游云飛
(福建省洋口國有林場,福建順昌353200)
近年來,隨著中國城市的建設和發(fā)展,保護環(huán)境工作越來越受到關注,尤其是環(huán)境的凈化和美化,而園林植物的種植與配置,已成為凈化美化城市不可或缺的組成部分[1],既能在城市的綠化造景方面發(fā)揮美化環(huán)境的功能,又能在生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮獨特的凈化作用。如今,在全國范圍內(nèi),建設生態(tài)園林城市已成為重中之重,而生態(tài)園林城市建設的基礎就是綠化。由于城市的綠化離不開園林植物的運用,這在無形之中就促進了園林植物行業(yè)的蓬勃發(fā)展,使得科學合理地進行園林植物的栽培與其養(yǎng)護管理顯得尤為關鍵[2-4]。不僅如此,園林植物所具有的觀賞價值、環(huán)保價值、經(jīng)濟價值、藥用價值等等,已經(jīng)涵蓋了人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妫瑘@林植物擁有的這些不盡相同的價值,都值得人們?nèi)パ芯?、開發(fā)和利用[5-7]。國內(nèi)已對竹柏(Podocarpus nagi)育苗技術有一定相關的研究,但竹柏苗木生長緩慢,其扦插苗容易偏冠,播種育苗時容易胚根被上胚芽頂出土的現(xiàn)象,因此竹柏育苗技術需要進一步熟化。隨著人民生活水平的不斷提高,追求優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境和健康的生活已成為人民大群的新需求,因此竹柏作為室內(nèi)空氣凈化及觀賞植物越來越受到到歡迎,市場的需求量劇增[8-9],因此加快研究竹柏播種育苗及幼苗生長規(guī)律,尤其是對加快竹柏播種育苗及幼苗培育成室內(nèi)觀賞用苗意義重大,市場巨大,經(jīng)濟效益顯著[10~13]。
本試驗以竹柏種子為對象,設置3 種不同基質,通過對竹柏種子出苗率苗高、地莖、葉綠素含量等生長、生理生化指標的持續(xù)觀測,研究其對竹柏幼苗的生長影響規(guī)律,探索竹柏幼苗生長的基質,為制定合理的育苗技術措施提供科學依據(jù),特別為竹柏播種育苗、培育室內(nèi)空氣凈化及觀賞用苗提供理論基礎和技術支撐。
本試驗地位于武夷山(27°33′~27°54′N,117°27′~117°51′E),屬中亞熱帶季風氣候,年均氣溫約13℃,年降水量在2368.4 mm,年均相對濕度78 ~84%,全年無霜期250 ~70 d。試驗地為武夷山市金竹柏農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司的竹柏育苗基地。
試驗所選用的竹柏種子均為武夷山竹柏園內(nèi)15 ~40a 生的健壯母樹,采種于2013年10月下旬至11月種子成熟以后進行,采種后對種子進行沙藏處理,并于當年3月份播種。
試驗所用基質設置3 種。基質I:田土,主要成分為紅壤,有機質含量10 ~15g/kg,富含鐵化合物和鋁化合物,風化程度深,質地較粘重,pH 為4.9;基質II:泥炭土、杉樹皮、半炭化谷殼、緩釋肥和土壤消毒劑配置而成;基質III:基質 I 和基質 II 按 1:1 混合均勻組成。
2014年3月15日進行播種,每個基質設置6 個苗盤,播種后定期觀察測定竹柏種子的出苗及幼苗生長狀況,測定苗高、地徑,葉綠素含量、可溶性蛋白、可溶性糖、POD 與SOD 活性,各生理指標測定方法參考《植物生理學實驗指導》[14]。
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 18.0 統(tǒng)計軟件進行分析處理。
由表1可知,3 種不同基質中,竹柏種子的出苗率均隨著時間延長而逐漸升高。在播種后的前兩個月里,3 種不同基質中的竹柏種子出苗率出現(xiàn)差異,基質I 中的竹柏種子出苗率略低于其他兩種基質,在播種后的第二個月,基質II 和基質III 中竹柏種子的出苗率為40%左右,顯著高于基質I。3 種基質中竹柏種子的出芽均于6月上旬至6月中旬結束,最終的結果顯示,基質III 中,竹柏種子的出苗率最高,達到82.65%,而前兩個月出芽最快的基質I 中,竹柏種子的出苗率最終只有74.28%,說明基質III 與基質II 的竹柏種子在5—6月份出苗速度快。
對不同育苗基質中的竹柏種子出苗率進行方差分析,結果顯示,4月份和5月份中基質II 和III 的發(fā)芽率顯著高于基質I,6月份三種基質的發(fā)芽率雖然有一定的差異,但是未達到顯著水平。同一基質的不同月份之間種子的發(fā)芽率均表現(xiàn)出顯著的差異性。
表1 不同育苗基質中竹柏種子的出苗率 單位:%
由表2可知,3 種基質中的竹柏幼苗苗高都在增長,基質II 平均苗高最高,其次為基質III。在11月份的最后一次測量中,基質II 的竹柏幼苗平均苗高,比基質III 中竹柏幼苗平均苗高高1.06cm,比基質I 中的高2.18cm,均為觀測期間不同育苗基質之間的平均苗高差異最大值,說明隨著竹柏幼苗的生長,不同基質中的苗高差異有逐漸變大的趨勢,且基質II 的幼苗平均苗高始終高于另外兩種育苗基質。竹柏幼苗苗高月生長量總體呈先下降后升高再下降的趨勢,各觀測月份間的生長量有一定差異,可能由于溫度適宜,日照充足,各基質中9月份均為竹柏幼苗生長最快月份,10月以后,溫度下降,日照減少,幼苗生長受到影響而放緩,到11月份3 種基質中的竹柏幼苗苗高月生長量均為觀測的最低值?;|II 的竹柏幼苗苗高生長量明顯好于基質III、基質I 中的竹柏幼苗,說明輕基質更適于幼苗的苗高生長。不同月份與不同基質對竹柏幼苗苗高生長影響均極顯著,說明不同育苗基質與不同月份間對竹柏幼苗苗高的影響差異均顯著。
由表3可知,3 種不同基質中竹柏幼苗的地徑均在變大,且基質I 中竹柏幼苗的地徑比基質III 和基質II 的大,可得出基質I 在竹柏幼苗生長初期能使地徑更快地生長,而地徑與苗木的成活率密切相關,與竹柏種子發(fā)芽初期以基質I 為基質的種子出苗率相聯(lián)系,說明基質I 對竹柏出苗到生長都產(chǎn)生了重要影響。竹柏幼苗地徑月生長量總體均呈先下降后上升再下降的趨勢,3 種基質中,地徑生長量在9 到10月份均較大,且生長最大值也出現(xiàn)在9月份或10月份,而生長量的最小值則出現(xiàn)在8月份,說明不論何種基質,竹柏幼苗地徑的生長在溫度高的情況下可能受到抑制。不同基質的處理未達到顯著水平,不同月份達到顯著水平,說明竹柏幼苗地徑的生長量主要隨著月份的不同而不同,不同育苗基質對其地徑生長的影響未達到顯著水平。
表2 不同育苗基質對苗高的影響 單位:cm
表3 不同育苗基質對地徑生長的影響 單位:mm
表4 不同育苗基質對葉綠素含量的影響 單位:u·mg-1
對3 種不同育苗基質中竹柏幼苗葉片的葉綠素含量定期進行測量,記錄數(shù)據(jù)并分析。由表4可知,3 種不同育苗基質中竹柏幼苗葉片葉綠素含量隨時間總體呈先升高后下降的趨勢。在7、8月份日照時間長且充足的情況下,竹柏幼苗的光合作用比較旺盛,因此,可積累較多有機物,這對于幼苗的生長十分有利。經(jīng)過觀察可以看出,基質III 與基質II 竹柏幼苗葉片的葉綠素含量比基質I 中的高,且基質II 的竹柏幼苗葉綠素含量又高于基質III,說明輕基質育苗有助于幼苗葉綠素含量的提高,這可能是由于基質II 的緩釋肥比基質I 能夠更好的保水保肥,并且對養(yǎng)分釋放速度進行調整,更有利于在幼苗生長的旺盛期給予充足的養(yǎng)分和肥力,使幼苗更好地生長。不同月份與不同基質對竹柏幼苗葉片葉綠素含量的影響均達到顯著水平,說明不同育苗基質與不同月份間對幼苗葉綠素含量的影響差異均顯著。
對3 種不同育苗基質中幼苗葉片的可溶性蛋白含量定期測量,記錄數(shù)據(jù)并進行分析(表5)。隨著時間總體呈先下降后上升再下降的趨勢。各基質中竹柏葉片可溶性蛋白含量在8月份都較低,而在10月份都達到觀測期間的最大值,可能是因為8月份氣溫偏高影響了蛋白質的合成,蛋白質的消耗量大于積累量,進入9、10月份后,氣溫適宜,幼苗生長旺盛,蛋白質的積累量大于消耗量,可溶性蛋白含量的升高,反過來又有助于植物細胞的正常代謝,形成一種良性循環(huán)??傮w上,基質II 的竹柏幼苗葉片可溶性蛋白各月份的含量高于另外兩種基質,說明輕基質作為育苗基質有助于幼苗生長初期的蛋白質積累。不同月份與不同基質對竹柏幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響均達到顯著水平,說明不同育苗基質與不同月份間對竹柏幼苗可溶性蛋白含量的影響差異均顯著。
對3 種不同育苗基質中幼苗葉片的可溶性糖含量定期測量,記錄數(shù)據(jù)并進行分析。由表6可知,3 種不同的育苗基質中,竹柏幼苗葉片中的可溶性糖含量隨時間總體呈上升趨勢。各基質中葉片的可溶性糖含量在11月份達到最大值,可能是由于11月份氣溫下降明顯,對竹柏幼苗的生長產(chǎn)生一定程度的低溫脅迫,而可溶性糖含量的升高能夠增強幼苗對逆境的抗性,減輕由脅迫造成的生理代謝不平衡,保證細胞的正常生理機能,有利于植物生長。對比3 種基質中相同月份的竹柏幼苗可溶性糖含量,可以看出基質II 的含量均高于另外兩種基質,說明輕基質在竹柏幼苗生長初期有助于其可溶性糖含量的產(chǎn)生和積累。不同月份與不同基質對竹柏幼苗葉片可溶性糖含量的影響均達到顯著水平,說明不同育苗基質與不同月份間對竹柏幼苗可溶性糖含量的影響差異均顯著。
對3 種不同育苗基質中竹柏幼苗葉片的POD 活性定期測量,記錄數(shù)據(jù)并進行分析。由表7可知,3 種不同的育苗基質中,竹柏幼苗中POD 活性隨時間總體呈先上升后下降的趨勢。各基質中竹柏幼苗的POD 活性在9月份和10月份較高,7月份最低,這可能是因為竹柏在7月份的高溫長日照下生長較慢,長勢較弱,進入8月后生長開始好轉,進入9、10月份,氣溫、日照時長適宜,生長加快,POD 活性增加,竹柏幼苗對外界逆境的抗性增加,保證了生長,11月份后,竹柏幼苗生長緩慢,POD 活性也隨之下降。經(jīng)對比,可知II 基質的竹柏幼苗POD 活性在相同月份內(nèi)都高于另外兩種基質中的竹柏幼苗,說明輕基質作為育苗基質有利于竹柏幼苗生長初期POD 活性的增強,即有助于增加竹柏幼苗的抗逆性,這對于初生植株是至關重要的。不同月份與不同基質對竹柏幼苗POD 活性的影響均達到顯著水平,說明不同育苗基質與不同月份間對竹柏幼苗POD 活性的影響差異均顯著。
對3 種不同育苗基質中竹柏幼苗葉片的SOD 活性定期測量,記錄數(shù)據(jù)并進行分析。由表8可知,3 種不同的育苗基質中,竹柏幼苗SOD 活性隨時間總體呈先下降后上升再下降的趨勢。各基質中竹柏幼苗的SOD 活性在9月份和10月份均較高,進入11月份后開始下降,可能是由于幼苗在9月份和10月份進入生長高峰期,使得體內(nèi)SOD 活性升高,其抗性相應增強,有利于植株生長,11月份生長速度放緩,SOD 活性也相應下降。竹柏幼苗SOD 活性在7月份和8月份較低,這可能是受到了高溫影響。
表5 不同育苗基質對可溶性蛋白含量的影響 單位:u·mg-1
表6 不同育苗基質對可溶性糖含量的影響 單位:u·mg-1
表7 不同育苗基質對POD 活性的影響 單位:u·mg-1
表8 不同育苗基質對SOD 活性的影響 單位:u·mg-1
對育苗基質中竹柏幼苗各生理指標進行相關性分析,結果如表9所示。在基質I 中,苗高與地徑、可溶性糖含量呈極顯著正相關,地徑與可溶性糖含量呈極顯著正相關,葉綠素含量與可溶性糖含量呈顯著負相關?;|II中,苗高與地徑、可溶性糖含量呈極顯著正相關,與SOD 活性呈顯著正相關。地徑與可溶性糖含量呈極顯著正相關,POD 活性與SOD 活性呈極顯著正相關?;|III 中苗高與地徑呈極顯著正相關,與可溶性糖含量呈顯著正相關。地徑與葉綠素含量呈顯著負相關,POD 活性與SOD 活性呈極顯著正相關。說明苗高與地徑、可溶性糖相關性緊密,POD 活性與SOD 活性密切相關。
表9 基質中竹柏幼苗各生理指標的相關系數(shù)
(1)育苗基質對竹柏播種出苗率影響中,出苗率從高到低依次為基質III、基質II、基質I,對應的出苗率分別為82.65%、78.63%、76.21%。3 種不同基質中,竹柏種子的出苗率都隨著時間延長而逐漸升高。
(2)竹柏幼苗的平均苗高從高到低依次為:基質II、基質III、基質I,對應的竹柏幼苗苗高平均值分別為8.95cm、7.89cm、6.77 cm。3 種育苗基質的竹柏幼苗苗高生長旺盛期均出現(xiàn)在9月份,II 基質對竹柏幼苗苗高的生長效果最佳。竹柏幼苗地徑從大到小依次為:基質I、基質III、基質II,對應的竹柏幼苗地徑平均值分別為3.74 mm、3.58 mm、3.72 mm,但并無顯著性差異。竹柏幼苗地徑的生長旺盛期出現(xiàn)在9、10月份,此時竹柏幼苗地徑的生長最快。綜合地徑的絕對值與生長量,基質I 能更好地促進竹柏幼苗地徑的生長。
(3)通過測定分析竹柏幼苗葉片各項生理指標,可以發(fā)現(xiàn)II 基質中的各項指標均表現(xiàn)出較高的含量,說明基質II 能更好的促進竹柏幼苗的生長。
(4)由相關性分析可知,在基質I 中,苗高與地徑、可溶性糖含量呈極顯著正相關,地徑與可溶性糖含量呈極顯著正相關,葉綠素含量與可溶性糖含量呈顯著負相關。基質II 中,苗高和地徑同樣表現(xiàn)出與可溶性糖含量呈極顯著正相關?;|III 中苗高與地徑呈極顯著正相關,與可溶性糖含量呈顯著正相關。地徑與葉綠素含量呈顯著負相關,POD 活性與SOD活性呈極顯著正相關。綜上可知,可溶性糖含量的高低對竹柏幼苗的生長起到重要作用。
綜上所述,通過發(fā)芽率、生長指標和生理指標的綜合分析發(fā)現(xiàn),除地徑在基質I 中的生長較好、發(fā)芽率在基質III 中最高外(但無顯著差異),其余各生理生化指標的最大值均出現(xiàn)在基質II 的竹柏幼苗,因此,B 基質在竹柏播種出苗及其生長方面的有明顯優(yōu)勢。