朱琳飛,李淑英,鄭雨茗,董 麗
(1.北京林業大學園林學院,北京 100083;
2.北京市農林科學院農業綜合發展研究所,北京 100097)
近年來,隨著無土栽培在我國花卉保護地栽培中迅速發展,人們對栽培基質的研究也越來越重視[1-3]。草炭是一種理化性質優良,使用效果良好的栽培基質,在世界花卉栽培上應用很廣。但草炭為不可再生資源,過度開發利用會造成環境破壞,因此找到適宜的代用基質對于減少環境壓力,促進經濟全面可持續發展有重要意義。我國是個農業大國,每年產生大量的農業廢棄物若不妥善處理,不僅是對資源的浪費,也會對環境造成二次污染。試驗以秸稈、菇渣、鋸末等農業廢棄物作為主要栽培基質成分,研究其對我國傳統名花桃花的生長發育的影響,以期篩選出適合桃花無土栽培的代用基質。
植物試材來源于北京市農林科學院農業綜合發展研究所桃育種組選育的性狀較理想的優系——觀食兩用桃“賀春”的芽接苗。接穗為為2008年3月種植的實生苗,2009年7月嫁接在6年生毛桃二年生枝上,與2010年4月截取砧木長度大約30 cm正式上盆。觀賞桃容器深45 cm,口徑28 cm的塑料盆。
試驗在北京市農林科學院綜合所科技示范園內進行。采用的農業廢棄物秸稈來源于北京市農林科學院順義高麗營基地廢棄的八寶景天的莖稈;鋸末為高麗營基地桃樹等樹枝的下腳料;菇渣為種過食用菌平菇的廢棄菌棒。
1.2.1 基質配制 基質經過堆置發酵腐熟,由于天然有機基質可能攜帶病蟲害,先對有機基質材料進行化學消毒處理:菇渣、鋸末、秸稈在堆漚前先用40%的甲醛50~100倍噴灑熏蒸消毒[4]。
菇渣在堆漚時加入1.5%的石灰和0.15%的石膏,鋸末和秸稈在堆漚時加入尿素2 kg/m3,加水使其含水量達60%~80%,堆體上部覆蓋塑料薄膜保持水分,人工定期翻堆,堆內溫度可達50~70℃保持7 d時間,以促進高纖維分解菌強烈分解有機質,再維持40~50℃中溫期,以促進氨化反應和養分的釋放,待秸桿、菇渣和鋸末變為黑褐色,無不良氣味,且溫度穩定時即可[5]。
配制栽培基質6種,加上目前常用的基質配方作為對照共7個處理,各基質的成分及配比見表1。采用完全隨機區組設計,每種基質處理8盆,放置于開放式大棚中。試驗期間,所有苗木采用統一的栽培管理措施。

表1 不同代用基質配比成分
1.2.2 基質的理化性質測定 試驗中測定單一基質的理化性質,配制栽培基質后測定其理化性質,測定方法采用中國科學院南京土壤研究所的方法[6]。
1.2.3 觀賞桃生長發育指標的測定 在上盤定植前及移栽100 d后用直尺和游標卡尺測定各基質處理的觀賞桃的地徑(30 cm處為準)、冠幅、株高,同時測量植株葉片數。所有指標均重復測定5次,其結果以平均值標準誤表示。葉片的SPAD值采用葉綠素儀SPAD-502測定,測定完畢后進行常規修剪,避免植株枝葉徒長影響其生殖生長。觀賞桃進入花期后,統計各處理的初花期、盛花期、末花期,花期長度、花瓣數、花朵直徑等。指標按以下標準進行開花物候期統計[7]:
(1)現蕾期:花蕾逐漸膨大,苞片開始褪落,花蕾頂部露出一部分花瓣。(2)中蕾期:花蕾繼續膨大,露瓣達到50%,長于花萼之上,重瓣花進入”可觀賞期”。(3)大蕾期:花蕾露瓣達到80%以上,花苞厚實,少數花蕾頂部雌蕊露出。(4)始花期:有5%花蕾開放,花瓣色澤較淡。(5)盛花期:75%花蕾開放,此為花桃的“最佳觀賞期”。(6)末花期:盛花期1~2 d后即進入末花期,此時花開始脫落,花中部顏色變深,開始落瓣。花期進入“觀賞末期”。(7)落瓣期:花瓣中心部分顏色加深、邊緣變白,一有外力,花瓣脫落,花期觀賞期結束。
利用以下公式分別對基質栽培條件下觀賞桃的植物形態指標隸屬函數值:
X=[X(μ)-Xmin)/(Xmax-Xmin)
式中:X為某一基質條件下某一指標(μ)的測定值;將各基質條件下不同形態指標的隸屬函數值進行累加,求其均值,作為植物形態綜合評價指數,值越大反應該基質越能適應植株的生長[8]。
試驗數據采用Excel 2007以及SPSS 18軟件進行方差分析和多重比較。
基質容重在0.1~0.8 g/m3范圍內,植物生長效果較好[9]。河沙的容重相對較高,從表3中可以看出,隨著河沙的適當比例加重,基質的容重增加,固著根系的能力增強,代用基質的容重均在0.27~0.49 g/cm3之間,一般自然土壤容重一般在1.0~1.5 g/m3范圍內[10],既能滿足生產上需求輕便易于搬運的特點,又能兼顧植物對基質緊密疏松程度的基本要求,保證持根固根以及植物根系正常伸展。

表2 不同單一基質的理化性質
試驗中蛭石、草炭及鋸末的孔隙度在78.3%~85.3%之間,而河沙的空隙度為33.2%,為避免單一基質總空隙度過大或過小所帶來的弊病,以適當比例混合可以確保其通氣透水性。

表3 不同代用基質配比的理化性質
理想基質的氣水比在0.25~0.67范圍內植物能較好生長[11],混配基質中除了對照之外,其他都符合要求。
pH值測定結果顯示,處理5的pH值最高,為6.77,處理6的pH值最低,為6.16,其他均在6.2~6.6之間,桃適宜的基質為中性至弱酸性,各處理pH值均能達到要求。
除草炭外,其他幾種基質的電解質均偏高,在使用前需要對其進行淡水淋洗,避免造成滲透逆勢。經過處理后的基質EC值除處理2外均大于對照,且小于1.20 ms/cm[8],達到花卉無土栽培的要求。
栽培100 d后,結果表明各處理的觀賞桃地徑增量、株高增量、葉片數、葉綠素含量等指標均經F值檢驗,多數處理差異達到極顯著的水平(表4)。
地徑增量的比較結果為:處理6>處理5>處理7>處理4>處理2>處理3>處理1(CK),多重比較顯示,處理 5、6、7極顯著高于對照(F值分別為0.003、0.001、0.006)。

表4 不同代用基質對觀賞桃生長指標的影響
對照的株高增量為79.63 cm,多重比較顯示處理 5、6、7極顯著高于對照(F值分別為 0.012、0.030、0.001)。與對照相比,各處理都呈現更好的長勢,7種不同栽培基質作用下葉片數的順序處理5>處理6>處理7>處理3>處理2>處理1(CK)>處理4,處理4和處理5、6達到差異極顯著(F值分別為0.010、0.045)。
7種不同栽培基質作用下總葉綠素含量的順序為:處理:7>處理6>處理4>處理5>處理3>處理2>處理1(CK)。方差分析結果顯示,處理2、3上的總葉綠素含量與對照的差異不顯著,處理7的總葉綠素含量與對照的差異極顯著(F值為0.042)。冠幅沒有顯著差異,其中處理3冠幅最大70.70 cm,處理4冠幅最小,僅為62.18 cm.
對不同處理的觀賞桃花期數據的統計結果顯示(表5),處理4的花期長短,花朵直徑顯著高于其他處理,其他處理間差異不顯著,花瓣數、可觀賞期各處理見無明顯差異。總體看,觀賞桃在各混配基質匯總的開花品質表現一致,說明不同混配基質對觀賞桃開花品質影響較小。

表5 不同代用基質對觀賞桃花期、可觀賞期、花朵直徑、花瓣數的影響
植物形態的各個指標對植物的評價都是有重要意義的,但是任何一個單一指標都不能完全反應植物的綜合性狀。試驗中采用模糊數學中的隸屬函數的方法,求出觀賞桃地徑增量、株高生長量、冠幅、葉片數和花期5個主要指標的隸屬函數,累加后求其平均值,為各處理的觀賞桃生長發育狀況做較為準確的綜合評價。評價結果如表6所示,觀賞桃在處理2、3、6、7中的綜合評價指數分別為0.54、0.52、0.54、0.54,高于對照 0.50,表明觀賞桃在這 4個基質配方中的生長發育綜合表現高于對照,其中處理3、6、7主要栽培基質使用的均為農業有機廢棄物。綜上所述,篩選出處理3、6、7這3個混用配方作為觀賞桃的代用基質。

表6 不同代用基質對觀賞桃生長發育影響的綜合評價
就基質成本來看,草炭成本最高,且屬于不可再生資源,鋸末、秸稈以及菇渣就地取材,自行腐熟,成本較低。處理3、處理6和處理7的單價成本分別為46.0、52.3、61.4元/m3(表7)。各處理相對對照成本均有大幅下降,處理3更是使成本降至對照的33.09%,由此可見,從經濟性和實用性兩個方面考慮,處理3為最優代用基質。

表7 不同代用基質成本核算 (元/m3)
秸稈、菇渣、鋸末等是我國農業生產中常見的有機廢棄物,對其的循環再利用作為作物栽培基質,符合目前節能減排的需求。秸稈、鋸末容重小,結合傳統基質混合使用,搭配各自基質的優缺點,可用于觀賞桃的栽培。試驗結果表明:處理3、6、7的3個基質配方理化性質各項指標均在無土栽培基質的理想范圍內,從經濟性和實用性兩個方面考慮,處理3為最優代用基質。觀賞桃生長健壯,枝葉茂盛,開花品質高,生長發育綜合表現高于對照,基質穩定,可有效代替草炭等不可再生資源,是盆栽觀賞桃無土栽培的最佳代用基質。
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