從4組的生長狀況來看，B組與其他3組存在明顯的差異性，可見，在同水平中比較，B組表現(xiàn)最好。通過對不同處理的株高和根長的比較發(fā)現(xiàn)，不同比例的的基質(zhì)對株高和根系的生長有著明顯的影響。萬壽菊的根長比較依次為B>A>C>D，說明B組的萬壽菊的根系較其他組發(fā)達(dá)，分裂速度快。從萬壽菊的鮮干重比來看，依次為C>A>D>B。鮮干重比的比數(shù)越大，說明植物中的水分越多，儲(chǔ)存的有機(jī)質(zhì)越少，因此，從B組的比數(shù)最小可知，B組儲(chǔ)存的有機(jī)質(zhì)最多，轉(zhuǎn)化的能力多，生長旺盛。結(jié)合以上形態(tài)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可知，從萬壽菊的形態(tài)指標(biāo)來判斷，在不同配比基質(zhì)栽培的情況下，B組配比基質(zhì)下的萬壽菊生長最好，說明此基質(zhì)較利于萬壽菊的生長。同時(shí)，A組的數(shù)據(jù)表明，株高和莖粗的增長量不成正比，植株長得高，株莖不一定粗；現(xiàn)蕾數(shù)與成花數(shù)也不成正比。

2.2 不同處理對萬壽菊生理指標(biāo)的影響

2.2.1 不同處理萬壽菊葉綠素含量 葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要元素，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放氧氣[12]。葉綠素含量高，說明植物光合作用強(qiáng)，生理活性強(qiáng)。反之，則表示植物生長較弱。由圖1可知，不同配比基質(zhì)栽培下的萬壽菊葉片所含的葉綠素a、b不同，處理B組的葉綠素含量明顯比其他組的葉綠素高，與其他組有著顯著的差異。因此，只從葉綠素的角度來分析，B組基質(zhì)配比較有利于萬壽菊生長。

2.2.2 不同處理萬壽菊脯氨酸含量 脯氨酸是植物蛋白質(zhì)的組成之一，以游離狀態(tài)存在于植物體中，是植物在逆境條件下產(chǎn)生的用于穩(wěn)定生物大分子結(jié)構(gòu)、降低細(xì)胞酸性、解除氨毒以及細(xì)胞氧化還原[13]。植物體內(nèi)脯氨酸的含量在一定程度上反應(yīng)了植物的抗逆性[14]。由圖2可知，不同配比基質(zhì)栽培的萬壽菊脯氨酸含量不同，說明各組萬壽菊受到的逆境影響不同。其中B和C組的配比基質(zhì)栽培的萬壽菊脯氨酸含量明顯高于其他組別。因此，B組和C組的配比基質(zhì)所創(chuàng)造出的生長環(huán)境較其他組更利于萬壽菊生長。

2.2.3 不同處理萬壽菊丙二醛（MDA）含量 丙二醛簡稱MDA，是植物受創(chuàng)后膜脂發(fā)生過氧化的產(chǎn)物，會(huì)引起植物蛋白質(zhì)、核酸發(fā)生交聯(lián)聚合，具有細(xì)胞毒性，致使植物器官衰竭老死[15]。丙二醛含量越多，說明植物所處的環(huán)境差，受到的傷害多，不利于其生長。由圖3可知，B和C組的丙二醛含量明顯低于其他4組，表明B和C組萬壽菊所受到的逆境傷害比其他組別小，所處的生長環(huán)境較其他組更利于萬壽菊的生長。因此，就丙二醛含量來判斷，B和C組配比基質(zhì)較有利于萬壽菊的生長。

2.2.4 不同處理萬壽菊超氧化物歧化酶（SOD）活性 超氧化物歧化酶簡稱SOD，是植物抗氧化系統(tǒng)的第一道防線，清除細(xì)胞內(nèi)過量的超氧陰離子自由基，使其發(fā)生歧化反應(yīng)，生成氧分子和過氧化氫[16]。SOD活性越強(qiáng)，表明植物的第一道防線越牢固，受到的傷害越小。由圖4可知，不同配比基質(zhì)栽培的萬壽菊SOD活性不同，6組比較之下，B、D組的SOD活性最強(qiáng)，A組的SOD活性最弱。因此，從SOD活性這一生理指標(biāo)來判斷，B、D組的配比基質(zhì)較利于萬壽菊生長的。

2.2.5 不同處理萬壽菊過氧化物酶（POD）活性 過氧化物酶簡稱POD，是一大類催化各種底物發(fā)生氧化的生物體保護(hù)酶類家族，其最佳底物為過氧化氫（H2O2），催化過氧化氫（H2O2）轉(zhuǎn)變成水，解除H2O2的毒害[17]。由圖5可知，不同配比基質(zhì)栽培的萬壽菊的POD活性不同，A組的POD活性最強(qiáng)，表示其所需要處理的H2O2底物多，H2O2毒害多；B、C、D組明顯低于其他A組，表明其受到的H2O2毒害較少。因此，從POD活性來判斷，B、C、D組配比基質(zhì)較利于萬壽菊生長。

2.2.6 不同處理萬壽菊過氧化氫酶（CAT）活性 過氧化氫酶又稱觸酶（CAT），是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的酶，是植物演化過程中建立起來的防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一，其生物學(xué)功能是僵化細(xì)胞內(nèi)過氧化氫的分解防止過氧化[18]。CAT與SOD、POD、ASP一起被稱為酶保護(hù)系統(tǒng)[19]。CAT是植物抗氧化系統(tǒng)的第三道防線，CAT越多，說明植物所受到的傷害越多。由圖6可知，不同配比基質(zhì)栽培的萬壽菊CAT活性不同，處理A、D組的CAT活性明顯高于B和C組，CAT代表的是植物的防護(hù)系統(tǒng)，CAT越多，表示植物所處的環(huán)境越不利于其生長。因此，從CAT活性這一角度來看，B和C組配比基質(zhì)較利于于萬壽菊生長。

2.2.7 不同處理萬壽菊根系活力 植物的根系是吸收水分和礦物質(zhì)營養(yǎng)的主要器官，又是物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化的器官，因此根系的生長發(fā)育狀況和活力直接影響植物體的生命活動(dòng)[20]。由圖7可知，不同配比基質(zhì)栽培下的萬壽菊的根系活力不同，其中B、D組的根系活力最強(qiáng)，也很明顯的高于其他組別，A組的根系活力最弱。說明B、D組的基質(zhì)配比較適合萬壽菊生長發(fā)育。

2.3 綜合評(píng)價(jià)

2.3.1 萬壽菊形態(tài)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià) 采用隸屬函數(shù)的方法，分別求出各個(gè)形態(tài)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值然后累加后求其平均值，通過對不同配比基質(zhì)條件下的萬壽菊的生長狀況進(jìn)行多項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。由表3可知，萬壽菊部分形態(tài)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)整體順序?yàn)椋築>C>D>A。B組的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最高，達(dá)到了0.55。綜合評(píng)價(jià)指數(shù)高說明該處理組的配比基質(zhì)比其他組別更利于萬壽菊生長。

2.3.2 萬壽菊生理指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià) 采用隸屬函數(shù)的方法，分別求出各個(gè)生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)值然后累加后求其平均值，通過對不同配比基質(zhì)條件下的萬壽菊的生長狀況進(jìn)行多項(xiàng)生理指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。由表4可知，萬壽菊的生理指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的整體順序?yàn)椋篋>B>C>A。D組的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最高，達(dá)到0.53，說明D組配比基質(zhì)比較有利于萬壽菊的生長，能為萬壽菊提供較好的生長環(huán)境。

2.3.3 萬壽菊生長狀況綜合評(píng)價(jià) 求出萬壽菊的部分形態(tài)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值后與萬壽菊的部分生理指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)累加后求其平均值，通過對不同配比基質(zhì)條件下的萬壽菊生長狀況進(jìn)行多項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，使最終得出的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果更接近，避免單項(xiàng)指標(biāo)比較時(shí)可能出現(xiàn)的誤差。萬壽菊生長狀況綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表5。由表5可知，萬壽菊生長的總體綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)指數(shù)順序?yàn)椋築>A>C>D。B組的總體評(píng)價(jià)指數(shù)最高，達(dá)到0.54，D組最低。此綜合評(píng)價(jià)表說明了B組（泥炭∶椰糠∶珍珠巖=2∶1∶2）配比基質(zhì)較有利于萬壽菊的生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論 （1）從萬壽菊形態(tài)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果表明，以泥炭、椰糠和珍珠巖為基質(zhì)配制出不同的比例，以泥炭、椰糠、珍珠巖（2∶1∶2）為4組中較為理想比例基質(zhì)，此處理對萬壽菊的株高、莖粗、現(xiàn)蕾數(shù)、花徑、成花率、鮮重、干重等指標(biāo)與其他處理有著明顯的差異，即B組是4組處理中表現(xiàn)最為優(yōu)異的一組。

（2）通過試驗(yàn)可以看出，萬壽菊的株高跟株莖的粗細(xì)不成正比，植株的現(xiàn)蕾數(shù)與成花率也不成正比，現(xiàn)蕾數(shù)多，開花不一定多，花徑不一定大?；|(zhì)的選擇對萬壽菊的形狀息息相關(guān)，B組的較好生長狀況實(shí)時(shí)反應(yīng)了，B組配比基質(zhì)比較利于萬壽菊生長。

（3）通過萬壽菊的生理指標(biāo)和基質(zhì)指標(biāo)分析，B組葉綠素含量最高，根系活力最強(qiáng)，表明B組的光合作用強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)的貯藏多；脯氨酸含量多，表示B組萬壽菊受到的細(xì)胞酸性、氨毒等迫害少；酶活性的測定值也表明了B組在生理指標(biāo)方面比其他組別優(yōu)異。從土壤指標(biāo)可以分析出，B組的含氮量、含鉀量和含磷量也是突出的。因此，B組配比基質(zhì)比較利于萬壽菊生長。

綜合上述結(jié)論：以泥炭∶椰糠∶珍珠巖為基質(zhì)配以比例2∶1∶2，是在溫室內(nèi)進(jìn)行萬壽菊栽培的較佳比例。

3.2 討論 本試驗(yàn)通過將3種相同基質(zhì)以4種不同比例對萬壽菊進(jìn)行栽培后的形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)和土壤指標(biāo)分析，可以得出，泥炭作為一種自然環(huán)保的栽培基質(zhì)，在肥力的吸收力和保持力上都很有優(yōu)勢。但是泥炭是不可再生能源，椰糠作為一種新型的栽培基質(zhì)，有望得到進(jìn)一步的發(fā)展。本試驗(yàn)對栽培基質(zhì)的選擇進(jìn)行了初步探索，在很多方面，如溫度和光照的控制，通風(fēng)力度等都有欠缺，對試驗(yàn)結(jié)果有著明顯的影響。而且，栽培基質(zhì)在此次試驗(yàn)中只選擇了3種，具有局限性。在今后的研究中，植物形態(tài)指標(biāo)測定的規(guī)范性，生理指標(biāo)和土壤指標(biāo)的全面性、準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

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（責(zé)編：張宏民）