杜鵑紅山茶無土栽培基質(zhì)的篩選

李先民+蔣月喜+李春牛卜朝陽+周錦業(yè)

摘要：以杜鵑紅山茶2年生扦插苗為試驗(yàn)材料，將泥炭、珍珠巖、椰糠及樹皮等按不同體積比配制成7個(gè)栽培基質(zhì)配方，以黃心土為對照，探討不同栽培基質(zhì)對杜鵑紅山茶生長及生理指標(biāo)的影響，結(jié)合基質(zhì)理化性質(zhì)分析，旨在篩選杜鵑紅山茶最佳無土栽培基質(zhì)配方。結(jié)果表明，無土基質(zhì)T3（V泥炭 ∶ V珍珠巖 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）上栽培的杜鵑紅山茶植株成活率為100%，苗高、葉片數(shù)量、地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量、根系活力及老葉片SPAD值等指標(biāo)皆為最高，且顯著高于對照；同時(shí)，基質(zhì)T3理化性質(zhì)在合理范圍內(nèi)，符合無土栽培要求，且有效礦質(zhì)養(yǎng)分充足。因此，無土基質(zhì)（V泥炭 ∶ V珍珠巖 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）可以作為杜鵑紅山茶無土栽培基質(zhì)應(yīng)用推廣。

關(guān)鍵詞：杜鵑紅山茶；無土栽培；基質(zhì)配方；生長指標(biāo)；理化性質(zhì)

中圖分類號： S685.140.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2017）20-0147-04

杜鵑紅山茶（Camellia azalea）為山茶科山茶屬特有珍稀瀕危物種，在我國僅廣東省陽春市鵝凰嶂省級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有零星分布[1]。杜鵑紅山茶為常綠灌木或小喬木，花期長，夏、秋2季為盛花期，在適宜的栽培條件下一年四季都可以開花，這在山茶屬已發(fā)現(xiàn)的所有物種中為獨(dú)有，彌補(bǔ)了山茶屬夏季和秋季不開花的空白[2]；其葉厚革質(zhì)，病蟲害少，抗性強(qiáng)，在園林與觀賞園藝方面具有廣闊的應(yīng)用前景[3-4]。由于其所生存的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，天然種群數(shù)量不足2 000株，已被《中國物種紅色名錄》列為極危種，因此進(jìn)行種質(zhì)資源保存對該物種及山茶科品種和擴(kuò)大繁殖和研究均具有重要意義[5]。杜鵑紅山茶通過種子繁育極為困難，根據(jù)野外實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，杜鵑紅山茶自然授粉的種子結(jié)實(shí)率極低，且大部分種子表現(xiàn)為敗育，這直接限制了杜鵑紅山茶野生種群的生存和發(fā)展，也限制了其資源可持續(xù)利用及規(guī)模化的發(fā)展[6-8]。

目前，國內(nèi)外相關(guān)科研人員從瀕危原因及保護(hù)、繁育技術(shù)、生物學(xué)特性、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳多樣性、抗逆性及新品種選育等方面進(jìn)行了研究報(bào)道[4，9-10]，但對其無土栽培技術(shù)的研究卻鮮有報(bào)道。杜鵑紅山茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?，但目前大多?shù)杜鵑紅山茶的種植企業(yè)和農(nóng)戶仍沿用傳統(tǒng)的露地栽培方式，傳統(tǒng)單一的基質(zhì)黃心土太重不易管理和運(yùn)輸，且易傳播病蟲害。有機(jī)生態(tài)型無土栽培可克服以上缺點(diǎn)，已成為中國無土栽培發(fā)展的主要形式，其理化性質(zhì)穩(wěn)定，供肥充足，來源廣泛，成本低廉，易被廣大農(nóng)民接受[11]。因此，無土栽培在杜鵑紅山茶栽培上的應(yīng)用，可以進(jìn)一步拓大該物種的應(yīng)用空間和方式，豐富市場供應(yīng)，滿足不同的消費(fèi)需要。但是無土栽培基質(zhì)多種多樣，配比也不盡相同，理化性質(zhì)差異較大，對植物的生長及生理指標(biāo)有一定影響。本研究通過分析不同無土基質(zhì)下杜鵑紅山茶生長及生理指標(biāo)差異，旨在篩選出適合杜鵑紅山茶無土栽培的基質(zhì)，為其培育和推廣提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

試驗(yàn)地位于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研發(fā)與推廣中心（22°48′N、108°22′E），地處南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，海拔73 m。試驗(yàn)材料為杜鵑紅山茶2年生扦插苗，平均苗高（12.18±1.85） cm，基徑（0.34±0.01） cm。于2016年3月16日移栽定植于口徑為15 cm、高度為13.5 cm的塑料花盆里，每盆1株。用透光率50%的遮光網(wǎng)進(jìn)行夏季遮陰。

試驗(yàn)處理：用泥炭、珍珠巖、椰糠、碎樹皮按一定比例混合配置成7種無土栽培基質(zhì)配方（表1），分別編號為 T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，以茶花常用栽培基質(zhì)黃心土作為對照（CK）。每種基質(zhì)處理30株，每10盆1個(gè)重復(fù)，共3個(gè)重復(fù)。所有的試驗(yàn)苗木放置于大棚中，夏季用透光率50%的遮光網(wǎng)遮陰，試驗(yàn)期間統(tǒng)一采用常規(guī)的管理措施。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 基質(zhì)理化性質(zhì)測定 移栽定植前對各處理的基質(zhì)配方進(jìn)行理化性質(zhì)的測定。基質(zhì)體積質(zhì)量、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、pH值以及電導(dǎo)率的測定依據(jù)一般的基質(zhì)分析方法[12-14]。

常規(guī)方法測定基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷及速效鉀的含量[15-16]。其中，有機(jī)質(zhì)含量測定采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法；全氮含量測定采用凱氏定氮法；全磷含量測定采用堿熔-鉬藍(lán)比色法；全鉀含量測定采用堿熔-火焰光度法；基質(zhì)堿解氮含量測定采用堿解擴(kuò)散法；有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用醋酸銨浸提-火焰光度計(jì)法。

1.2.2 苗木生長及生理指標(biāo)測定 扦插苗移栽后，利用Konica Minolta SPAD-502手持葉綠素儀從3月16日起連續(xù)測量幼苗頂部展開葉的SPAD值，間隔時(shí)間為20 d，每個(gè)處理共測量20張葉，重復(fù)3次。2016年4月26日對各處理苗木的冠層葉片SPAD值進(jìn)行調(diào)查，2016年8月16日分別對各處理苗木進(jìn)行成活率、苗高、地徑、葉片數(shù)、地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量、葉片SPAD值等生長及生理指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，其中根系活力采用TTC（2，3，5-氯化三苯基四氮唑）法測定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（Duncans新復(fù)極差法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培基質(zhì)理化性質(zhì)的分析

表2中測定結(jié)果表明，CK的體積質(zhì)量最大，為 1.18 g/cm3，T2次之，為0.27 g/cm3，T7的體積質(zhì)量最小，為0.19 g/cm3，各無土基質(zhì)配比皆遠(yuǎn)輕于CK。在孔隙度方面，各無土基質(zhì)的總孔隙度、通氣孔隙度及持水孔隙度均大于CK，不同無土基質(zhì)的總孔隙度為72.28%～83.02%，通氣孔隙度為55.41%～64.33%，不同無土基質(zhì)間差別明顯。不同無土基質(zhì)的持水孔隙度為10.92%～22.73%，其中，T6的總孔隙度最大，為83.02%，T2通氣孔隙度最大，為64.33%，T5持水孔隙度最大，為22.73%。在氣水比方面，各無土基質(zhì)配比的氣水比0178～0.402，差別較大，T5最高，T4、T6、T7高于CK。各無土基質(zhì)配比的最大持水量范圍為98.19%～279.33%，差別較大，但均高于CK，其中T5最高。在電導(dǎo)率方面，各無土基質(zhì)配比均高于CK，其中T5最高，為 1.14 mS/cm。endprint

表3中測定結(jié)果表明，T4的pH值最高，為6.8，T5及CK最低，皆為6.1；各無土基質(zhì)配比的堿解氮、速效磷、速效鉀、全氮、全鉀含量均高于CK，其中T3堿解氮含量（60.61 mg/kg）為最高，T2速效磷含量（84.26 mg/kg）為最高，T7速效鉀及全氮含量最高，分別為40.31 mg/kg、16.95 g/kg，T1全鉀含量（0.51 g/kg）為最高；在全磷含量方面，CK最高，為0.76 g/kg，各無土基質(zhì)間差別較大；各無土基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量均高于CK，T6最高，為45.35 g/kg。

2.2 不同栽培基質(zhì)對杜鵑紅山茶生長指標(biāo)及生理特性的影響

由表4可知，各處理間成活率差異不顯著，T2、T3、T4、T5、T6處理杜鵑紅山茶成活率均達(dá)到100%，CK處理最低，僅為93%，多重比較表明CK處理與各無土基質(zhì)處理差異達(dá)到顯著水平；各處理間苗高、地徑及葉片數(shù)量差異顯著（P<0.05），T3處理苗高及葉片數(shù)量最高，分別為22.48 cm、1570張，T5處理地徑（0.43 cm）為最粗，均顯著高于CK處理，T1處理苗高、地徑及葉片數(shù)量均最低；各處理間地上及地下部干質(zhì)量差異顯著（P<0.05），T3處均最高，分別為15.19、4.89 g，顯著高于CK處理，T4處理地上部干質(zhì)量最低，CK處理地下部干質(zhì)量最低。由此可見，各處理間除成活率外的各生長指標(biāo)差異顯著（P<0.05），但各生長指標(biāo)表現(xiàn)略有不同。綜合考慮生長指標(biāo)認(rèn)為，T3處理基質(zhì)的栽培效果最佳。

從表5可以看出，各處理間杜鵑紅山茶根系活力差異顯著（P<0.05），T3處理根系活力最高，為90.24 mg/（g·h），多重比較結(jié)果表明，T3處理顯著高于其他處理，而T6處理最低，與CK處理差異不顯著；各處理間冠層葉片SPAD值差異顯著（P<0.05），T5處理最高，為38.09，多重比較結(jié)果表明，T5、T6、T7與CK處理差異不顯著，T1、T2、T3、T4處理冠層葉片SPAD值顯著低于CK處理；而老葉片SPAD值與新葉片不一致，試驗(yàn)中各處理間老葉片SPAD值差異多不顯著，T3處理最高，為69.48，T1處理最低。綜合考慮生理特性認(rèn)為，T3處理基質(zhì)的栽培效果最佳。

2.3 不同栽培基質(zhì)對冠層葉片SPAD值

從圖1中可以看出，杜鵑紅山茶冠層葉片SPAD值隨著栽培天數(shù)的增加而上升，其中T3處理的上升趨勢最為明顯，CK處理的上升趨勢與T3處理相比不明顯，在80～120 d內(nèi)，CK處理的冠層葉片SPAD值幾乎沒有增加。剛移栽（0 d）各處理的杜鵑紅山茶冠層葉片SPAD值差別不大；移栽20～60 d 內(nèi)，T5處理冠層葉片SPAD值最高；移栽80～120 d內(nèi)，T3處理冠層葉片SPAD值最高。

3 討論

不同的無土栽培基質(zhì)理化性質(zhì)不同，理想的固體栽培基質(zhì)不僅要為植物生長穩(wěn)定地供應(yīng)水分、空氣和養(yǎng)分，且須起到固定支撐植株、使其保持直立生長的作用[17]。有研究表明，基質(zhì)體積質(zhì)量為0.1～0.8 g/cm3時(shí)栽培作物的效果較好[18-19]。本試驗(yàn)中各無土栽培基質(zhì)配方的體積質(zhì)量均在適宜的范圍內(nèi)，黃心土（CK）處理的體積質(zhì)量偏高，基質(zhì)體積質(zhì)量越小越有利于盆花產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通和消費(fèi)。有研究指出，基質(zhì)總孔隙度為75%～96%、通氣孔隙度大于60%、持水孔隙度大于15%時(shí)栽培作物的效果較好[20]，總孔隙度反映了基質(zhì)的孔隙狀況，總孔隙度越大基質(zhì)可容納空氣和水的量也越大，越有利于根系生長，但錨定植物的效果較差。通氣孔隙與苗木根系呼吸及養(yǎng)分吸收密切相關(guān)，持水孔隙對水分的循環(huán)有著至關(guān)重要的作用，持水孔隙度過低會導(dǎo)致水分循環(huán)受到影響，反之，容納空氣和水的量變小，不利于根系伸長。試驗(yàn)中除T1和CK處理外的各無土栽培基質(zhì)配方孔隙度指標(biāo)均在適宜的范圍內(nèi)，但是不同的基質(zhì)的通氣孔隙和持水孔隙（氣水比）的分配情況卻有差異，試驗(yàn)中各處理的氣水比范圍在0.178～0.402之間，基質(zhì)中的珍珠巖及樹皮的占比增加，通氣孔隙略有增加，泥炭及椰糠占比增加，則持水孔隙增加，有研究表明，栽培基質(zhì)氣水比在0.25～0.67較有利于作物生長[21]，本試驗(yàn)除T1處理外的氣水比均在適宜的范圍內(nèi)。本試驗(yàn)所選擇的無土基質(zhì)都最大持水量代表基質(zhì)的最大有效水分值，各處理除CK及T1外，其他處理基質(zhì)都有著較好的持水效果。

pH值與基質(zhì)中養(yǎng)分的溶解度相關(guān)聯(lián)[22]，相關(guān)研究顯示，栽培基質(zhì)的pH值以中性為佳，適宜范圍在6.0～7.5[23-24]，試驗(yàn)中各處理的pH值都符合適宜范圍。有研究顯示基質(zhì)的EC值在2 mS/cm以下是苗木生長的安全EC值[25]?；|(zhì)的EC值過大，會對苗木的出苗及生長造成很大的影響，試驗(yàn)中，隨著椰糠占比增加，EC值略有增大趨勢，說明椰糠的電導(dǎo)率高于其他基質(zhì)，這與張啟翔等研究結(jié)果[26]一致，不過，試驗(yàn)中各基質(zhì)處理的EC值均在安全值以下，不會對苗木生長造成不利影響。試驗(yàn)中，不同的無土基質(zhì)配方都有很好的氮磷鉀營養(yǎng)供給能力，不同配方基質(zhì)的堿解氮和速效磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于CK處理，說明各基質(zhì)配方處理的各種礦質(zhì)養(yǎng)分水平較高，能夠滿足茶花生長發(fā)育的需要。各無土基質(zhì)處理都有很高的成活率，皆高于黃心土（CK）處理，可以認(rèn)為無土基質(zhì)可代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質(zhì)黃心土作為杜鵑紅山茶的栽培基質(zhì)。

根系活力可以判斷植物對于栽培基質(zhì)的適應(yīng)能力，植株的根系活力越大，從基質(zhì)中吸收并合成植物生長營養(yǎng)物質(zhì)能力就越強(qiáng)，植株生長也越旺盛。試驗(yàn)中，T3處理根系活力系數(shù)最高，所以T3處理的植株苗高、葉片數(shù)、地上部干質(zhì)量及地下部干質(zhì)量皆為最高，地徑也較為粗壯，結(jié)合實(shí)際觀察，T3處理的植株主干筆直粗壯，多有分支，葉片綠，根部形成土團(tuán)大，且根系粗壯發(fā)育好。探究其原因：T3處理所用的無土基質(zhì)椰糠體積占比較大，體積比占比一半，結(jié)合基質(zhì)生理生化指標(biāo)來看，T3基質(zhì)具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的保水能力，且具有較高的穩(wěn)定性，有利于杜鵑紅山茶根系的伸長，進(jìn)而有效促進(jìn)杜鵑紅山茶對養(yǎng)分的吸收，同時(shí)所含礦質(zhì)元素中含有較高的堿解氮、速效磷、速效鉀、全氮、全鉀及有機(jī)質(zhì)，養(yǎng)分供應(yīng)充足，能夠較長時(shí)間地緩慢釋放養(yǎng)分。T5處理椰糠體積占比一半，其表現(xiàn)也良好。endprint

葉綠素是吸收光能的主要色素，也是進(jìn)行光合作用的主要載體。葉片SPAD值與葉綠素a、葉綠素b以及總?cè)~綠素含量間均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，采用SPAD 葉綠素儀可以快速、無損地測定葉綠素的相對含量，操作簡便[26]。葉片SPAD 值與葉綠素含量成正比，而葉片葉綠素含量又與氮含量密切相關(guān)，通常 SPAD 值被用來衡量葉片氮含量的高低[25-27]。結(jié)合試驗(yàn)分析，幼苗移栽40 d時(shí)，T5處理冠層葉片SPAD值最高而T3處理的老葉片SPAD值最高，T3處理的植株葉片數(shù)量及葉片SPAD 值均高于其他處理，說明T3處理的植株的葉片中葉綠素含量較高，結(jié)合冠層葉片由新至老的完整變化過程動態(tài)SPAD值變化來看，T3處理的SPAD值隨著栽培天數(shù)的增加而逐漸上升，變化較為穩(wěn)定，這可能是由于T3基質(zhì)較其他基質(zhì)更利于杜鵑紅山茶對氮元素吸收，更好地促進(jìn)植株葉綠素的合成，更有利于光合功能的提高。葉綠素從光中吸收能量，然后能量被用來將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔铮瑸橹参镆院蟮男玛惔x提供充足的能量，更能促進(jìn)植株的生長[28-29]。

栽培基質(zhì)是植株生存的場所，也是給植株提供所需水分、溫度、營養(yǎng)等的介質(zhì)，基質(zhì)的理化性質(zhì)是否適宜是無土栽培的基礎(chǔ)，直接影響作物的生長發(fā)育[30-31]。本研究結(jié)果表明，不同基質(zhì)處理對杜鵑紅山茶幼苗的生長影響差異顯著，綜合來看以無土基質(zhì)T3（V泥炭 ∶ V珍珠巖 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）作為基質(zhì)效果最好，可以作為杜鵑紅山茶幼苗栽培的參考。無土栽培基質(zhì)的選擇原則是適用性與經(jīng)濟(jì)性原則[32]。對于是否還有更好的基質(zhì)配方，能夠完全滿足基質(zhì)中體積質(zhì)量、孔隙度、pH值的最佳要求，或能在植株長勢良好的同時(shí)繼續(xù)降低栽培成本，還須進(jìn)一步試驗(yàn)。椰糠是椰子加工業(yè)的副產(chǎn)品，是可自然降解和可再生的環(huán)保資源，被認(rèn)為是最好的泥炭替代品，具有良好的保水和通氣性能。我國海南的椰糠資源豐富，因此有必要研究椰糠與泥炭的加工工藝和處理方法，以充分利用資源，滿足我國無土栽培的發(fā)展需要[33]。今后的試驗(yàn)中可以T3處理作為參考，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)并進(jìn)一步重點(diǎn)研究細(xì)化椰糠的配比及處理時(shí)間，以達(dá)到更為理想的栽培效果。

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