育苗基质对竹柏种子出苗率及幼苗生长的影响*

2019-11-23 01:25游云飞
福建林业 2019年4期
关键词:苗高可溶性月份

游云飞

(福建省洋口国有林场,福建顺昌353200)

近年来,随着中国城市的建设和发展,保护环境工作越来越受到关注,尤其是环境的净化和美化,而园林植物的种植与配置,已成为净化美化城市不可或缺的组成部分[1],既能在城市的绿化造景方面发挥美化环境的功能,又能在生态环境方面发挥独特的净化作用。如今,在全国范围内,建设生态园林城市已成为重中之重,而生态园林城市建设的基础就是绿化。由于城市的绿化离不开园林植物的运用,这在无形之中就促进了园林植物行业的蓬勃发展,使得科学合理地进行园林植物的栽培与其养护管理显得尤为关键[2-4]。不仅如此,园林植物所具有的观赏价值、环保价值、经济价值、药用价值等等,已经涵盖了人们日常生活的方方面面,园林植物拥有的这些不尽相同的价值,都值得人们去研究、开发和利用[5-7]。国内已对竹柏(Podocarpus nagi)育苗技术有一定相关的研究,但竹柏苗木生长缓慢,其扦插苗容易偏冠,播种育苗时容易胚根被上胚芽顶出土的现象,因此竹柏育苗技术需要进一步熟化。随着人民生活水平的不断提高,追求优良的生态环境和健康的生活已成为人民大群的新需求,因此竹柏作为室内空气净化及观赏植物越来越受到到欢迎,市场的需求量剧增[8-9],因此加快研究竹柏播种育苗及幼苗生长规律,尤其是对加快竹柏播种育苗及幼苗培育成室内观赏用苗意义重大,市场巨大,经济效益显著[10~13]。

本试验以竹柏种子为对象,设置3 种不同基质,通过对竹柏种子出苗率苗高、地茎、叶绿素含量等生长、生理生化指标的持续观测,研究其对竹柏幼苗的生长影响规律,探索竹柏幼苗生长的基质,为制定合理的育苗技术措施提供科学依据,特别为竹柏播种育苗、培育室内空气净化及观赏用苗提供理论基础和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验地位于武夷山(27°33′~27°54′N,117°27′~117°51′E),属中亚热带季风气候,年均气温约13℃,年降水量在2368.4 mm,年均相对湿度78 ~84%,全年无霜期250 ~70 d。试验地为武夷山市金竹柏农业科技开发有限公司的竹柏育苗基地。

1.2 试验材料与设计

试验所选用的竹柏种子均为武夷山竹柏园内15 ~40a 生的健壮母树,采种于2013年10月下旬至11月种子成熟以后进行,采种后对种子进行沙藏处理,并于当年3月份播种。

试验所用基质设置3 种。基质I:田土,主要成分为红壤,有机质含量10 ~15g/kg,富含铁化合物和铝化合物,风化程度深,质地较粘重,pH 为4.9;基质II:泥炭土、杉树皮、半炭化谷壳、缓释肥和土壤消毒剂配置而成;基质III:基质 I 和基质 II 按 1:1 混合均匀组成。

1.3 测定项目与方法

2014年3月15日进行播种,每个基质设置6 个苗盘,播种后定期观察测定竹柏种子的出苗及幼苗生长状况,测定苗高、地径,叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖、POD 与SOD 活性,各生理指标测定方法参考《植物生理学实验指导》[14]。

1.4 数据处理与统计

数据采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 18.0 统计软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 育苗基质对竹柏种子出苗率的影响

由表1可知,3 种不同基质中,竹柏种子的出苗率均随着时间延长而逐渐升高。在播种后的前两个月里,3 种不同基质中的竹柏种子出苗率出现差异,基质I 中的竹柏种子出苗率略低于其他两种基质,在播种后的第二个月,基质II 和基质III 中竹柏种子的出苗率为40%左右,显著高于基质I。3 种基质中竹柏种子的出芽均于6月上旬至6月中旬结束,最终的结果显示,基质III 中,竹柏种子的出苗率最高,达到82.65%,而前两个月出芽最快的基质I 中,竹柏种子的出苗率最终只有74.28%,说明基质III 与基质II 的竹柏种子在5—6月份出苗速度快。

对不同育苗基质中的竹柏种子出苗率进行方差分析,结果显示,4月份和5月份中基质II 和III 的发芽率显著高于基质I,6月份三种基质的发芽率虽然有一定的差异,但是未达到显著水平。同一基质的不同月份之间种子的发芽率均表现出显著的差异性。

表1 不同育苗基质中竹柏种子的出苗率 单位:%

2.2 育苗基质对竹柏幼苗生长的影响

由表2可知,3 种基质中的竹柏幼苗苗高都在增长,基质II 平均苗高最高,其次为基质III。在11月份的最后一次测量中,基质II 的竹柏幼苗平均苗高,比基质III 中竹柏幼苗平均苗高高1.06cm,比基质I 中的高2.18cm,均为观测期间不同育苗基质之间的平均苗高差异最大值,说明随着竹柏幼苗的生长,不同基质中的苗高差异有逐渐变大的趋势,且基质II 的幼苗平均苗高始终高于另外两种育苗基质。竹柏幼苗苗高月生长量总体呈先下降后升高再下降的趋势,各观测月份间的生长量有一定差异,可能由于温度适宜,日照充足,各基质中9月份均为竹柏幼苗生长最快月份,10月以后,温度下降,日照减少,幼苗生长受到影响而放缓,到11月份3 种基质中的竹柏幼苗苗高月生长量均为观测的最低值。基质II 的竹柏幼苗苗高生长量明显好于基质III、基质I 中的竹柏幼苗,说明轻基质更适于幼苗的苗高生长。不同月份与不同基质对竹柏幼苗苗高生长影响均极显著,说明不同育苗基质与不同月份间对竹柏幼苗苗高的影响差异均显著。

由表3可知,3 种不同基质中竹柏幼苗的地径均在变大,且基质I 中竹柏幼苗的地径比基质III 和基质II 的大,可得出基质I 在竹柏幼苗生长初期能使地径更快地生长,而地径与苗木的成活率密切相关,与竹柏种子发芽初期以基质I 为基质的种子出苗率相联系,说明基质I 对竹柏出苗到生长都产生了重要影响。竹柏幼苗地径月生长量总体均呈先下降后上升再下降的趋势,3 种基质中,地径生长量在9 到10月份均较大,且生长最大值也出现在9月份或10月份,而生长量的最小值则出现在8月份,说明不论何种基质,竹柏幼苗地径的生长在温度高的情况下可能受到抑制。不同基质的处理未达到显著水平,不同月份达到显著水平,说明竹柏幼苗地径的生长量主要随着月份的不同而不同,不同育苗基质对其地径生长的影响未达到显著水平。

表2 不同育苗基质对苗高的影响 单位:cm

表3 不同育苗基质对地径生长的影响 单位:mm

表4 不同育苗基质对叶绿素含量的影响 单位:u·mg-1

2.3 育苗基质对竹柏幼苗生理指标的影响

对3 种不同育苗基质中竹柏幼苗叶片的叶绿素含量定期进行测量,记录数据并分析。由表4可知,3 种不同育苗基质中竹柏幼苗叶片叶绿素含量随时间总体呈先升高后下降的趋势。在7、8月份日照时间长且充足的情况下,竹柏幼苗的光合作用比较旺盛,因此,可积累较多有机物,这对于幼苗的生长十分有利。经过观察可以看出,基质III 与基质II 竹柏幼苗叶片的叶绿素含量比基质I 中的高,且基质II 的竹柏幼苗叶绿素含量又高于基质III,说明轻基质育苗有助于幼苗叶绿素含量的提高,这可能是由于基质II 的缓释肥比基质I 能够更好的保水保肥,并且对养分释放速度进行调整,更有利于在幼苗生长的旺盛期给予充足的养分和肥力,使幼苗更好地生长。不同月份与不同基质对竹柏幼苗叶片叶绿素含量的影响均达到显著水平,说明不同育苗基质与不同月份间对幼苗叶绿素含量的影响差异均显著。

对3 种不同育苗基质中幼苗叶片的可溶性蛋白含量定期测量,记录数据并进行分析(表5)。随着时间总体呈先下降后上升再下降的趋势。各基质中竹柏叶片可溶性蛋白含量在8月份都较低,而在10月份都达到观测期间的最大值,可能是因为8月份气温偏高影响了蛋白质的合成,蛋白质的消耗量大于积累量,进入9、10月份后,气温适宜,幼苗生长旺盛,蛋白质的积累量大于消耗量,可溶性蛋白含量的升高,反过来又有助于植物细胞的正常代谢,形成一种良性循环。总体上,基质II 的竹柏幼苗叶片可溶性蛋白各月份的含量高于另外两种基质,说明轻基质作为育苗基质有助于幼苗生长初期的蛋白质积累。不同月份与不同基质对竹柏幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响均达到显著水平,说明不同育苗基质与不同月份间对竹柏幼苗可溶性蛋白含量的影响差异均显著。

对3 种不同育苗基质中幼苗叶片的可溶性糖含量定期测量,记录数据并进行分析。由表6可知,3 种不同的育苗基质中,竹柏幼苗叶片中的可溶性糖含量随时间总体呈上升趋势。各基质中叶片的可溶性糖含量在11月份达到最大值,可能是由于11月份气温下降明显,对竹柏幼苗的生长产生一定程度的低温胁迫,而可溶性糖含量的升高能够增强幼苗对逆境的抗性,减轻由胁迫造成的生理代谢不平衡,保证细胞的正常生理机能,有利于植物生长。对比3 种基质中相同月份的竹柏幼苗可溶性糖含量,可以看出基质II 的含量均高于另外两种基质,说明轻基质在竹柏幼苗生长初期有助于其可溶性糖含量的产生和积累。不同月份与不同基质对竹柏幼苗叶片可溶性糖含量的影响均达到显著水平,说明不同育苗基质与不同月份间对竹柏幼苗可溶性糖含量的影响差异均显著。

对3 种不同育苗基质中竹柏幼苗叶片的POD 活性定期测量,记录数据并进行分析。由表7可知,3 种不同的育苗基质中,竹柏幼苗中POD 活性随时间总体呈先上升后下降的趋势。各基质中竹柏幼苗的POD 活性在9月份和10月份较高,7月份最低,这可能是因为竹柏在7月份的高温长日照下生长较慢,长势较弱,进入8月后生长开始好转,进入9、10月份,气温、日照时长适宜,生长加快,POD 活性增加,竹柏幼苗对外界逆境的抗性增加,保证了生长,11月份后,竹柏幼苗生长缓慢,POD 活性也随之下降。经对比,可知II 基质的竹柏幼苗POD 活性在相同月份内都高于另外两种基质中的竹柏幼苗,说明轻基质作为育苗基质有利于竹柏幼苗生长初期POD 活性的增强,即有助于增加竹柏幼苗的抗逆性,这对于初生植株是至关重要的。不同月份与不同基质对竹柏幼苗POD 活性的影响均达到显著水平,说明不同育苗基质与不同月份间对竹柏幼苗POD 活性的影响差异均显著。

对3 种不同育苗基质中竹柏幼苗叶片的SOD 活性定期测量,记录数据并进行分析。由表8可知,3 种不同的育苗基质中,竹柏幼苗SOD 活性随时间总体呈先下降后上升再下降的趋势。各基质中竹柏幼苗的SOD 活性在9月份和10月份均较高,进入11月份后开始下降,可能是由于幼苗在9月份和10月份进入生长高峰期,使得体内SOD 活性升高,其抗性相应增强,有利于植株生长,11月份生长速度放缓,SOD 活性也相应下降。竹柏幼苗SOD 活性在7月份和8月份较低,这可能是受到了高温影响。

表5 不同育苗基质对可溶性蛋白含量的影响 单位:u·mg-1

表6 不同育苗基质对可溶性糖含量的影响 单位:u·mg-1

表7 不同育苗基质对POD 活性的影响 单位:u·mg-1

表8 不同育苗基质对SOD 活性的影响 单位:u·mg-1

2.4 育苗基质中竹柏幼苗各生理指标相关性分析

对育苗基质中竹柏幼苗各生理指标进行相关性分析,结果如表9所示。在基质I 中,苗高与地径、可溶性糖含量呈极显著正相关,地径与可溶性糖含量呈极显著正相关,叶绿素含量与可溶性糖含量呈显著负相关。基质II中,苗高与地径、可溶性糖含量呈极显著正相关,与SOD 活性呈显著正相关。地径与可溶性糖含量呈极显著正相关,POD 活性与SOD 活性呈极显著正相关。基质III 中苗高与地径呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈显著正相关。地径与叶绿素含量呈显著负相关,POD 活性与SOD 活性呈极显著正相关。说明苗高与地径、可溶性糖相关性紧密,POD 活性与SOD 活性密切相关。

表9 基质中竹柏幼苗各生理指标的相关系数

3 讨论与结论

(1)育苗基质对竹柏播种出苗率影响中,出苗率从高到低依次为基质III、基质II、基质I,对应的出苗率分别为82.65%、78.63%、76.21%。3 种不同基质中,竹柏种子的出苗率都随着时间延长而逐渐升高。

(2)竹柏幼苗的平均苗高从高到低依次为:基质II、基质III、基质I,对应的竹柏幼苗苗高平均值分别为8.95cm、7.89cm、6.77 cm。3 种育苗基质的竹柏幼苗苗高生长旺盛期均出现在9月份,II 基质对竹柏幼苗苗高的生长效果最佳。竹柏幼苗地径从大到小依次为:基质I、基质III、基质II,对应的竹柏幼苗地径平均值分别为3.74 mm、3.58 mm、3.72 mm,但并无显著性差异。竹柏幼苗地径的生长旺盛期出现在9、10月份,此时竹柏幼苗地径的生长最快。综合地径的绝对值与生长量,基质I 能更好地促进竹柏幼苗地径的生长。

(3)通过测定分析竹柏幼苗叶片各项生理指标,可以发现II 基质中的各项指标均表现出较高的含量,说明基质II 能更好的促进竹柏幼苗的生长。

(4)由相关性分析可知,在基质I 中,苗高与地径、可溶性糖含量呈极显著正相关,地径与可溶性糖含量呈极显著正相关,叶绿素含量与可溶性糖含量呈显著负相关。基质II 中,苗高和地径同样表现出与可溶性糖含量呈极显著正相关。基质III 中苗高与地径呈极显著正相关,与可溶性糖含量呈显著正相关。地径与叶绿素含量呈显著负相关,POD 活性与SOD活性呈极显著正相关。综上可知,可溶性糖含量的高低对竹柏幼苗的生长起到重要作用。

综上所述,通过发芽率、生长指标和生理指标的综合分析发现,除地径在基质I 中的生长较好、发芽率在基质III 中最高外(但无显著差异),其余各生理生化指标的最大值均出现在基质II 的竹柏幼苗,因此,B 基质在竹柏播种出苗及其生长方面的有明显优势。

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