基质配比对向日葵容器苗根系生长的影响

夏康生 郭晶晶 沈雅君 李炳宇 王红兵

摘  要： 采用单因素完全随机设计，设置3种基质配比（火山石、黏土），对向日葵（Helianthus annuus）生长季末的苗高、茎粗、生物量，以及根系体积、表面积、长度、根尖数、平均直径进行分析。结果表明：基质配比对向日葵生长的影响显著，主要体现在干物质积累、根系发育，及土壤物理指标方面。通过对比，提供了一种较理想的基质配比，可培育高质量向日葵一年生容器苗，并提高向日葵产量。

关键词： 向日葵（Helianthus annuus）; 小规格容器苗; 基质配比; 生物量; 根系生长

中图分类号： S 63    文献标志码： A    文章编号： 1000-5137（2020）06-0671-06

Abstract： The experiment was designed in a completely random way using a single factor of cultivation substrate compositions （lapilli and clay soil）.Sunflower （Helianthus annuus） lived in the substrates were analyzed on their height，stem diameter，biomass，root volume，root surface area，length，root tip number at the end of the growing season.The results showed that there were significant influences of substrate compositions on sunflower growth，which mainly embodied in the accumulation of dry biomass，root system development，and soil physical indicators.Finally，an optimal substrate composition was found and used for the annual container seedlings of sunflower to increase its quality and yield.

Key words： sunflower（Helianthus annuus）; small-container seedling; cultivation substrate composition; biomass; root growth

0  引  言

根系是植物存活和生长发育的重要器官，起着固着植株和吸收运输水分和养分的作用，是决定植物产量和品质的基础，同时也是与土壤发生接触的前沿，受到土壤质量的直接影响。所以研究土壤-根系关系具有重要意义。在土质黏重地区，土壤渗透速率差是制约植物生长的主要因素，也是土壤改良的重点。目前对于菊科植物基质配比的研究多以草炭土、珍珠岩、河沙、泥炭、蛭石等作为基质来研究其物理性状对幼苗生长的影响[1]。以火山石和黏土作为栽培基质的相关研究较少，国内赵帆等[2]在铁皮石斛的栽培基质中以松树皮、水苔、火山石、刨花为基质，得出以质量比为m（火山石）∶m（松树皮）∶m（刨花）=10∶4∶1的基质，更适合苏州地区家庭模式栽培。

向日葵（Helianthus annuus）别名太阳花，是菊科向日葵属的一年生草本植物，其原产北美洲，在世界各地均有栽培，是重要的油料作物，同时也具有极高的观赏价值。因其播种出苗快，幼苗生长迅速，幼苗生长需要大量的营养，更容易通过幼苗的生长检测土壤基质的适应性[3]。在向日葵栽培基质中混以火山石的研究尚未见报道。本研究以向日葵为供试对象，设计火山石和黏土按不同比例混合后的3种基质，在水肥、光照、温度等栽培条件相同的情况下，研究其对向日葵生长的影响，筛选出最佳栽培基质配比，并研究了不同渗透速率情形下根系的形态响应特征，旨在为向日葵优质容器苗的培育提供理论依据和技术参考。

1  材料与方法

1.1 实验环境及实验材料

本实验选用河北双星种业双星八号食用葵。栽培介质中的火山石来自浙江义乌生产的纳丽雅品牌，所用规格：粒径约1 cm。实验地点在上海师范大学奉贤校区植物种质资源开发协同创新中心科研基地（30°50′34″N，121°31′45″E）内，自然光照。

1.2 实验设计

培育基质配比为：S1组，火山石60.0%、黏土17.9%、堆肥20.0%、复合肥2.0%，质量分数;S2组，火山石30.0%、黏土47.9%、堆肥20.0%、复合肥2.0%，质量分数;S3组，黏土77.0%、堆肥20.0%、复合肥2.0%，质量分数，如表1所示。经过2周穴盘育苗后，于2020年5月13日筛选出生长状态良好且相似的36棵植株移栽至外口径为18 cm、底径13 cm、高15 cm的花盆中。将36棵植株样本进行3种处理，每个处理设置12个重复。分别于2020年6月1日、10日、20日，7月1日测量苗木的株高、地径[4]。具体方法为：每个处理水平选取12盆幼苗，分别用卷尺和游标卡尺测定其株高及地径，第1次测定时用记号笔进行标记，以确保之后每次测定的幼苗为同一株[5]。当向日葵叶片微黄时进行收获，采用整株挖掘法。收获后按处理方向归类，每个处理选出3棵用来做土壤容重、孔隙度、含水量、滲透速率实验，其余9棵用电子天平分别测定植株根、茎、叶、枝，以及花托的鲜重。用烘干箱80 ℃烘干至恒重，烘干后按处理方向分别测定根、冠的干重。

1.3 指标测定及数据分析

[1] 尹文亮，钟倩兰，孔卫晨.万寿菊栽培基质配比筛选试验 [J].安徽农学通报，2017，23（9）：119-123.

YIN W L，ZHONG Q L，KONG W C.Matrix selection of Marigold cultivation [J].Anhui Agricultural Science Bulletin，2017（9）：119-123.

[2] 赵帆，吉庆佳，李德立，等.苏州地区基于家庭模式的铁皮石斛栽培基质的筛选研究 [J].现代园艺，2020（6）：10-11.ZHAO F，JI Q J，LI D L，et al.Study on the optimal substrate for Dendroblum officinate based on the family model in Suzhou [J].Modern Horticulture，2020，402（6）：12-13.

[3] 王雪芹，李凯，吴超然，等.园林废弃物在观赏向日葵播种中的应用[J].黑龙江农业科学，2019（4）：30-33，57.

WANG X Q，LI K，WU C R，et al.Application of garden waste in ornamental sunflower seeding [J].Heilongjiang Agricultural Sciences，2019（4）：30-33，57.

[4] NAN H W，L Q，CHEN J S，et al.Effects of nutrient heterogeneity and competition on root architecture of spruce seedlings：implications for an essential feature of root foraging [J].PLoS ONE，2018，8（6）：e65650.

[5] 姜瑞芳，刘艳红.土壤基质和水分对珙桐幼苗生长的影响 [J].西北林学院学报，2016，31（4）：134-139，164.

JIANG R F，LIU Y H.Effects of soil matrix and moisture on the growth of Davidia involucrata seedlings [J].Journal of Northwest Forestry University，2016，31（4）：134-139，164.

[6] 刘丽娜.水曲柳根系径级和序级结构特性分析 [J].山西林业科技，2015，44（1）：18-23.

LIU L N.Analysis on diameter and order characteristics of root system of Fraxinus mandshurica [J].Shanxi Forestry Science and Technology，2015，44（1）：18-23.

[7] 范伟国，杨洪强.不同基质对平邑甜茶幼树生长、根系形态与营养吸收的影响 [J].植物营养与肥料学报，2009，15（4）：936-941.

FAN W G，YANG H Q.Effects of different medium on growth，root morphology and nutrients uptake of Malus hupehensis [J].Plant Nutrition and Fertilizer Science，2009，15（4）：936-941.

[8] LUIS V C，LLORCA M，CHIRINO E，et al. Differences in morphology，gas exchange and root hydraulic conductance before planting in Pinus canariensis seedlings growing under different fertilization and light regimes [J].Trees，2010，24（6）：1143-1150.

[9] 王藝，王秀花，张丽珍，等.不同栽培基质对浙江楠和闽楠容器苗生长和根系发育的影响 [J].植物资源与环境学报，2013，22（3）：81-87.

WANG Y，WANG X H，ZHANG L Z，et al.Effects of different cultivation substrates on growth and root system development of container seedlings of Phoebe chekiangensis and P.bournei [J].Journal of Plant Resources and Environment，2013，22（3）：81-87.

[10] 楚秀丽，王秀花，张东北，等.基质配比和缓释肥添加量对浙江楠大规格容器苗质量的影响 [J].南京林业大学学报（自然科学版），2015，39（6）：67-73.

CHU X L，WANG X H，ZHANG D B，et al.Effect of substrate ratio and slow-release fertilizer loading on the quality of large size container seedlings of Phoebe chekiangensis [J].Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition），2015，39（6）：67-73.

[11] 李双喜，杨曾奖，徐大平，等.水分、养分和寄主对檀香幼苗根系生长及营养吸收的影响 [J].植物资源与环境学报，2015，24（1）：61-68.

LI S X，YANG Z J，XU D P，et al.Effects of water，nutrient and host on root growth and nutrient absorption of Santalum album seedling [J].Journal of Plant Resources and Environment，2015，24（1）：61-68.

[12] 肖遥，楚秀丽，王秀花，等.缓释肥加载对3种珍贵树种大规格容器苗生长和N、P库构建的影响 [J].林业科学研究，2015，28（6）：781-787.

XIAO Y，CHU X L，WANG X H，et al.Effect of slow-release fertilizer loading on growth and N，P accumulation of container-growing seedlings for three precious tree species [J].Forest Research，2015，28（6）：781-787.

[13] 程中倩，李国雷.氮肥和容器深度对栓皮栎容器苗生长、根系结构及养分贮存的影响 [J].林业科学，2016，52（4）：21-29.

CHENG Z Q，LI G L.Effects of nitrogen supply and container size on seedling growth，root characteristics，and nutrient status in Quercus variabilis container seedlings [J].Scientia Silvae Sinicae，2016，52（4）：21-29.

[14] 顾汤华，严巍，夏蕴强，等.土壤改良对樱花根系的影响研究 [J].中国城市林业，2017，15（4）：21-25.

GU T H，YAN W，XIA Y Q，et al.Influence of soil improvement on cherry root system [J].Journal of Chinese Urban Forestry，2017，15（4）：21-25.

[15] 严巍，杨瑞卿，胡永红.不同栽培基质条件对4种行道树苗木根系生长的影响 [J].南京林业大学学报（自然科学版），2019，43（4）：192-198.

YAN W，YANG R Q，HU Y H.Effects of different planting matrices on the root growth of four roadside trees in Shanghai [J].Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition），2019，43（4）：192-198.

[16] 尹金迁，赵垦田，邹林红.基质和温度对巨柏移植苗根系生长发育的影响 [J].西部林业科学，2017，46（5）：87-92.

YIN J Q，ZHAO K T，ZOU L H.Impact of different substrates and temperatures on the growth and development of Cupressus gigantea transplant seedling roots [J].Journal of West China Forestry Science，2017，46（5）：87-92.

[17] 周建文.紅壤穿透阻力对玉米根系及水分关系的影响 [D].武汉：华中农业大学，2014.

ZHOU J W.Effects of soil penetration resistance on maize root and water relations in a red soil [D].Wuhan：Huazhong Agricultural University，2014.

（责任编辑：顾浩然，郁慧）