不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅生長(zhǎng)和灌溉水利用效率的影響

徐 曼，王亓劍，楊啟良，李 婕，趙 馀，雷龍海，武振中

(1.昆明理工大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，昆明 650500；2.廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院，廣西 柳州 545000)

云南省為中國(guó)花卉生產(chǎn)大省。近年來(lái)，日趨加重的季節(jié)性干旱給本地區(qū)花卉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的損失。因此，花卉節(jié)水灌溉的研究將成為未來(lái)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。一品紅(Poinsettia)是國(guó)內(nèi)重大節(jié)日中主要消費(fèi)花卉品種之一[1]，而盆栽是花卉生產(chǎn)的主要形式[2]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)一品紅的研究主要有：Liu等利用“輔熱比”實(shí)現(xiàn)對(duì)一品紅的生長(zhǎng)情況和品質(zhì)形成的預(yù)測(cè)[3]，Snipen等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)影響摘心一品紅發(fā)育的兩個(gè)主要因素：日均溫度和日均人工補(bǔ)光強(qiáng)度并建立了預(yù)測(cè)一品紅從短日處理到單苞、開(kāi)花的發(fā)育模型[4]，Kirsten等研究氮素對(duì)一品紅鈣分配和干物質(zhì)的影響[5]，徐國(guó)彬等采用不同的整枝方式觀測(cè)一品紅的生長(zhǎng)狀況并得出結(jié)論：在秋冬季節(jié)，4側(cè)枝處理下的一品紅各個(gè)指標(biāo)為最好[6]，孫兆法等對(duì)一品紅進(jìn)行短日照處理并得出為了確保一品紅的觀賞性，短日照處理需要持續(xù)至一品紅現(xiàn)蕾以后的結(jié)論[7]，蔚承祥等研究關(guān)于一品紅組織培養(yǎng)包括：從芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基[8]，吳秋芳等對(duì)一品紅的病蟲害防治進(jìn)行研究[9]。一品紅為觀賞性植物，紅葉越多觀賞性越好；國(guó)內(nèi)學(xué)者研究擺放環(huán)境、光質(zhì)和高溫對(duì)一品紅的影響[10-12]。

以上對(duì)一品紅生長(zhǎng)模型、不同生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)其生長(zhǎng)影響的研究較多。然而目前國(guó)內(nèi)對(duì)一品紅耗水特性和灌溉水利用效率的研究還尚未見(jiàn)報(bào)道。國(guó)內(nèi)不同灌水處理主要針對(duì)小麥、玉米、黃瓜、旱稻和小桐子[13-17]的研究較多，對(duì)于一品紅的研究較少。本文通過(guò)對(duì)盆栽一品紅進(jìn)行不同的灌水和蛭石鋪設(shè)方式處理后，通過(guò)測(cè)定和計(jì)算一品紅的蒸騰量、蒸散量、紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)及根、莖、葉、總干物質(zhì)重量和灌溉水利用效率等，探討不同的灌水和蛭石鋪設(shè)方式處理下一品紅生長(zhǎng)、耗水特性及灌溉水利用效率的變化規(guī)律，為一品紅節(jié)水高效種植模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況及材料

試驗(yàn)于2013年2-5月在昆明理工大學(xué)(呈貢校區(qū))現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的溫室進(jìn)行，溫室坐標(biāo)為E102°8′，N25°1′。2月8日在呈貢縣斗南花卉市場(chǎng)購(gòu)60株長(zhǎng)勢(shì)相同的一年生一品紅并移栽至花盆中，測(cè)定一品紅高20 cm，冠幅直徑30 cm；花盆上寬34 cm，底寬22.5 cm，高30 cm，花盆底部均勻分布5個(gè)直徑為1 cm的小孔(中央一個(gè)小孔)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)20 d緩苗后，從60盆中挑出18盆長(zhǎng)勢(shì)相同的一品紅進(jìn)行處理，試驗(yàn)設(shè)蛭石鋪設(shè)方式3個(gè)(Z0，無(wú)蛭石；Z1，蛭石鋪在花盆底部；Z2，蛭石鋪在花盆上表面)；灌水處理2個(gè)(W1，次灌水量0.3 L，總灌水量3.6 L；W2，次灌水量0.6 L，總灌水量7.2 L)，灌水間隔均為6 d。共6個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共計(jì)18盆一品紅。3月12、13日對(duì)一品紅進(jìn)行蒸散量、蒸騰量的測(cè)定，共測(cè)3次，周期為24 d，測(cè)蒸騰量前一天晚上用塑料袋對(duì)花盆密封。試驗(yàn)期間花盆位置進(jìn)行輪換，周期為10 d，以降低溫室環(huán)境對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)生誤差，試驗(yàn)共91 d。其他處理措施一致(見(jiàn)表1)。

表1 試驗(yàn)處理Tab.1 Experiment treatment methods

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

(1)葉數(shù)和干物質(zhì)質(zhì)量： 6月1日對(duì)一品紅破壞后獲取，人工計(jì)數(shù)獲得紅葉數(shù)量和總?cè)~數(shù)量；將一品紅各器官(根、莖、葉)分離后在烘箱中保持105 ℃殺青30 min，調(diào)溫至80 ℃繼續(xù)烘烤至恒重，用電子天平測(cè)定干物質(zhì)質(zhì)量。

(2)蒸散量和蒸騰量測(cè)定：3月12日、3月13日對(duì)一品紅進(jìn)行蒸散量、蒸騰量的測(cè)定，共測(cè)3次，周期為24 d。用稱重法測(cè)定單株一品紅蒸散量和蒸騰量，測(cè)一品紅蒸騰量前用黑色塑料和膠帶將花盆和一品紅莖稈處封閉。

(3)灌溉水利用效率計(jì)算：灌溉水利用效率=總干物質(zhì)質(zhì)量/總灌溉量。

1.4 數(shù)據(jù)分析及處理方法

采用Microsoft Excel2003 軟件處理數(shù)據(jù)，Origin8.5軟件制圖，SAS軟件中ANOVA和Duncan(P=0.05)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅葉數(shù)的影響

一品紅葉數(shù)如圖1所示，顯著性分析結(jié)果表明，不同灌水處理對(duì)一品紅紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)的影響均顯著(P<0.05)。不同蛭石處理對(duì)一品紅紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)的影響均不顯著(P>0.05)。

圖1 不同處理對(duì)一品紅葉數(shù)的影響Fig.1 Effects of different treatments on leaf number of Poinsettia

數(shù)據(jù)分析表明，W2Z1處理的一品紅紅葉數(shù)、總?cè)~數(shù)均優(yōu)于其他處理。在W1處理時(shí)，與Z2處理對(duì)比，Z1處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別提高了4.76%、25.24%；在W2處理時(shí)，與Z2處理對(duì)比，Z1處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別提高了13.11%、5.00%。在Z0處理時(shí)，與W1處理對(duì)比，W2處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別顯著提高了4.76%、25.24%；在Z1處理時(shí)，與W1處理對(duì)比，W2處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別顯著提高了60.00%、12.93%；在Z2處理時(shí)，與W1處理對(duì)比，W2處理下的一品紅平均紅葉數(shù)和總?cè)~數(shù)分別顯著提高了62.16%、67.52%。

2.2 不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅蒸散量和蒸騰量影響

一品紅的4月29日蒸散量和4月30日蒸騰量日變化如圖2所示。顯著性分析結(jié)果表明，不同灌水處理對(duì)一品紅蒸散量、蒸騰量日變化的影響均極顯著(P<0.01)。不同蛭石處理及其與灌水處理的交互作用對(duì)一品紅蒸散量、蒸騰量日變化的影響均不顯著(P>0.05)。

數(shù)據(jù)分析表明，相同蛭石處理時(shí)，W2處理下的一品紅平均蒸散量、蒸騰量日變化極顯著(P<0.01)高于W1處理。在W1處理時(shí)，與Z2處理對(duì)比，Z1處理下的一品紅平均蒸散量和蒸騰量分別提高了24.06%、103.95%；在W2處理時(shí)，與Z2處理對(duì)比，Z1處理下的一品紅平均蒸散量和蒸騰量分別提高了20.28%、59.91%。比較蒸騰量占蒸散量的比例可知，最大值在W2Z1處理取得，比值為47.96%。

圖2 不同處理對(duì)一品紅蒸散量日變化和蒸騰量日變化的影響Fig.2 Effects of different treatments on diurnal transpiration and evapotranspiration of Poinsettia

2.3 不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率的影響

不同處理對(duì)一品紅的干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率如表2所示。顯著性分析結(jié)果表明，不同灌水和蛭石處理交互作用對(duì)一品紅干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率影響均不顯著(P>0.05)。除一品紅根、莖干重外，與W1處理對(duì)比，W2處理對(duì)一品紅干物質(zhì)和灌溉水利用效率的影響均極顯著(P<0.01)。不同蛭石處理對(duì)一品紅干物質(zhì)和灌溉水利用效率影響不顯著(P>0.05)。

表2 不同處理對(duì)一品紅的干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率的影響Tab.2 Effects of different treatments on dry matter and WUE of Poinsettia.

注：表2中數(shù)據(jù)為3次測(cè)定結(jié)果的均值，同列不同字母代表顯著差異(P<0.05)。

數(shù)據(jù)分析表明，在相同灌水處理下，除根、莖干重外，Z1處理下的一品紅干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率均為最大值。W1處理時(shí)，與Z0、Z2處理對(duì)比，Z1處理下的一品紅干物質(zhì)總量和灌溉水利用效率分別提高了2.92%、3.10%，25.79%、26.01%；W2處理時(shí)，與Z0、Z2處理對(duì)比，Z1處理下的一品紅干物質(zhì)總量和灌溉水利用效率分別提高了5.20%、5.50%，12.60%、12.87%。在相同蛭石處理下，與W1處理對(duì)比，W2處理對(duì)一品紅紅葉、綠葉和干物質(zhì)總量質(zhì)量的提高均極顯著(P<0.01)，對(duì)一品紅灌溉水利用效率的影響卻顯著降低(P<0.05)。

3 討 論

(1)不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅蒸騰量和蒸散量的影響。蒸散對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要影響[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，一品紅蒸散量和蒸騰量日變化呈單峰變化。W2處理下的一品紅日蒸散量、蒸騰量均高于W1的處理。當(dāng)溫度一定時(shí)，W2灌水量、葉片數(shù)均比W1多，導(dǎo)致W2處理下的一品紅蒸騰量大。在相同灌水處理時(shí)，一品紅蒸騰量大小為Z1>Z0>Z2，蒸散量卻無(wú)此規(guī)律，可能與灌水量和一品紅總?cè)~數(shù)有關(guān)。

(2)不同灌水和蛭石處理對(duì)一品紅葉數(shù)和灌溉水利用效率的影響。一品紅作為觀賞性植物，引起國(guó)內(nèi)很多研究人員的高度關(guān)注。國(guó)內(nèi)胡漢生等研究了溫度和輻射強(qiáng)度對(duì)一品紅品質(zhì)影響的研究[19]。本研究表明，在相同蛭石處理時(shí)，與W1處理對(duì)比，W2處理下的一品紅干物質(zhì)質(zhì)量極顯著(P<0.01)增加,除根、莖干重外。可能原因是W2灌水量多，在確保一品紅根、莖的生長(zhǎng)外，促進(jìn)一品紅各個(gè)器官(根、莖、葉)的發(fā)育和生長(zhǎng)；與W1處理對(duì)比，W2處理下的一品紅的灌溉水利用效率顯著(P<0.05)降低，而在試驗(yàn)期間，W1處理下的一品紅紅葉和綠葉不斷脫落，可能是為了確保根、莖的生長(zhǎng)和發(fā)育。在相同灌水處理時(shí)，不同蛭石處理之間無(wú)顯著差異，但Z1處理下的一品紅葉數(shù)、蒸散量、干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率均優(yōu)于Z0、Z1處理。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)相同蛭石處理下，與W1處理對(duì)比，W2處理下一品紅的灌溉水利用效率雖然降低，卻極顯著(P<0.01)提高了一品紅干物質(zhì)質(zhì)量、蒸騰量，顯著(P<0.05)提高了一品紅紅葉葉數(shù)和總?cè)~數(shù)。而W1處理因?yàn)楣嗨可伲趯?shí)驗(yàn)期間為保證一品紅的根、莖的正常生長(zhǎng)，紅葉和綠葉不斷脫落，影響了一品紅的觀賞性。

(2)相同灌水處理下，不同蛭石處理之間無(wú)顯著(P>0.05)差異，但Z1處理下的一品紅葉數(shù)、干物質(zhì)質(zhì)量和灌溉水利用效率均優(yōu)于Z0、Z1處理。因此，在不影響一品紅生長(zhǎng)和觀賞性的情況下，本試驗(yàn)最佳組合為W2Z1。

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