杜鵑紅山茶無土栽培基質的篩選

李先民+蔣月喜+李春牛卜朝陽+周錦業

摘要：以杜鵑紅山茶2年生扦插苗為試驗材料，將泥炭、珍珠巖、椰糠及樹皮等按不同體積比配制成7個栽培基質配方，以黃心土為對照，探討不同栽培基質對杜鵑紅山茶生長及生理指標的影響，結合基質理化性質分析，旨在篩選杜鵑紅山茶最佳無土栽培基質配方。結果表明，無土基質T3（V泥炭 ∶ V珍珠巖 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）上栽培的杜鵑紅山茶植株成活率為100%，苗高、葉片數量、地上部干質量、地下部干質量、根系活力及老葉片SPAD值等指標皆為最高，且顯著高于對照；同時，基質T3理化性質在合理范圍內，符合無土栽培要求，且有效礦質養分充足。因此，無土基質（V泥炭 ∶ V珍珠巖 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）可以作為杜鵑紅山茶無土栽培基質應用推廣。

關鍵詞：杜鵑紅山茶；無土栽培；基質配方；生長指標；理化性質

中圖分類號： S685.140.4 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2017）20-0147-04

杜鵑紅山茶（Camellia azalea）為山茶科山茶屬特有珍稀瀕危物種，在我國僅廣東省陽春市鵝凰嶂省級自然保護區內有零星分布[1]。杜鵑紅山茶為常綠灌木或小喬木，花期長，夏、秋2季為盛花期，在適宜的栽培條件下一年四季都可以開花，這在山茶屬已發現的所有物種中為獨有，彌補了山茶屬夏季和秋季不開花的空白[2]；其葉厚革質，病蟲害少，抗性強，在園林與觀賞園藝方面具有廣闊的應用前景[3-4]。由于其所生存的生態環境遭到破壞，天然種群數量不足2 000株，已被《中國物種紅色名錄》列為極危種，因此進行種質資源保存對該物種及山茶科品種和擴大繁殖和研究均具有重要意義[5]。杜鵑紅山茶通過種子繁育極為困難，根據野外實地調查發現，杜鵑紅山茶自然授粉的種子結實率極低，且大部分種子表現為敗育，這直接限制了杜鵑紅山茶野生種群的生存和發展，也限制了其資源可持續利用及規模化的發展[6-8]。

目前，國內外相關科研人員從瀕危原因及保護、繁育技術、生物學特性、細胞生物學、遺傳多樣性、抗逆性及新品種選育等方面進行了研究報道[4，9-10]，但對其無土栽培技術的研究卻鮮有報道。杜鵑紅山茶產業的發展潛力巨大，但目前大多數杜鵑紅山茶的種植企業和農戶仍沿用傳統的露地栽培方式，傳統單一的基質黃心土太重不易管理和運輸，且易傳播病蟲害。有機生態型無土栽培可克服以上缺點，已成為中國無土栽培發展的主要形式，其理化性質穩定，供肥充足，來源廣泛，成本低廉，易被廣大農民接受[11]。因此，無土栽培在杜鵑紅山茶栽培上的應用，可以進一步拓大該物種的應用空間和方式，豐富市場供應，滿足不同的消費需要。但是無土栽培基質多種多樣，配比也不盡相同，理化性質差異較大，對植物的生長及生理指標有一定影響。本研究通過分析不同無土基質下杜鵑紅山茶生長及生理指標差異，旨在篩選出適合杜鵑紅山茶無土栽培的基質，為其培育和推廣提供科學依據，同時也為促進其產業化的發展奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

試驗地位于廣西農業科學院花卉研發與推廣中心（22°48′N、108°22′E），地處南亞熱帶季風氣候區，海拔73 m。試驗材料為杜鵑紅山茶2年生扦插苗，平均苗高（12.18±1.85） cm，基徑（0.34±0.01） cm。于2016年3月16日移栽定植于口徑為15 cm、高度為13.5 cm的塑料花盆里，每盆1株。用透光率50%的遮光網進行夏季遮陰。

試驗處理：用泥炭、珍珠巖、椰糠、碎樹皮按一定比例混合配置成7種無土栽培基質配方（表1），分別編號為 T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，以茶花常用栽培基質黃心土作為對照（CK）。每種基質處理30株，每10盆1個重復，共3個重復。所有的試驗苗木放置于大棚中，夏季用透光率50%的遮光網遮陰，試驗期間統一采用常規的管理措施。

1.2 試驗方法

1.2.1 基質理化性質測定 移栽定植前對各處理的基質配方進行理化性質的測定。基質體積質量、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、pH值以及電導率的測定依據一般的基質分析方法[12-14]。

常規方法測定基質中有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷及速效鉀的含量[15-16]。其中，有機質含量測定采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法；全氮含量測定采用凱氏定氮法；全磷含量測定采用堿熔-鉬藍比色法；全鉀含量測定采用堿熔-火焰光度法；基質堿解氮含量測定采用堿解擴散法；有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用醋酸銨浸提-火焰光度計法。

1.2.2 苗木生長及生理指標測定 扦插苗移栽后，利用Konica Minolta SPAD-502手持葉綠素儀從3月16日起連續測量幼苗頂部展開葉的SPAD值，間隔時間為20 d，每個處理共測量20張葉，重復3次。2016年4月26日對各處理苗木的冠層葉片SPAD值進行調查，2016年8月16日分別對各處理苗木進行成活率、苗高、地徑、葉片數、地上部干質量、地下部干質量、葉片SPAD值等生長及生理指標進行調查，其中根系活力采用TTC（2，3，5-氯化三苯基四氮唑）法測定。

1.4 統計分析

采用Excel 2003軟件進行數據統計；采用SPSS 19.0軟件進行顯著性檢驗（Duncans新復極差法）。

2 結果與分析

2.1 不同栽培基質理化性質的分析

表2中測定結果表明，CK的體積質量最大，為 1.18 g/cm3，T2次之，為0.27 g/cm3，T7的體積質量最小，為0.19 g/cm3，各無土基質配比皆遠輕于CK。在孔隙度方面，各無土基質的總孔隙度、通氣孔隙度及持水孔隙度均大于CK，不同無土基質的總孔隙度為72.28%～83.02%，通氣孔隙度為55.41%～64.33%，不同無土基質間差別明顯。不同無土基質的持水孔隙度為10.92%～22.73%，其中，T6的總孔隙度最大，為83.02%，T2通氣孔隙度最大，為64.33%，T5持水孔隙度最大，為22.73%。在氣水比方面，各無土基質配比的氣水比0178～0.402，差別較大，T5最高，T4、T6、T7高于CK。各無土基質配比的最大持水量范圍為98.19%～279.33%，差別較大，但均高于CK，其中T5最高。在電導率方面，各無土基質配比均高于CK，其中T5最高，為 1.14 mS/cm。endprint

表3中測定結果表明，T4的pH值最高，為6.8，T5及CK最低，皆為6.1；各無土基質配比的堿解氮、速效磷、速效鉀、全氮、全鉀含量均高于CK，其中T3堿解氮含量（60.61 mg/kg）為最高，T2速效磷含量（84.26 mg/kg）為最高，T7速效鉀及全氮含量最高，分別為40.31 mg/kg、16.95 g/kg，T1全鉀含量（0.51 g/kg）為最高；在全磷含量方面，CK最高，為0.76 g/kg，各無土基質間差別較大；各無土基質的有機質含量均高于CK，T6最高，為45.35 g/kg。

2.2 不同栽培基質對杜鵑紅山茶生長指標及生理特性的影響

由表4可知，各處理間成活率差異不顯著，T2、T3、T4、T5、T6處理杜鵑紅山茶成活率均達到100%，CK處理最低，僅為93%，多重比較表明CK處理與各無土基質處理差異達到顯著水平；各處理間苗高、地徑及葉片數量差異顯著（P<0.05），T3處理苗高及葉片數量最高，分別為22.48 cm、1570張，T5處理地徑（0.43 cm）為最粗，均顯著高于CK處理，T1處理苗高、地徑及葉片數量均最低；各處理間地上及地下部干質量差異顯著（P<0.05），T3處均最高，分別為15.19、4.89 g，顯著高于CK處理，T4處理地上部干質量最低，CK處理地下部干質量最低。由此可見，各處理間除成活率外的各生長指標差異顯著（P<0.05），但各生長指標表現略有不同。綜合考慮生長指標認為，T3處理基質的栽培效果最佳。

從表5可以看出，各處理間杜鵑紅山茶根系活力差異顯著（P<0.05），T3處理根系活力最高，為90.24 mg/（g·h），多重比較結果表明，T3處理顯著高于其他處理，而T6處理最低，與CK處理差異不顯著；各處理間冠層葉片SPAD值差異顯著（P<0.05），T5處理最高，為38.09，多重比較結果表明，T5、T6、T7與CK處理差異不顯著，T1、T2、T3、T4處理冠層葉片SPAD值顯著低于CK處理；而老葉片SPAD值與新葉片不一致，試驗中各處理間老葉片SPAD值差異多不顯著，T3處理最高，為69.48，T1處理最低。綜合考慮生理特性認為，T3處理基質的栽培效果最佳。

2.3 不同栽培基質對冠層葉片SPAD值

從圖1中可以看出，杜鵑紅山茶冠層葉片SPAD值隨著栽培天數的增加而上升，其中T3處理的上升趨勢最為明顯，CK處理的上升趨勢與T3處理相比不明顯，在80～120 d內，CK處理的冠層葉片SPAD值幾乎沒有增加。剛移栽（0 d）各處理的杜鵑紅山茶冠層葉片SPAD值差別不大；移栽20～60 d 內，T5處理冠層葉片SPAD值最高；移栽80～120 d內，T3處理冠層葉片SPAD值最高。

3 討論

不同的無土栽培基質理化性質不同，理想的固體栽培基質不僅要為植物生長穩定地供應水分、空氣和養分，且須起到固定支撐植株、使其保持直立生長的作用[17]。有研究表明，基質體積質量為0.1～0.8 g/cm3時栽培作物的效果較好[18-19]。本試驗中各無土栽培基質配方的體積質量均在適宜的范圍內，黃心土（CK）處理的體積質量偏高，基質體積質量越小越有利于盆花產品的生產、流通和消費。有研究指出，基質總孔隙度為75%～96%、通氣孔隙度大于60%、持水孔隙度大于15%時栽培作物的效果較好[20]，總孔隙度反映了基質的孔隙狀況，總孔隙度越大基質可容納空氣和水的量也越大，越有利于根系生長，但錨定植物的效果較差。通氣孔隙與苗木根系呼吸及養分吸收密切相關，持水孔隙對水分的循環有著至關重要的作用，持水孔隙度過低會導致水分循環受到影響，反之，容納空氣和水的量變小，不利于根系伸長。試驗中除T1和CK處理外的各無土栽培基質配方孔隙度指標均在適宜的范圍內，但是不同的基質的通氣孔隙和持水孔隙（氣水比）的分配情況卻有差異，試驗中各處理的氣水比范圍在0.178～0.402之間，基質中的珍珠巖及樹皮的占比增加，通氣孔隙略有增加，泥炭及椰糠占比增加，則持水孔隙增加，有研究表明，栽培基質氣水比在0.25～0.67較有利于作物生長[21]，本試驗除T1處理外的氣水比均在適宜的范圍內。本試驗所選擇的無土基質都最大持水量代表基質的最大有效水分值，各處理除CK及T1外，其他處理基質都有著較好的持水效果。

pH值與基質中養分的溶解度相關聯[22]，相關研究顯示，栽培基質的pH值以中性為佳，適宜范圍在6.0～7.5[23-24]，試驗中各處理的pH值都符合適宜范圍。有研究顯示基質的EC值在2 mS/cm以下是苗木生長的安全EC值[25]。基質的EC值過大，會對苗木的出苗及生長造成很大的影響，試驗中，隨著椰糠占比增加，EC值略有增大趨勢，說明椰糠的電導率高于其他基質，這與張啟翔等研究結果[26]一致，不過，試驗中各基質處理的EC值均在安全值以下，不會對苗木生長造成不利影響。試驗中，不同的無土基質配方都有很好的氮磷鉀營養供給能力，不同配方基質的堿解氮和速效磷、鉀質量分數均高于CK處理，說明各基質配方處理的各種礦質養分水平較高，能夠滿足茶花生長發育的需要。各無土基質處理都有很高的成活率，皆高于黃心土（CK）處理，可以認為無土基質可代替傳統基質黃心土作為杜鵑紅山茶的栽培基質。

根系活力可以判斷植物對于栽培基質的適應能力，植株的根系活力越大，從基質中吸收并合成植物生長營養物質能力就越強，植株生長也越旺盛。試驗中，T3處理根系活力系數最高，所以T3處理的植株苗高、葉片數、地上部干質量及地下部干質量皆為最高，地徑也較為粗壯，結合實際觀察，T3處理的植株主干筆直粗壯，多有分支，葉片綠，根部形成土團大，且根系粗壯發育好。探究其原因：T3處理所用的無土基質椰糠體積占比較大，體積比占比一半，結合基質生理生化指標來看，T3基質具有良好的孔隙結構和較強的保水能力，且具有較高的穩定性，有利于杜鵑紅山茶根系的伸長，進而有效促進杜鵑紅山茶對養分的吸收，同時所含礦質元素中含有較高的堿解氮、速效磷、速效鉀、全氮、全鉀及有機質，養分供應充足，能夠較長時間地緩慢釋放養分。T5處理椰糠體積占比一半，其表現也良好。endprint

葉綠素是吸收光能的主要色素，也是進行光合作用的主要載體。葉片SPAD值與葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量間均存在極顯著正相關關系，采用SPAD 葉綠素儀可以快速、無損地測定葉綠素的相對含量，操作簡便[26]。葉片SPAD 值與葉綠素含量成正比，而葉片葉綠素含量又與氮含量密切相關，通常 SPAD 值被用來衡量葉片氮含量的高低[25-27]。結合試驗分析，幼苗移栽40 d時，T5處理冠層葉片SPAD值最高而T3處理的老葉片SPAD值最高，T3處理的植株葉片數量及葉片SPAD 值均高于其他處理，說明T3處理的植株的葉片中葉綠素含量較高，結合冠層葉片由新至老的完整變化過程動態SPAD值變化來看，T3處理的SPAD值隨著栽培天數的增加而逐漸上升，變化較為穩定，這可能是由于T3基質較其他基質更利于杜鵑紅山茶對氮元素吸收，更好地促進植株葉綠素的合成，更有利于光合功能的提高。葉綠素從光中吸收能量，然后能量被用來將二氧化碳轉變為碳水化合物，為植物以后的新陳代謝提供充足的能量，更能促進植株的生長[28-29]。

栽培基質是植株生存的場所，也是給植株提供所需水分、溫度、營養等的介質，基質的理化性質是否適宜是無土栽培的基礎，直接影響作物的生長發育[30-31]。本研究結果表明，不同基質處理對杜鵑紅山茶幼苗的生長影響差異顯著，綜合來看以無土基質T3（V泥炭 ∶ V珍珠巖 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）作為基質效果最好，可以作為杜鵑紅山茶幼苗栽培的參考。無土栽培基質的選擇原則是適用性與經濟性原則[32]。對于是否還有更好的基質配方，能夠完全滿足基質中體積質量、孔隙度、pH值的最佳要求，或能在植株長勢良好的同時繼續降低栽培成本，還須進一步試驗。椰糠是椰子加工業的副產品，是可自然降解和可再生的環保資源，被認為是最好的泥炭替代品，具有良好的保水和通氣性能。我國海南的椰糠資源豐富，因此有必要研究椰糠與泥炭的加工工藝和處理方法，以充分利用資源，滿足我國無土栽培的發展需要[33]。今后的試驗中可以T3處理作為參考，在此基礎上進行重復試驗并進一步重點研究細化椰糠的配比及處理時間，以達到更為理想的栽培效果。

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