生境改良对锦绣杜鹃生长的影响

许海波，李 铤，3*，张俊涛，3，梁春梅

（1.广州市林业和园林科学研究院，广东 广州 510405；2.广州市生态园林科技协同创新中心，广东 广州 510405；3.广东省计量认证实验室，广东 广州 510405）

0 引言

杜鹃花属(RhododendronL.)是中国种子植物中最大的属之一，在世界范围内共有约1200种，主要分布于亚洲、欧洲和北美洲［1-4］。杜鹃花属植物多数物种是构成当地高山、亚高山灌丛生态系统的关键种和优势种，且在稳定斜坡地形与保护河流流域等方面有重要作用［5-9］。杜鹃花属植物对生长环境的要求较高，是典型的喜酸性土壤花卉，其只有在富含腐殖质的土壤中，才能够正常生长开花。杜鹃生长喜温暖、半阴、凉爽、通风、湿润的环境，忌高温烈日直射，喜疏松、肥沃、富含腐殖质的偏酸性土壤，忌碱性或黏重土壤，种植土壤要求排水通畅，忌积水［8-11］。目前，国内园林应用的杜鹃花属植物多为栽培种，能成功引种应用于城市园林的野生种类较少［12-14］，锦绣杜鹃(Rhododendron×pulchrumSweet.)为其中栽植较为广泛的品种，其成片栽植开花时浪漫似锦、万紫千红，有很好的景观效果。大量研究表明，近年来我国城市绿化土壤普遍存在pH呈碱性、质地黏重、有机质含量偏低、有效养分缺乏、通气性差、污染严重等共性问题［15］，严重影响和制约了城市绿化质量和绿化效果。另一方面，园林绿化中不合理的栽培措施、建筑垃圾堆放等引起了土壤退化，导致了锦绣杜鹃花生长势衰弱、花团变小、花朵零星、色泽寡淡、花期缩短，极大地降低了其在园林绿化中的观赏效果。因此，开展杜鹃栽植生境改良研究，对提升杜鹃生长势和开花效果具有重要意义。

许多园艺工作者关注于改良杜鹃花的栽培环境［10］以及在实验室条件下调节盆栽杜鹃花的土壤pH 值［16］，同时对杜鹃花栽培基质现状进行了论述［17-18］，并从土壤、栽培、培育温度、淋水、施肥、修剪、花期调整及病虫害防治等方面总结出了一套针对杜鹃花的栽培和养护技术［8-9］。目前，有关杜鹃栽培的研究多集中在杜鹃栽培环境调查以及盆栽土壤pH值调节的理论研究方面，在城市绿地中开展有关锦绣杜鹃栽培生境改良应用研究较少。为了提升杜鹃栽培生境质量和增强其观赏效果，本文以锦绣杜鹃为研究对象，通过对白云山麓湖景区聚芳园鸿鹄山上3个杜鹃种植区(鸿鹄山入口三角位W1、鸿鹄楼附近W2和翠云亭周边W3)生境的调查，再根据杜鹃生长习性和立地土壤质量现状配制酸性土壤改良剂，采用“穴改”的方式施用土壤改良剂与原土混合，定期监测改良后锦绣杜鹃的生长势、根系生长和土壤质量等指标，以期探究锦绣杜鹃栽植生境改良对杜鹃生长与开花的影响，并为绿地杜鹃栽培提供实践参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

广州地处亚热带，属季风气候，温暖多雨、夏长冬短、光热充足、温差较小。年平均气温为21.4～21.9 ℃，最热月为8月，一年内最高气温大于30 ℃的平均日数133 d，年均降雨量1623.6～1899.8 mm。研究区域位于广州市越秀区麓湖景区聚芳园内鸿鹄山上，海拔约83 m，坡度约40°，共选定3个种植区域(图1)，即种植点W1：入口三角位置(面积约1100 m2)；种植点W2：鸿鹄楼附近(面积约520 m2)；种植点W3：翠云亭周边(面积约370 m2)。研究区域土壤状况为pH值为7.3，土壤可溶性盐浓度(EC)值为0.03 mS/cm，有机质含量为22.1 g/kg，含水量为11.4 g/kg。

图1 研究区域

1.2 研究材料

供试植物：植株高度为50 cm的粉花、红花和白花锦绣杜鹃(Rhododendron×pulchrumSweet.别名：毛杜鹃)袋苗。

土壤改良剂：由广州市林业和园林科学研究院自主研制的酸性土壤改良剂。以进口泥炭、腐殖酸和生物有机肥为主料，按照一定体积比，机械混配过筛后制得，其pH值为5.7，有机质含量为56.3%，总养分含量为8.4%。

1.3 研究方法

1.3.1 生境改良方法 2021年3月，在锦绣杜鹃栽植前，分别采集白云山麓湖景区聚芳园鸿鹄山入口三角位、鸿鹄楼和翠云亭3个区域的立地土壤，于实验室内检测土壤基本理化性质，检测指标包括：pH值、土壤EC值、有机质含量和含水量，再结合杜鹃花属植物生长特性，配制适宜的土壤改良剂。采用人工挖树穴改土的方法，挖掘1.0 m×1.0 m×0.6 m大小的树穴，在栽植杜鹃花时，每个种植穴添加0.6 m3土壤改良剂与原土充分混匀后回填，并淋透定根水。

1.3.2 指标检测 （1）成活率统计：分别于栽植1个月后、栽植1 a后和2 a后统计3个区域的锦绣杜鹃植株数量，计算锦绣杜鹃成活率(%)=植株成活的数量/植株总数量×100%。

（2）叶片SPAD测定：采用SPAD502叶绿素含量测定仪每株8～10片叶片的SPAD值，结果取平均值。

（3）开花情况统计：分别于每年3月锦绣杜鹃盛花期，随机抽检开花的锦绣杜鹃，现场统计每株的开花数量，即为着花量［19］；现场统计开花数占总花蕾数的百分比。

（4）根系生长情况测定：分别挖开锦绣杜鹃栽植前(袋苗)土球和杜鹃栽植2 a后树穴土，用皮尺测定延伸最远根系距离杜鹃基部的长度，即为根系延伸长度；栽植2 a后，随机采集杜鹃树冠投影范围内1 kg土壤(深度0～30 cm)，于实验室内剥离出新根，洗净泥土并自然晾干，测定新根鲜重，即为1 kg土壤中新根鲜重。

（5）土壤理化指标检测：参考《园林种植土》(DB 4401/T 36—2019)中土壤样品采集方法，分别采集W1、W2和W3区域土壤样品，带回实验室测定土壤理化性质；参照《森林土壤pH值的测定》(LY/T 1239—1999)方法测定土壤pH值［20］；参照《森林土壤水溶性盐分分析》(LY/T 1251—1999)测定土壤EC值［21］；参照《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》(LY/T 1237—1999)测定土壤有机质含量［22］；参照《森林土壤含水量的测定》(LY/T 1213—1999)测定土壤的含水量、容重和通气度［23］。

1.4 数据处理与分析

利用Excel 2003软件进行数据整理和初步分析，运用SPSS 19.0软件进行方差分析和相关性分析，利用Origin 2022软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 杜鹃栽植后成活率

为了解锦绣杜鹃栽培生境改良后适应情况，调查统计杜鹃栽植后的成活率。栽植1个月后，3个区域杜鹃栽植后成活率均为100%，大部分植株开始萌发新叶、生长情况良好(图2)。随着移栽时间的推移，杜鹃移栽成活率逐渐下降，在栽植1 a后，W1、W2和W3区域杜鹃成活率分别为96.3%、93.8%和93.2%；栽植2 a后，W1、W2和W3区域杜鹃成活率分别为94.7%、93.2%和92.8%(图3)。

图2 杜鹃栽植1个月后生长现状

图3 杜鹃栽植后成活率变化情况

2.2 杜鹃栽植后叶片SPAD值

SPAD值代表叶片叶绿素含量的相对值，也代表了植株的绿色程度，其能在一定程度上反映植物营养状况、抗逆特性和适应性等［24-25］。在同一时间段内分别测定3个种植区域内长势良好、长势较差的杜鹃叶片SPAD值，结果见图4。由图4可知：W1、W2和W3种植区之间长势良好的杜鹃叶片SPAD值差异不显著，长势较差杜鹃植物叶片SPAD值差异也不显著；3个种植区长势良好的杜鹃叶片SPAD值均显著高于长势较差的杜鹃叶片的。

图4 3个种植区不同长势杜鹃花叶片SPAD值

2.3 杜鹃栽植后开花情况

如图5所示，移栽2 a后3个区域的锦绣杜鹃整体长势旺盛、花朵团簇、色泽鲜艳。2023年3月，统计了3个种植区锦绣杜鹃开花情况，比较了3个种植区之间杜鹃着花量和开花率差异性，结果如表1所示。结果表明：3个种植区杜鹃着花量均较多，W1、W2、W3种植区的杜鹃着花量为59.2、42.1、45.0朵/株；3个种植区杜鹃开花率均较高，W1、W2、W3种植区的杜鹃开花率分别为65.3%、74.2%、70.2%。方差分析得知，W1种植区的杜鹃着花量均显著高于W2和W3的，而后两者之间差异不显著；3个种植区之间杜鹃开花率差异不显著。

表1 杜鹃移栽2 a后的着花量和开花率

图5 杜鹃移栽后开花情况

2.4 杜鹃栽植后根系生长情况

植物根系是吸收水分和养分的重要部位，其生长的强弱和生长量的大小与土壤质量及植株生长势相关。为了解栽植后锦绣杜鹃根系生长情况，分别测定3个种植区杜鹃根系延伸长度和1 kg土壤中新根鲜重，结果如图6a所示。结果表明，3个种植区之间杜鹃根系延伸长度差异不显著，栽植2 a后杜鹃根系延伸长度显著提高。由图6b可知，W1种植区1 kg土壤中新根鲜重显著高于W2和W3的，而W2种植区1 kg土壤中新根鲜重与W3的差异不显著。

图6 锦绣杜鹃根系生长情况

2.5 杜鹃栽植后土壤质量

3个种植区杜鹃栽植生境改良前后土壤理化性质比较结果如图7所示。改良后3个种植区杜鹃立地土壤的pH值降低了0.6～1.6，其中W2和W3种植区改良后土壤的pH值显著低于改良前的，而W1种植区改良前后土壤的pH值变化不显著。改良后3个种植区杜鹃立地土壤EC值提高了9.8～17.0倍，且3个种植区改良后土壤EC值均显著高于改良前的。改良后3个种植区杜鹃立地土壤有机质含量提高了1.3～33.1倍，且3个种植区改良后土壤有机质含量均显著高于改良前的。改良后3个种植区杜鹃立地土壤含水量提高了61.2%～98.1%，且3个种植区改良后土壤含水量均显著高于改良前的。改良后3个种植区杜鹃立地土壤容重降低了33.3%～44.1%，3个种植区改良后土壤容重显著低于改良前的。改良后3个种植区杜鹃立地土壤入渗率提高了3.6～4.9倍，且3个种植区改良后土壤入渗率显著高于改良前的。

2.6 杜鹃生长指标与土壤理化指标相关性

锦绣杜鹃生长指标与土壤理化指标相关性如表2所示。由表2可知，杜鹃根系延伸长度与土壤有机质含量极显著相关，与土壤容重显著负相关，与土壤入渗率显著正相关；着花量与土壤入渗率呈显著正相关；土壤EC值与土壤容重呈显著负相关，与入渗率呈显著正相关；土壤有机质含量与入渗率呈显著正相关；土壤容重与土壤入渗率呈显著负相关。综上所述，栽植生境改良后，土壤有机质含量提高、容重降低、入渗性能提升。土壤质量显著提升可促进杜鹃根系的生长，更有利于杜鹃开花。

表2 杜鹃生长与土壤质量相关性

3 讨论

杜鹃花为多年生观赏植物，株型丰富、花色艳丽，已在城市绿化中大面积种植应用，是重要的观赏花卉［26-27］。许多研究表明杜鹃花喜酸性腐殖质丰富的土壤，而我国多数城市栽培土壤并不能满足其生长发育的需求［16-18，28］，因此杜鹃花在栽培过程中常需要进行土壤改良。有部分盆栽研究显示，在盆栽时期调节种植土pH值至合适范围可以促进杜鹃性状生长［16］，但目前有关城市绿地中杜鹃栽植生境改良研究较少。本文在对白云山麓湖景区聚芳园内3个杜鹃种植区改良前栽植生境立地条件、土壤质量等进行系统调查后，根据杜鹃花喜酸特性和土壤理化现状配制适宜的土壤改良剂，将土壤改良剂与原土混合，采用“穴改”的方式在栽植锦绣杜鹃时施用，用以改良杜鹃的栽植生境，提升种植土壤质量，促进杜鹃多开花，再对不同生长时间的杜鹃成活率进行统计发现，生境改良2 a后W1、W2和W3这3个区域的杜鹃成活率均较高，这在一定程度上说明生境改良为杜鹃提供了良好的地下生长环境，提高了杜鹃生长适应性［29］。通过实地调查发现W1区域的光照条件要优于W2和W3的，这有可能是导致W1区域杜鹃成活率要高于W2和W3的主要原因，下一步将进一步探究光照对杜鹃生长的影响。值得注意的是，生境改良显著降低了杜鹃立地土壤pH值和容重，显著提高了土壤EC值、有机质含量、含水量和入渗率，进而促进了锦绣杜鹃开花和根系生长，提升了杜鹃观赏性状，这些证据都支持了先前的假设和杜鹃栽植生境改良的预期目标。本文结果虽与张杰等［16，30-31］实验室内杜鹃盆栽土壤调节研究结果相似，但杜鹃生长性状的提升不仅限于土壤pH值，还与土壤因子［10］、光照［32］和水分［33］等有关。因此，本文进一步探讨了生境改良对根系生长、土壤养分和土壤物理性质等指标的影响，并探究了杜鹃生长与土壤理化指标相关性，发现杜鹃根系延伸长度与土壤有机质含量呈极显著正相关，与土壤容重呈显著负相关，与土壤入渗率呈显著正相关，这说明土壤有机质含量的提高为根系生长提供了优质养分，容重的降低和入渗率的提高为根系提供了良好的通气环境。本试验中杜鹃着花量与土壤入渗率呈显著正相关，一方面是由于入渗率与土壤保水保肥能力相关，另一方面植物开花与水肥关系密切，这表明土壤入渗性好、保水保肥能力好［10］，更有利于提升杜鹃开花质量。本文锦绣杜鹃生境改良为城市绿地杜鹃的栽培和立地生境改良提供了良好借鉴，但由于锦绣杜鹃栽培生境改良是在绿地中进行，不确定因素较多，应优化试验条件和测定更多相关指标(如不同年度杜鹃生长指标等)来验证生境改良对其生长与开花质量提升作用。本文将继续长期监测改良后杜鹃生长势，结合周边物候环境探究和优化城市绿地杜鹃栽培生境改良工艺，以期进一步提高锦绣杜鹃在绿地栽植成活率及开花质量，提升杜鹃观赏效果。

4 结论

本研究对麓湖公园鸿鹄山3处锦绣杜鹃栽植区进行生境改良，改善了杜鹃立地土壤酸碱度、养分和通气状况，为杜鹃根系生长提供了良好的条件，从而增强了杜鹃在山坡地的适应性。因此，本文锦绣杜鹃生境改良措施的效果显著，可以为其他品种杜鹃栽植或喜酸性植物栽植提供良好的技术借鉴，值得推广应用。