栽培因子对非洲菊生理特性的影响

步洪凤　顾振华

摘要：研究不同栽培因子对非洲菊主要生理特性的影响，探讨非洲菊高产、优质的生理机制，为非洲菊引种栽培提供依据。采用随机区组排列，组合处理采用L934正交设计，分析栽培密度、栽培方式、栽培基质等栽培因子对非洲菊生理特性的影响。在湖南省的气候条件下，影响非洲菊叶片光合速率、叶绿素含量的主导因子是栽培方式和栽培基质，影响非洲菊叶片可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量的主导因子是栽培密度和栽培基质。低密度、高垄栽培、栽培基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）的C3配方可增加叶片数、功能叶面积、冠幅，并能不同程度增加非洲菊的花枝长度、花枝粗度、花径度。将非洲菊引种到湖南省实现高产优质的高效栽培，最适栽培密度为40 cm×40 cm，最佳栽培方式为高垄栽培（垄高30 cm），最适栽培基质配方为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）。

关键词：非洲菊；栽培因子；生理特性

中图分类号： S682.1+10.1 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）07-0252-04

非洲菊（Gerbera jamesonii Blous）属于菊科非洲菊属宿根花卉，别称扶郎花，原产于南非地区，是世界传统四大切花（月季、康乃馨、唐菖蒲、菊花）之后新兴的一类切花。非洲菊具有花朵大、色彩艳丽、花期长、切花产量高（每株每年30～50支）等优点，现已成为市场上性价比高、用花量大的主流切花，被称为世界第五大切花[1]。非洲菊于20世纪80年代被引入我国，国内有关非洲菊的研究大多集中于组织培养、采后生理方面，而关于切花栽培的研究较少，非洲菊栽培技术体系的基础研究相对落后。对非洲菊引种至湖南省后的栽培方式、种植密度、基质配方等措施进行试验，并研究不同栽培措施对非洲菊生理特性的影响，以期为阐释非洲菊高产栽培原理、进一步提高非洲菊的产量和品质提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试非洲菊品种为桑格瑞拉，重瓣、红色、切花率高。高10 cm的4叶1心期组培苗由云南省农业科学院提供。

1.2 栽培设施

试验采用双体免充气日光大棚无土栽培系统，无土栽培系统选用自动滴灌无土基质袋培系统。

1.3 常规管理

营养液选用非洲菊无土栽培专用营养液。根际pH值为5～6，EC值控制在1.0～1.5 mS/cm，供液200～300 mL/d，分8～12次供给。定期以多菌灵、百菌清喷施叶面，预防病虫害发生并对非洲菊叶面进行消毒。

1.4 试验设计

试验于2013年在湖南省常德职业技术学院切花生产基地进行。非洲菊组培苗于5月20日定植，试验设A、B、C共3个因子，A为栽培密度，A1为20 cm×20 cm，A2为30 cm×30 cm，A3为40 cm×40 cm；B为栽培方式，B1为平畦栽培，B2为低垄栽培（垄高15 cm），B3为高垄栽培（垄高30 cm）；C为栽培基质，C1为蘑菇渣（1/4）-园土（3/4），C2为蘑菇渣（1/3）-园土（2/3），C3为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）。试验采取随机区组排列，组合处理采用L934正交设计，分别为A1B1C1、A1B2C2、A1B3C3、A2B1C2、A2B2C3、A2B3C1、A3B1C3、A3B2C1、A3B3C2，常规管理水平一致。

1.5 测定项目

分别于非洲菊的初花期（8月）、盛花期（10月）、末期（12月）采集不同处理叶片进行生理指标测定。叶片光合速率采用便携式光合作用测定系统于12：00—14：00测定。采用95%乙醇溶液浸泡所采样叶，至叶片完全失绿后，于3个不同波长665、649、470 nm下比色测定叶绿素含量。可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定，用样量根据实际情况而定，于595 nm波长下比色测定。丙二醛（MDA）含量于600、532、450 nm波长下比色测定[4]。在非洲菊盛花期测定其花盘直径、花枝长度、花枝粗度、叶片数、功能叶长宽度、冠幅。

1.6 数据统计分析

采用Excel 2007软件、DPS数据处理系统对试验数据进行统计分析[5]。

2 结果与分析

2.1 不同处理对非洲菊叶片光合速率的影响

由表1可知，非洲菊盛花期时的叶片光合速率最大。非洲菊栽植3～4个月后进入初花期，随着生育进程的变化，叶片光合速率呈单峰抛物线趋势，开花末期叶片的光合速率最小。叶片间相互重叠导致最下部叶片的光合速率最小、中部居中、上部最大。由极差值（R）可知，试验设计中各因子对非洲菊叶片光合速率的影响顺序为：栽培方式（B）>栽培基质（C）>栽培密度（A）。分析每个单因子各水平对非洲菊叶片光合速率的影响，得出B3>B2>B1，C3>C2>C1，A3>A2>A1。在同一生育时期，非洲菊同部位的叶片光合速率与栽培密度相关，栽培密度小则光合速率大，反之亦然。可能的原因为，栽培密度小的非洲菊个体生长空间大，叶片稍大，重叠率低，植株各项生理机能较强，反之其生理机能必受影响。疏松的栽培基质（C3中加入珍珠岩最为疏松）可提高叶片光合速率。高垄栽培减少了土壤积水，改善了土壤的气相状况，提高了根系活力和非洲菊的生理机能，光合速率高于其他栽培方式。

2.2 不同处理对非洲菊叶绿素含量的影响

叶绿素含量是植物衰老的重要生理指标之一，随着叶片中叶绿素含量的减少，叶色逐渐变黄，叶片逐渐衰老。叶绿素含量下降越快，表明叶片衰老越快。由表2可知，不同处理下非洲菊不同部位的叶片叶绿素含量不同，上部叶片的叶绿素含量高于中部、下部叶片。在非洲菊衰老的过程中，由于植物下部透光、通风条件差，导致下部叶片的叶绿素含量下降速度最快。非洲菊植株上部、中部、下部叶片的叶绿素含量均在盛花期（10月）时最高，随后逐渐下降。非洲菊叶片叶绿素含量的总体趋势表现为栽培密度小则叶绿素含量高，栽培密度大则叶绿素含量低；高垄栽培>低垄栽培>平畦栽培。栽培密度小、高垄栽培、栽培基质疏松（含珍珠岩）等栽培措施有利于提高和保持叶片叶绿素含量；低垄栽培、栽培密度大等栽培措施会导致叶绿素含量降低，特别是生长后期叶绿素含量下降较快，表现出早衰加速现象，且这一规律在不同部位叶片上表现一致。由极差值（R）可知，栽培方式对非洲菊叶片叶绿素含量的影响大于栽培基质和栽培密度。单因素分析表明，不同栽培方式下植株叶片的叶绿素含量差异达到极显著水平，而不同栽培密度、栽培基质下植株叶片的叶绿素含量达到显著差异。

2.3 不同处理对非洲菊可溶性蛋白含量的影响

可溶性蛋白是叶片的重要组成成分，其相对含量可反映植株的生理状态，是植物生命特征的重要体现。叶片可溶性蛋白含量的变化是植物衰老过程的显著标志，下降预示着开始衰老。由极差值（R）可知，不同因子对非洲菊叶片可溶性蛋白含量的影响不同，影响的大小顺序为栽培密度（A）>栽培基质（C）>栽培方式（B）。相同因子不同水平对可溶性蛋白含量的影响程度也不同，分别为A3>A2>A1、B3>B2>B1、C3>C2>C1。不同处理间比较表现为高垄栽培>低垄栽培>平畦栽培，表明高垄栽培措施有利于可溶性蛋白质的合成，从而增加了功能叶中可溶性蛋白质的含量。栽培密度小、通风透光良好的生长环境可延缓非洲菊衰老。栽培基质疏松可增加功能叶中可溶性蛋白质的含量，C3配方栽培的非洲菊叶片中可溶性蛋白质含量高于C2、C1配方，表明不同栽培基质对非洲菊衰老有影响。

非洲菊上部叶片的可溶性蛋白含量高于中部、下部叶片，表明上部叶片的生理机能强。从非洲菊生育期分析，上部叶片开花初期的可溶性蛋白含量高于盛花期、末花期，而中部叶片盛花期的可溶性蛋白含量高于初花期、末花期。

2.4 不同处理对非洲菊丙二醛（MDA）含量的影响

丙二醛（MDA）在体外影响线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性，通过质氢过氧化物的分解产物引起细胞损伤，导致膜结构完整性及生理功能破坏，是反映膜质过氧化程度的重要指标，在衰老的过程中不断积累。测定MDA含量可反映机体内脂质过氧化的程度，间接反映细胞损伤的程度。

由极差值（R）可知，不同因子同一水平对丙二醛（MDA）含量的影响不同，影响大小的顺序为栽培密度（A）>栽培基质（C）>栽培方式（B）。分析相同因子不同水平对丙二醛含量的影响程度，得出A3>A2>A1、B3>B2>B1、C3>C2>C1。

测定相同生育时期相同部位非洲菊的MDA含量，表现为种植密度越大MDA含量越大，种植密度越小MDA含量越小。可见，低密度栽培非洲菊有利于延缓植株衰老，一般为 7～10株/m2。测定不同栽培方式对非洲菊叶片MDA含量的影响，高垄栽培的非洲菊叶片MDA含量明显较低；平畦栽培的非洲菊叶片MDA含量较高，加速了非洲菊衰老。不同配方的栽培基质下，非洲菊叶片MDA含量为C3处理低于C2、C1处理，栽培基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩 （1/3） 的配方有利于增强植株的生理机能，延缓植株衰老。

非洲菊上部叶片的MDA含量随着生育发育进程而增加，中部、下部叶片的MDA含量增加幅度不明显。从相同因子相同水平相同生育期来看，不同部位叶片的MDA含量表现为下部叶片>中部叶片>上部叶片，表明栽培密度、栽培基质、栽培方式等因素是影响非洲菊下部叶片衰老的敏感因子。

2.5 不同处理对非洲菊切花品质的影响

单因子分析表明，高垄栽培的分株率比低垄栽培提高15%～26%。可能是由于高垄栽培一般采用沟灌，根茎部位不易积水，改善了土壤透气性和非洲菊的根际环境，增强了根系活力，从而提高了非洲菊的分株率。栽培密度小的处理其分株率比栽培密度大的处理提高18%～28%，栽培密度小使非洲菊个体发育良好，增强根系从而提高非洲菊的分株率。栽培基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）的C3配方能提高分株率，可能是由于基质疏松度合理，增强了根系的生理机能，从而提高分株率。

不同栽培密度对非洲菊叶片生长的影响不同。低密度栽培的非洲菊叶片大、叶片数量多、功能叶面积及冠幅大。低密度栽培可促进非洲菊个体发展，增强个体生理机能，促进营养生长。不同栽培方式对非洲菊叶片生长的影响不同。高垄栽培排水良好，避免了非洲菊根系环境过湿，使非洲菊的叶片数、功能叶面积、冠幅均有所增加，提高了叶片生长量。不同栽培基质配方对非洲菊叶片生长的影响不同。基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）的C3配方可提高非洲菊的叶片数、功能叶面积、冠幅，该基质配方能提高非洲菊的生理特性，促进营养生长发育。

从非洲菊的花枝生长来看，低密度栽培、高垄栽培、栽培基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）的C3配方可不同程度增加非洲菊的花枝长度、花枝粗度、花盘直径。非洲菊根、茎、叶等营养器官产生的营养元素供给生殖器官，旺盛的营养生长极大地促进了生殖生长，花枝长度、花枝粗度、花盘直径的最大增幅分别为11.5、2.3、2.4 cm。

由极差值（R）可知，各因素对非洲菊切花品质影响的大小顺序为栽培密度（A）>栽培基质（C）>栽培方式（B）。分析相同因子不同水平对非洲菊的影响程度，得出A3>A2>A1、B3>B2>B1、C3>C2>C1。

3 结论与讨论

3.1 结论

在同一生育时期，非洲菊相同部位的叶片表现为栽培密度越小则光合速率越大。栽培基质中的珍珠岩能提高叶片光合速率，高垄栽培可改善土壤的气相状况，提高根系活力及非洲菊的生理机能，光合速率高于其他栽培方式。比较非洲菊不同部位叶片的叶绿素含量，上部叶片的叶绿素含量高于中部、下部叶片。在非洲菊的衰老过程中，下部叶片的叶绿素含量下降速度最快，高垄栽培、栽培密度小、基质含有珍珠岩等栽培措施有利于保持较高的叶绿素含量。栽培方式是影响叶片光合速率、叶绿素含量的主导因子，其次为栽培基质。

影响非洲菊叶片可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）含量的主导因子首先为栽培密度，其次为栽培基质。种植密度小则可溶性蛋白质含量高。栽培基质中含有珍珠岩（1/3）的配方有利于可溶性蛋白质的合成，高垄栽培的非洲菊可溶性蛋白质含量相对高于平畦栽培和低垄栽培，表明高垄栽培也能延缓植株衰老。非洲菊同一生育时期同部位的MDA含量表现为种植密度越小MDA含量越小，表明非洲菊种植密度小能延缓植株衰老。含有珍珠岩的栽培基质中叶片MDA含量明显低于其他配方，能减缓MDA合成并减缓非洲菊衰老。高垄栽培非洲菊的MDA含量低于平畦栽培和低垄栽培，高垄栽培有利于植株根系生长，增强其生理机能从而延缓非洲菊衰老。在相同条件下，不同部位的叶片MDA含量表现为下部叶片>中部叶片>上部叶片，表明栽培密度、栽培方式、栽培基质等栽培措施是影响非洲菊下部叶片衰老的敏感因子。

高垄栽培非洲菊的分株率高于低垄栽培，栽培密度小的处理其分株率高于栽培密度大的处理，栽培基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）的C3配方可提高分株率。低密度栽培、高垄栽培、栽培基质为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）的C3配方可增加叶片数、功能叶面积、冠幅，并可不同程度增加花枝长度、花枝粗度、花盘直径。非洲菊引种至湖南省的最适栽培密度为40 cm×40 cm，最适栽培方式为高垄栽培（垄高30 cm），最适栽培基质配方为蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）。

3.2 讨论

大量研究表明，栽培措施对非洲菊的生理特性影响较大。吴祝华等研究了密度、光质、叶面积系数对非洲菊切花产量与质量的影响；结果表明，栽培密度对非洲菊梗长、梗径、产量的影响均极显著，30 cm×30 cm为最适栽培密度[7]。本研究结果与之相符，经试验得出湖南省栽培非洲菊的最适栽培密度为40 cm×40 cm。种植密度小则单株叶片光合速率高、叶绿素含量高、光合物质积累多，从而延缓植株衰老，营养生长和生殖生长旺盛。宋军阳等采用不同基质配方，与对照相比均能提高非洲菊切花质量和植株叶片的生长势，栽培基质的透气性是非洲菊生长发育的关键因素之一，炉渣 ∶ 蘑菇渣 ∶ 有机肥=3 ∶ 1 ∶ 1为最佳配方组合[8]。本研究选用蘑菇渣（1/3）-园土（1/3）-珍珠岩（1/3）为最佳配方组合，表明珍珠岩能增加基质的透气性，增强根系活力。曲慧等在沈阳研究局部限量灌溉对非洲菊生理特性的影响，指出非洲菊开花初期（8月）叶绿素含量最高，开花末期（12月）可溶性蛋白含量最高[9]。本研究结论与之有较大差异，本研究得出非洲菊盛花期（10月）叶绿素含量最高，开花末期（12月）可溶性蛋白含量最低。这可能与试验地区的气候差异有关，南方地区10月气温较高、光照较好。本试验仅选取非洲菊品种进行研究，试验区域仅在湖南省常德市，为进一步研究栽培因子对非洲菊的影响，还应选取多个品种在不同地区进行研究。

参考文献：

[1]高绍良. 非洲菊无土基质栽培试验研究[J]. 农业科技通讯，2010（2）：54-57.

[2]王国良，吴竹华，汤庚国，等. 根际加温对无土栽培非洲菊冬季产花的影响[J]. 园艺学报，2001，28（2）：144-148.

[3]谢芝春，程智慧，孟焕文，等. 非洲菊不同生育期配方栽培基质中微生物的变化[J]. 园艺学报，2010，37（1）：89-96.

[4]庄应强. 花前叶面喷施复合制剂对非洲菊生长及切花保鲜的影响[J]. 浙江农业学报，2004，16（4）：237-240.

[5]邹 琦. 植物生理学实验指导[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[6]唐启义，冯明光. 实用统计分析及其DPS数据处理系统[M]. 北京：科学出版社，2002.

[7]吴祝华，汤庚国，王国良，等. 栽培密度、光质、叶面积系数对非洲菊产花的影响[J]. 江苏农业科学，2006（6）：253-256.

[8]宋军阳，常宗堂，蒲亚锋，等. 不同栽培方式和基质对非洲菊生长的影响[J]. 上海农业学报，2004，20（3）：65-67.

[9]曲 慧，杨丽娟，周崇俊，等. 局部限量灌溉对非洲菊生理特性的影响[J]. 北方园艺，2008（5）：125-127.