黃麗云 陳君 周煥起 劉立云 牛啟祥



摘要:研究3種不同原料配制的基質理化性質和對幼苗生長的影響,擬篩選出適合檳榔種苗生長的基質配方,為合理應用營養基質生產優質檳榔種苗提供理論依據。以紅壤土、椰糠和羊糞為原料配制6種育苗基質(CK:全部紅壤土;處理Ⅰ:紅壤土 ∶椰糠=7 ∶3;處理Ⅱ:紅壤土 ∶羊糞=9 ∶1;處理Ⅲ:紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=5 ∶4 ∶1;處理Ⅳ:紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=6 ∶3 ∶1;處理Ⅴ:紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=7 ∶2 ∶1),測定基質理化性質、植株動態生長狀況、葉片營養成分等指標,并采用統計軟件進行相關性分析。結果發現:(1)不同基質配比處理對植物生長量、地上部鮮干質量、葉片營養成分含量等方面影響顯著。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理均顯著提高了檳榔鮮質量、干質量。CK處理最差,Ⅰ、Ⅱ處理差異不顯著。(2)通過相關性分析發現,植株葉片中N、P、Mg含量呈極顯著正相關,N含量與Na含量呈顯著負相關,P含量與K含量呈顯著正相關,Ca含量與Na含量呈極顯著正相關;另外植株葉片N、Mg含量與基質中全氮、堿解氮、速效鉀、有機質具有顯著的協同相關性。總結以上結果得出,Ⅳ處理(紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=6 ∶3 ∶1)檳榔幼苗綜合表現最好,其次為Ⅲ處理(紅壤 土 ∶椰 糠 ∶羊糞=5 ∶4 ∶1)和Ⅴ處理(紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=7 ∶2 ∶1)。
關鍵詞:檳榔;育苗基質;苗期;營養生長
中圖分類號: S792.910.5文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2020)13-0163-05
收稿日期:2019-09-04
基金項目:海南省重大科技項目(編號:ZDKJ201817-3-1);檳榔產業技術創新團隊-檳榔優質種苗培育與繁育(編號:1630152017013);中央財政林業科技推廣示范資金(編號:2018-TG05);“一帶一路”熱帶項目資金(編號:BARTP-01)。
作者簡介:黃麗云(1980—),女,廣東潮陽人,碩士,副研究員,主要從事檳榔資源與育種方面的研究。E-mail:hyunl2003@126.com。檳榔是棕櫚科多年生木本經濟作物,主要用作藥材和咀嚼嗜好品。海南省是我國檳榔種植的主產區,種植面積及產量占我國大陸總種植面積及產量的95%以上。近些年,隨著市場需求量的擴增,檳榔價格不斷攀升,在海南地區的種植面積迅速擴大,已由2009年的6.58萬hm2擴大到2018年的15.58萬hm2。在大規模發展種植的關鍵時期,種苗作為產業發展的基礎在其中發揮重要作用,亦是檳榔園長期經濟效益的首要決定因素。檳榔生產期長達30~40年,選擇優質種苗是實現高效栽培的先決條件,而培育優質種苗的關鍵是育苗基質的選擇,育苗基質不僅直接影響幼苗的生長速度和質量,而且影響檳榔定植后的緩苗、開花結果以及鮮果產量。
目前基質作為育苗的基礎物質已被廣泛運用[1-5]。但海南地區檳榔種植戶由于科學管理意識淡薄,大多農戶隨意取“手邊土”裝袋育苗,雖取材方便,但極容易導致養分缺乏或失衡,影響種苗健康生長。另外苗期水肥管理不到位或完全不管的現象非常普遍。通過查閱文獻發現,僅邢惠瓊在關于《檳榔高產栽培技術》中提到營養土為表土 ∶紅壤土 ∶優質農家肥=1 ∶1 ∶1的表述[6]。此外,關于檳榔苗期育苗基質的篩選研究尚未見報道。為更好地生產高質量的檳榔種苗,本研究結合生產實際,擬設置純紅壤土、紅壤土+羊糞、紅壤土+椰糠、紅壤 土+ 羊糞+椰糠等的不同配比育苗基質,研究育苗基質的理化性質,結合幼苗生長狀況、生理指標、葉片營養成分等,探討育苗基質與植物生長的相關性,闡述不同育苗基質對幼苗生長的影響,以期為海南檳榔種苗優質培育提供理論和技術支撐。
1材料與方法
1.1試驗地點與材料
試驗地位于海南省文昌市文城鎮中國熱帶農業科學院椰子研究所,屬熱帶北緣沿海地帶,地理位置為110°47′14″E、19°33′12″N,海拔30 m,年均溫23.4~24.4 ℃,年平均日照時數1 953.8 h,年太陽輻射總能量為454.8~480.7 kJ/cm2。
供試材料為中國熱帶農業科學院椰子研究所培育的熱研1號[7],播種時間為2018年3月26日,當檳榔發芽至芽長約1.0 cm時,挑選均勻一致,長勢較好的種苗移栽至裝有不同育苗基質的營養袋內培養,育苗袋規格為長15.0 cm、寬8.5 cm,種果用咪鮮胺+啶蟲脒藥劑組合浸泡15~20 min后洗凈備用。
1.2試驗方法
1.2.1試驗設計試驗共設6個處理,CK:全部紅壤土;處理Ⅰ:紅壤土 ∶椰糠=7 ∶3;處理Ⅱ:紅壤土 ∶羊糞=9 ∶1;處理Ⅲ:紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=5 ∶4 ∶1;處理Ⅳ:紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=6 ∶3 ∶1;處理Ⅴ:紅壤 土 ∶椰 糠 ∶羊糞=7 ∶2 ∶1;上述原料比值為體積比,每個處理重復3次,每次重復30株。
1.2.2測定內容及方法基質理化性質:各試驗樣品混勻后用四分法保留1 kg左右,在實驗室風干,按照各分析項目的要求過篩備用。采用開氏消 煮- 半微量蒸餾法測定全氮含量;采用堿解擴散法測定堿解氮含量;采用鹽酸氟化銨提取鉬銻抗比色法測定速效磷含量;采用乙酸銨提取原子吸收分光光度法測定速效鉀含量;采用重鉻酸鉀低溫外熱法[8-9]測定有機質含量。
植物生長測量:分別于9月26日和12月26日進行植物生長指標測量。徑基使用游標卡尺測量根頸部2 cm處直徑;植株高度采用卷尺測量自種苗根頸基部到種苗最高點的垂直自然高度;統計葉片數目;采用稱質量法測定莖葉、根鮮質量和干質量。
植物生理指標:采用SPAD-502葉綠素儀測定葉綠素含量,每張葉片測定3點,取平均值。
植物養分測定:取植株第2~3張葉片去除葉脈,在105 ℃下殺青15 min,再置于80 ℃下烘干至恒質量待用;采用H2SO4-混合加速劑-蒸餾法測定全氮含量;采用釩鉬黃比色法測定全磷含量;采用火焰光度計法測定全鉀含量;采用原子吸收分光光度法測定鈣、鎂、鈉全量[8-9]。
1.3統計分析
數據分析采用SPSS軟件(SPSS Statistics 19.0)與Excel相結合進行。
2結果與分析
2.1不同育苗基質的理化性質
檳榔種苗育苗基質的理化性質見表1,除了速效鉀含量Ⅰ處理略高于CK外,其他養分含量Ⅰ處理均低于CK,說明Ⅰ處理整體養分狀況較為缺乏。Ⅱ~Ⅴ處理在全氮、速效鉀、有機質含量方面均顯著高于CK,特別是速效鉀含量,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理分別比CK高出11.3、17.8、21.8、23.6倍。Ⅳ、Ⅴ處理全氮、堿解氮、速效鉀、有機質含量均顯著高于其他組別。Ⅳ處理速效磷含量和有機質含量分別顯著高于Ⅴ處理62.60%和46.79%。
2.2不同育苗基質對幼苗生長及其生物量的影響
圖1為不同育苗基質處理對檳榔幼苗葉片、苗高、徑基、鮮質量、干質量等的影響,測量統計檳榔苗出圃前2個時期(9月26日和12月26日)的數據。生長至9月26日時,葉片數基本為3~4張,Ⅰ處理葉片數較少,其他處理在3.10~3.35張葉片之間,相互之間差異不顯著;生長至12月26日時,CK和Ⅰ處理葉片數相對其他處理稍低,且與Ⅲ處理差異顯著,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理之間差異不顯著。9月26日時幼苗苗高在36.75~41.89 cm之間,處理間差異不顯著;隨著培育時間的增加,至12月26日時各處理間表現有所差異,CK和Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ處理差異不顯著,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理差異不顯著,但CK和Ⅰ處理與Ⅲ、Ⅳ處理之間差異顯著。在徑基方面,發育至9月26日時,6個基質處理間無顯著差異,徑基范圍為1.00~1.08 cm;發育至12月26日時,處理間仍無顯著差異,徑基在1.13~1.32 cm之間,比9月26日時增加了13%~22%。
幼苗發育至9月26日時,檳榔地上部鮮質量CK與Ⅰ處理較低,分別為12.62 g和12.90 g,且兩者差異不顯著;其他4組處理地上部鮮質量范圍為15.88~17.18 g,處理間差異不顯著,但與CK、I處理差異顯著。待發育至12月26日時,6個處理間差異顯著,地上部鮮質量大小順序為CK<Ⅰ<Ⅲ<Ⅴ<Ⅱ<Ⅳ。9月26日時,檳榔地上部干質量CK、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ處理差異不顯著,為2.83~3.45 g,Ⅴ處理最大,達3.9 g,但與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ處理無顯著差異。在幼苗發育至12月26日時,各處理地上部干質量差異程度較9月26日時高,CK和Ⅰ處理地上部干質量較低且差異不顯著,與其他組別差異顯著,其中Ⅳ組處理地上部干質量最大,為7.87 g,與其他組別差異顯著。由此可見, 檳榔幼苗Ⅳ處理生物量最高,綜合表現較好。
從圖1可見,幼苗發育至9月26日時葉片SPAD均值為45.51,較發育至12月26日時SPAD均值(44.20)高出2.96%。9月26日時CK的葉片SPAD值較低,為37.98,顯著低于其他5組處理。12月26日時,SPAD值較低的為CK和Ⅰ處理,分別為35.10和43.50,兩者差異不顯著,與其他處理差異顯著,2個時期葉片SPAD值最高的均為Ⅳ組處理。
2.3不同育苗基質對幼苗葉片營養元素的影響
由表2可見,不同育苗基質培育的幼苗葉片營養元素含量不同,其中Ⅱ處理P、K、Ca、Mg、Na含量均為最低,分別比CK低24.0%、22.6%、44.1%、10.5%、57.1%。營養元素總體含量比較高的為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理,N元素含量表現為Ⅴ﹥Ⅲ﹥Ⅳ,P元素含量表現為Ⅲ=Ⅳ﹥Ⅴ,K元素含量表現為Ⅳ﹥Ⅲ﹥Ⅴ,Ca元素含量表現為Ⅴ﹥Ⅲ﹥Ⅳ,Mg元素含量表現為Ⅳ﹥Ⅲ﹥Ⅴ,Na元素含量表現為Ⅴ=Ⅳ﹥Ⅲ,其中Ⅲ處理和Ⅳ處理N、P元素含量差異不顯著,Ⅳ處理和Ⅴ處理的Na含量一致。
2.4葉片營養元素與基質養分含量的相關性
由表3可見,葉片N含量與基質中全氮、堿解氮、速效鉀、有機質含量極顯著正相關,葉片Mg含量與基質中全氮、堿解氮、速效鉀、有機質含量呈顯著或極顯著正相關,說明基質中這4種營養成分的供給對植株葉片N、Mg的吸收有顯著同步促進作用。葉片中P含量與堿解氮、速效鉀含量呈顯著或極顯著正相關。另外,植株葉片中N、P、Mg含量之間表現為極顯著正相關,P含量與K含量顯著正相關,Ca含量與Na含量之間為極顯著正相關,N含量與Na含量之間表現為顯著負相關。
3討論與結論
育苗基質是種苗培育的物質基礎,適宜的培養基質對植物營養吸收、透氣和保水等起到重要促進作用[10]。椰糠是海南當地常用的育苗材料,具有良好的透氣性、保水保肥性和緩慢的自然分解率[11]。武捷等在酸柚苗的培養基質中首次嘗試添加一定比例的椰糠,效果較為理想;羊糞所含的養分較為豐富,既有容易分解可被吸收利用的有效養分,又有不易分解的遲效養分,肥效快慢結合有利于種苗的持續養分供應[1]。
本研究測定6種育苗基質中全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質含量,其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理是紅壤土與椰糠、羊糞的不同配比組合,顯著差異分析結果表明,Ⅳ、Ⅴ處理全氮、堿解氮、速效鉀、有機質含量均高于其他組別,且差異顯著。有機質含量是反映土壤肥力的重要指標,有機質可顯著改善土壤結構,促進團粒結構的形成,從而增加土壤的疏松性,改善土壤的通氣性和透水性。本研究中,Ⅳ處理有機質含量最高,可為檳榔種苗的生長提供較好的養分供應和基質微環境。
容器育苗中常用株高、莖粗和葉面積等指標作為健壯商品苗的評價指標[12-13]。本研究測定了檳榔種苗生長至9月26日和12月26日時的生長狀況,分析不同育苗基質對種苗生長的影響,結果表明,葉片數和徑基整體差異不大,原因為1年內檳榔幼苗按正常發育規律葉片數不超過5張,另外檳榔苗期徑基生長較慢,主要集中在植株高度生長上,該結論與《檳榔》專著論述一致[14]。葉綠素是植物進行光合作用的重要色素,其含量是反映植物營養狀況與光合能力的重要生理指標[15-16],SPAD值是衡量葉綠素相對含量的參數[17]。本研究中在2個不同時期僅CK的SPAD值較低,與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理之間的差異達顯著水平,說明CK葉片光合能力較弱,這與土壤性質和養分供給有密切關系。在苗高和植株地上部分鮮、干質量方面,不同育苗基質對種苗的生長存在顯著差異,生長至12月26日時苗高Ⅲ、Ⅳ處理顯著高于CK和Ⅰ處理;地上部鮮、干質量Ⅳ處理顯著大于其他處理,這可能是由于Ⅳ處理基質具有較好的通氣保水性,養分含量較高,可為種苗提供充足的營養及較好的生長條件。而CK和Ⅰ處理整體生長不佳,說明不添加椰糠或羊糞的培養基質理化性質相對較差,不利于種苗的生長。
對植株葉片營養成分進行相關性分析發現,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處理營養元素總體含量比較高,植株葉片中N、P、Mg含量呈極顯著正相關,P含量與K含量呈顯著正相關,Ca含量與Na含量呈極顯著正相關,說明葉片N、P、Mg、K對養分的吸收有協同作用,另外研究中發現,N含量與Na含量之間表現為顯著負相關,可能是由于植株在養分吸收過程中N與Na之間存在拮抗關系,可能與基質中的氧化還原狀況、pH值和微生物環境有關,有待深入研究。幼苗中營養的供給主要來源于基質,各元素間會存在著相互協同或拮抗作用[18-19]。結合葉片營養成分與土壤養分進行相關分析發現,葉片N含量與基質中全氮、堿解氮、速效鉀、有機質含量呈極顯著正相關,葉片Mg含量與基質中全氮、堿解氮、速效鉀、有機質含量呈顯著或極顯著正相關,這與楊艷等的研究結果[20]類似。另外研究發現,幼苗葉片N、Mg元素對基質中全氮、堿解氮、速效鉀、有機質營養成分具有顯著的協同相關性。
本研究通過研究基質理化性質、植株表觀生長、植株內部營養三者之間的相互關系,結合統計分析,總結得出紅壤土 ∶椰糠 ∶羊糞=6 ∶3 ∶1配比的育苗基質最適合檳榔種苗培育,可在海南檳榔種苗繁育中大面積推廣,結果可為檳榔優質種苗繁育提供技術支撐和理論依據。
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