节水盆栽模式下瓜叶菊对不同基质的响应

张春华，尹陈茜，张丽，冯烨，于晓英

(1.湖南农业大学园艺园林学院，湖南 长沙 410128；2.长沙民政职业技术学院，湖南 长沙 410004；3.湖南省中亚热带优质花木繁育与利用工程技术中心，湖南 长沙 410128)

随着经济社会发展，人们生活水平的提高，盆栽花卉作为室内装饰，已成为人们不可或缺的东西.根据《2018年全国花卉产销形势分析报告》数据显示，2016～2018年短短3 a，主要盆栽花卉销量增加了43.17%.浇水是盆栽花卉养护过程一项重要的日常性工作[1]，由于盆器容量有限，基质持水量低，植株根系所获水分较少，盆栽花卉养护存在管理麻烦、水资源浪费、浇水量及浇水时间难以掌握等问题[2]，设计节水容器及合理利用基质，保证水分持久性，即可减少浇水花费，节约水资源，又可延长浇水间隔时间，节省用工成本.

基质是盆栽植物良好生长的基础，水分是盆栽植物根系生长发育的重要条件[3-4].有学者研究适宜的基质能够协调植物生长所需的水、气、热，有利于提高植物抗旱性和水分利用率[5-7].尉莉莉等[8]研究发现基质与花卉生长及耐旱程度有密切关系，在农田土的基础上，持水量随着草炭比例增多而增加，当农田土与草炭基质比例(3∶3，4∶2)组合盆栽一串红生长性状和耐旱性最好；秦俊等[9]研究发现草炭∶木屑∶椰糠(25%∶12.5%∶62.6%)、草炭∶木屑∶珍珠岩∶椰糠(43%∶25%∶25.7%∶5.6%)对蔓长春花的生长有积极作用，可显著延长生理性萎蔫和永久性凋萎时间，对节约水资源和管理成本具有明显作用.陈同斌[10]研究发现城市中污泥堆肥可增加基质保水性能和植株的抗旱能力；刘晖等[11]研究发现麦糠基质对种植草坪的减沙、流沙作用明显，具有良好的水土保持效果；余宏辉等[12]研究指出基质供水下限高于60%对韭菜增加茎粗和叶宽有宜，在基质灌水区间内增加灌水量，即可节约水资源，也可以保持空气湿度.

瓜叶菊(Pericallishybrida)系菊科瓜叶菊属多年生草本，常作1～2年生栽培[13].它花色丰富，花姿优雅，是深受人们喜爱的传统盆花.瓜叶菊属于浅根系植物，生长期耗水量大，浇水量增加，基质湿度大，易造成土壤板结，阻碍根系通气，导致根部腐烂[14-15].有关瓜叶菊节水栽培及其基质选择方面的研究报道还比较少.为了解瓜叶菊在节水盆栽模式下对不同基质适应能力，本试验，以瓜叶菊品种“小丑”为材料，研究其节水盆栽模式下对不同基质的响应，旨在筛选出适宜的基质，为瓜叶菊节水盆栽技术提供理论依据和参考支持.

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试瓜叶菊品种“小丑”由湖南农业大学园艺园林学院提供.基质选择河沙、珍珠岩、蛭石、有机土、有机土∶珍珠岩.

1.2 试验方法

于2017～2018年在湖南农业大学观赏园艺花卉实践基地进行，试验采取节水盆栽模式(T)，以普通盆栽模式为对照(CK)，共设10个处理，分别为节水盆栽模式下河沙(T1)、珍珠岩(T2)、蛭石(T3)、有机土(T4)、有机土：珍珠岩(T5)；对照河沙(CK1)、珍珠岩(CK2)、蛭石(CK3)、有机土(CK4)、有机土：珍珠岩(CK5)，盆栽试验每处理10盆.为保证无机基质盆栽苗有充足的养分，对无机基质处理的盆栽添加MS营养液，进行统一管理和试验.

节水盆栽模式采用新型节水容器(自主设计),它主要由底盆、托盘、吸水绳3部分组成，底盆放置于托盘上2/3处，底部有1 cm吸水孔，吸水绳由底盘底孔延伸于托盘水中，2个排水孔设在托盘上沿3 cm处左右对称，自动吸水浇灌；普通盆栽模式采用传统盆栽容器，其与新型节水容器规格相同的底盘、托盘两部分组成，两个排水孔设计在底部中央处的，无吸水孔和吸水绳，传统方式浇灌.各处理设计见表1所示.

表1 试验设计与处理

有机土配比：园土∶泥炭∶棉质壳=1∶1∶1，有机土∶珍珠岩=1∶1.

Organic∶garden soil∶peat∶catton hull=1∶1∶1；Organic1∶perlite=1∶1.

1.3 指标测定

1.3.1 容重、总孔隙度 参照李晓强测定方法[16]，容重测定：将风干基质装入环刀中称总重，容重=(总质量-环刀质量)/100.总孔隙度测定：在环刀的底部铺1张滤纸，将烘干基质装入环刀内称总质量(W1),然后放入水盆中浸泡，吸水达饱和状态后重称质量(W2),总孔隙度(%)=[(W2-W1)/100]×100%.

1.3.2 基质含水量、失水量 采用于茜测定方法[17]，上盆7 d后105 ℃烘干称质量法，基质含水量(%)=(待测基质质量-烘干基质质量)/烘干基质质量×100%；累计失水量：基质浇足底水，记录一周的基质累计失水量.

1.3.3 发芽率 2017年9月进行瓜叶菊播种，对各处理随机选5盆，第3天开始观测，记录发芽数.连续记录一个月，比较各处理发芽数.

1.3.4 生物量 测量其地上、地下部干鲜质量.鲜质量测量：清水洗净瓜叶菊根部基质，擦干表面水分，用分析天平测其鲜质量.干质量测量：将烘箱温度升至80 ℃，把瓜叶菊装进烘干袋中，放入烘箱80 ℃烘干8 h，用分析天平测其干质量.

根冠比=地下部干质量/地上部干质量

1.3.5 叶绿素含量 采用便携式SPAD-502型叶绿素仪，测定时间为晴天的上午10∶00，选择不同处理瓜叶菊各5株，对叶片中部进行测定叶绿素的含量.

1.3.6 叶面积 采用徐国彬的测定方法[18]，选取各处理形状规则的叶片5片,用直尺测量叶片的叶长(从尖端到末尾)和叶宽(与主脉垂直的叶片最宽处)，叶面积=叶长×叶宽×0.68.

1.3.7 花期与成花数 记录初花至花谢各处理的花期和花数，选择长势较好，花期较一致处理各5盆进行测定.

1.3.8 光合特性 采用美国Li-COR公司生产的Li-6400人工红蓝光源便携式光系统测定仪.于2018年3月2日在瓜叶菊盛花期，在晴朗无云的天气，选择长势较好的各处理植株中部3片叶进行测定光合特性.光照强度(PDF)400 μmol/(m2·s)条件下进行净光合速率(Pn)的测定，同时测定气孔导度(Cs)、蒸腾速率(Tr)等生理参数.根据参数计算气孔限制值(Ls)=1-Ci/Ca和瞬时水分利用效率(WUE)=Pn/Tr19].式中，Ca为外界 CO2浓度，大约为(400±10)μmol/(m2·s).

1.4 数据处理方法

数据处理和分析采用 Excel 2003和SPSS 13.0软件，LDS显著性在0.05水平上检测.

2 结果与分析

2.1 基质物理性状比较

基质物理性的容重、总孔隙度、含水量是反映其轻重、透气性、保水等能力[20].基质容重为0.1～0.8 g/cm3对作物栽培效果较好[20]，从表2可知，不同基质容重差异大，除1号基质容重(1.19 g/cm3)和2号基质容重(0.05 g/cm3)外，其他基质容重均在适宜范围内.栽培基质理想的总孔隙度为40%～75%[21]，除2号基质(83.87%)、3号基质(89.01%)不符合栽培基质的理想总孔隙度要求外，其他均在适宜范围.基质的含水量反映了其保水性，试验结果发现：节水盆栽模式对基质含水量影响较大，节水盆栽模式下不同基质的含水量表现为：T2>T3>T4>T5>T1，表明2号基质保水性好，其次是3号基质，而1号保水性最差，可见节水盆栽模式下可有效提高基质的含水量，与对照相比明显增加，基质含水量越低，说明需增加浇水次数.

节水盆栽模式采用自动吸水，其基质失水量极少，相比对照，可延迟15～27 d浇水；普通盆栽模式下不同基质失水量有明显变化，图1表明，处理当天失水量基本一致，无明显差异，可能是基质充足吸水后，失水量基本相等，随着时间的推移，各基质开始出现差异，其中4号失水量最少，浇水间隔天数为15 d，其次是5号，2号最多，4号基质相比2号基质延迟12 d浇水.

表2 不同基质物理性状测定

2.2 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊发芽率及生长情况的比较

节水盆栽模式下，不同基质对瓜叶菊种子萌发、株高、生物量影响极显著.表3显示，T1、T3发芽率最高(93.33±0.06a%)，其次是T2、T5，T4最低，表明1号、3号基质可提高种子发芽率；同一基质下发芽率，除4号基质外，节水盆栽模式均高于对照.植株地上和地下部分生长情况，T4株高、地上生物量最高，分别为(48.53±1.13)cm、(8.29±0.50)g，T5地下生物量最高，为(2.35±0.26) g，表明4号基质有利于植株地上部分生长，5号基质有利于植株地下部分生长；不同基质对根冠比影响显著，表现为T5>T4>T3>T2>T1，表明5号基质根冠比大，则植株叶片大、茎杆粗壮、抗逆性强；1号基质根冠比小，则植株叶片小、茎杆细小抗逆性差.同一基质的株高、总生物量和根冠比，节水盆栽模式高于对照.

图1 节水盆栽模式下不同基质失水量的比较Figure 1 Comparison of different treatments on cumulative water loss under the water-saving pot cultivation model

表3 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊发芽率及生长的比较

2.3 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊叶绿素、叶面积的比较

表4显示，节水盆栽模式下，不同基质对叶绿素含量、叶面积影响极显著，两者最高值均出现在T4(56.67±2.31)SPAD，(144.00±2.65) cm2，最低值分别出现在T1(49.00±1.00) SPAD和T3(67.00±2.00)g/cm2，表明4号基质可提高植株叶绿素含量和叶面积；同一基质下的叶绿素含量、叶面积，节水盆栽模式均高于对照,可见节水盆栽模式有利于植株叶绿素含量增加和叶面积提高.

2.4 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊开花的比较

从图2看出，节水盆栽模式下，不同基质的花期、成花数均为：T4>T5>T1>T2>T3，表明4号基质能促进瓜叶菊成花数，延长了花期，提高了瓜叶菊的观赏效果，其次是5号基质，3号最差.同一基质下的花期、成花数，节水盆栽模式均高于对照，可见节水盆栽模式有利于植株的开花.

表4 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊叶绿素、叶面积比较

图2 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊开花的比较Figure 2 Comparison of different treatments the flowering of Pericallis hybrida under the water-saving pot cultivation model

2.5 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊光合特性的比较

光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是反映植物生长状况的最重要的指标之一[23-25].由表5可看出，不同基质对瓜叶菊光合特性影响显著，节水盆栽模式下，T4光合特性表现最好，净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度最大，分别为(11.51±0.17) μmol/(m2·s)，(0.15±0.01) mmol/(m2·s)，(305.60±1.41) μmol/(m2·s)，其次是T5，T1表现最差.当T4气孔限制值为(0.24±0.00) mmol/(m2·s)时，其瞬时水分利用率最高，为(9.52±0.14) mmol/(m2·s)，可见气孔限制值低会使部分气孔关闭，能提高水分利用效率，节水盆栽模式下，4号基质可提高瓜叶菊的光合作用净光合速率和叶片瞬时水分利用效率，提升了瓜叶菊的抗旱节水能力.

3 讨论

节水盆栽模式下，不同基质对发芽率影响较大，其中T1、T3对种子萌发表现出明显优势，种子发芽最怕积水，其1号基质含水量低和保水差；3号基质总孔隙度大，两者均不会造成基质积水，适宜瓜叶菊种子发芽，这与檀龙颜等[26]研究河沙含水量低、持水力差是羊耳菊种子发芽最好基质结论基本一致.基质含水量对种子发芽率有较大影响[27]，同一基质发芽率，采用节水盆栽模式要比对照高，可见水分对种子的萌发起到很大作用，这与龚梦璧研究基质水分能有效提高青菜种子的发芽率结论一致[28].通过对每天基质失水量的统计，可以看出不同基质可有效减少水分蒸发，延长浇水间隔天数.

表5 节水盆栽模式下不同基质中瓜叶菊光合特性的比较

Pn：净光合速率；Gs：气孔导度；Ci：胞间CO2浓度；Tr：蒸腾速率；Ls：气孔限制值；WUE：瞬时水分利用效率.此表为光照强度400 μmol/(m2·s)时光合参数.

Pn：Net photosynthetic rate；Cond：Stomatal conductance；Ci：Intercellular CO2concentration；Tr：Transpiration rate；Ls：Stomatal limitation rate；WUE：Instantaneous moisture using effciency．The photosynthesis was under 400 μmol/(m2·s) of photons amount illumination.

植株对基质物理性状不同会形成相应的形态适应机制，在形态上主要体现在茎的伸长，叶的改变，根的加粗等[29-30].本研究中，在节水盆栽模式下，不同基质植株生长性状差异显著，其中T4、T5瓜叶菊表现根系粗壮、整体生长性状良好；T1、T2、T3瓜叶菊生物器官受到抑制，生长不良，这可能与基质物理性状有关，4号、5号基质物理性状适宜，其容重、总孔隙度和含水量均在栽培基质适宜范围，适合植株的栽培；2号、3号物理性状较差，其容重轻、总孔隙度大，不利于植株根系固定，且基质含水量高，积水多，易造成根系腐烂；1号基质物理性状极差，其基质含水量低、保水性差，容重重、总孔隙度小，透气性差不利于根系生长，导致植株生长发育不好，这与方凌研究基质物理性状的好坏是直接影响植株正常生长发育结论基本一致[31].同一基质下，节水盆栽模式中的植株生长发育比对照优势明显.

植物体内的叶绿素与光合作用有着密切的关系，是反映植物生长状况以及观赏价值的重要指标之一[32-33].本研究中，同一基质的叶绿素含量、叶面积高于对照；节水盆栽模式下不同基质叶绿素含量、叶面积差异极显著，其中T4叶绿素含量高、叶面积大，光合作用强，这与李炎林[35]报道叶片绿色部分的增加既而增强光合作用结果相一致.其结果表现可能与基质容重、总孔隙度、含水量有关，其4号基质容重、总孔隙度、持水力适宜，其基质疏松、透气、保水，有利于叶片叶绿素含量的积累和叶面积的增加，对植株进行光合作用有一定的促进作用，这与前人研究基质含水量达95%以上，有利于植株叶片中叶绿素含量和净光合速率，促进光合作用的顺利进行，从而提高植株生长和产量[34]结果相符.气孔是控制水分蒸腾的主要器官,不同基质对瓜叶菊气孔影响较大，其中T4瞬时水分利用率随着蒸腾速率和气孔限制值降低而提高，提升了瓜叶菊节水能力，这与有关学者研究水分利用效率越大表明植物的节水能力越大结论基本相符[36-37]，可见4号基质在节水盆栽模式下能提高水分利用效率，这对于节水盆栽模式下选择适宜基质，能有效促进植株生长及抗旱节水具有重要的指导意义.

4 结论

综上，在本试验中，仅从发芽率看，T1和T3盆栽瓜叶菊种子发芽率最高，可见节水盆栽模式下1、3号基质为瓜叶菊种子发芽较为适宜基质；从生长状况、生理指标和节水角度等综合考虑，T4盆栽瓜叶菊生长良好，成花数多、花期长，且基质失水量少、管理简便省事，可见节水盆栽模式下4号基质为瓜叶菊生长发育较为适宜基质.