張成霞,孫 燕,蔡 燦,王香港,吳 紅(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學院園林園藝學院,江蘇 泰州 225300)
黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa)又名野櫻莓、不老莓,是薔薇科腺肋花楸屬多年生落葉灌木[1],原產(chǎn)于北美東北部,在波羅的海沿岸至太平洋沿岸均有分布[2]。黑果腺肋花楸是集食用、藥用、園林和生態(tài)等價值于一身的珍貴樹種,Slimestad等[3]在其果實和花序中分離出6種黃酮衍生物,100 g鮮果中黃酮類物質(zhì)大于71 mg,果實富含花青素(1%~2%)、黃酮(0.25%~0.35%)、多酚(1%~2%)、Vc(0.03%~0.06%)和β-胡蘿卜素(0.005%),是已知植物中含量最高或較高的,其提取物對治療心臟病、高血壓等心腦血管疾病有特效。國內(nèi)學者對黑果腺肋花楸的化學成分及藥理活性[4]、結(jié)構(gòu)鑒定[5]等方面進行了研究。對黑果腺肋花楸栽培技術(shù)的研究多集中在引種和快繁方面,如對其生物學和生態(tài)學特性、觀賞價值及繁殖技術(shù)的研究[6];對樹體結(jié)構(gòu)、物候期、營養(yǎng)器官和生殖器官特性、生長發(fā)育生態(tài)因子、修剪方法以及栽培技術(shù)的研究[7];不同基質(zhì)和不同濃度生長調(diào)節(jié)劑對黑果腺肋花楸扦插生根的研究[8-9];外植體類型、培養(yǎng)基種類、激素種類及濃度對黑果腺肋花楸組培苗瓶外生根和增殖的研究[10-11];而對其容器栽培特別是輕基質(zhì)栽培中基質(zhì)的配比研究尚未見報道,容器育苗中基質(zhì)的化學成分和配比不同,會導致基質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)各異,從而影響苗木質(zhì)量。本研究以田園土、泥炭土和珍珠巖不同配比對黑果腺肋花楸形態(tài)指標和生理指標的影響進行研究,以期為黑果腺肋花楸大規(guī)模容器育苗提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。
1.1.1供試種子 試驗所用黑果腺肋花楸種子于2015年10月采自遼寧,以種子變成紫黑色為標準采收,選取發(fā)育成熟的種子,自然風干,裝入牛皮紙袋并置于冰箱(4 ℃)備用,種子的千粒重為4.68 g,種子凈度98.57%,發(fā)芽率為76.63%。試驗地點為江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學院綜合實訓室和校內(nèi)基地。
1.1.2育苗容器 育苗容器為25 cm×20 cm黑色塑料育苗袋,每袋種植1株。
1.1.3栽培基質(zhì) 試驗所用栽培基質(zhì)田園土采于江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學院的校內(nèi)實訓基地,去除雜草根、石塊等雜質(zhì),并將土塊敲碎備用,其有機質(zhì)、全N、堿解N、速效P和速效K的含量分別為3.23 g·kg-1、0.04 g·kg-1、93.6 mg·kg-1、87.10 mg·kg-1和82.30 mg·kg-1;泥炭土和珍珠巖分別購自陽光加拿大園藝有限公司和山東淄博張店玉順保溫材料廠,黃沙購于泰州市三泰園林綠化工程有限公司。所采購的泥炭土疏松、通透性能好,保水保肥能力強,質(zhì)地輕,無病害孢子和蟲卵;珍珠巖和黃沙中無其他雜質(zhì)。
種子處理:2016年3月取出黑果腺肋花楸種子,經(jīng)1%次氯酸鈉處理20 min消毒,蒸餾水沖洗種子后,用98%濃硫酸處理種子15 min以破除黑果腺肋花楸種子的休眠,處理后種子用蒸餾水沖洗干凈,播種于不同基質(zhì)配比的育苗袋中。
試驗選取田園土、泥炭土、珍珠巖和黃沙采用完全隨機設(shè)計進行基質(zhì)試驗,試驗處理如表1所列,每處理種植100盆,3次重復。
1.2.1形態(tài)指標測定 苗木定植100 d后,測定苗木的形態(tài)指標[12-13],包括苗高(用卷尺測量從基部到幼苗自然生長頂端的距離)、地徑(用游標卡尺測定距地面2.5 cm處直徑)、高徑比、主根長(用卷尺測量根頸處以下到根尖的距離)、大于5 cm一級側(cè)根數(shù)等。
1.2.2生理指標測定 完成形態(tài)指標測定后,隨機抽取黑果腺肋花楸不同基質(zhì)處理的苗木測定其生理指標,采用TTC染色法測定新鮮苗木根系活力[14];采用蒽酮比色法測定烘干苗木莖段可溶性糖[15]及淀粉含量[16],采用考馬斯亮藍G-250法測定新鮮苗木莖段蛋白質(zhì)含量[17]。
表1 試驗處理Table 1 Experiment treatments
試驗數(shù)據(jù)先用Excel進行初步處理后,用DPS 15.10對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析,試驗數(shù)據(jù)以平均值±標準誤表示。
M8處理中的容器苗出苗率最高,其次是M5處理,顯著(P<0.05)高于對照(CK),增幅分別達111.2%和99.7%;,M7和M4處理的容器出苗率與對照相比增幅分別為86.4%和63.3%,其他處理的出苗率順序依次為M6>M3>M1>M2,而M1、M2和M3的成苗率均低于50%,表明這幾種基質(zhì)配比處理不適于黑果腺肋花楸出苗,但各處理出苗率均高于對照,且各處理間差異顯著(P<0.05)(圖1)。
圖1 不同基質(zhì)配比處理黑果腺肋花楸幼苗的出苗率Fig. 1 Seedling emergence among varying soil matrix treatments of Aronia melanocarpa
不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。
Different lowercase letters indicate significant differences at the 0.05 level.
不同基質(zhì)配比處理對黑果腺肋花楸容器苗生長存在差異,苗高和地徑最大值均出現(xiàn)在M8處理中(圖2),分別為20.61 cm和4.57 mm;M5處理次之,分別為18.17 cm和3.27 mm。苗高和地徑最小的是M2處理,分別為7.13 cm和1.80 mm,僅高于對照9.35%和18.42%。各處理間差異極顯著(P<0.01)(表2)。
從主根長度來看,8種不同配比處理栽培基質(zhì)上的順序為M8>M5>M7>M4>M6>M3>M1>M2,與對照相比,主根長分別高出48.08%、35.59%、30.78%、27.47%、20.12%、16.85%、13.05%和6.33%。各處理間差異極顯著(P<0.01)(表2)。
從側(cè)根數(shù)來看,8種不同處理基質(zhì)配比中,側(cè)根數(shù)在M6處理中最多,與對照相比增幅達108.74%,其次是M5和M7處理,其他處理的側(cè)根數(shù)依次是M4>M8>M3>M1>M2,但均高于對照,且與對照差異極顯著(P<0.01),各處理間差異亦極顯著(P<0.01)。
8種不同配比處理的基質(zhì)栽培條件下,高徑比最大的是M5處理,為5.63,M8次之為4.48,分別比對照增加31.23%和4.43%,二者與對照和其他各處理間差異極顯著(P<0.01)(表2);其他處理高徑比低于對照,降低順序依次為M3 綜上所述,結(jié)合苗高、地徑、主根長、高徑比等生長指標的測定,M8、M5、M7和M4處理中黑果腺肋花楸生長狀態(tài)良好,而M6、M3、M1和M2處理中幼苗生長狀態(tài)相對較差。 圖2 不同處理的基質(zhì)配比中黑果腺肋花楸容器苗生長狀況Fig. 2 Growth status of Aronia melanocarpa container seedlings in varying soil matrix treatments 表2 不同基質(zhì)配比對黑果腺肋花楸形態(tài)指標的影響Table 2 Effect of matrices on Aronia melanocarpa morphological indices 同列中不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。 Different lowercase and capital letters within the same column indicate significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively; similarly for Table 3. 不同育苗基質(zhì)對黑果腺肋花楸生理指標影響存在差異(表3),從根系活力來看,M7處理的基質(zhì)中栽培的黑果腺肋花楸根系活力最強,為0.27 mg·(g·h)-1;M5處理次之,為0.21 mg·(g·h)-1;其他處理的根系活力依次為M8>M4>M6>M3>M1>M2。除M1處理與對照差異不顯著(P>0.05)外,其他各處理間及與對照之間均差異顯著(P<0.05)。 在不同基質(zhì)配比處理中,黑果腺肋花楸可溶性糖含量最大值均出現(xiàn)在M8基質(zhì)中,為11.84 mg·g-1, M7次之,為11.23 mg·g-1,分別比對照高43.99%和36.65%;其他處理可溶性糖含量的順序依次為M5>M4>M6>M3>M1>M2,與對照相比,分別高出25.42%、23.51%、18.36%、14.39%、6.28%和3.44%,且各基質(zhì)間差異極顯著(P<0.01)。 本研究對不同基質(zhì)配比條件下苗木體內(nèi)淀粉和蛋白質(zhì)含量的測定結(jié)果表明,淀粉含量最大值出現(xiàn)在M7,為12.89 mg·g-1,比對照高47.14%;最小值出現(xiàn)在M2,為9.28 mg·g-1,僅比對照高5.93%。所有處理均極顯著高于對照(P<0.01)。蛋白質(zhì)含量最大值出現(xiàn)在M5,為8.48 mg·g-1,比對照高107.33%。最小值出現(xiàn)在M2,為4.72 mg·g-1,僅比對照增加15.40%。所有處理均極顯著高于對照(P<0.01)。 表3 不同基質(zhì)配比處理對黑果腺肋花楸生理指標的影響Table 3 Effect of matrices on Aronia melanocarpa physiological indices 容器苗的特點之一是根系局限在一個狹小的空間中生長,因此基質(zhì)配比是容器育苗中的一個關(guān)鍵,其為苗木提供生長所需的水分和養(yǎng)分,因此,其中的種類和養(yǎng)分組成影響苗木的生長發(fā)育和生理特性[18],同時在起苗栽植時根系受到容器的保護,免受損傷,提高成活率。黑果腺肋花楸為直根性樹種,主根發(fā)達,須根少,較多的側(cè)根可保證植物對養(yǎng)分、水分的吸收從而提高緩苗率,因此利用容器育苗培育苗木發(fā)達的側(cè)根,對提高園林綠化移栽成活率具有重要的意義。 基質(zhì)是容器苗生長的重要載體,基質(zhì)的成分和配比影響容器苗的生長狀態(tài)。姚雨仙等[19]研究認為,基質(zhì)的通氣性和排水能力對種子發(fā)芽、出苗時間、出苗率起著一定的作用。容重較大、孔隙度較小的基質(zhì)出苗率高,而容重較小、孔隙度較大的基質(zhì)出苗率低。本研究中,8種處理對黑果腺肋花楸成苗率的結(jié)果顯示,M8處理基質(zhì)配比為田園土(40%)+泥炭土(30%)+黃沙(30%),其孔隙度最大而容重最小,容器苗出苗率最高,達78.63%;M2處理基質(zhì)配比為田園土(80%)+珍珠巖(20%),其孔隙度最小而容重最大,成苗率亦最低,為40.32%,與姚雨仙等[19]的研究結(jié)果一致。 林霞等[20]對不同基質(zhì)配方對無柄小葉榕(Ficusconcinnavar.subsessilis)容器苗生長的研究,吳君等[21]研究了不同基質(zhì)配比及復合肥處理對3年生楠木(Phoebespecies)容器苗生長的影響,結(jié)果均表明,基質(zhì)配方不同,容器苗的株高、莖粗和苗木生物量亦不同。劉偉等[22]通過不同基質(zhì)配方對3種闊葉樹種生長的研究表明,基質(zhì)中的氮、磷、鉀和有機質(zhì)含量對容器苗株高、莖粗和高徑比影響比較大,營養(yǎng)全面且氮、磷、鉀含量高有利于容器苗根莖葉的生長,而基質(zhì)疏松透氣有利于根系的形成和根的生長,進而促進容器苗地上部生長,提高出圃質(zhì)量。 本研究表明,以田園土、泥炭土、珍珠巖和黃沙不同成分配比的混合基質(zhì),對黑果腺肋花楸容器苗的苗高、地徑、主根長、側(cè)根數(shù)、高徑比等指標影響差異顯著。M8處理對苗高、地徑、高徑比和主根生長的促進作用最明顯;側(cè)根生長最多的是M6處理;單純添加有泥炭土或珍珠巖的處理M1和M2基質(zhì)中苗高、地徑、側(cè)根數(shù)、高徑比和主根生長表現(xiàn)均不好,分析其原因可能是在相同的管理水平下這兩種基質(zhì)由于單純的添加泥炭土或珍珠巖,容重較大而孔隙度較小、保水性能較好,排水性差,基質(zhì)水分含量高,而黑果腺肋花楸屬于抗旱性植物,水分過多容易造成淹澇脅迫,從而抑制了根系的有氧呼吸,影響了養(yǎng)分的吸收,最終造成幼苗生長不良。 根系活力的高低體現(xiàn)了容器苗移植后對不良環(huán)境的抵抗力,因此培育根系活力高的容器苗是造林過程中苗木成活的關(guān)鍵[23-24]。容器苗培育過程中苗木體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量,特別是儲藏物質(zhì)淀粉和蛋白質(zhì)含量對容器苗的生長發(fā)育起至關(guān)重要的作用。苗木光合作用產(chǎn)生可溶性糖,苗木體內(nèi)光照充足,可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉和蛋白質(zhì)儲存下來[25-26],基質(zhì)營養(yǎng)全面,氮、磷、鉀含量和有機質(zhì)含量高,苗木光合效率高,體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)充足。 本研究通過分析不同成分配比的混合基質(zhì)對容器苗的根系活力、可溶性糖含量、淀粉含量和蛋白質(zhì)相對含量等指標影響的研究表明,M8處理中可溶性糖含量最高,而M5處理中蛋白質(zhì)含量最高;M7處理中苗木根系活力和苗木莖干淀粉含量最高;單純添加有泥炭土或珍珠巖的處理M1和M2的基質(zhì)中根系活力、可溶性糖、淀粉和蛋白質(zhì)含量均較低,可能是這兩種基質(zhì)由于單純的添加泥炭土或珍珠巖的容重較大而孔隙度較小、基質(zhì)透水性差,使得黑果腺肋花楸容器苗處于高水分環(huán)境中,而水分脅迫環(huán)境,促使苗木體內(nèi)的儲存碳水化合物淀粉和蛋白質(zhì)向可溶性糖轉(zhuǎn)化,關(guān)于不同成分和配比混合基質(zhì)物理性質(zhì)有待進一步的研究。 根據(jù)對黑果腺肋花楸容器苗的出苗率、苗高等形態(tài)指標,可溶性糖等生理指標的測定結(jié)果綜合分析后,篩選出較適合黑果腺肋花楸容器育苗基質(zhì)為M8處理:田園土(40%)+泥炭土(30%)+黃沙(30%);其次是M7處理:田園土(40%)+珍珠巖(30%)+黃沙(30%);再次是M6處理:田園土(40%)+泥炭土(30%)+珍珠巖(30%)和M5處理:田園土(60%)+泥炭土(20%)+黃沙(20%)。 References: [1] 王鵬.歐美國家黑果腺肋花楸栽培技術(shù)研究現(xiàn)狀.中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2014,33(1):54-57. 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3 討論與結(jié)論
3.1 育苗基質(zhì)對黑果腺肋花楸成苗率影響
3.2 基質(zhì)對黑果腺肋花楸容器苗形態(tài)指標的影響
3.3 基質(zhì)對黑果腺肋花楸容器苗生理指標的影響