不同比例牛糞基質對角堇生長的影響

羅杰 方磊 王笑

【摘要】為了研究不同比例牛糞基質栽培角堇和對其生長的影響，測定了角堇的株高、冠幅、花朵數、花期、結果數、鮮重、干重等形態指標;研究了角堇的葉綠素含量、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、根系活力等生理指標，分析不同比例基質對角堇生長狀況的影響。結果表明：不同比例牛糞基質對角堇形態指標、生理指標等都有不同的影響。其中牛糞：椰糠：田園土（3：2：5）混合基質，最有利于角堇的生長。

【關鍵詞】角堇;基質;比例;指標

引言 角堇（Viola cornuta L.）是堇菜科堇菜屬多年草本生植物。株高10-30公分，冠幅20-30公分。根狀莖，分支能力強。葉互生，卵形或披針形，有鋸齒或分裂有葉柄;花兩性，兩側對生，花瓣，花梗腋生，花的顏色豐富，花瓣有紅、黃、藍、紫、白等顏色。果實為蒴果，呈橢圓形。角堇植株小，花朵緊密，易栽植，開花時間早，花期較長，花色種類繁多，可進行大面積栽植于庭院、校區、園林等景觀之中，是一種獨特而優美的景色。

隨著科技社會的進步，養牛不再是小農經濟的表現形式，養牛與科技相結合，發展迅速，但糞便的處理已成為一大難題。據相關資料得知，在一些地方，養牛所產生的糞便對環境的污染已超過了工業污染的總量，一頭黃牛一年所產生的糞便在5至6噸之間，一頭奶牛也高達7噸以上。

牛糞也是重要的環境污染源之一，對牛糞進行處理達到經濟效益和生態效益最大化，也是對自然的尊重。在栽植角堇時，可以采用不同的基質配比，進過多次試驗比較得出哪種比例的基質對角堇的生長有更大的作用。

牛糞、椰糠及田園土都可以作為栽培角堇的基質，本次試驗研究的是通過對牛糞、椰糠與田園土的不同配比來研究對角堇生長的影響，本次試驗中，三種基質采用不同的比例來栽培角堇，測得角堇的形態指標與生理指標，通過這些數據，得知栽培角堇基質的最佳比例，為牛糞在園林栽培中的配比提供參考。

1.材料和方法

1.1試驗地概況與試驗時間

試驗地點為青島市枯桃花卉基地。試驗時間為2021年3月到2021年6月底完成，各項生理指標數據測定在青島農業大學生化實驗室測定完成。

1.2試驗材料

試驗所需的角堇是由上海源怡種苗有限公司提供，品種為‘小錢幣’。采用的是穴盤育苗，72孔，移栽時采用18cm×20cm的塑料花盆，每盆用不同比例的基質1公斤。選用長勢良好，株高大體一致，外形飽滿，每盆栽一株利于后期試驗數據的記錄與處理。本次試驗所用椰糠、牛糞、田園土都是由安徽科技學院種植園提供，牛糞與椰糠使用前將其粉碎，田園土則經過篩子細選后再使用，按照試驗要求對基質進行消毒處理。

1.3試驗的設計

栽培基質采用牛糞、椰糠、田園土為材料，按照不同比例配置5個處理組，每個處理各6盆，具體配置處理見表1：

1.5數據的處理和分析與不同比例基質PH值測定

在五個處理組中，在進行形態指標與生理指標測定時每組任意選取三盆，每次試驗重復三次，最后取平均值。根據試驗公式對數據進行處理，進而得到角堇各項生理指標。之后用Excel對數據統計處理。

PH計測定，在五個處理組中每組取3盆，采取土樣，稱取完成后分別倒入燒杯中，再以2：1的水土比例，用量筒量取蒸餾水，倒入樣本燒杯中，用玻璃棒攪拌1分鐘左右（順時針），然后靜置半小時[4]。最后用PH儀器測量樣本，記錄數據，求三次平均值，以減小誤差。

1.6 角堇形態指標的測定

2021年3月到5月初之間，在角堇生長初期階段，測得角堇的株高，測定株高時采用直尺法從植株底部到頂部測得數據并記錄;冠幅的測量采用的是直尺法測量植株整體最寬的部位，記錄數據;花柄、花徑、花朵數、花期、結果數的測量是采用標記法測得，花柄、花徑的測量在五個處理組中每組選取3盆長勢相近的植株，再用細線標記出花苞期的花柄，測得花柄長度及花徑并記錄;在已標記好的植株上面用統計法統計植株的花朵數、花期、結果數;以上試驗數據結果都取三次平均值，減小誤差。試驗結束后選取不同比例基質的植株葉片，將其及時送到實驗室，清水洗凈后用吸水紙吸干葉片表面殘留的水珠，并用電子秤測得其鮮重且記錄下來。之后再用烘干機調好時間后，將葉片置于托盤中放入烘干箱烘干，24小時后測得其干重。為了使實驗數據有說服力，每組試驗重復三次，之后再求平均值。

1.7生理指標的測定

試驗階段是采用分光光度法，測得其吸光度，根據公式得到角堇的葉綠素含量。采用水浴及分光光度計測得植株在520nm波長下的吸光度，繪制標準曲線，求得回歸直線。并用3%的磺基水楊酸提取出植物體內的游離氨基酸，最后用公式算得脯氨酸含量。 可溶性糖采用蒽酮比色法測得角堇葉片中可溶性糖的含量。 丙二醛采用離心比色法測得吸光度，再根據公式算得葉片中的丙二醛含量。將植株根系清洗干凈稱取重量后，加入磷酸緩沖液放入37攝氏度恒溫箱中4小時，取出后加入95%乙醇，比色后測得其根系活力。在生理指標測定過程中，五組中各選三盆進行試驗，記錄數據后再求平均值，減小試驗誤差。

1.8綜合評價和分析

試驗對角堇的形態指標及生理指標進行了綜合評價與分析。用下面的公式計算適合角堇生長的基質比例。

如果角堇的某項指標與角堇的生長狀況成正相關，可通過隸屬函數計算，方法如下：Q（n）=（Q-Qmin）/（Qmax-Qmin）

反之如果角堇的某項目指標和其生長狀況成負相關，可利用下面方法計算：

Q（n）=1-（Q-Qmin）/（Qmax-Qmin）

上述數據中，角堇的某項指標的隸屬函數值以Q（n）表示，Q是在某一 比例基質下某一項指標的測定值，Qmax表示該測量指標的最大值，Qmin表示該測量指標的最小值。

各處理的角堇植株各項指標的隸屬函數值都加起來后計算它們的平均值，最后得出的結果是角堇植株的綜合評價值。

2.結果與分析

2.1不同比例基質pH值

土壤的PH值就是指土壤的酸堿度，每種植株都有各自適宜的PH值[5]。五個處理組中，T1處理組PH值最小，酸性土壤，T2、T3、T4三組相差不大，T5處理組PH值最大，土壤呈堿性。圖中酸堿性強弱可表現為T1>T2>T3>T4>T5，角堇適宜的土壤PH值為偏酸性土壤，T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）PH值為弱酸性，符合角堇生長土壤要求。

2.2不同比例基質角堇的生長勢

由上圖可以看出，不同比例基質對角堇的生長勢影響不同，處理組T1至T4的長勢明顯是越來越好，而處理組T5長勢不如T4，表明角堇的長勢從處理組T4開始出現下降趨勢。

2.3不同比例基質對角堇形態指標的影響

植物的生長狀況最直接的表現就是其形態指標，因此根據植株的外部形態可以反映出植物生長的狀況。

2.3.1不同比例基質對角堇株高的影響

表2的數據是截取5月初的數據，這時角堇長勢良好，有利于試驗的進行。在試驗過程中，植株的株高是從角堇根莖部測量到主莖頂部的距離，通過各植株株高的對比來分析不同基質對角堇的影響。由表2可知，其中以處理組T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的株高最高，其生長高度明顯大于其他四組處理組。根據對角堇株高的測量可以分析出基質（牛糞：椰糠：田園土）比例為3：2：5更適宜角堇生長。因此得出以下結果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.3.2不同比例基質對角堇冠幅的影響

冠幅是衡量植物長勢的參考標準之一。由表2可知，這五組處理組中，處理組T4與T3的冠幅差別不大，以處理組T1的平均冠幅最小。由此可以得到以下結果：T3>T4>T2>T5>T1。

2.3.3不同比例基質對角堇花的影響

不同比例的基質對于角堇的花瓣直徑，花朵數，花期方面有極大影響，且反應了花的品質。本次試驗中，通過標記法在每組中選取三盆長勢相同植株，然后用細繩標記花瓣，記錄花瓣的生長變化，角堇的花徑變化趨勢與其生長趨勢呈正相關的關系，通過花徑這一形態指標來分析不同基質對于角堇生長的影響。由表2可以得知，花徑以處理組T4最大，T1最小;結果數以處理組T4最多，T1平均結果數最少;花期處理組T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）明顯大于其他四組，處理組T3次之。綜合上述數據，整理可得知以下結果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.3.4不同比例基質對角堇結果數的影響

由表2可知，不同基質對于角堇結果數影響不同，其中以處理組T4（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）生長最為明顯。可以看到，除處理組T5外，牛糞比例越大，對角堇的結果數影響越大，整體呈現上升趨勢。綜合對角堇花徑測量的數據可以分析出處理組T4較適合角堇的生長。因此得出以下結果：T4>T3>T2>T5>T1。

2.4不同比例基質對角堇生理指標的影響

2.4.1不同比例基質對角堇葉綠素含量的影響

植物的葉是植物與周圍環境進行氣體交換最活躍的部分，而葉片中的葉綠素是植物進行光合作用的必要因素，葉綠素含量的多少會影響光合速率的快慢，從而會影響植物的形態及生理指標。因此，可以通過植株葉片中的葉綠素含量來分析植株生長的快慢。

由圖2可知，各個比例基質下栽培的處理組葉綠素含量不同，其中以處理組T4葉綠素含量最高，T3次之，葉綠素前四組含量總體呈現上升趨勢，表明牛糞比例越大，對角堇生長的影響越大，第五組出現下降趨勢，表明牛糞比例過大，的葉綠素含量也有影響。從優到劣排序為T4>T3>T2>T5>T1。后四組葉綠素含量差別不大，處理組T1葉綠素含量明顯偏低。

2.4.2不同比例基質對角堇脯氨酸含量的影響

當植物處于逆境條件下時，其體內脯氨酸的含量會明顯增加。植物體內脯氨酸的含量一定程度上與植物的抗逆性相關，而抗旱性比較強的植物往往脯氨酸含量更多，因此，角堇抗旱性的生理指標可以通過測定角堇的脯氨酸含量得知。另外，由于脯氨酸親水性強，在低溫環境下，植物體內脯氨酸含量的增加，可相應地提高植株的抗寒性，因此，脯氨酸可以作為植物生長的抗寒性和抗旱性生理指標[7]。

由圖3可知，不同比例基質下栽培的角堇脯氨酸含量不同。處理組T1含量最高，T5含量最低，處理組T3與T4相差不大，排列的順序為T1>T4>T3>T2>T5，植株體內的脯氨酸含量與其生長狀況是有關的，T2、T3、T4三個處理組中脯氨酸含量差別不大，說明植株適應此環境，而處理組T1含量明顯最高，說明角堇處于逆環境下，表明牛糞比例過大可能會影響植物生長，因此得出以下結果：處理組T4、T3更適合角堇的生長。

2.4.3不同比例基質對角堇可溶性糖含量的影響

糖是植物主要代謝產物之一，植物體內包含多種糖類，且含量豐富。糖在植物體內扮演重要的角色，作為新陳代謝的中間產物來調節植物生長發育，形成多個生理過程[8]。

圖4可以看出，處理組T2與T3相差不明顯，前四組可溶性糖含量呈上升趨勢，從優到劣排列順序為T4>T3>T2>T5>T1，T4處理組糖含量最高，T3次之，表明這兩個處理組基質栽培的角堇新陳代謝快，對角堇生長有較大幫助。T1最少，表明新陳代謝慢，長勢比其他處理組差，與其呈現的形態指標與生理指標成正比。

所以得出以下結果：T4處理組的基質適宜角堇生長發育。

2.4.4不同比例基質對角堇丙二醛含量的影響

丙二醛是植物在生長過程中，受衰老或逆境條件影響，膜脂過氧化，具有高度的細胞毒性，能反映氧自由基的積累和丙二醛含量的變化，也能反映植物細胞的損傷程度。丙二醛含量越高，植物在遭受逆境環境時抗性越差。因此，丙二醛的含量與角堇生長狀況成反比，含量越低，角堇的生長狀況越好。

2.4.5不同比例基質對角堇根系活力的影響

根系對于植物來說是從地下吸收水分的主要器官，根系生長的優劣直接影響植株的地上部分，并通過其表現出來。澆水時，植株會通過根系吸收水分并且將其供給到植株的各部分，當土壤水分減少時，植物會減少葉片的蒸騰作用，來維持植株的生存[10]。所以植株的根系發育狀況與其生長狀況成正比，根系越發達，植物的形態與生理指標越好。

2.5綜合評價

2.5.1角堇部分形態指標綜合評價

通過對角堇部分形態指標分析所得出的數據進行隸屬函數和加權排名，得出綜合性評價，見如下表3和表4。

由表3可知，各形態指標都對角堇的生長都有影響，不同比例的基質栽培的角堇的形態指標綜合評價排序為：T4>T3>T2>T5>T1。所以按形態指標來排序適宜角堇生長的優劣順序為：T4>T3>T2>T5>T1。其中以處理組T4的基質比例最適宜角堇生長，T1最不適合角堇的生長發育。

2.5.2角堇部分生理指標綜合評價

通過對角堇部分生理指標分析所得出的數據進行隸屬函數和加權排名，得出綜合性評價，見如下表4和表5：

由表5可以得知，處理組綜合評價排名為：T4>T3>T2>T5>T1，試驗數據表明，從生理指標上來看，處理組T4的基質比例對角堇的生長發育起更明顯的促進作用，生理指標明顯高于其余三組處理組，可以得出，通過配制不同比例的基質來實現角堇的生理指標全面發展。綜合上述數據分析可以得出對角堇生長狀況由優到差的順序為T4>T3>T2>T5>T1。

3.結論與討論

3.1結論

3.1.1不同比例基質PH值

適宜角堇生長的土壤酸堿度為偏酸性土壤，由圖1可知，處理組T4的PH值屬于中性偏酸，適宜角堇生長，T5處理組PH值偏堿性，不適宜角堇生長。這五個處理組PH值整體趨勢由酸性到堿性，表明不同比例的基質酸堿度不同，對角堇的生長狀況影響不同，其中以T4處理組（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的基質更為適宜角堇的生長。

3.1.2不同比例基質角堇形態指標

不同比例基質對于角堇的形態指標影響不同，牛糞所占栽培基質比例不同，則植株的形態指標也就不同。由表3可以得知，處理組T4的綜合形態指標評價明顯高于其他四組，T1的綜合形態指標評價最低，表明，以T4處理組為栽培基質適宜角堇的生長，以T1為栽培基質不適宜角堇的生長。

3.1.3不同比例基質角堇生理指標

角堇的生長狀況也可以通過其生理指標表現出來，而不同比例基質又對植株生理指標有不用的影響。從表4可以看出，處理組T4綜合生理指標明顯高于其他四組，又以T1處理組綜合評價最低。表明T4的栽培比例基質對角堇生長的作用更大，T1組的栽培比例基質不適宜角堇生長。基質中加入不同比例的牛糞對于角堇的生長具有不同的影響。

3.1.4不同比例基質角堇生長情況

根據上述形態指標與生理指標綜合評價可分析出角堇在栽培中加入不同比例的牛糞對其生長有不同的影響，且有明顯的差異。處理組T4與T3這兩組的比例都適合角堇的生長，但綜合分析中，T4組（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的比例最適宜角堇的生長。以處理組T1（牛糞：椰糠：田園土=3：2：5）的比例基質對角堇的生長影響最差，不適宜角堇的生長。

3.2討論

角堇土壤PH值測定。試驗結果表明偏酸性土壤適宜角堇的生長，牛糞呈堿性，隨著牛糞加入的比例逐漸增加，基質會由酸性逐漸偏向堿性，最終將試驗與理論相結合，證實了土壤的酸堿度對角堇生長是有一定影響的。角堇的形態指標測定。測定角堇的株高、冠幅、花徑等形態指標是，由于角堇開花快，生長迅速，需要高頻率的去測定各項形態指標，再去求得平均值，減小誤差。智能溫室的室溫對角堇生長也有影響，不過我們這次沒有去仔細研究，然后對植株的病蟲害方面也沒有進行預防，這方面以后可以進行深入研究。角堇生理指標測定。因為第一次進行理化試驗，對藥品的認知及用量方面可能不太精確，對試驗有一些影響，但后期的理化試驗逐漸熟練，試驗結果也更加準確。

本次試驗主要研究的是不同比例牛糞基質對角堇生長的影響，通過此試驗，可以對牛糞基質的配比及角堇的栽培方面有了更深一步的認識。

參考文獻：

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