草毯生產(chǎn)中土壤保水劑對(duì)臥莖景天的生長(zhǎng)及生物量的影響

孫波 曲彥婷 張洪運(yùn) 熊燕 韓輝

摘要：采用土壤保水劑復(fù)合基質(zhì)法，研究草毯生產(chǎn)中土壤保水劑對(duì)臥莖景天的生長(zhǎng)及生物量的影響，其結(jié)果表明：土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天株高、地徑的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)效應(yīng)，保水劑處理（1、2、3）與CK，總體上存在著顯著差異;土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的葉綠素含量具有促進(jìn)效應(yīng)，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平;土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的生物量具有促進(jìn)效應(yīng)，不同處理與CK之間存在多樣化的差異顯著性;土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的光合速率、蒸騰速率和水分利用效率產(chǎn)生了不同的效應(yīng)，處理（1、2、3）從總體上改變了臥莖景天光合速率、蒸騰速率和水分利用效率的日變化進(jìn)程，影響了峰值和低谷值的出現(xiàn)，并使均值與CK相比存在顯著差異。

關(guān)鍵詞：臥莖景天;草毯;土壤保水劑;生長(zhǎng)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：S 714.7，S 792. 18

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001 - 9499（2019）01 - 0039 - 05

近年來，宿根觀賞性草毯種植在國(guó)內(nèi)得到了普遍重視和推廣，其以定向性材料為合成基質(zhì)，滿足草毯生產(chǎn)的各種土壤環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)需求。因不同地域的特色資源差異，全國(guó)各地宿根觀賞性草毯的基質(zhì)材料也各有不同，諸如稻殼基質(zhì)、木屑基質(zhì)、糞便基質(zhì)、秸稈基質(zhì)等都得到了廣泛應(yīng)用，進(jìn)而推進(jìn)了高效、環(huán)保、節(jié)能的草毯生產(chǎn)新模式變革。然而，基質(zhì)材料都存在若干不足，例如秸稈、稻殼等基質(zhì)，保水性能一般，持水量相對(duì)較低，加之宿根草毯材料根系不甚發(fā)達(dá)，致使合成基質(zhì)不能充分維持宿根草毯材料正常生長(zhǎng)的水分需求，因此常需要高頻率的人工灌溉作業(yè)，提高了養(yǎng)護(hù)成本，并降低了宿根草毯的成毯質(zhì)量。水資源危機(jī)一直是困擾全世界的重大問題，因此，開發(fā)高效、節(jié)能、環(huán)保的抗旱型宿根觀賞性草毯生產(chǎn)新模式刻不容緩，其中宿根觀賞性草毯品種的選擇、調(diào)控合成基質(zhì)的水分利用效率是重要途徑。土壤保水劑，又稱超吸收聚合物，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和吸水性能，使其在很多領(lǐng)域（特別是農(nóng)林抗旱、節(jié)水）得到廣泛的應(yīng)用。

臥莖景天（Sedum sarmentosum）是景天科多肉植物，觀賞性好，生命周期長(zhǎng)，適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)快，耐寒、耐旱、耐水濕也耐半陰。在東北地區(qū)，可以替代草坪，一次澆透水，無需澆水養(yǎng)護(hù)。因此，本文以臥莖景天為宿根觀賞性草毯材料，采用土壤保水劑復(fù)合基質(zhì)法，研究草毯生產(chǎn)中土壤保水劑對(duì)臥莖景天的生長(zhǎng)及生物量的影響，探討臥莖景天草毯生產(chǎn)進(jìn)行品質(zhì)優(yōu)化空間，為開發(fā)高效、節(jié)能、環(huán)保的抗旱型宿根觀賞性草毯生產(chǎn)新模式提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇越冬臥莖景天均勻一致的匍匐莖作為供試材料，斷取帶有2個(gè)節(jié)間以上的莖段，每50個(gè)莖段為一組。

經(jīng)過前期研究篩選發(fā)現(xiàn)，思達(dá)WRA-H型土壤保水劑（廣東省中山市思達(dá)科技有限公司）綜合效果最明顯，擬采用該款保水劑作為試驗(yàn)材料，自由飽和吸蒸餾水量（g/g）≥250，吸鹽水量（g/g）≥35，含水率（%）≤8.0，pH值6.0—8.0。

復(fù)合基質(zhì)：采用園土、秸稈、棕絲、草炭土按體積比2：3：2：3混合，基質(zhì)密度為0.39 g.cm-3，孔隙度81.3%。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理，保水劑采用土壤混施法，具體處理見下表：

1.2.2 臥莖景天草毯制備方法

建造寬1.5m、長(zhǎng)8m、南北走向的草床，首先實(shí)施粗平整：將床土敲碎，去凸填凹;再實(shí)施細(xì)平整：將床土壓實(shí)、壓平;在草床最下層平整鋪地膜，地膜寬度大于草床寬度6cm，連接過濾層，在地膜上面平鋪無紡布，在草床上均勻鋪設(shè)基質(zhì)，基質(zhì)厚度5cm，基質(zhì)中添加棕櫚絲加固草毯根系;以莖段撒播的方式建植，密度為600段/㎡，覆土1cm，澆透水后，用遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋，進(jìn)入管護(hù)期。

1.2.3 取樣與試驗(yàn)方法

2017年4～9月，定期取樣用以觀測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)。利用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量臥莖景天生長(zhǎng)量（苗木的株高和地徑）;臥莖景天生物量的測(cè)定采用樣方均勻布點(diǎn)取樣，在100℃下烘干后稱重即為全苗的生物量（干物質(zhì)量）;葉綠素含量測(cè)定采用丙酮法;光合速率的測(cè)定采用C02氣體分析儀法，利用L1-6400便攜式光合儀，選取草毯中典型測(cè)位，分南、北方向各3次重復(fù);蒸騰速率的測(cè)定采用氣孔計(jì)法，采用典型天氣逐月全天觀測(cè)和關(guān)鍵生長(zhǎng)發(fā)育季節(jié)重點(diǎn)全天觀測(cè)的方法，觀測(cè)時(shí)段為8：00—18：00，每2h-次，光合速率與蒸騰速率同時(shí)、同測(cè)點(diǎn)進(jìn)行。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Exce12013和SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤保水劑對(duì)臥莖景天株高的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天株高的影響（表2）可知：臥莖景天在4—9月間，株高呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中以5～7月最為明顯。土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天株高生長(zhǎng)具有不同的促進(jìn)效應(yīng)。處理1、2、3與CK有顯著差異，不同月份有所不同。通過臥莖景天株高的差異顯著性分析得出：5月份，處理2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理1與CK之間無顯著差異;6月份，處理3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理1、處理2與CK之間無顯著差異;7月份，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平;8月份，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理l與處理2之間無顯著差異;9月份，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平。

2.2 土壤保水劑對(duì)臥莖景天地徑的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天地徑的影響（3）可知：臥莖景天在4—9月間，地徑呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中以5—8月最為明顯。分析結(jié)果表明：土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天地徑生長(zhǎng)具有不同的效應(yīng)。處理1、2、3與CK總體上有顯著差異，不同月份有所不同。通過臥莖景天地徑的差異顯著性分析得出：5月份，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理1、2、3之間無顯著差異;6月份，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平;7月份，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理1與處理2之間無顯著差異;8月份，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理2與處理3之間無顯著差異;9月份，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理2與處理3之間無顯著差異。

2.3 土壤保水劑對(duì)臥莖景天葉綠素含量的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天葉綠素含量的影響（4）可知：土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的葉綠素含量產(chǎn)生了一定的影響。對(duì)于葉綠素a含量：處理2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理1與CK之間無顯著差異;對(duì)于葉綠素b含量：處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平;對(duì)于葉綠素總含量，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平。

2.4 土壤保水劑對(duì)臥莖景天生物量的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天生物量的影響（表5）可知：土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的生物量產(chǎn)生了一定的影響。對(duì)于苗干重，處理2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平，處理1與CK之間無顯著差異;對(duì)于根干重，處理3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平，處理1、處理2與CK之間無顯著差異?？偢芍仉S著保水劑處理梯度的增加而成遞增趨勢(shì)，根苗比無明顯變化規(guī)律。

2.5 土壤保水劑對(duì)臥莖景天光合速率的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天光合速率的影響（圖1）可知：不同保水劑處理的臥莖景天光合速率日變化均呈“雙峰型”曲線，存在“午休”現(xiàn)象。CK的首次峰值出現(xiàn)在8時(shí)左右，二次峰值出現(xiàn)在16時(shí)左右，低谷值出現(xiàn)在12時(shí)左右。處理1、2、3的首次峰值出現(xiàn)在10時(shí)左右，二次峰值出現(xiàn)在16時(shí)左右，低谷值出現(xiàn)在14時(shí)左右，并且首次峰值大于二次峰值，其中處理1的首次峰值最高，處理2最低。就峰值、低谷值和均值而言，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平。處理1、2、3“午休”時(shí)光合速率下降幅度較CK明顯趨于緩和，從而提高了水分利用效率和生產(chǎn)效率，這一點(diǎn)也從圖3的結(jié)果得到了驗(yàn)證。

2.6 土壤保水劑對(duì)臥莖景天蒸騰速率的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天蒸騰速率的影響（圖2）可知：不同保水劑處理的臥莖景天蒸騰速率日變化均呈先上升，后下降的“單峰型”曲線，所有處理的峰值均出現(xiàn)在12時(shí)左右，其中以CK最高，處理1最低。就峰值和均值而言，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平。

2.7 土壤保水劑對(duì)臥莖景天水分利用效率的影響

由不同的土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天水分利用效率的影響（圖3）可知：CK處理的臥莖景天水分利用效率日變化呈先下降、后上升的“單峰型”曲線，而處理1、2、3的臥莖景天水分利用效率日變化則呈“多峰型”曲線。CK的峰值出現(xiàn)在8時(shí)左右，低谷值出現(xiàn)在12時(shí)左右。處理1、2、3的首次峰值出現(xiàn)在8時(shí)左右，二次峰值出現(xiàn)在16時(shí)左右，低谷值出現(xiàn)在12時(shí)左右，并且首次峰值大于二次峰值，其中處理1的首次峰值最高，處理3最低。就峰值、低谷值和均值而言，處理1、2、3與CK之間差異達(dá)到顯著水平。

3 小結(jié)與討論

3.1 土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的株高、地徑生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)效應(yīng)。處理1、2、3與CK，總體上存在著顯著差異，因臥莖景天特殊的生物學(xué)特征，在不同月份有所不同;土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的葉綠素含量同樣具有促進(jìn)效應(yīng)。對(duì)于葉綠素b和葉綠素總含量，處理1、2、3與CK之間差異均達(dá)到顯著水平;土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的生物量產(chǎn)生了一定的影響。對(duì)于根干重和苗干重，不同處理與CK之間存在多樣化的差異顯著性，而總干重則隨著保水劑處理梯度的增加而成遞增趨勢(shì);土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天的光合速率、蒸騰速率和水分利用效率產(chǎn)生了不同的效應(yīng)。處理1、2、3從總體上改變了臥莖景天光合速率、蒸騰速率和水分利用效率的日變化進(jìn)程，甚至改變了其原有的變化趨勢(shì)，或提早或延遲了峰值和低谷值的出現(xiàn)，并使均值與CK相比存在顯著差異。

3.2 據(jù)課題組實(shí)際觀測(cè)和研究發(fā)現(xiàn)，土壤保水劑確實(shí)可以促進(jìn)臥莖景天種苗生長(zhǎng)，這與前人的研究結(jié)果相吻合，但其具體效果卻和以往研究稍有出入，推測(cè)可能是臥莖景天的CAM代謝途徑所致。此外，不同處理的土壤保水劑對(duì)臥莖景天的影響并非相同，以光合速率為例，高梯度的土壤保水劑效果并不是最顯著的，推測(cè)可能是高梯度的土壤保水劑處理，使有限的土壤水分能態(tài)大大降低，凋萎系數(shù)增加，難效水和無效水增加，從而增加了根系吸收的難度，吸收速度及吸水量降低，這也從前人的研究成果中得到了驗(yàn)證。目前，業(yè)界對(duì)于草毯的生產(chǎn)工藝沒有具體的品質(zhì)指標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，利用土壤保水劑處理對(duì)臥莖景天草毯品質(zhì)的優(yōu)化研究，可以有效提高草毯的生產(chǎn)效率和成毯質(zhì)量，并能夠明顯提升景觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益，對(duì)于以節(jié)能高效為導(dǎo)向的生態(tài)園林建設(shè)工作具有一定的促進(jìn)意義。