阮志平 陳鐘昱 林穎 吳家亮 王芬芬



摘要 [目的]探究不同基質配比對鋸箬棕幼苗生長的影響。[方法]以鋸箬棕幼苗為試驗材料,利用21種不同基質進行育苗,對鋸箬棕的生長發育狀況及各項指標(SPAD、葉片數、株高、葉長、葉寬)進行比較分析,篩選出適合鋸箬棕育苗的基質組合。[結果]不同基質配方對鋸箬棕幼苗除葉片數以外的指標的影響均達到顯著水平(P<0.05)。基質13(園土∶河沙=1∶3)時,SPAD均值最大。同一葉片不同部位的葉綠素SPAD值有明顯差異。基質9(園土∶蛭石=1∶3)時,葉片平均數最多。基質14(椰糠∶河沙=3∶1)時,株高平均值最高。[結論]經過SPSS主成分分析綜合得分可知,基質14配比(椰糠∶河沙=3∶1)得分最高,為綜合各項指標篩選出的最優基質配比。
關鍵詞 基質;鋸箬棕;生長
中圖分類號 S723? 文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2024)06-0114-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.025
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Effect of 21 Kinds of Substrate on the Growth of Serenoa repens Seedlings
RUAN Zhi-ping,CHEN Zhong-yu, LIN Ying et al
(Xiamen Botanical Garden, Xiamen, Fujian 361003)
Abstract [Objective]In order to explore the effects of different substrate ratios on the growth of the seedlings of? S. repens.[Method]21 different kinds of mixed substrate was applied as the substrate for the seedlings of the S. repens. The substrate suitable for the seedling of the S. repens was screened by measuring the growth indexes(SPAD, plant height, leave length, leave width, number of leaves)of the seedling of the S. repens.[Ressult]The results showed that, apart from the number of leaves, the effect of different substrates on growth indexes reached a significant level(P<0.05).The substrate of No.13(soil∶sand=1∶3) had the best growth on the SPAD of the seedlings. There were obvious differences of SPAD values among the different part of the same leaves . The substrate of No.9(soil∶vermiculite=1∶3) had the best growth on the number of leaves. The substrate of No.14(coconut coir∶sand=3∶1) had the best growth on plant height.[Conclusion]According to the comprehensive score obtained by principal component analysis, No.14(coconut coir∶sand=3∶1) had the highest score, which was the best substrate ratio for the growth of the S. repens selected by comprehensive indicators in this study.
Key words Substrate;Serenoa repens;Growth
鋸箬棕(Sereno repens [W.Bartram] Small)又稱藍棕、鋸葉棕,是生長在美國東南部的一種棕櫚科珍貴藥用植物,其分布從南卡羅來納州至密西西比州南部和路易斯安那州,直至佛羅里達州和墨西哥灣的熱帶和亞熱帶濱海沙土平原[1]。鋸箬棕果實提取物具有抗菌消炎、祛痰平喘、鎮驚、解痙及調節內分泌和抗腫瘤之功效[2]。作為對前列腺增生及泌尿系統疾病有優良治療作用的植物藥,鋸箬棕果實提取物軟膠囊早在2010年作為進口藥進入我國市場,已被多省市列入乙類醫保目錄,在我國有一定的臨床應用基礎。鋸箬棕具有廣闊的市場前景及經濟價值[3]。
葉片葉綠素含量的高低,直接反映植物的營養狀態和生長狀態,是制訂植物養護管理的重要依據。通過取樣試驗分析測定葉綠素含量是準確的方法,但該方法需要進行破壞性取樣,樣本量需求大且成本較高,還具有一定的滯后性,故而在實際生產中受到一定限制[4]。SPAD葉綠素計通過定量描述葉片的綠色度,可以在活體上快速得到葉片葉綠素的相對含量。大量研究表明,葉片SPAD值和葉綠素含量之間存在顯著的相關性[5]。通過這種無損快速的測定方法,可以實現對目標植物葉綠素的實地測定,并且可以進行長期監測,從而更好地了解目標植物對環境干擾的生態適應性。
育苗基質對幼苗的生長及生產有著極其重要的影響。傳統的育苗基質大多以當地土壤作為基質,部分基質易板結,影響幼苗生長發育,重量大,成本高,難以滿足市場的需求[6]。因此,研究不同配比輕基質育苗效果在實際生產中具有重要意義。
目前有關鋸箬棕苗期栽培基質的研究較少,育苗基質配比的研究缺乏科學和系統性。筆者以鋸箬棕幼苗為研究對象,利用不同基質及配比育苗,對鋸箬棕的生長發育狀況及各項指標進行比較分析,旨在探索鋸箬棕苗期最佳栽培基質配比,提高鋸箬棕的育苗質量,為培育優質苗提供理論基礎和實踐指導,并為其相關研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
鋸箬棕幼苗于2020年8月下旬播種,2022年5月上盆于廈門市園林植物園棕櫚資源圃,生長狀況良好且一致,棚內溫度28~32 ℃,濕度50%~70%。
廈門屬于亞熱帶季風氣候,溫和多雨,年氣溫在21 ℃左右,冬無嚴寒,夏無酷暑。年降雨量在1 200 mm左右,每年5—8月雨量最多,風力一般3~4級,常向主導風力為東北風。基本基質有園土、蛭石、河沙、椰糠。
1.2 試驗設計
試驗設21種不同的基質種植鋸箬棕幼苗。每處理10株苗,重復3次。1~21號基質配比分別為園土、蛭石、河沙、椰糠、園土∶椰糠=3∶1、園土∶椰糠=2∶2、園土∶椰糠=1∶3、園土∶蛭石=2∶2、園土∶蛭石=1∶3、園土∶蛭石=3∶1、園土∶河沙=3∶1、園土∶河沙=2∶2、園土∶河沙=1∶3、椰糠∶河沙=3∶1、椰糠∶河沙=2∶2、椰糠∶河沙=1∶3、蛭石∶河沙=3∶1、蛭石∶河沙=2∶2、蛭石∶河沙=1∶3、椰糠∶蛭石∶河沙=1∶1∶1、椰糠∶蛭石∶園土=1∶1∶1。
1.3 試驗方法
1.3.1 不同基質處理鋸箬棕幼苗期葉綠素含量。
2022年8月下旬使用Ya-xin 1260葉綠素儀,分別測定鋸箬棕葉片葉基、葉中、葉尖的葉綠素含量,記錄SPAD值,取平均值。
1.3.2 不同基質處理鋸箬棕幼苗期葉綠素SPAD值空間特征。
2022年8月下旬使用Ya-xin 1260葉綠素儀,分別測定鋸箬棕葉片葉基、葉中、葉尖的葉綠素含量,分別記錄SPAD值,分別取平均值。
1.3.3 不同基質處理鋸箬棕幼苗期葉片數。
目測計數并記錄。
1.3.4 不同基質處理鋸箬棕幼苗期株高。利用直尺測量鋸箬棕株高并記錄。
1.3.5 不同基質處理鋸箬棕幼苗期葉長及葉寬。利用直尺測量鋸箬棕葉長及葉寬并記錄。
1.4 數據統計 采用Microsoft Excel 2016、SPSS 26.0進行數據整理及作圖,用單因素方差分析(0ne-way ANOVA)、Duncan法對數據進行顯著性檢驗分析。
2 結果與分析
2.1 不同基質對鋸箬棕幼苗期葉綠素含量的影響
由表1可知,基質13(園土∶河沙=1∶3),SPAD值最高,基質18(蛭石∶河沙=2∶2)SPAD值最低,葉綠素含量最低。不同基質種類對葉片SPAD值影響的降序排列依次為No.13>No.14>No.8>No.12>No.2>No.9>No.10>No.5>No.11>No.20>No.6>No.19>No.21>No.3> No.15>No.16>No.4>No.7>No.17>No.1>No.18。
2.2 不同基質對鋸箬棕幼苗期葉片葉綠素SPAD值空間特征的影響
由表2可知,不同基質處理鋸箬棕葉片SPAD值空間分布表現為葉中>葉尖>葉基。所得結果與鐘全林等[7]的研究結論不一致,具體原因有待研究。
2.3 不同基質對鋸箬棕幼苗期葉片數的影響 由表3可知,基質9(園土∶蛭石=1∶3),植株的葉片平均數最多,栽培基質7(園土∶椰糠=1∶3)葉片平均數最少。不同栽培基質對葉片數產生的影響按葉片數降序排列為No.9>No.8>No.12>No.3>No.1=No.5=No.13=No.14=No.15=No.16=No.20>No.2=No.6=No.10=No.17=No.19>No.18>No.4=No.11=No.21>No.7。
2.4 不同基質對鋸箬棕幼苗期株高的影響 表4顯示,基質14(椰糠∶河沙=3∶1)株高最高,基質12(園土∶河沙=2∶2)株高最低。不同栽培基質對株高產生的影響
按株高值降序排列為No.14>No.4>No.6>No.1>No.13>No.3>No.8>No.2>No.20>No.5>No.18>No.16>No.17>No.10=No.11=No.21>No.7>No.19>No.9=No.15>No.12。基質14的株高比基質12的株高大34%,可能是由于這種基質配比疏松多孔,具有較高的通氣性,水解性氮含量高,有利于促進根的生長,促進營養物質吸收,從而促進株高生長[8]。
2.5 不同基質對鋸箬棕幼苗期生長指標的影響
利用單因素方差分析(ANOVA)法進行差異顯著性分析,結果表明,不同基質對鋸箬棕的株高、葉長和葉寬都具有顯著性差異(P<0.05),而葉片數不具有顯著性差異(表5)。
2.6 基于主成分分析評價鋸箬棕的生長基質適應性
鋸箬棕幼苗對基質適應性是各生長指標綜合作用的結果,而不同生長指標具有一定相關性,并非獨立存在,為了對不同基質條件下生長指標進行更為合理的分析,以篩選最優基質配比,采用因子分析對其進行相關性及主成分分析。主成分分析可對各項指標的重疊信息進行有效剔除,進而對各生長指標進行更為客觀的評價,用以篩選最佳基質配比。運用SPSS進行因子分析提取主成分,獲取主成分得分,并通過權重計算進行主成分綜合評價,選擇最佳基質配比。
為對不同基質條件下各生長指標進行主成分評價,筆者采用因子分析對5種生長指標(SPAD、葉片數、株高、葉長、葉寬)進行主成分提取(表6),根據特征值大于1的原則,將5個生長指標轉換為2個獨立的主成分因子,2個主成分因子的貢獻率分別為46.067%、22.399%,累計貢獻率為68.466%,即2個主成分因子涵蓋了5個生長指標的大部分信息,表明這2個主成分能夠代表原有5個生長指標進行鋸箬棕基質適應性評價。
為了利用因子分析提取所得的2個主成分進行不同基質條件下鋸箬棕的適應性評價,筆者根據其相關成分系數及5個生長指標系數,通過因子分析方法獲得了2個主成分在不同基質處理條件下的因子得分值,通過公式F(Xi)=FAC(Xi)×λ(X),計算得出2個主成分得分值,并利用公式W(X)=P(X)P和公式Yi=[F(Xi)×W(X)],獲得了21種基質處理的主成分綜合評價值(表7)。結果顯示,綜合得分降序排列為No.14>No.8>No.13>No.2=No.9>No.20>No.6>No.5=No.12>No.3>No.1>No.4>No.19>No.10>No.16>No.15>No.17=No.21>No.11>No.18>No.7。可見,最佳培養基質為基質14(椰糠∶河沙=3∶1)。
3 結論與討論
鋸箬棕生長相對緩慢,但植株生長情況個體差異較大[9],鋸箬棕生長的影響因素有很多,包括溫度和氣候等[10],但關于基質對鋸箬棕生長影響的研究較少。該研究結果表明,采用多種基質種植鋸箬棕,比較鋸箬棕各項生長發育指標,探究不同栽培基質對鋸箬棕生長的影響。
育苗基質是植株生長發育的物質基礎,基質的營養成分、保水能力、孔隙度、透氣情況等決定著基質的優良度[11]。該研究結果表明,鋸箬棕幼苗在21種基質配比中的生長情況不同,說明基質對幼苗生長起著至關重要的作用。不同基質對于鋸箬棕幼苗期生長影響明顯,對21種基質栽培的苗木生長指標的分析比較顯示,除葉片數外對各項生長指標(株高、葉長、葉寬)有顯著性影響(P<0.05)。
植物葉片中的葉綠素是檢測環境和植物生長狀況的關鍵指標。當植物的葉片由于某種原因遭到損壞時,葉片葉綠素含量會發生變化[12],從而改變有機物的積累,影響植物的生長。因此,對葉綠素含量的測定和分析一直是植物生理研究的重點。通過對植物的葉綠素含量進行測定分析,既可以及時、準確地診斷植物生長的健康營養狀況,又可以分析植物的生態適應性。手持便攜式葉綠素計通過葉綠素相對含量SPAD值定量描述葉片的綠色度,可在自然無損狀況下快速確定植物葉片當前葉綠素的相對含量,并可進行連續追蹤測定。大量研究已表明,SPAD值與葉綠素含量存在顯著的相關性[13]。目前,葉綠素計已成功應用于水稻[14]、冬小麥[15]等相關研究中。該研究通過對不同基質處理下鋸箬棕葉片SPAD值測量,研究鋸箬棕葉片葉綠素SPAD值在栽培基質篩選上的應用及其空間分布特點。結果表明:以SPAD均值為標準,最佳栽培基質為基質13(園土∶河沙=1∶3)。
同一葉片不同部位的葉綠素SPAD值有明顯差異,其水平分布呈現的總體規律為SPAD值葉中>葉尖>葉基。為避免誤差的產生,對于完整葉片SPAD值的獲取,不能僅測定單一點,還應在葉脈兩側從葉基至葉尖進行多次隨機取點測定,然后取均值;對于面積較大的葉片,測定點數量應適當增加。
由于不同基質培育對鋸箬棕幼苗各部分生長的促進作用存在差異,對不同生理指標中的影響也不盡一致,綜合評價了不同育苗基質對苗木生長質量的影響,進而選擇最優基質配方,這也是工廠化機械化容器育苗待解決的問題。主成分分析顯示,基質14(椰糠∶河沙=3∶1)得分最高,用該基質培育的鋸箬棕幼苗的SPAD、株高位列所有基質中的前2位。因此,認為基質14(椰糠∶河沙=3∶1)最適宜鋸箬棕苗期的盆栽生長。
該研究發現,基質13(園土∶河沙=1∶3)的SPAD值最高,葉綠素含量最高,基質9(園土∶蛭石=1∶3)葉片平均數最多,基質14(椰糠∶河沙=3∶1),株高均值最高。經過主成分分析得出綜合得分,基質14(椰糠∶河沙=3∶1)得分最高,為該研究中綜合各項指標篩選出的最優基質配比。該研究結果為鋸箬棕苗期的盆栽保存提供了科學的基質配比,同時為鋸箬棕生產土壤的改良提供了參考。該研究僅探討了21種不同基質對鋸箬棕幼苗生長和葉綠素的影響,未研究其對鋸箬棕根系生長和植株生物量的影響,這有待有今后進一步研究。
參考文獻
[1] 尚秀華,謝耀堅,張沛健,等.5年生鋸葉棕生長情況調查分析[J].桉樹科技,2014,31(4):50-54.
[2] 王萍,馬子龍,劉立云.鋸葉棕的藥用價值及市場前景分析[J].中國熱帶農業,2007(3):41-42.
[3] 楊小喚,蔡卓亞,蔡雄,等.鋸葉棕果實提取物軟膠囊質量標準研究[J].中國新藥雜志,2015,24(24):2854-2864.
[4] 李剛華,薛利紅,尤娟,等.水稻氮素和葉綠素SPAD葉位分布特點及氮素診斷的葉位選擇[J].中國農業科學,2007,40(6):1127-1134.
[5] 王薇,宋廷宇,王艷,等.番茄葉片SPAD值與葉綠素含量的相關性分析[J].北方園藝,2013(23):12-15.
[6] 金莉,宿福園,李長林,等.不同葡萄盆栽基質的特性及其對植株生長的影響[J].西南農業學報,2019,32(9):2150-2156.
[7] 鐘全林,程棟梁,胡松竹,等.刨花楠和華東潤楠葉綠素含量分異特征及與凈光合速率的關系[J].應用生態學報,2009,20(2):271-276.
[8] 劉艷輝,郄久臣.國內外植物固體栽培基質述評[J].內蒙古農業科技,2009,37(1):73-74,96.
[9] 尚秀華,謝耀堅,張沛健,等.藥用植物鋸葉棕種子萌發條件初探[J].種子,2014,33(2):70-73.
[10] GALLO-MEAGHER M,GREEN J.Somatic embryogenesis and plant regeneration from immature embryos of saw palmetto, an important landscape and medicinal plant[J]. Plant cell, tissue and organ culture,2002,68(3):253-256.
[11] 胡蓉花,段史江,付宗仁,等.不同營養土配方對烤煙早生快發及產質量的影響[J].湖南農業科學,2015(8):29-32.
[12] 邢艷秋,黃超,陳世宏.SPAD葉綠素儀在評價樹木葉片光環境和健康水平上的應用初探[J].森林工程,2011,27(1):1-4.
[13] 王瑞,陳永忠,陳隆升,等.油茶葉片SPAD值與葉綠素含量的相關分析[J].中南林業科技大學學報,2013,33(2):77-80.
[14] 徐福榮,湯翠鳳,余藤瓊,等.利用葉綠素儀SPAD值篩選耐低氮水稻種質[J].分子植物育種,2005,3(5):695-700.
[15] 王春玲,申雙和,王潤元,等.半濕潤氣候區土壤水分對冬小麥葉綠素值的影響[J].干旱區資源與環境,2012,26(12):137-141.