不同外源钙物质对蝴蝶兰栽培基质水苔EC值和pH值的影响
2017-12-26郭文姣张京伟孙纪霞张英杰王爱毅初美静刘学庆
郭文姣+张京伟+孙纪霞+张英杰+王爱毅+初美静+刘学庆
摘要:以蝴蝶兰品种“大辣椒”为试材,研究了不同外源钙物质对蝴蝶兰栽培基质水苔EC、pH 值的影响。结果表明:浇灌清水的情况下EC 值随着时间的延长逐渐降低,由0.92 mS/cm 下降至0.56 mS/cm。正常肥水管理条件下的EC 值逐渐上升,由0.94 mS/cm 上升至1.30 mS/cm。而添加CaO能加剧基质EC 值的提升,并随着处理次数的增加,EC 值持续增高,第4次处理后测定数值达到1.35~1.38 mS/cm并趋于稳定。与正常肥水管理相比,添加CaCO3对基质的EC 值基本没有影响。随着处理时间的延长,对照组水苔的pH 值逐渐降低,浇灌清水的基质pH值由处理前的4.76降至4.57,正常肥水管理的pH 值下降趋势更为明显,由开始的4.81下降至最终的4.46。但添加外源钙物质能明显改变水苔pH 值。其中,200~600倍CaO对水苔pH 值的改善效果较为明显且效果较为接近,可使基质pH 值由4.74~4.77提高至4.88~4.91;添加CaCO3后,水苔的pH 值与对照相比均有提高,但随时间延长呈降低趋势。
关键词:钙源;蝴蝶兰;水苔;基质;理化性状
中图分类号:S682.31文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)11-0048-04
Effects of Different Calcium Sources on Values of
EC and pH of Sphagnum Moss as Phalaenopsis Medium
Guo Wenjiao1,Zhang Jingwei1, Sun Jixia1, Zhang Yingjie1, Wang Aiyi2, Chu Meijing1,3, Liu Xueqing1
(1. Yantai Agricultural Science and Technology Institute, Yantai 265500, China;
2. Longkou Environmental Protection Agency, Longkou 265701, China;3.Yantai University, Yantai 264005, China)
AbstractIn oder to analysis the effects of different calcium sources on the values of EC and pH of sphagnum moss which was used as Phalaenopsis medium, the variety of Phalaenopsis ‘big chili was selected as the research materials in this study. The results showed that the EC value of clear water treatment decreased gradually with the prolongation of time, which dropped to 0.56 mS/cm from 0.92 mS/cm, while the EC value of normal management practices rose gradually, which rose to 1.30 mS/cm from 0.94 mS/cm. Adding CaO could intensify the EC value of the medium continuously with the treatment times increasing, which could reach to 1.35~1.38 mS/cm and showed a trend to be stable after the fourth time. While adding CaCO3 had no significant effects on the EC value compared with normal management treatment. The pH value of sphagnum moss in the control group decreased gradually with the prolongation of treatment time, and the pH value fell to 4.57 from 4.76 under the condition of clean water and came down to final 4.46 from 4.81 in normal management practices. Calcium addition could change the sphagnum moss pH value obviously which could rise to 4.88~4.91 from 4.74~4.77 with 200~600 times CaO treatment.The pH value of adding CaCO3 treatments were all higher than that of the control group, but showed decreasing trend with time.
KeywordsCalcium source; Phalaenopsis; Sphagnum moss; Medium; Characteristics
水苔作為一种苔藓植物,持水孔隙度高达60.2%[1],具有独特的显微结构和优良的理化性能,因而具有良好的通气性和保水性[2]。东亚地区蝴蝶兰生产中普遍采用水苔作为栽培基质,配合施用15-15-15的全价肥料,栽培效果尤为明显[3]。然而,水苔本身的pH 值介于4.7~4.9之间[4],长期施用平均肥会导致铵态氮与硝态氮比例上升,经根系吸收后会置换出更多的H+,水苔pH值甚至能降至3.0~3.2,最终导致基质酸化腐败,不利于蝴蝶兰根系发育[5]。而且,在酸性环境中,蝴蝶兰根系对钙元素的吸收受到抑制,不利于植株的整体发育,而施用石灰是改良酸性环境的一项传统措施[6]。endprint
有研究结果表明,添加外源钙物质,能明显提高基质pH值,促进根系对营养元素的吸收,而且可以增强植物的抗逆能力。目前,生产上常用石灰石粉用以调节栽培基质的pH 值,用于作物、花卉的生长[7]。魏光在土壤中添加生石灰后发现,此举能明显地提高水稻根系活力,促进秧苗地上部生长,植株中钙元素含量也显著提高,但尚未发现对稻苗生长的不利影响[8]。本试验拟定通过施用不同成分及含量外源钙物质的方法,提高基质酸碱度,同时促进根系对钙物质的吸收,探讨外源钙物质对水苔pH、EC值的影响。
1材料与方法
1.1试验材料
供试材料为蝴蝶兰品種“大辣椒”,在烟台市农业科学研究院连栋温室内培育。栽培基质为智利进口水苔,换盆至8.33 cm营养杯正常生长7个月,基质松紧度适中。昼夜温度控制在28~30℃/20~22℃,空气湿度为60%~80%,光照强度360~450 μmol/(m2·s)。
1.2试验方法
试验分别以清水(CK-1)、正常肥水供应(CK-2,20-20-20平均肥2 000倍,15天浇灌一次)作为对照,选取两种钙质,分别为CaO、CaCO3,设置200、400、600倍3个浓度梯度,每个处理64株,处理方法详见表1。从2016年8月初至10月底,在正常肥水管理的基础上每15天浇灌一次,每次40 mL。浇灌24 h后随机抽取3株,挤压营养杯中下部水苔基质,利用便携式EC计与pH计测定挤出液体EC值和pH值。
2结果与分析
2.1添加不同钙物质对蝴蝶兰基质EC值的影响
基质的电导率能表明基质内部已电离盐类的溶液浓度,能反映基质中带有的可溶性盐分的多少[9]。由图1可知,对照1在持续浇灌清水的情况下,由于缺少可溶性盐的适时补充,基质的EC 值持续降低,由处理前的0.92 mS/cm 下降至0.56 mS/cm。而在正常管理的对照2中,基质的EC 值逐渐升高,由处理前的 0.94 mS/cm上升至1.30。而添加两种钙物质的则与对照2表现出相近的变化趋势,即随着处理时间的延长,基质EC 值逐渐升高,由处理前的 0.90~0.97 mS/cm逐渐升高到最终的 1.22~1.37 mS/cm。添加CaO初期,基质的可溶性盐分含量大幅增加,三组处理由处理前的 0.90~0.94 mS/cm升高到处理后第一次测定的 1.12~1.24 mS/cm,并随着处理次数的增加,EC 值持续增高,第4次处理后测定数值达到 1.35~1.38 mS/cm并趋于稳定。而3个浓度梯度的CaCO3处理与CaO处理相比,对基质EC值的影响并无明显差异。
2.2添加不同钙物质对蝴蝶兰基质pH值的影响
pH 值也是基质化学性质的一个重要指标,能反映基质物质组成的基本状况、转化的动向以及物质交换的动态平衡。由图2可知,添加外源钙物质在一定程度上改变了基质的pH 值。在只浇灌清水的情况下,基质的pH 值呈现逐渐降低的趋势,由处理前的4.76降至4.57。而在正常肥水管理的情况下,pH 值的下降趋势更为明显,由开始的4.81下降至最终的4.46。这说明基质在使用过程中,会随着时间的推移表现出逐步酸化的迹象,而持续的肥水供应则会加剧这一情况的发生。添加外源钙质则在一定程度上减缓了基质的酸化,尤其是CaO处理效果更为明显。CaO溶解600倍后施用,可使基质的pH 值由4.74逐步上升至4.91;CaO溶解400倍后施用,可使基质的pH 值由4.77上升至4.90;而CaO溶解200倍则可使基质pH 值由4.76上升至4.88。施用CaCO3也能明显提高基质pH值,但随处理次数增
多,基质pH值呈现出逐渐降低的趋势。
3讨论与结论
水苔因可为蝴蝶兰营造一种最为接近原生环境的人工环境,被广泛用作蝴蝶兰等花卉的重要栽培基质[10,11]。但水苔在长期使用的情况下自身会分解释放NH+4-N,经根系吸收置换后积累大量的H+,不仅极易导致基质腐败、酸化[12],且易导致环境中硅、钙、镁等元素缺乏,磷素易被铁、铝等所固定[13]。同时,EC 值过高也会增大根腐病的发生机率。本试验中,向水苔基质中添加外源钙物质对基质EC 值的影响规律与正常肥水管理基本保持一致,其原因可能与CaO在水中溶解度较低(20℃时溶解度为0.156 g)、CaCO3基本不溶于水有关。高浓度的可溶性盐类易形成反渗透压,使植物根系受到损伤而造成植株死亡。本研究中外源钙物质的添加并未显著提高基质的可溶性盐类浓度,未对蝴蝶兰根系的生长产生不利影响。
另外,由本试验可知,添加外源钙物质在一定程度上改变了基质的pH 值,与对照相比效果显著,尤其是CaO明显减缓了基质的酸化,添加CaCO3虽也可提高基质pH值,但随处理时间延长,pH逐渐降低。这说明,CaO比CaCO3更适用于调节基质pH 值,这一结论与其他文献报道较为一致[14]。但是,水苔紧实度不一致,可能会对根部通气性产生影响,对后期水肥供应造成差异,进而影响试验结果的准确性。对于外源钙物质的施用浓度与比例,本试验证实,200~600倍三个浓度的CaO对基质的pH 值影响显著,且相互间对pH 值的作用效果差异不大,说明600倍的处理即可达到理想的作用效果,至于800倍或者1 000倍乃至更高的倍数是否能够达到同样理想的效果有待于进一步研究。对于外源钙物质的作用时间,本试验发现施用后的14天内,基质pH 值发生显著变化,说明CaO的中和反应时间在14天内已完成,但是否与Elliot等人[15]的研究结果(施用石灰石粉后,pH 值在4~7天内基本稳定)一致还需要进一步验证。
经试验证实,添加外源钙物质会促进植株地上部生长,提高叶绿素含量以及根冠比,减少土壤交换性铝含量,从而促进根系发育[8,16],但本试验尚未就此做出进一步论证。而添加外源钙物质对植株矿质元素的吸收与转运、积累与利用是否存在拮抗作用,对植物整体生长发育是否存在不利影响也有待于进一步试验证实。endprint
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