不同比例牛粪基质对角堇生长的影响

罗杰 方磊 王笑

【摘要】为了研究不同比例牛粪基质栽培角堇和对其生长的影响，测定了角堇的株高、冠幅、花朵数、花期、结果数、鲜重、干重等形态指标;研究了角堇的叶绿素含量、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、根系活力等生理指标，分析不同比例基质对角堇生长状况的影响。结果表明：不同比例牛粪基质对角堇形态指标、生理指标等都有不同的影响。其中牛粪：椰糠：田园土（3：2：5）混合基质，最有利于角堇的生长。

【关键词】角堇;基质;比例;指标

引言 角堇（Viola cornuta L.）是堇菜科堇菜属多年草本生植物。株高10-30公分，冠幅20-30公分。根状茎，分支能力强。叶互生，卵形或披针形，有锯齿或分裂有叶柄;花两性，两侧对生，花瓣，花梗腋生，花的颜色丰富，花瓣有红、黄、蓝、紫、白等颜色。果实为蒴果，呈椭圆形。角堇植株小，花朵紧密，易栽植，开花时间早，花期较长，花色种类繁多，可进行大面积栽植于庭院、校区、园林等景观之中，是一种独特而优美的景色。

随着科技社会的进步，养牛不再是小农经济的表现形式，养牛与科技相结合，发展迅速，但粪便的处理已成为一大难题。据相关资料得知，在一些地方，养牛所产生的粪便对环境的污染已超过了工业污染的总量，一头黄牛一年所产生的粪便在5至6吨之间，一头奶牛也高达7吨以上。

牛粪也是重要的环境污染源之一，对牛粪进行处理达到经济效益和生态效益最大化，也是对自然的尊重。在栽植角堇时，可以采用不同的基质配比，进过多次试验比较得出哪种比例的基质对角堇的生长有更大的作用。

牛粪、椰糠及田园土都可以作为栽培角堇的基质，本次试验研究的是通过对牛粪、椰糠与田园土的不同配比来研究对角堇生长的影响，本次试验中，三种基质采用不同的比例来栽培角堇，测得角堇的形态指标与生理指标，通过这些数据，得知栽培角堇基质的最佳比例，为牛粪在园林栽培中的配比提供参考。

1.材料和方法

1.1试验地概况与试验时间

试验地点为青岛市枯桃花卉基地。试验时间为2021年3月到2021年6月底完成，各项生理指标数据测定在青岛农业大学生化实验室测定完成。

1.2试验材料

试验所需的角堇是由上海源怡种苗有限公司提供，品种为‘小钱币’。采用的是穴盘育苗，72孔，移栽时采用18cm×20cm的塑料花盆，每盆用不同比例的基质1公斤。选用长势良好，株高大体一致，外形饱满，每盆栽一株利于后期试验数据的记录与处理。本次试验所用椰糠、牛粪、田园土都是由安徽科技学院种植园提供，牛粪与椰糠使用前将其粉碎，田园土则经过筛子细选后再使用，按照试验要求对基质进行消毒处理。

1.3试验的设计

栽培基质采用牛粪、椰糠、田园土为材料，按照不同比例配置5个处理组，每个处理各6盆，具体配置处理见表1：

1.5數据的处理和分析与不同比例基质PH值测定

在五个处理组中，在进行形态指标与生理指标测定时每组任意选取三盆，每次试验重复三次，最后取平均值。根据试验公式对数据进行处理，进而得到角堇各项生理指标。之后用Excel对数据统计处理。

PH计测定，在五个处理组中每组取3盆，采取土样，称取完成后分别倒入烧杯中，再以2：1的水土比例，用量筒量取蒸馏水，倒入样本烧杯中，用玻璃棒搅拌1分钟左右（顺时针），然后静置半小时[4]。最后用PH仪器测量样本，记录数据，求三次平均值，以减小误差。

1.6 角堇形态指标的测定

2021年3月到5月初之间，在角堇生长初期阶段，测得角堇的株高，测定株高时采用直尺法从植株底部到顶部测得数据并记录;冠幅的测量采用的是直尺法测量植株整体最宽的部位，记录数据;花柄、花径、花朵数、花期、结果数的测量是采用标记法测得，花柄、花径的测量在五个处理组中每组选取3盆长势相近的植株，再用细线标记出花苞期的花柄，测得花柄长度及花径并记录;在已标记好的植株上面用统计法统计植株的花朵数、花期、结果数;以上试验数据结果都取三次平均值，减小误差。试验结束后选取不同比例基质的植株叶片，将其及时送到实验室，清水洗净后用吸水纸吸干叶片表面残留的水珠，并用电子秤测得其鲜重且记录下来。之后再用烘干机调好时间后，将叶片置于托盘中放入烘干箱烘干，24小时后测得其干重。为了使实验数据有说服力，每组试验重复三次，之后再求平均值。

1.7生理指标的测定

试验阶段是采用分光光度法，测得其吸光度，根据公式得到角堇的叶绿素含量。采用水浴及分光光度计测得植株在520nm波长下的吸光度，绘制标准曲线，求得回归直线。并用3%的磺基水杨酸提取出植物体内的游离氨基酸，最后用公式算得脯氨酸含量。 可溶性糖采用蒽酮比色法测得角堇叶片中可溶性糖的含量。 丙二醛采用离心比色法测得吸光度，再根据公式算得叶片中的丙二醛含量。将植株根系清洗干净称取重量后，加入磷酸缓冲液放入37摄氏度恒温箱中4小时，取出后加入95%乙醇，比色后测得其根系活力。在生理指标测定过程中，五组中各选三盆进行试验，记录数据后再求平均值，减小试验误差。

1.8综合评价和分析

试验对角堇的形态指标及生理指标进行了综合评价与分析。用下面的公式计算适合角堇生长的基质比例。

如果角堇的某项指标与角堇的生长状况成正相关，可通过隶属函数计算，方法如下：Q（n）=（Q-Qmin）/（Qmax-Qmin）

反之如果角堇的某项目指标和其生长状况成负相关，可利用下面方法计算：

Q（n）=1-（Q-Qmin）/（Qmax-Qmin）

上述数据中，角堇的某项指标的隶属函数值以Q（n）表示，Q是在某一 比例基质下某一项指标的测定值，Qmax表示该测量指标的最大值，Qmin表示该测量指标的最小值。

各处理的角堇植株各项指标的隶属函数值都加起来后计算它们的平均值，最后得出的结果是角堇植株的综合评价值。

2.结果与分析

2.1不同比例基质pH值

土壤的PH值就是指土壤的酸碱度，每种植株都有各自适宜的PH值[5]。五个处理组中，T1处理组PH值最小，酸性土壤，T2、T3、T4三组相差不大，T5处理组PH值最大，土壤呈碱性。图中酸碱性强弱可表现为T1>T2>T3>T4>T5，角堇适宜的土壤PH值为偏酸性土壤，T4（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）PH值为弱酸性，符合角堇生长土壤要求。

2.2不同比例基质角堇的生长势

由上图可以看出，不同比例基质对角堇的生长势影响不同，处理组T1至T4的长势明显是越来越好，而处理组T5长势不如T4，表明角堇的长势从处理组T4开始出现下降趋势。

2.3不同比例基质对角堇形态指标的影响

植物的生长状况最直接的表现就是其形态指标，因此根据植株的外部形态可以反映出植物生长的状况。

2.3.1不同比例基质对角堇株高的影响

表2的数据是截取5月初的数据，这时角堇长势良好，有利于试验的进行。在试验过程中，植株的株高是从角堇根茎部测量到主茎顶部的距离，通过各植株株高的对比来分析不同基质对角堇的影响。由表2可知，其中以处理组T4（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）的株高最高，其生长高度明显大于其他四组处理组。根据对角堇株高的测量可以分析出基质（牛粪：椰糠：田园土）比例为3：2：5更适宜角堇生长。因此得出以下结果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.3.2不同比例基质对角堇冠幅的影响

冠幅是衡量植物长势的参考标准之一。由表2可知，这五组处理组中，处理组T4与T3的冠幅差别不大，以处理组T1的平均冠幅最小。由此可以得到以下结果：T3>T4>T2>T5>T1。

2.3.3不同比例基質对角堇花的影响

不同比例的基质对于角堇的花瓣直径，花朵数，花期方面有极大影响，且反应了花的品质。本次试验中，通过标记法在每组中选取三盆长势相同植株，然后用细绳标记花瓣，记录花瓣的生长变化，角堇的花径变化趋势与其生长趋势呈正相关的关系，通过花径这一形态指标来分析不同基质对于角堇生长的影响。由表2可以得知，花径以处理组T4最大，T1最小;结果数以处理组T4最多，T1平均结果数最少;花期处理组T4（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）明显大于其他四组，处理组T3次之。综合上述数据，整理可得知以下结果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.3.4不同比例基质对角堇结果数的影响

由表2可知，不同基质对于角堇结果数影响不同，其中以处理组T4（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）生长最为明显。可以看到，除处理组T5外，牛粪比例越大，对角堇的结果数影响越大，整体呈现上升趋势。综合对角堇花径测量的数据可以分析出处理组T4较适合角堇的生长。因此得出以下结果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.4不同比例基质对角堇生理指标的影响

2.4.1不同比例基质对角堇叶绿素含量的影响

植物的叶是植物与周围环境进行气体交换最活跃的部分，而叶片中的叶绿素是植物进行光合作用的必要因素，叶绿素含量的多少会影响光合速率的快慢，从而会影响植物的形态及生理指标。因此，可以通过植株叶片中的叶绿素含量来分析植株生长的快慢。

由图2可知，各个比例基质下栽培的处理组叶绿素含量不同，其中以处理组T4叶绿素含量最高，T3次之，叶绿素前四组含量总体呈现上升趋势，表明牛粪比例越大，对角堇生长的影响越大，第五组出现下降趋势，表明牛粪比例过大，的叶绿素含量也有影响。从优到劣排序为T4>T3>T2>T5>T1。后四组叶绿素含量差别不大，处理组T1叶绿素含量明显偏低。

2.4.2不同比例基质对角堇脯氨酸含量的影响

当植物处于逆境条件下时，其体内脯氨酸的含量会明显增加。植物体内脯氨酸的含量一定程度上与植物的抗逆性相关，而抗旱性比较强的植物往往脯氨酸含量更多，因此，角堇抗旱性的生理指标可以通过测定角堇的脯氨酸含量得知。另外，由于脯氨酸亲水性强，在低温环境下，植物体内脯氨酸含量的增加，可相应地提高植株的抗寒性，因此，脯氨酸可以作为植物生长的抗寒性和抗旱性生理指标[7]。

由图3可知，不同比例基质下栽培的角堇脯氨酸含量不同。处理组T1含量最高，T5含量最低，处理组T3与T4相差不大，排列的顺序为T1>T4>T3>T2>T5，植株体内的脯氨酸含量与其生长状况是有关的，T2、T3、T4三个处理组中脯氨酸含量差别不大，说明植株适应此环境，而处理组T1含量明显最高，说明角堇处于逆环境下，表明牛粪比例过大可能会影响植物生长，因此得出以下结果：处理组T4、T3更适合角堇的生长。

2.4.3不同比例基质对角堇可溶性糖含量的影响

糖是植物主要代谢产物之一，植物体内包含多种糖类，且含量丰富。糖在植物体内扮演重要的角色，作为新陈代谢的中间产物来调节植物生长发育，形成多个生理过程[8]。

图4可以看出，处理组T2与T3相差不明显，前四组可溶性糖含量呈上升趋势，从优到劣排列顺序为T4>T3>T2>T5>T1，T4处理组糖含量最高，T3次之，表明这两个处理组基质栽培的角堇新陈代谢快，对角堇生长有较大帮助。T1最少，表明新陈代谢慢，长势比其他处理组差，与其呈现的形态指标与生理指标成正比。

所以得出以下结果：T4处理组的基质适宜角堇生长发育。

2.4.4不同比例基质对角堇丙二醛含量的影响

丙二醛是植物在生长过程中，受衰老或逆境条件影响，膜脂过氧化，具有高度的细胞毒性，能反映氧自由基的积累和丙二醛含量的变化，也能反映植物细胞的损伤程度。丙二醛含量越高，植物在遭受逆境环境时抗性越差。因此，丙二醛的含量与角堇生长状况成反比，含量越低，角堇的生长状况越好。

2.4.5不同比例基质对角堇根系活力的影响

根系对于植物来说是从地下吸收水分的主要器官，根系生长的优劣直接影响植株的地上部分，并通过其表现出来。浇水时，植株会通过根系吸收水分并且将其供给到植株的各部分，当土壤水分减少时，植物会减少叶片的蒸腾作用，来维持植株的生存[10]。所以植株的根系发育状况与其生长状况成正比，根系越发达，植物的形态与生理指标越好。

2.5综合评价

2.5.1角堇部分形态指标综合评价

通过对角堇部分形态指标分析所得出的数据进行隶属函数和加权排名，得出综合性评价，见如下表3和表4。

由表3可知，各形态指标都对角堇的生长都有影响，不同比例的基质栽培的角堇的形态指标综合评价排序为：T4>T3>T2>T5>T1。所以按形态指标来排序适宜角堇生长的优劣顺序为：T4>T3>T2>T5>T1。其中以处理组T4的基质比例最适宜角堇生长，T1最不适合角堇的生长发育。

2.5.2角堇部分生理指标综合评价

通过对角堇部分生理指标分析所得出的数据进行隶属函数和加权排名，得出综合性评价，见如下表4和表5：

由表5可以得知，处理组综合评价排名为：T4>T3>T2>T5>T1，试验数据表明，从生理指标上来看，处理组T4的基质比例对角堇的生长发育起更明显的促进作用，生理指标明显高于其余三组处理组，可以得出，通过配制不同比例的基质来实现角堇的生理指标全面发展。综合上述数据分析可以得出對角堇生长状况由优到差的顺序为T4>T3>T2>T5>T1。

3.结论与讨论

3.1结论

3.1.1不同比例基质PH值

适宜角堇生长的土壤酸碱度为偏酸性土壤，由图1可知，处理组T4的PH值属于中性偏酸，适宜角堇生长，T5处理组PH值偏碱性，不适宜角堇生长。这五个处理组PH值整体趋势由酸性到碱性，表明不同比例的基质酸碱度不同，对角堇的生长状况影响不同，其中以T4处理组（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）的基质更为适宜角堇的生长。

3.1.2不同比例基质角堇形态指标

不同比例基质对于角堇的形态指标影响不同，牛粪所占栽培基质比例不同，则植株的形态指标也就不同。由表3可以得知，处理组T4的综合形态指标评价明显高于其他四组，T1的综合形态指标评价最低，表明，以T4处理组为栽培基质适宜角堇的生长，以T1为栽培基质不适宜角堇的生长。

3.1.3不同比例基质角堇生理指标

角堇的生长状况也可以通过其生理指标表现出来，而不同比例基质又对植株生理指标有不用的影响。从表4可以看出，处理组T4综合生理指标明显高于其他四组，又以T1处理组综合评价最低。表明T4的栽培比例基质对角堇生长的作用更大，T1组的栽培比例基质不适宜角堇生长。基质中加入不同比例的牛粪对于角堇的生长具有不同的影响。

3.1.4不同比例基质角堇生长情况

根据上述形态指标与生理指标综合评价可分析出角堇在栽培中加入不同比例的牛粪对其生长有不同的影响，且有明显的差异。处理组T4与T3这两组的比例都适合角堇的生长，但综合分析中，T4组（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）的比例最适宜角堇的生长。以处理组T1（牛粪：椰糠：田园土=3：2：5）的比例基质对角堇的生长影响最差，不适宜角堇的生长。

3.2讨论

角堇土壤PH值测定。试验结果表明偏酸性土壤适宜角堇的生长，牛粪呈碱性，随着牛粪加入的比例逐渐增加，基质会由酸性逐渐偏向碱性，最终将试验与理论相结合，证实了土壤的酸碱度对角堇生长是有一定影响的。角堇的形态指标测定。测定角堇的株高、冠幅、花径等形态指标是，由于角堇开花快，生长迅速，需要高频率的去测定各项形态指标，再去求得平均值，减小误差。智能温室的室温对角堇生长也有影响，不过我们这次没有去仔细研究，然后对植株的病虫害方面也没有进行预防，这方面以后可以进行深入研究。角堇生理指标测定。因为第一次进行理化试验，对药品的认知及用量方面可能不太精确，对试验有一些影响，但后期的理化试验逐渐熟练，试验结果也更加准确。

本次试验主要研究的是不同比例牛粪基质对角堇生长的影响，通过此试验，可以对牛粪基质的配比及角堇的栽培方面有了更深一步的认识。

参考文献：

[1]陈博文. 三色堇栽培技术指南[N]. 中国花卉报，2013-09-07（005）.

[2]何丽贞. 角堇'小钱币'栽培管理要点[J]. 中国花卉园艺， 2008（06）：42-43.

[3]王杏龙，杨建生，王梁燕.牛粪的用途[J].上海畜牧兽医通讯，2014（01）：52-53.

[4]杨希，毛珂，陈健，岳晓岚，朱丹，李靖.土壤pH值实验室测定过程中影响因素的探讨[J].贵州地质，2019，36（03）：286-290.

[5]陈玉.电位法测定土壤中pH值[J].农村实用技术，2019（10）：104.