不同遮阴处理对角堇植株生长开花的影响

2020-04-22 15:03赵明方施祥娟张艺萍甘雁凌赵晓红张丽芳
山西农业科学 2020年4期
关键词:植苗物质量对角

赵明方,施祥娟,张艺萍,甘雁凌,赵晓红,张丽芳

(1.昆明学院农学与生命科学学院,云南省高校都市型现代农业工程研究中心,云南昆明650214;2.云南省农业科学院花卉研究所,云南昆明650205;3.昆明市金殿名胜区,云南昆明650224)

角堇(Viola cornuta L.)为堇菜科堇菜属双子叶植物,为2年生园林草本花卉,品种繁多、花色丰富,开花持续时间长达4个月,株型低矮紧凑,是盆花和良好的园林花镜、早春花坛主体材料[1-2]。

光照强度对植物的生长及形态结构建成具有重要的作用,遮光可明显改变植物生长环境,影响植物光合作用、营养物质吸收及其在植物体内重新分配等一系列生理过程,不同植物对光吸收的需求也有所改变,当光合作用不进行时,植物就缺少了制造营养物质的能源,绝大部分植物只有在足够的光照下才能够很好地生长[3-5]。目前,国内外关于角堇的研究多集中在品种选育以及制种技术方面,在育苗和栽培养护技术方面研究较少[6-7]。近年来,新引进的角堇品种和栽培应用数量逐年增加,在调研中发现,角堇在秋冬季栽培应用过程中存在以下2个主要问题:一是在育苗过程中,由于光照环境选择不合适,导致幼苗出现生长衰弱、分枝量少、株高较高等育苗质量问题。二是在角堇定植后的栽培养护和开花应用过程中,由于遮阴环境处理不当,导致角堇植株徒长、花期短及花色淡等应用价值下降的严重问题。

为解决上述2个问题,本试验通过在角堇育苗和栽培过程中不同遮阴处理下生长指标的测定,探究适宜角堇炼苗、生长和开花的透光率,为角堇规模化生产栽培和园林配植应用等提供一定的参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地为昆明学院农学与生命科学学院实践园的塑料大棚和露地育苗场,其位于东经102°10′~103°40′,北纬 24°23′~26°23′,属北纬低纬度亚热带 -高原山地季风气候,年平均气温15℃,最冷时月平均气温7.5℃,年温差12~13℃。年均日照时数2200h左右,无霜期240d以上,年降水量1035mm。露地温度为9~21℃,光照强度为4890~135100lx;棚内温度为13~37℃,光照强度为160~44 800 lx。

1.2 试验材料

试验材料选用角堇亮点系列F1种子大棚自育的幼苗。黑色遮阳网购自昆明市斗南农资市场,浙江温岭市汇沣遮阳网厂生产。

1.3 试验方法

2018年10月至2019年2月将选用的角堇幼苗、定植苗随机分成4组,分别给以全光照(100%NS透光率)、一层2针黑色遮阳网(40%NS透光率)、一层3针黑色遮阳网(20%NS透光率)、两层2针黑色遮阳网(5%NS透光率)。

1.3.1 炼苗试验 在露地设置100%NS(全光照)、40%NS、20%NS、5%NS等4种遮阴处理,共有萌发20 d至2片真叶后的640株角堇幼苗,每个处理3次重复。

1.3.2 定植试验 在小棚内布置试验场地,分别为100%NS(全光照)、40%NS、20%NS、5%NS4 种处理,每个处理下布置108盆长势一致的角堇盆栽幼苗,每个处理3次重复,共432盆植株。每个处理之间隔0.2 m,以避免边缘效应以及重复遮阴。同时做好水肥等日常管理工作,注意5 d调整一次育苗盘或定植盆位置,以保证每个处理内植株获得一致的遮阴,阴天需要撤除遮阳网为其补充光照。

1.4 测定项目及方法

在炼苗阶段,25 d后测定株高、分枝数、叶片数、最大叶长、最大叶宽、根长、干物质量、壮苗指数、叶绿素相对含量等指标。在定植生长及开花阶段,45 d后测定角堇开花数量、开花整齐度等。

叶面积=最大叶长×最大叶宽×0.742 (1)

壮苗指数=全株干物质量×茎粗/株高[8-9](2)

1.5 数据分析

用Excel 2010绘制相应的图表,用SPSS 15.0进行植株生长和开花指标数据方差分析和组间显著性多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同遮阴处理对角堇幼苗生长的影响

2.1.1 不同遮阴处理对角堇幼苗生长量的影响

从表1可以看出,经过25 d的露天炼苗遮阴处理,角堇幼苗的叶片数100%NS处理最多,为22.77片,5%NS处理最少,为7.32片,叶片数从大到小的顺序为 100%NS>40%NS>20%NS>5%NS。100%NS和40%NS间叶片数差异不显著(P<0.05),但与其他2个遮阴处理存在显著差异。100%NS处理的叶绿素含量最大,为37.85%,5%NS处理最少,为11.10%,叶绿素含量从大到小的顺序为100%NS>40%NS>20%NS>5%NS。不同遮阴处理间叶绿素含量均存在显著差异。20%NS处理的叶面积最大,达5.07 cm2,5%NS处理的叶面积最少,为1.51 cm2。40%NS处理与20%NS处理间叶面积差异不显著,但与其他2个遮阴处理均存在显著差异。40%NS处理的根长最大,达6.97 cm,5%NS处理最少,为5.05 cm。根系长度5%NS处理与其他3个处理间差异显著。

表1 不同遮阴处理对角堇幼苗生长的影响

2.1.2 不同遮阴处理对角堇幼苗生物量的影响

由表2可知,各遮阴处理下,100%NS处理的干物质量最大,为 0.13g,5%NS处理最小,为 0.02g。100%NS处理的壮苗指数最大,为0.003 9,5%NS处理最小,为0.000 6。干物质量和壮苗指数均是100%NS>40%NS>20%NS>5%NS。100%NS处理下的干物质量、壮苗指数均显著大于其他处理(P<0.05)。

综上分析可知,在100%NS下角堇幼苗炼苗效果最好,优于其他3个处理,其壮苗指数、叶绿素含量和干物质量显著高于其他3个处理。100%NS处理下叶片数在4个处理当中最多,株高在4个处理当中最低,随着遮阴程度的增加,株高呈现先增加后减少的趋势。在5%NS下角堇幼苗生长细弱矮小,干物质量最低。在20%NS下角堇幼苗出现明显徒长,株高高于其他3个处理。

表2 不同遮阴处理对角堇幼苗壮苗指数的影响

2.2 不同遮阴处理对角堇定植苗生长的影响

由表3可知,不同遮阴处理对角堇定植苗株高、分枝数和植株整齐度均产生了影响。随遮阴程度的加强,角堇定植苗的株高差异呈不断增加的趋势,其中,100%NS处理最低,为7.30 cm,5%NS处理最大,为16.39 cm,株高从大到小的顺序为5%NS>20%NS>40%NS>100%NS。100%NS处理的株高显著低于其他处理。100%NS处理的分枝数最高,为6.92个,5%NS处理最低,为3.80个。4种遮阴处理间分枝数均存在显著差异。100%NS处理的植株整齐度最高,为82.92%,5%NS处理最低,为79.39%。5%NS处理的植株整齐度显著低于其他3个处理,但其他3个处理间差异不显著。

表3 不同遮阴处理对角堇定植苗生长的影响

综上分析可知,角堇定植后在100%NS下的分枝数和植株整齐度显著优于其他3个处理,100%NS下的株高显著低于其他3个处理,所以,对角堇定植苗生长效果最好。5%NS处理的株高显著高于其他3个处理,发生了明显的徒长,角堇定植苗生长效果最差。

2.3 不同遮阴处理对角堇定植苗开花的影响

由表4可知,不同遮阴程度对角堇定植苗的花朵数、开花整齐度均产生了影响。40%NS处理的花朵数最大,为10.21朵,5%NS处理最小,为2.70朵,花朵数从大到小排序为40%NS>100%NS>20%NS>5%NS。随着遮阴程度的加强,5%NS处理的花朵数显著低于其他3个处理,而其他3个处理间差异不显著。20%NS处理的开花整齐度最大,为83.56%,5%NS处理的开花整齐度最小,为76.61%,20%NS、40%NS和100%NS的开花整齐度接近。5%NS处理的开花整齐度显著低于其他3个处理,而其他3个处理间差异不显著。

综上分析可知,角堇盛花期植株在40%NS处理下开花效果较好。

表4 不同遮阴处理对角堇开花效果的影响

3 结论与讨论

本研究表明,在昆明地区角堇幼苗秋冬季露地生长阶段,100%NS下角堇幼苗炼苗效果优于其他3个处理,其壮苗指数和干物质量显著高于其他3个处理。随着遮阴程度的增加,株高呈现先增加后减少的趋势。在5%NS下角堇幼苗生长细弱矮小,干物质量最低。在20%NS下角堇幼苗出现明显徒长,株高高于其他3个处理。

在塑料大棚定植后,角堇植株在100%NS下生长效果最好,植株分枝数和整齐度显著优于其他3个处理,并随着遮阴程度的增加,分枝数逐渐减少。在40%NS、20%NS处理下株高显著低于5%NS处理,但显著高于100%NS处理。在5%NS处理下株高发生了明显徒长。定植后角堇盛花期植株40%NS下开花数优于其他3个处理,在5%NS下开花整齐度、花朵数显著低于其他3个处理。

光照是植物生长的重要物质基础和主要能量来源。植物在弱光环境中表现为相对生长速率和冠幅增大、节间伸长增加等变化[10-11],增大受光面以最大程度的提升光截获量[12-13],增强在弱光环境中的适应力[14-15]。在弱光环境中,大量的营养用于供给营养生长而影响到植物的生殖生长,导致开花少、开花晚。同时弱光环境中,茎干皮层厚角组织减少、木质化程度降低,韧皮部和形成层不发达,导致植物茎干细长[16-17]。在本试验中,遮阴促进角堇株高增长,但是角堇的叶绿素相对含量、壮苗指数等受抑制。说明角堇在弱光环境中通过增加株高[18-19],保证光合作用的进行。作物生长发育的物质基础是光合作用所制造和积累的有机物,在一定范围内,阳光强弱直接影响到光合作用强弱,当光强超过一定限度时(光饱和点),光强再增强而光合作用并不相应增强。本试验中观察到100%NS下角堇幼苗植株生长健壮而且没有受到灼伤,有可能跟本年度试验开展期间全光下光照强度没有高于幼苗生长的光饱和点有关。光照不是越强越好,因为光强太强反而引起小气候系统中其他要素(气温、湿度)的变化而对作物产生不良影响,须综合考虑。

整个试验栽培养护周期长、日常管理工作环环相扣,如果哪一个阶段没有管理到位,就会直接影响后期管理工作。另外,关于角堇生长开花进程中光饱和点和园林应用场景中的遮阴效应,还需进一步研究。

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