不同栽培基質對牛大力根系發育的影響

魏志遠++李志英++李克烈++徐立

摘 要 以不同比例泥土、砂、椰糠、草炭混合作為牛大力栽培基質，并進行盆栽試驗，研究不同栽培基質條件下，基質的養分特征及其對牛大力根系生長和膨大狀況的影響。結果表明：由草炭+泥土（體積比2∶1）及草炭+椰糠+砂（體積比1∶2∶1）混合的基質pH值較適中，有機質含量與氮磷鉀養分含量均較高，養分狀況較理想，牛大力根系發達，但膨大塊根較少；而泥土與砂混合基質各項指標均比較低，養分比較貧乏，牛大力根系發達，但塊根膨大明顯。在本研究條件下，基質養分不是根系膨大的關鍵因素，泥土含量高的基質可能因為較為理想的通氣和熱量條件而有利于塊根的膨大。

關鍵詞 牛大力 ；栽培基質 ；根系生長

中圖分類號 S158.3 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.03.007

Effects of Different Culture Media on Root Development of

Callerya speciosa

WEI Zhiyuan LI Zhiying Li Kelie XU Li

（Tropical Crops Genetic Resource Institute， CATAS， Danzhou， Hainan 571737）

Abstract Soil， sand， coconut fibre and grass peat were mixed at different proportions to prepare culture mediums， on which Callerya speciosa were pot cultured to observe development and enlargement of their roots. The results showed that C. speciosa had a well-developed root system but few big roots when cultured on the highly nutritional mediums with adequate pH and higher organic matter content and N， P， K contents. These mediums contained grass peat and soil at a ratio of 2∶1， or grass peat， coconut and sand at a ratio of 1∶2∶1. However， C. speciosa produced a well-developed root system with bigger roots on the mediums of mixture of soil and sand contained less nutrients. The nutrients in these mediums might not be the key factor for root enlargement. High content of soil in the mediums might facilitate expansion of roots due to good aeration and heat in the mediums.

Keywords Callerya speciosa ； culture media ； root growth

牛大力（Callerya speciosa.）別名為金鐘根，屬于豆科（Leguminosae）崖豆藤屬（Millettia wight et Arn.），又名山蓮藕、大力牛及倒吊金鐘等[1-4]，廣泛分布于中國廣東、廣西、海南及東南亞一些國家。牛大力根藥用已有非常悠久的歷史，可潤肺補虛、活絡強筋。在民間，有肺虛咳嗽、慢性肝炎、風濕麻痹、肺結核等癥，服用牛大力具有很好的功效[5-11]，在中國南方地區民間，牛大力被廣泛應用作為藥食兩用植物。藥食同源的牛大力作為海南最具潛力的經濟作物之一，有望成為海南的“硅產品”。在廣東、廣西，牛大力將成為未來農業發展的新亮點。近年來，不少科研工作者對牛大力生藥學特征、化學成分、藥理學、組織培養等方面進行了研究，并取得了較大進展。施永祜[12]對牛大力整個生育期的種植技術和管理方法進行了論述。張茂源等[13]對牛大力林下種植技術開展了研究。段左俊等[14]對牛大力合理的套種模式進行了研究。徐立等[15]對牛大力的整地、定植、修剪等栽培技術進行了研究。而對于牛大力種植適應性、營養特性、肥料效應等方面的研究則少見報道。牛大力主要的藥用部位是其膨大根，而根系的膨大受到很多因素的影響，其中，牛大力種植地的土壤條件便是其中的重要因素。熱帶地區適合不同植物生長的土壤條件千差萬別，如何選擇合適的土壤類型，并根據特定的土壤條件確定相應的施肥方案對于牛大力優質高效栽培乃至整個產業的健康持續發展至關重要。本研究以不同比例泥土、砂、椰糠、草炭混合作為牛大力栽培基質，并以此作為試驗處理研究不同混合基質條件下，基質的養分狀況及其對牛大力根系生長發育的影響，探索不同類型的栽培基質對牛大力塊根膨大的影響。這不僅為牛大力營養特性和合理施肥的進一步研究提供重要參考，同時也為牛大力種植地適宜性的評價提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于海南省儋州市中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所八隊試驗基地的遮陰大棚內進行。供試牛大力苗為中國熱帶科學院熱帶作物品種資源研究所快繁中心培育的“熱選1號牛大力”組培苗。供試盆缽為30 cm×40 cm大小無紡布缽。供試的基質為腐熟椰糠、花崗巖磚紅壤（泥土）、草炭、河沙。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗設8個不同基質（組合），每個基質（組合）為一個處理（表1）。每處理重復5次，隨機區組設計，于2010年4月16日置于遮陰率為70%的大棚中。澆水通過稱重法進行，澆水量為對照處理基質土壤相對持水量的60%，以保證每處理水分供應一致。

1.2.2 樣品觀測和統計

于2015年5月23日對各處理根系的生長情況進行觀測及盆缽基質樣品采集，人工量測和統計膨大根的根數、根長、根粗，并測定總根干鮮重和膨大根干鮮重。基質樣品風干過篩分別測定pH、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀等指標。pH值采用電極電位法，有機質含量采用重鉻酸鉀外加熱法，堿解氮含量測定采用堿擴散法，速效磷測定采用鹽酸-氟化銨法，速效鉀含量測定采用乙酸銨法，所有基質理化性質分析方法參照《土壤農業化學分析方法》[16]。

1.2.3 數據分析

應用Excel 2010整理數據，采用SPSS 13.0軟件分析處理數據，使用One-Way ANOVA軟件進行方差分析，并采用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同栽培基質的養分狀況

不同栽培基質養分狀況的方差分析結果表明，不同栽培基質條件下，各處理間基質養分因子差異顯著（表2）。不同基質的pH值差別較大，最高為6.00，最低為5.27。其順序為基質2>基質3>基質1>基質4>基質5>基質7>基質8>基質6；基質2的pH值與基質3的差異不顯著，但顯著高于其他基質；基質6、基質7和基質8的pH值最低，且三者差異不顯著，這些pH值低的基質均是由泥土與砂，或者椰糠與砂按不同比例混合而成。

在有機質含量方面，最高為基質3，含量達63.06 g/kg；其次為基質2，含量達53.88 g/kg；其順序為基質3>基質2>基質6>基質5>基質4>基質8>基質1>基質7，即由草炭和椰糠混合而成的基質有機質含量均顯著高于僅由砂或泥土混合成的基質。

基質堿解氮含量與有機質含量情況較接近，同樣基質3的堿解氮含量最高達154.31 mg/kg，其次是基質5，其堿解氮含量達143.39 mg/kg，添加椰糠和草炭高于僅添加砂和泥土的基質。基質速效磷含量特征與其他養分因子不盡一致，基質6的速效磷含量達84.47 mg/kg，顯著高于其他基質，其次是基質5，其速效磷含量達58.80 mg/kg，其余基質速效磷含量相對較低且差異不顯著。基質速效鉀含量表現出從基質1到基質8逐漸降低的趨勢，基質1到基質3的速效鉀含量最高且差異不顯著。基質7和基質8的速效鉀含量最低，其中基質8的速效鉀含量僅為3.64 mg/kg。

綜上所述，基質2和基質3的pH值較接近中性，有機質含量高，氮磷鉀養分含量也是較高，養分狀況最為理想，而基質7和基質8的各項指標均比較低，養分比較貧乏。

2.2 不同栽培基質對牛大力根系性狀的影響

由表3可知，不同的栽培基質對牛大力根系生長發育影響很大。不同基質間，牛大力根鮮重、干重、膨大根干重、膨大根平均長度及膨大根總數均達到顯著水平，基質8的根鮮重最大達264 g，其次為基質7與1，分別達242和239 g，但三者差異不顯著。基質2和5的根鮮重最低，分別只有184和155.8 g。牛大力干重與鮮重表現出相同的重量特征。牛大力膨大根干重大小順序為基質8>基質7>基質1>基質3>基質6>基質2>基質4>基質5，基質8的膨大根干重最大達118.68 g，基質5的最小為53.96 g。不同基質膨大根平均長度和總數差異達到了極顯著水平，基質1的膨大根平均長度最長，達19.42 cm，其次是基質7和8，分別達14.88和15.52 cm。膨大根總數最多的為基質1，達6根，最少為基質4，為7根。依據牛大力根系生長的各項指標，特別是最代表牛大力經濟價值的指標膨大根干重來看，用基質8、7和1培養牛大力，其塊根膨大較好。

3 討論

不同物料配比混合而成的基質在為植物生長提供水分、熱量、空氣、養分等性能方面具有較大差異，本研究假定不同物料配比基質在熱帶高溫多雨條件下經過長期種植表現出不同的養分含量特征，而這種養分特征對牛大力植株生長及根系膨大具有較大影響。因此，應用不同基質作為處理，探索其牛大力根系膨大的影響，選擇栽培牛大力最佳的土壤，為牛大力高產優質生產提供依據。

3.1 不同物料配比基質的養分特征

草炭+泥土（體積比2∶1）及草炭+椰糠+砂（體積比1∶2∶1）處理在經過近5年牛大力種植后pH值最高，這可能跟草炭和椰糠在轉變為腐殖物質后吸附較多的質子有關，基質1、基質7和基質8的pH較低與混合泥土本身偏酸性有關；由于草炭+椰糠+砂（體積比1∶2∶1）與草炭+泥土（體積比2∶1）處理本身有機物質含量較高，因而具有較高的有機質，而由砂和泥土混合的栽培基質有機質含量顯著較低。基質速效氮含量與有機質含量表現一致，這可能跟基質不施肥條件下，氮素供應主要依靠有機質分解有關。由草炭+泥土（體積比2∶1）及草炭+椰糠+砂（體積比1∶2∶1）混合的基質pH值較適中，有機質含量與氮磷鉀養分含量均較高，養分狀況較理想，而泥土與砂混合基質各項指標均比較低，養分比較貧乏。

3.2 不同栽培基質條件下牛大力根系性狀

不同基質處理牛大力根系發育差異較大，牛大力干重與鮮重結果較為一致，泥土+砂（體積比1∶1）、泥土+砂（體積比2∶1）及泥土處理獲得了較高的根系干鮮重，且膨大根重量也較高。從采收現場根系觀察結果來看也是一致的趨勢，含泥土比例較高的基質培養出來的牛大力根系膨大明顯且具有較高的經濟產量，而含草炭、椰糠等有機物質較高的栽培基質卻沒有能夠形成較高的經濟產量，根系須根發達，根系膨大不明顯甚至有的處理未發現膨大根。然而，從基質肥力角度看，含泥土比例較高的基質pH偏酸，大量養分極為匱乏，草炭、椰糠等有機物質含量較高的基質，酸堿度適中，養分含量高卻并未對根系膨大起到決定因素。安霞等[17]的研究結果表明，甘薯塊根的膨大及生物量與氮肥形態有關，銨態氮比硝態氮和酰胺態氮更有利于根膨大和生物量積累。董月等[18]研究了甘薯的養分吸收和分配規律，認為甘薯養分吸收量大小順序是鉀>氮>磷，增施鉀肥有利于生物量的形成。然而，在本試驗條件下，基質養分含量并不是影響牛大力根系膨大的關鍵性因素，牛大力根系膨大可能受到多種因素的綜合影響。有關甘薯的研究認為，形成塊根的最適宜溫度為（24±1）℃，在這個溫度范圍，形成層較為活躍，中柱表現為較小的木質化程度，對塊根的形成有利；在溫度低于15℃時，根系生長停止；在溫度達到30℃時，塊根生長較慢，呼吸消耗較大，同化作用減弱。此外，晝夜溫差增大對塊根膨大有利[19]。光照充足有利于地上部養分的制造，能提高生育初期和后期的土溫和加大后期溫差，有利于塊根的形成和肥大。而本試驗是在一定程度遮陰大棚中進行，光照條件較為一致，光照并不是形成膨大根產量差異的主要因素。水分和氣體也可能是本試驗條件下影響根系膨大的關鍵因素，草炭和椰糠含量較高的基質保水性能好，而水分含量過高容易出現長須根的情況，并且過量的水分也會使基質通氣性較差，不利于膨大根形成。總之，在本研究條件下，基質養分不是根系膨大的關鍵因素，泥土含量高的基質可能因為較為理想的水分、通氣和熱量條件而獲得了較高的膨大根產量。因此，牛大力栽培不宜選擇土壤深厚疏松的土地栽培，宜選擇土質較硬、砂石含量高的土壤。

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