不同肥力基质条件下张氏红山茶扦插苗的生长和光合生理特性1)

赵鸿杰 薛克娜 张学平 殷爱华 周少琼

(佛山市林业科学研究所，佛山，528222)

张氏红山茶(Camellia changii)，又名假大头茶［1］、杜鹃红山茶［2］，是我国特有种，是一个极其珍稀和古老的山茶品种，分布在中国广东省阳春市鹅凰嶂自然保护区内，现存原生种不过千株，2004年被《中国物种红色名录》［3］列为极危种。张氏红山茶的叶型和花似杜鹃，花红色，可四季开放，株型紧凑，并且抗性强，不仅是珍贵的育种材料［4］，还是盆栽观赏和园林绿化的优良树种。集诸多优点于一身，使张氏红山茶的研究与开发利用得到了前所未有的关注。科研人员从生物学特性［5－6］、细胞生物学［7］、遗传多样性［6，8－10］、繁育技术［11－15］、新品种选育［16－18］、濒危机制及保护［6，19－20］等方面进行了研究报道。但对精细栽培如基质、肥料、施肥量和施肥时间等不同组合处理对张氏红山茶光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的研究还未见报道。不同基质含水量差异较大，这对植物的光合作用、蒸腾扩散、气孔开闭和水分利用等都有影响，不同的养分供给、用量及施肥间隔时间也对各生理生态指标有一定的作用。本研究旨在分析不同基质、肥力下，张氏红山茶生理生态特性，为栽培管理提供依据。

1 研究地概况

试验地位于佛山市林业科学研究所基地内，低丘陵地形，属亚热带季风性湿润气候，气候温和，雨量充足。年平均气温21.7℃，1 月份最冷，平均为 13.4 ℃，7 月份最热，平均 28.8℃;年平均降雨日151 d，年降水量1 600～1 700 mm，集中在4—9月份，日照时数达1 800 h。

2 研究方法

试验设计:2009年4月将张氏红山茶扦插苗(平均苗高10.56 cm，基径0.34 cm)。移栽于中央内径为15 cm，高度为20 cm的白色塑料盆里。试验因子及水平见表1，共11个处理。每处理各栽植8盆，在75%的遮阴棚中浇水管理。

测定方法:于9月中旬，用便携式LCA4光合蒸腾仪开放气路系统(英国ADC公司制造)对每个处理进行气体交换参数的测定。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率等环境因子同时测定记录。测定时间为09:00—10:00。每处理选取5株，对中上部3～5片成熟叶进行测定。

3 结果与分析

3.1 不同处理生长量的差异

高生长和地径生长是植物物质积累最直接的表现。从表1可知，11个处理间的树高存在显著差异。处理1、处理5、处理6和处理8的树高在13.11 cm以上，其余处理的树高在11.92 cm以下，处理11的树高最小，为8.34 cm。11个处理的地径生长也有较大差异。处理9的地径最大，达0.54 cm，其次是处理8、处理1，其余处理小于0.37 cm，处理2最小，为0.25 cm(表1)。

表1 不同栽培条件下张氏红山茶扦插苗的生长量

3.2 不同处理光合指标的差异

从表2可见，不同处理张氏红山茶净光合速率存在显著差异。由大到小依次为处理8、处理9、处理1、处理6、处理5、处理4、处理3、处理10、处理7、处理11、处理2。表明处理8、处理9、处理1的张氏红山茶生长旺盛，其次是处理6、处理5、处理4、处理3、处理10、处理7。11个处理中，处理1和处理8的蒸腾速率都在 2.31 mmol·m－2·s－1以上，处理 6、处理 9、处理4和处理5的蒸腾速率也较大，处理11的最小，为0.46 mmol·m－2·s－1，其余处理的蒸腾速率都在1.35 mmol·m－2·s－1以下。由此可见，不同处理对蒸腾速率有很大的影响。气孔导度是反映叶片气体交换的重要指标，它影响着光合作用、呼吸作用及蒸腾作用［21－22］。表2显示，不同处理间气孔导度差异显著。气孔导度在0.085 mol·m－2·s－1以上的有处理8和处理1;气孔导度在0.064～0.074 mol·m－2·s－1的有处理9、处理6、处理 5;在 0.043～0.053 mol·m－2·s－1的有处理4、处理10和处理3;其余处理的气孔导度在0.031 mol·m－2·s－1以下。11个处理的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的试验结果与苗木生长量基本一致，说明张氏红山茶生长量的增长和光合作用具有密切的关系。从不同处理的张氏红山茶水分利用效率(WUE)情况看，处理11 的 WUE 最大，达4.37 μmol·mmol－1，处理10、处理9 和处理7 的 WUE 为3.22～3.37 μmol·mmol－1;处理1 的 WUE 最小，为2.18 μmol·mmol－1，其余处理为2.29～2.96 μmol·mmol－1，各处理间水分利用效率差异显著。由此说明，相同环境条件，处理11能使张氏红山茶的WUE最高，处理10、处理9和处理7次之，处理1对张氏红山茶的WUE作用最小。

表2 不同处理张氏红山茶的光合生理指标

3.3 聚类分析

依据测定的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率和树高、地径进行聚类分析，结果见图1。以1.887 9为阈值可将11个处理分为4类:第1类为除水分利用效率外，其他光合指标都较高，与树高、地径生长一致，有处理1、处理5、处理6、处理8、处理9;第2类为除水分利用效率最高外，其他测定指标都最小，这类只有处理11;第3类为水分利用效率中等，其他测定指标也较小，这类是处理2;第4类为各测定指标中等，有处理3、处理4、处理7、处理10。

图1 11个处理的聚类分析

4 结论与讨论

处理1、处理3、处理4、处理5、处理6、处理8、处理9有相对较高的净光合速率，即比其他4个处理固定大气CO2的能力更强。处理1、处理4、处理5、处理6、处理8、处理9蒸腾速率较高，一方面表明这6个处理的张氏红山茶生理活动比其他处理旺盛，另一方面，从生产实践的角度看，它们将消耗更多的土壤水分，较其他处理需更多的水分以补充消耗的水分，进行正常的生命活动。11个处理张氏红山茶的气孔均能不同程度地开张以控制水分的蒸腾和光合速率，但处理1、处理5、处理6、处理8、处理9的气孔开张较其他处理大。从水分利用效率来看，处理7、处理9、处理10、处理11比其他处理更能节约并有效地利用土壤水分，即消耗等量的水分生产更多的干物质。生长量方面，处理1、处理5、处理6、处理8、处理9的树高、基径都比其他处理生长的好，并且与光合指标相一致。

植物在满足水肥的条件下，能够显著提高生产力［23］。本研究表明，在处理1、处理5、处理6、处理8、处理9的栽培条件下张氏红山茶表现为高光合、高蒸腾、高或中水)分利用效率，可见其适宜栽培张氏红山茶，其中，处理5、处理6、处理8的基质是翠筠无土栽培基质，处理1和处理9分别为KLASMANN42型泥炭和椰糠+珍珠岩+蛭石。由测定指标看，翠筠无土栽培基质效果最好。泥炭、椰糠、蛭石和珍珠岩都具有透气、保水等特点，又因各具不同特性［24］在实际应用中多以混配基质，发挥最佳效果。林霞等［25］从14种配比基质中筛选出3种((V(泥炭)∶V(珍珠岩)=0.6∶0.4;V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(稻壳)=0.46∶0.27∶0.27;V(泥炭)∶V(锯屑)∶V(稻壳)=0.46∶0.27∶0.27))使无柄小叶榕容器苗的生长和叶片光合作用最强。沈军等［26］发现在配比基质V(炉渣)∶V(蛭石)∶V(泥炭)∶V(棉子壳)=3∶1∶1∶1上生长的珍珠南瓜，其植株净光合速率、气孔导度和光合有效辐射最高，蒸腾速率较低。本试验最初设计为4种基质，除提到的3种外，还有黄心土，在该基质中栽植的张氏红山茶4个处理，由于积水，致使苗木全部死亡，可见疏松透气的基质是栽培张氏红山茶的首选。

施肥是培育壮苗必不可少的环节。赵明等［27］报道不同肥料品种与施肥量对茄果类蔬菜幼苗生长的影响具有显著差异，特别是增施磷肥可使幼苗株高和干物质量增加。杨军等［28］对柰李施用 4种水平(NP、NPK、NPK2和 NPK3)的钾肥，发现NPK2处理更能提高柰李叶绿素含量和光合作用，有效延缓植株的“午休”。本试验的4种肥料，除翠筠控释肥外，其他3种肥料都能增强张氏红山茶苗木的生长和光合作用。试验所用的4个肥量均偏高，加之容器小，在第2次施肥后，就出现烧苗现象，特别是25 g的处理，致使椰糠+珍珠岩+蛭石处理的张氏红山茶全部死亡，其他处理也有死苗现象，更多的则是叶片发黄，这也是有的处理标准差偏大的原因。4种肥料除挪威复合肥为速效性外，其他3种为缓释性肥料，根据肥料类型调整肥量和施肥间隔时间，是本试验要改进的地方。

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