韩浩章+张颖+李素华+张丽华+王芳
摘 要:为探索适合猴樟无土栽培营养液配方,该研究采用单一水培栽培模式,研究3种不同的营养液配方(A、B和C)对猴樟幼苗生长期间营养液酸碱度(pH)、新梢生长量及叶绿素总含量的影响。结果表明:随培养时间的加长,3种营养液的pH值呈逐渐增加的趋势,培养2周后,配方A和B营养液的pH值超过7.2,而配方C则是在3周后超过7.2,对pH值的缓冲能力相对较强。从幼苗发育情况看,4月4日前,3个配方中猴樟幼苗生长速度无明显差异,而4月4日后,配方A和B的新梢长度生长速度变慢,配方C明显高于配方A和B,配方B的新梢粗度生长变快,明显高于配方A和C。整个过程中配方C的新梢叶绿素总含量不断提高,且叶色正常,在4月4日后明显高于配方A和B,配方A和B有明显黄化现象,配方A的叶绿素总含量在4月18日有下降趋势。结论:配方C最适合用于猴樟无土栽培,在营养液管理过程中应每14d调整一次pH值至6.5,每28d更换一次营养液。
关键词:猴樟;无土栽培;营养液;选择
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)11-0115-03
Research on the Preliminary Selection of Cinnamomum bodinieri Soilless Cultivation Nnutrient Solution
Han Haozhang et al.
(School of Civil Engineering and Architecture,Suqian College,Suqian 223800,China)
Abstract:In order to study the soilless cultivation nutrient solution formula of Cinnamomum bodinieri,the single hydroponic cultivation mode is adopted to study the effect of three different nutrient solution formula on the nutrient solution acidity(pH),the influence of new shoots and total chlorophyll content during Cinnamomum bodinieri seedling growth. The results show that three kinds of nutrient solution pH value of has a gradually increasing trend,the formula of A and B nutrient solution pH value is greater than 7.2 two weeks later,and the formula C is more than 7.2 after 3 weeks,the pH value of buffer capacity is relatively strong. Cinnamomum bodinieri seedling growth rate of three formula has no obvious difference on April 4th,and the growth of new tip length of formula A and B slowed after April 4,which of formula C is significantly higher than A and B,and so do the roughness of new shoots.The whole new tip chlorophyll content increased of formula C,and the leaf color is normal,which of the formula C is significantly higher than A and B after April 4,formula A and B have obvious etiolation,total chlorophyll content of formula A has a downward trend on April 18.Formula C is the most suitable soilless cultivation of Cinnamomum bodinieri,and should be be adjusted pH value to 6.5 in the process of nutrient management once every two weeks,be replaced every 4 weeks.
Key words:Cinnamomum bodinieri;Soilless cultivation;Nutrient solution;Selection
猴樟(Cinnamomun bodinieri Levl.)又稱银木,为我国亚热带常绿阔叶林中的伴生树种之一,具有生长迅速、材质优良、树形美观、抗病虫害、抗污染、适应性强等优点,是目前园林建设中重要的造林绿化树种。猴樟为我国特有树种,多分布于云南、贵州、湖北、湘西和四川东部地区[1]。河南农业大学很早就对猴樟进行引种,并对其抗寒性进行了研究,认为猴樟的抗寒性要优于香樟,适合在我国北方地区进行种植[1,2]。而樟属植物较适宜生长在土壤肥沃的微酸性黏质土中,在pH值7.2-8.3的盐碱土中栽培易发生缺铁性黄化病[3]。目前关于樟耐盐碱性及其机理的研究主要通过盆栽的方式[4-6],根系是与土壤紧密接触的器官,根系的生长量、生长动态及其空间分布与植物地上部的生长状况及其抗逆性强弱有直接的关系,是其对环境条件适应能力的最直接反映,无土栽培可以更直观的反映根系的生长状况,是研究猴樟耐盐碱性更适合的方法。为此,本研究采用单一水培栽培模式,研究3种不同的营养液配方对猴樟幼苗生长期间营养液pH、新梢生长量及叶绿素总含量的影响,初步筛选出适合猴樟幼苗生长发育的营养液配方,为猴樟幼苗的无土栽培及耐盐碱机理研究提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料 试验材料选自宿迁学院园林实验基地樟属植物苗圃地正常生长的、长势一致的一年生猴樟幼苗,苗高15~18cm,共60株,分3个处理,每处理20株,通过清水浸泡法轻轻除去根际土壤,将幼苗浸泡在清水中备用。
1.2 营养液配制 试验所用的营养液配方分别为Hoagland和Synde(1938)配方(标记为A)、Hoagland和Arnon(1938)营养液配方(标记为B)、法国国家农业研究所普及NET之用(1977),通用于好酸性作物配方(标记为C)[7]。具体配方大量元素组成成分见表1,微量元素和铁盐配方为通用配方,具体配方组成见表2,所用化学药品均为分析纯。以宿迁地区自来水(硬度为10.7°、pH值为7.15、电导率为0.48ms·cm-1,总盐分含量为132mg·L-1)为水源进行配制,用1mol·L-1HCl溶液调整营养液pH值为6.5。
1.3 材料处理 将猴樟幼苗定植于容量为1500mL的玻璃透明水培瓶中,每瓶中加营养液1000mL,用定植篮固定幼苗,用黑色塑料薄膜包裹水培瓶,以防植株受到太阳直射影响使得根系老化。将增氧泵的气泡石放入玻璃透明水培瓶中,增氧泵工作时间为24h,之后每3d用自来水补充营养液至1000mL。从3月7日开始每7d检测一次培养液pH值,每14d检测一次新梢生长长度、粗度和新生功能叶片叶绿素含量,5次重复,取平均值进行统计。
1.4 试验方法 采用德国WTW Multi 9310P电导率仪检测营养液pH值;采用数显游标卡尺测定樟幼苗新稍的生长长度和粗度,叶绿素含量测定采用乙醇法[8]。
1.5 数据分析 采用Microsoft Excel整理与分析数据,用SPSS21.0进行显著性差异分析。
2 结果与分析
2.1 猴樟无土栽培过程中不同配方营养液pH变化 由表3可以看出,随培养时间的加长,3种营养液的pH值呈逐渐增加的趋势;4月4日前的1个月内上升速率较快,4月4日后的一个月内增加缓慢,其中配方A和B在3月21日已达到7.2以上,配方C则在3月28日达到7.2以上;整个过程中配方C的pH值一直处于较低水平,最高为7.704,明显低于A和B。
2.2 不同配方营养液对猴樟幼苗生长发育的影响 由表6可以看出,不同配方营养液对猴樟幼苗新梢生長长度的影响程度不同,在3月21日之前,配方A、B、C之间无明显差异,4月4日开始,配方A的新梢长度生长速度明显变慢,但配方B与C的差异不显著,在5月3日配方C的新梢长度生长速度最快,明显高于配方A和B;在4月4日前,3个配方之间新梢生长粗度无明显差异,4月4日后,配方B的新梢粗度生长明显加快,5月3日达0.37cm,明显高于配方A和C;4月4日前,3个配方之间新梢叶绿素总含量无明显差异,4月4日后,配方C的叶绿素总含量明显增加,到5月3日,达0.142mg·g-1(Fw),明显高于配方A和B。配方A和B在4月18日后有黄化现象,配方A的黄化现象最严重,叶绿素含量在5月3日降为0.055mg·g-1(Fw),叶绿素的分解速度大于合成速度。
3 结论与讨论
3.1 pH值对猴樟幼苗无土栽培的影响 无土栽培技术很早就被应用于蔬菜、花卉和树木的栽培研究,许多研究者针对不同植物种类提出了许多营养液配方[9-11]。水是营养液养分的介质,水质的好坏直接关系到所配制营养液的浓度、稳定性和使用效果,在生产中一般选用符合饮用水标准的雨水、井水或自来水。总盐分含量、pH和有毒离子的含量是决定水质好坏的主要因素,所用水的硬度一般不超过15度为宜,pH应在6.5~8.5,NaCl含量应小于200mg·L-1[5]。本试验中所用的自来水硬度为10.7°、pH值为7.15、EC值为0.48ms·cm-1,总盐分含量为132mg·L-1,适合作为无土栽培中营养液配制的水源。
大多数植物生长发育最适合的营养液pH范围一般在6.0~7.0,营养液的pH值过高或过低都会影响植物根系的正常生长发育;pH过高时,营养液中P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B等的有效性会降低[7]。而樟属植物在根际土pH达到7.2以上时会发生不同程度的缺铁性黄化现象[3]。本试验中采用3种不同配方营养液培养樟幼苗过程中,营养液的pH值从6.5开始逐渐上升,其中配方A和B上升的最快,3月21日已达到7.2以上,配方C上升的最慢,3月28日才达7.2以上。有研究者认为,当植物优先吸收营养液中的NH4+-N时,营养液中的pH值会下降;而当植物优先吸收营养液中的N03--N时,营养液的pH值便呈现上升的趋势[12-14]。可以推测,猴樟可能偏向于吸收N03--N,从而使营养液的pH值呈逐渐上升趋势,而配方C中NH4+-N含量高于A和B,pH值上升的较慢。因而猴樟幼苗无土栽培营养液中应使N03--N和NH4+-N保持适当的比例,以使营养液在幼苗培养过程中保持较低的pH值。
3.2 不同营养液配方对猴樟幼苗生长发育的影响 由于营养液配方中所带来的非营养成分(如Na+、Cl-等)、调节pH值时所产生的盐分、根系的分泌物和脱落物以及由此而引起的微生物分解产物等非营养成分的积累[15],在营养液管理过程中易出现EC值虽高,但实际营养成分很低的状况,生产中多辅以更定期换营养液的方法。如李富恒等[10]在草莓无土栽培中根据EC调整营养液浓度,并且每隔一个月彻底更换一次营养液。从本试验结果来看,4月4日前,3个配方中猴樟幼苗生长速度无明显差异,而4月4日后,配方A和B的新梢长度生长速度变慢,配方C明显高于配方A和B,配方B的新梢粗度生长变快,明显高于配方A和C,说明配方B对猴樟新梢粗度有促进作用。整个过程中配方C的新梢功能叶片的叶绿素总含量不断提高,且叶色正常,在4月4日后明显高于配方A和B,配方A和B有明显黄化现象,配方A的叶绿素总含量在4月18日有下降趋势,原因可能是培养后期营养液pH值的上升引起叶片中叶绿素的降解速度高于合成速度,从而加重其缺铁性黄化现象。从pH值的变化趋势来看,培养14d后,配方A和B营养液的pH值超过7.2,而配方C则是在3周后才超过7.2,对pH值的缓冲能力相对较强。因而,配方C最适合用于猴樟幼苗无土栽培。段静等[15]认为在植物无土栽培的营养液管理过程中,每次调整营养液的pH不宜超过0.5。因而,在猴樟幼苗无土栽培营养液后期管理过程中应每隔14d调整一次pH值至6.5,每隔28d更换一次营养液。
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