两种叶面肥对麟凤兰幼苗生长发育的影响

冯 欣, 周 俊, 周丽颖, 皮紫君, 李晓怡, 梁君瑜, 盛爱武

(1.仲恺农业工程学院园艺园林学院, 广州 510225;2.启腾农业科技(深圳)有限公司, 广东 深圳 518000)

麟凤兰(Yuccaschidigera)原产于美国西南和墨西哥沙漠地区,为百合科丝兰属草本植物[1]。丝兰属提取物(YES)主要是从麟凤兰原木中提取[2],其含有甾类皂角苷、多糖及多酚(白藜芦醇和麟凤兰多酚)等主要活性成分[3],可作为特定功能的饲料添加剂应用于牲畜饲养中,使牲畜体内脲酶的活性被抑制,氨气得到分解,从而降低饲养环境中硫化氢、氨气等气体的浓度,减少畜牧业对环境污染,产生良好的经济效益[4-5]。随着人们对丝兰属提取物减少畜牧业对环境污染作用机理研究的不断深入,其在畜牧养殖中的应用也越来越广泛,已成为目前国内外对丝兰属植物研究的热点。

麟凤兰具有一种独特的与丝兰蛾互作的传粉系统:丝兰蛾帮助麟凤兰进行授粉,作为交换,丝兰蛾在花的雌蕊中产卵,其幼虫则会取食发育中的种子,这大大降低了麟凤兰种子的产量[6-7]。目前,国内外用于各种用途的麟凤兰几乎全部取自野外,又因其根部、茎、花与果实皆可利用[1],导致野生麟凤兰种群数量的显著减少。墨西哥作为丝兰属植物资源分布最多的国家,曾出台相关政策限制丝兰的野外掠采[8-9]。我国很早就引进丝兰属的部分种类,如凤尾丝兰(Y.gloriosa)用于观赏和绿化[10],但对麟凤兰的研究却主要集中在其提取物的应用方面,如畜牧行业所使用的麟凤兰提取物往往是直接从国外进口的丝兰宝[11-12],对于麟凤兰栽培技术与繁殖方面的研究较少。为解决生产上对麟凤兰的需求,研究麟凤兰的生长习性、繁殖和栽培技术十分必要。为此,本试验以麟凤兰的播种苗为研究对象,在其苗期连续喷施叶面肥,以期提高其生长发育速率,筛选出麟凤兰苗期适用的叶面肥种类及使用浓度,为这一资源植物引种栽培和科学推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

供试麟凤兰种子于亚马逊网购买后,由花卉进出口公司从美国带回,在仲恺农业工程学院观赏植物重点实验室播种试验,播种苗移栽到园艺园林学院的农场基地后喷施叶面肥进行栽培。供试叶面肥奥西沐(天然植物生长素)、萃升沃根(植物刺激肽)由启腾农业科技(深圳)有限公司提供。

1.2 试验方法

选取饱满麟凤兰种子300粒,于2021年5月20日始,将经过48 h无菌水浸泡的种子播入穴盆内,每穴盆仅播一粒,基质选用椰糠、珍珠岩和泥炭土的混合土,放入光照强度为2 000 lx,温度25 ℃的培养箱中培养,每3 d浇水1次。7月8日,将播种苗上盆栽培,花盆口径为25 cm,深18 cm,每盆种植一株,栽培基质为泥炭土∶珍珠岩=2∶1的土壤,每2 d浇水1次。

12月5日起,选取长势相近的播种苗,移栽至农场基地,用营养钵定植,每个营养钵栽种3株。将播种苗分为9组,每组10个营养钵,每2周同一时间分别向各组播种苗叶片喷施奥西沐(800,1 200,1 600,2 000倍液)、萃升沃根(200,400,600,800倍液),并以清水为对照处理,喷施时连续向叶面喷施5次,每次每株约10 mL,期间各处理组的其他田间管理保持一致。至2022年2月27日,已喷施7次叶面肥,此时随机挑选每处理组内30株幼苗,记录叶片数、叶片长度、叶片宽度、全株重量,及每株幼苗中最长的一级主根长度、粗度。

1.3 数据处理

用Microsoft Excel 2016软件进行数据处理,用SPSS 17.0软件进行显著性分析(Duncan’s法,p<0.05)、主成分分析。

2 结果与分析

2.1 两种叶面肥对麟凤兰叶片生长的影响

为加速麟凤兰幼苗生长,对6个月苗龄麟凤兰使用奥西沐和萃升沃根喷施其叶面,叶片生长情况如表1所示。相较对照组而言,施加两种不同浓度的叶面肥对叶片数的影响并不显著,均在4.60～5.32片之间,这可能是叶面肥施用时间过短所致。

表1 叶面肥对麟凤兰播种苗生长的影响

奥西沐和萃升沃根对提高叶片长度和宽度均有一定程度的作用,当使用1 600倍稀释的奥西沐喷施时,麟凤兰的叶片长度、叶片宽度相较于对照组分别增加了20.9%和50.0%,总体随着喷施浓度的增加,奥西沐对叶片长度和宽度的提升作用呈先升高后降低的趋势。当使用800倍稀释的萃升沃根喷施时,麟凤兰苗的叶片长度、叶片宽度相较于对照组分别增加了22.8%和14.1%,总体随喷施浓度的增加,萃升沃根对叶片长度和宽度的促进作用逐渐减弱,这可能是过高浓度的叶面肥抑制了麟凤兰幼苗的生长。

2.2 两种叶面肥对麟凤兰根系与苗重的影响

不同稀释浓度的奥西沐对麟凤兰幼苗的根长、根粗、苗重均有促进作用,其中稀释浓度为1 600倍的奥西沐促进根长、根粗、苗重的效果最为显著,其根长相较于对照增加了1.83 cm,根粗较对照组增加了0.24 cm;苗重相较对照组增加了20.6%; 不同稀释浓度的萃升沃根对麟凤兰幼苗根长、根粗、苗重的作用有所不同。稀释浓度为600倍时,根长促进效果较为显著,较对照增加了1.1 cm,随着稀释倍数的降低,根长促进效果降低,甚至会抑制根的伸长;稀释浓度为800倍时,对根粗与苗重的促进效果较为显著,根粗与苗重分别较对照组增加了0.2 cm、19.7%,随着稀释倍数的降低,对根粗与苗重的促进效果下降(表2)。

注:ck为喷施清水处理;A 1、A 2、A 3、A 4分别为奥西沐800,1 200,1 600,2 000倍稀释液;B 1、B 2、B 3、B 4分别为萃升沃根200,400,600,800倍稀释液。

表2 叶面肥对麟凤兰幼苗根系与苗重的影响

由此可见,使用奥西沐1 600倍喷施时,对麟凤兰叶片长度、叶片宽度、根长、根粗和苗重的促进效果较萃升沃根好。

2.3 两种叶面肥对麟凤兰播种苗生长作用的评价

2.3.1主成分分析的适宜性检验

如表3所示,叶片长度与根粗、苗重存在较高相关性,叶片宽度与根粗存在较高相关性,苗重也与根粗存在较高相关性。综合分析不同叶面肥处理下,麟凤兰播种苗生长指标的方差分析和相关性分析结果可知,不同叶面肥处理下各指标存在着差异,幼苗生长指标体现着不同叶面肥处理的不同效果,并且指标之间存在着不同程度的相关性,需要对指标进行综合分析与评价。

表3 麟凤兰播种苗生长各项指标间的相关性分析结果

对不同叶面肥处理的麟凤兰播种苗生长指标数据进行KMO和Bartlett球形检验,KMO度量值为0.761,p值为0.014,说明各指标具有较强的关联性,数据可适用主成分分析方法处理[13]。

2.3.2主成分因子选择

经主成分分析后得到6个主成分的特征值、贡献率及累积贡献率(见表4)。第一主成分(PC1)的特征值为3.995,方差贡献率为66.582%,第二主成分(PC2)的特征值为1.122,方差贡献率为18.695%,前两个主成分累积贡献率达到85.278%,前两项主成分可以表达原始6个指标提供信息的85%以上,即前两项主成分信息可以反映原始数据包含的信息[14]。因此,选取前两个主成分作为麟凤兰播种苗生长指标的主成分进行分析。

表4 主成分的特征值、贡献率和累积贡献率

因子载荷值反映了各成分指标对公因子负荷相对作用的大小和方向,即该指标对主成分的影响程度[15],因子载荷值如表5所示。第一主成分(PC1)中叶片数、叶片长度、叶片宽度、根粗、苗重都有较大的正系数值,说明第一主成分主要反映麟凤兰的叶片数、叶片长度、叶片宽度、根粗、苗重;第二主成分中根长主要较大的正系数值,说明第二主成分主要反映根长这一生长指标。

表5 主成分因子旋转载荷矩阵情况

2.3.3综合评价

由主成分因子得分(表6)得到成分因子得分模型为:F1=0.163×叶片数+0.239×叶片长度+0.207×叶片宽度+0.135×根长+0.236×根粗+0.224×苗重;

表6 主成分得分系数

F2=-0.545×叶片数-0.156×叶片长度+0.3×叶片宽度+0.655×根长+0.094×根粗-0.207×苗重。

以各成分对应方差贡献率为权重,根据主成分得分和对应的权重线性加权求和得到主成分的综合得分模型为:

F=0.665 82×F1+0.186 95×F2。

通过主成分分析模型对不同喷施叶面肥处理进行评价和排序(表7),综合得分由高到低依次为:奥西沐1 600倍液、奥西沐2 000倍液、萃升沃根600倍液、萃升沃根800倍液、萃升沃根400倍液、奥西沐1 200倍液、奥西沐800倍液、萃升沃根200倍液、对照。由此可见,在本试验中,麟凤兰播种苗时期喷施叶面肥奥西沐1 600倍液处理是最能够促进其生长的方法。

表7 主成分分析不同处理综合得分

3 结论与讨论

种子萌发是整个植物生长过程中对外界环境变化最为敏感的时期,而幼苗状况直接影响植物的生长和发育[16]。种子活力能够影响种子的萌发、幼苗生长状况和植株的未来产量[17]。麟凤兰播种苗缺乏较发达植物所具有的抵抗环境胁迫的机制,根系发育不完善,根系吸收能力较弱生长缓慢[18]。叶面施肥是指将植物所需营养成分直接喷施于叶面上,通过叶片的吸收并发挥其功能的一种施肥类型[19]。在根际施肥不能完全满足作物优质高产需求的前提下,往往是通过叶面喷施营养元素或活性物质来调控作物生长、影响作物养分吸收利用效率而达到增加作物产量的目的[20]。本试验所用叶面肥奥西沐和萃升沃根皆对幼苗生长有不同程度的促进作用,奥西沐对叶片宽度、根长、根粗、苗重的促进效果更好,其原因可能与不同叶面肥所含的营养成分及含量不同,对幼苗生长的影响不同有关,其作用机理有待进一步研究。何应会等[21]认为,油茶苗期喷施叶面肥的浓度应控制在0.5%～2.0%(不超过2.0%),可以在叶面肥喷施期间,先从低浓度开始,然后根据植株生长需要逐渐提高浓度。胡淼等[22]则认为,甘蓝苗期有其需肥特性,筛选合适肥料用于甘蓝育苗很有必要。本试验中奥西沐的最佳使用浓度为1 600倍稀释液,萃升沃根的最佳使用浓度为600倍稀释液,当两种叶面肥浓度增大时麟凤兰播种苗的各生长指标表现开始降低,在生产上应该结合幼苗生长状况、肥料种类来制定施肥方案,否则可能造成资源浪费,甚至影响植株正常生长。