不同配比复合基质对盆栽蓝莓的生长和光合指标的影响

2017-09-06 06:29韩阳花郭刚马盾周小云
新疆农业科学 2017年7期
关键词:冠幅盆栽蓝莓

韩阳花,郭刚,马盾,周小云

(1.新疆农业职业技术学院,新疆昌吉 831100;2.新疆农业科学院核技术生物技术研究所/新疆农作物生物技术重点实验室/新疆农业科学院棉花分子机理与分子育种实验室,乌鲁木齐 830091)

不同配比复合基质对盆栽蓝莓的生长和光合指标的影响

韩阳花1,郭刚1,马盾2,周小云2

(1.新疆农业职业技术学院,新疆昌吉 831100;2.新疆农业科学院核技术生物技术研究所/新疆农作物生物技术重点实验室/新疆农业科学院棉花分子机理与分子育种实验室,乌鲁木齐 830091)

【目的】研究蓝莓对新疆盆栽土壤环境的适应性,以天山云杉林表层腐殖质与园土按比例混合,并辅以腐熟羊粪和腐殖酸配置而成的复合基质,研究其对不同蓝莓品种的生长发育和光合指标的影响,为蓝莓在新疆推广和综合开发利用提供基础理论依据。【方法】在温室条件下,以蓝丰、北陆、达柔和都克4个蓝莓品种为试验材料,采用盆栽实验方法,按双因素完全随机实验设计设置4种基质和4个蓝莓品种,观察基质对蓝莓的生长情况和测定其叶片的光合指标,采用主成分分析方法分析基质对蓝莓生长的综合影响,采用pearson相关性分析基质与蓝莓生长的相关性。【结果】复合基质的pH值均不能满足蓝莓生长环境条件,需要用醋酸对基质和灌溉用水调pH至4.5,而孔隙度等理化指标均能满足蓝莓生长环境要求;基质因素和品种因素对蓝莓生长和光合指标的影响均达到了显著水平,且基质作用大于品种作用;北陆和达柔两个蓝莓品种在腐殖质与园土按2∶1至3∶1混合的复合基质里生长的综合影响评价高;蓝丰和都克两个蓝莓品种的生长与基质的EC有相关性,差异显著。【结论】天山云杉林表层腐殖质与园土比在2∶1到3∶1范围内并辅以腐熟羊粪和腐殖酸配成的复合基质,醋酸酸化基质和浇灌用水至pH值4.5后,能够代替草炭进行盆栽北陆和达柔两个蓝莓品种。

蓝莓;基质;生长指标;光合指标

0 引 言

【研究意义】蓝莓(VacciniumSpp)又称越桔,隶属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)植物,是一种富含花青素的小浆果,其保健价值高,具有预防心脑血管疾病、抗癌和增强人机体免疫等功能,是一种极具经济价值的小浆果果树[1-4]。近年来,蓝莓作为一种新兴果树,不但其鲜食水果被广泛关注,还有许多园艺爱好者将其作为观赏盆栽,深受市民喜爱,市场前景十分广阔[5,6]。【前人研究进展】蓝莓对土壤环境要求高,条件十分苛刻,土壤pH值为4.0~5.5,富含有机质且疏松透气,除了长白山地区,其他地区土壤必须经过特殊改良才能进行蓝莓栽培,这限制了蓝莓在生产中推广应用[5]。在生产中,通过施用硫磺和酸性肥料的方法降低土壤pH值,但是影响了土壤生物结构或对植株的根系有一定的毒害作用[6-9]。目前,采用糠醛渣[6,7]、草炭[10]、秸秆[11]和食用菌栽培渣[12]等作为基质栽培蓝莓已经取得了一定进展。【本研究切入点】利用林下腐殖质、园土和羊粪按比例配成盆栽介质研究适合蓝莓生长发育情况,国内外尚未有文献报道。固体基质盆栽的关键是基质的理化性质要符合果树生长要求,而新疆的土壤和水体含盐碱,pH偏高,不能满足蓝莓生长的土壤条件,引种蓝莓十分困难。园林上,常常选用草炭为基质,采用控根容器进行盆栽养护,种植成本较高,影响蓝莓在新疆推广的进程。而天山云杉林表层腐殖质资源丰富,有机质含量高到10%,呈弱酸性,总孔隙度高达77%,与草炭属性接近[13-15]。研究结合蓝莓生长发育的特性,利用天山云杉针林表层腐殖质掺和园土、腐熟羊粪和腐殖酸配制而成有机质含量高透气性好的蓝莓盆栽基质,通过观测蓝莓在不同盆栽基质中生长和光合指标,采用主成分分析和pearson相关性分别分析基质对蓝莓生长的综合影响和基质的EC与蓝莓生长的相关性,分析与探讨复合基质替代草炭的实效性及可行性。【拟解决的关键问题】研究采用天山云杉林表层针叶腐殖质与园土混合代替草炭,改土材料中加入羊粪和腐殖酸进行土壤改良,增加土壤有机质和养分含量,改善土壤团粒结构,并辅以醋酸酸化基质及灌溉用水,改善基质的pH值,为利用新疆本地资源栽培蓝莓积累经验。

1 材料与方法

1.1 材 料

蓝莓苗木由山东泰安引种到新疆乌鲁木齐县水西沟镇东湾村洮林水果种植园,实验前基质为草炭,浇灌用水醋酸调酸pH为4.5,树龄3a,株高为30~40 cm,主茎地径为0.3~0.8 cm,具有2~3条木质化的分枝。

设置4种基质和4个蓝莓品种。4个蓝莓品种:蓝丰、北陆、达柔和都克。采用双因素完全随机实验设计,盆栽前,选取生长势良好健壮的植株,冲洗干净根部所带的基质,适当修剪残根,然后按照实验设计将其栽植入盆中,上盆时尽量使根系分布均匀。实验用花盆规格为30 cm×30 cm×25 cm,每盆1株且盆中基质的容积相同。对苗木进行常规一致管理,整个生长期浇日本园式配方1/2浓度营养液,醋酸调酸pH为4.5。实验设4种基质,每种基质10株,重复3次。随机摆放于智能温室大棚里,移栽初期大棚内温度保持在25 ℃左右,相对湿度80%,并随着蓝莓生长发育期及时调节大棚内温湿度。于2016年4月10日定植,10月中旬结束生长。

1.2 方 法

1.2.1 基质配制、消毒及容器的消毒

实验盆栽基质以天山雪岭云杉林下0~20 cm表层腐殖质(以下简称腐殖质)与园土为主。实验设置4种基质:A,草炭土为对照(CK);B,腐殖质∶园土=1∶1(V/V,下同);C,腐殖质∶园土=2∶1;D,腐殖质∶园土=3∶1。每种处理中均加8%的腐熟羊粪(V/V,下同)和5%腐殖酸。测定各基质pH值后,用醋酸调基质pH至4.5,加入0.1%多菌灵溶液拌匀,覆膜盖7 d,揭膜待药气散尽,待用。将花盆清洗后浸入0.1%高锰酸钾溶液10 min,取出用蒸馏水冲洗干净,待用。

1.2.2 基质理化性质的测定

在定植前,测定不同基质理化性质。物理性质的测定:自然风干的基质的容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度和通气孔隙与持水孔隙比(简称气水比,下同)等参照文献方法进行测定[7]。化学性质的测定:分别取一定体积风干的未酸化处理前和生长结束后的基质,按土液比1∶5比加入蒸馏水,振荡浸提3 min,过滤,取其滤液用DDS-307型EC计测定EC值,用pH计测定pH值。

1.2.3 植株生长性状与产量测定

定植后,从每盆里选取长势良好且基本一致的枝条进行编号。生长时期记录编号枝的生长情况,包括株高、地径、冠幅、基生枝长度、延生枝长、枝条粗度的生长量。以单株为测量单位,分别用直尺(精度0.1 cm)和游标卡尺(精度0.1 mm)测量苗高和地径。定植和结束生长两次记录的差值即为生长量。

1.2.4 植株光合指标的测定

叶绿素含量、荧光参数和光合速率分别用SPAD-502 Plus叶绿素仪、FMS-2荧光检测系统和CB-1101型光合蒸腾作用系统于6月中旬中午12:00~13:00测定编号枝自生长顶端向枝基部的第3片成熟叶的叶绿素含量、荧光作用参数和光合作用参数。

1.3 数据处理

采用DPS[16]软件对实验数据进行统计分析,数值为平均值±标准差。各指标的增加率(%)=100×(实验数据-对照)/对照。用双因素方差分析(two-way ANOVA)分析不同配比的基质和不同蓝莓品种的生长和光合指标的影响。分别对不同配比对基质理化性质、不同蓝莓品种的生长和光合指标采用单因素方差分析(One-way ANOVA)比较不同配比的基质之间的差异性,平均数之间的多重比较采用最小显著差异法LSD(Least significant difference)分析差异显著性。利用IBM SPSS 20.0软件进行主成分分析方法分析基质对蓝莓生长的综合影响和pearson相关性分析基质的EC与蓝莓生长的相关性。

2 结果与分析

2.1 不同基质的理化性质的比较

研究表明,不同配比的复合基质间均有显著差异,除pH高于理想基质的范围外,其余值均在理想基质范围内。

盆栽基质的容重过大,需要的劳动强度大,也不便于搬运;基质过轻,则缺乏黏结能力,不易固定根系。不同基质的容重差异显著,A基质的容重最小,仅为0.43 g/cm3,与D基质的容重间差异不显著,而显著低于B和C基质的容重。从容重看,4种基质均能保证蓝莓不倾倒不沉没,根系能深扎。C和D基质容重较B基质小,更便于运输和栽培中的操作。

不同基质的总孔隙度差异显著,A基质的总孔隙度最高,为82.12%,显著高于基质B的总孔隙度,B基质的总孔隙度最小,仅为73.40%,A、C和D基质间的总孔隙度差异不显著。不同基质的通气孔隙度差异显著,A基质的通气孔隙度最小,仅为16.89%,显著低于C和D基质的通气孔隙度,C和D两种复合基质的通气孔隙度在这一指标上均表现出了显著的优势,A和B基质间的通气孔隙度差异不显著,A和B基质的通气孔隙度较小,根系吸收O2、水和营养的能力较弱,易影响根系的生长。不同基质的持水孔隙度差异显著,A基质的持水孔隙度最大,为65.23%,且显著高于B和D基质的持水孔隙度;A和C基质间的持水孔隙度差异不显著,二者持水能力最强。

盆栽基质适宜的水气比一般在0.2~0.5为宜,基质持水量大,透气性又良好,植株能良好生长,方便管理。不同基质的气水比差异显著,A基质的气水比最小,仅为0.26%,且显著低于C和D基质的气水比,A和B基质间的气水比差异不显著;C和D基质比A和B基质通气性好,但二者持水能力较差,智能温室利用定时滴灌系统能够弥补持水性差和频繁浇水的问题。

蓝莓的适宜pH值在4.0~5.5。酸化处理基质前,不同基质的pH值有显著差异,均小于7,偏弱酸性,均不适合蓝莓生长,需要用醋酸调pH至4.5。而蓝莓生长结束后,基质pH值均大于4.5,差异不显著,仍在蓝莓的适宜生长pH值4.0~5.5。

酸化处理基质前后,不同基质的EC值差异显著,而蓝莓生长结束后,基质EC值均增加,差异也显著。但是,基质的EC值均在0.5~1.25 ms/cm,各基质不需淋洗盐分或补充养分。

另外,基质和灌溉用水均采用醋酸酸化处理,对生长结束后测定基质pH值发现,基质的pH值仍处于蓝莓生长适宜的范围;而且,基质按体积比加入相同体积的羊粪和腐殖酸,并且浇灌水采用日本园式营养液。基质里养分含量充足,pH值稳定,养分含量充足,基质里养分含量和pH值具有一致性。灌溉用的水质盐碱较重,营养液均含有盐,随着长时间灌溉,基质的盐份含量是不断累计过程,最终会影响蓝莓的生长。基质对蓝莓的影响主要考虑基质的物理性质中的孔隙度和酸化基质后的EC。表1

2.2 不同配比复合基质对不同蓝莓品种生长和光合的比较

2.2.1 不同配比复合基质对不同蓝莓品种生长的比较

不同配比复合基质里不同蓝莓品种的生长指标有显著差异。

与A(草炭)基质比较,采用B(腐殖质∶园土=1∶1),C(腐殖质∶园土=2∶1)和D(腐殖质∶园土=3∶1)3种基质,4种蓝莓品种的平均成活率为95%左右,差异不显著。

蓝丰在A基质里的枝条粗度比在D基质里的值小7.2%,差异显著;A基质里的株高和冠幅比D基质里的值大,分别大8.04%和7.21%,差异显著;而与D基质里的基生枝长和延伸枝长差异不显著。A基质里的株高、冠幅、基生枝长和延伸枝长比C基质里的值大,分别大15.10%、8.06%、9.05和8.69%,差异显著;而与C基质里的枝条粗度差异不显著。A基质里的株高、冠幅、基生枝长和延伸枝长比B基质里的值大,分别大13.15%、9.96%、14.69%和9.16%,差异显著;而与B基质里的枝条粗度差异不显著。

北陆在A基质里的株高、冠幅、基生枝长、延生枝长和枝条粗度比在D基质里的值小,分别小11.18%、19.73%、13.03%、9.30%和10.82%,差异显著。A基质里的株高和冠幅比C基质里的值小,分别小2.96%和16.39%;而A基质里的延生枝长和枝条粗度比C基质里的值大,分别大9.34%和9.42%,差异显著;而与C基质里的株高、冠幅和基生枝长差异不显著。A基质里的株高、基生枝长、延伸枝长和枝条粗度比B基质里的值大,分别大4.68%、7.36% 、6.35%和18.36%,差异显著;而与B基质里的冠幅差异不显著。

达柔在A基质里的冠幅、基生枝长和延生枝长比在D基质的值小,分别小12.70%、10.90%和10.55%,差异显著;A基质里的比D基质里的枝条粗度值大6.58%,差异显著;而D基质里的株高差异不显著。A基质里的株高和延伸枝长比C基质里的值小,分别小13.87%和11.39%,差异显著;A基质里的冠幅和基生枝长比C基质里的值大,分别大7.53%和13.38%,差异显著。 A基质的株高、冠幅、延生枝长和枝条粗度B基质里的值大,分别大5.58%、3.43%、10.09%和37.24%,差异显著;而与B基质里的基生枝长差异不显著。

都克在A基质里的株高和枝条粗度比在D基质的值小,分别小8.87%和4.83%,差异显著;比D基质的冠幅和延伸枝长的值大,分别大5.58%和7.47%,差异显著;而与D基质的的基生枝长的值差异不显著。A基质里的株高和冠幅比C基质的值大,分别大5.01%和10.89%,差异显著;而与C基质里的基生枝长、延伸枝长和枝条粗度的值差异不显著。A基质里的株高、冠幅和延伸枝长比B基质的值小,分别小7.79%、12.01%和18.88%,差异显著;而与B基质的基生枝长和枝条粗度差异不显著。

经双因素方差分析的显著性检验结果可知,基质因素和品种因素对蓝莓生长指标的影响都达到了显著水平,且基质作用大于品种作用。表2

2.2.2 不同配比的复合基质对不同蓝莓品种光合指标的比较

不同配比复合基质里不同蓝莓品种的光合指标有显著差异。

蓝丰在A基质里的叶绿素SPAD值、净光合速率和荧光指数值与B、C和D基质里的比较,均是最大值,分别为36.99、4.11 μmol/(m2·s)和0.84。A基质里的叶绿素SPAD值比B和C基质里的值大,分别大17.79%和9.63%,差异显著;而与D基质里的叶绿素SPAD值差异不显著。A基质里的净光合速率比B、C和D基质里的值大,分别大9.98%、8.03%和7.30%,差异显著。A基质里的荧光指数比B基质里的值大17.65%,差异显著;而与C和D基质里的荧光指数值差异不显著。

北陆在A基质里的叶绿素SPAD比D基质里的值小20.69%,差异显著;比B基质里的值大5.27%,差异显著;而与C基质里的叶绿素SPAD值差异不显著。在A基质里的净光合速率比 C和D基质里的值大,分别大16.17%和19.65%,差异显著;比B基质里的净光合速率值小14.68%,差异显著。在A基质里的荧光指数比D基质里的值大19.88%,差异显著;与B和C基质里的荧光指数差异不显著。

达柔在A基质里的叶绿素SPAD比C和D基质里的值小,分别小15.28%和42.20%,差异显著;而比B基质里的叶绿素SPAD值大7.34%,差异显著。在A基质里的净光合速率比B、C和D基质里的值小,分别小11.96%、26.09%和22.55%,差异显著。在A基质里的荧光指数比D基质里的值大18.90%,差异显著,而与B和C基质里的荧光指数差异不显著。

都克在A基质里的叶绿素SPAD比B和C基质里的值大,分别大16.66%和14.85%,差异显著,而与D基质里的叶绿素SPAD差异不显著。在A基质里的净光合速率比B、C和D基质的值大,分别大11.88%、20.35%和12.10%,差异显著。在A基质里的荧光指数与B、C和D基质里的差异不显著。

经双因素方差分析的显著性检验结果可知,基质因素和品种因素对蓝莓光合指标的影响都达到了显著水平,且基质作用大于品种作用。表2

2.2.3 蓝莓各项指标的综合评价

以蓝莓的成活率、株高、冠幅、基生枝长、延生枝长、枝条粗度、叶绿素SPAD值、净光合速率和荧光指数等9个因素作为评价因子,利用SPSS 20.0软件进行主成分分析,并得到相关矩阵的特征根及特征向量累积贡献率,系统默认方差大于1的为主成分,所以用第一主成分、第二主成分和第三主成分作为评价的综合指标。

通过计算各指标与前三个主成分的关系为:

F1= -0.027χ1+0.337χ2+0.373χ3+0.394χ4+0.386χ5+0.369χ6+0.052χ7+0.366χ8+0.412χ9,

F2= -0.069χ1+-0.159χ2+0.225χ3+-0.111χ4+-0.256χ5+-0.201χ6+0.854χ7+0.232χ8+0.135χ9,

F2=0.905χ1+-0.206χ2+0.206χ3+0.206χ4+-0.2χ5+-0.016χ6+-0.059χ7+-0.041χ8+0.089χ9,

综合评值:F=0.687,F1+0.163 ,F2+0.150,F3。

由第一主成分、第二主成分和第三主成分与客观权重之积,得到不同基质对蓝莓生长的综合影响评判结果。在D和C基质里的“北陆”和“达柔”两个蓝莓品种的得分较高,生长的综合影响评分分别为3.215、3.018、1.150和1.043,且得分均大于1,生长的综合影响评价分别排在1、2、3和4位。表3~4

2.2.4 相关性分析

酸化处理后基质的EC与蓝莓的生长和光合指标均有相关性。其中,蓝丰的成活率、株高、冠幅、基生枝长、延生枝长、叶绿素SPAD值、净光合速率和荧光指数与基质EC呈正相关,成活率与基质EC呈负相关,差异显著;仅枝条粗度与基质EC相关,差异不显著。北陆的成活率、株高、冠幅、基生枝长、延生枝长、枝条粗度、叶绿素SPAD值、净光合速率和荧光指数与基质EC呈正相关;成活率与基质EC呈负相关,差异不显著。达柔的枝条粗度与基质EC呈正相关;成活率与基质EC呈负相关,差异不显著,成活率、株高、冠幅、基生枝长、延生枝长、叶绿素SPAD值、净光合速率和荧光指数与基质EC呈正相关,差异不显著;成活率与基质EC呈负相关,差异不显著。都克的冠幅、叶绿素SPAD值和荧光指数与基质EC呈正相关,差异不显著;成活率、株高、基生枝长、延生枝长、枝条粗度和净光合速率与基质EC呈正相关,差异不显著;成活率与基质EC呈负相关,差异不显著。蓝丰和都克两个蓝莓品种的生长与基质有相关性,差异显著,而北陆和达柔两个蓝莓品种的生长与基质有相关性,差异不显著。表5

表3 主要主成分的特征值、贡献率和累积贡献率

表4 不同基质里蓝莓各项指标的综合评判结果

表5 处理后基质EC值与蓝莓的生长和光合指标相关性

3 讨 论

3.1 不同配比对基质理化性质的影响

盆栽基质是为植物根系生长提供稳定良好的根际环境的生长条件。首先,蓝莓生长对土壤酸碱度的要求很严格,最适宜pH值4.0~4.8,pH值高于5.5时,会造成蓝莓的缺铁失绿,生长不良,甚至死亡[6]。其次,蓝莓根系生长的环境基质疏松透气,而透气度过大的基质容易使根系风干,基质的通气孔隙度决定根系微环境的水气平衡,对于蓝莓的生产很重要。再次,有机质是基质供应营养能力的一项指标,也直接关系到蓝莓的生长。基质过轻,则缺乏黏结能力,不易固定根系,而基质容重过大,增加搬运的劳动强度,也不便于运输。因此,如何结合新疆本地的资源优势达到蓝莓栽培基质的需要是实现蓝莓引种成功的关键。理想盆栽基质标准要求容重应在0.1~0.8 g/cm3,总孔隙度应在70%~90%,通气孔隙应在15%~30%[17, 18]。而天山云杉林表层腐殖质资源丰富,有机质含量高,质地疏松透气,略显酸性。将腐殖质与园土按比例混合,辅以羊粪和腐殖酸,提高有机质含量和养分含量,并用醋酸酸化处理,改善复合基质的pH值,从而使其满足蓝莓正常生长的要求。研究结果表明,利用天山云杉林表层针叶腐殖质土壤与园土按2∶1至3∶1混合,并辅以8%羊粪和5%腐殖酸配置而成复合基质,具有容重大小合适,保证蓝莓不倾倒不沉没,方便运输;具有合适持水孔隙度,具有一定保水能力,使蓝莓根系能够吸收足够水分;具有合适的通气孔隙度,协调根系对水气要求,有助于蓝莓根系吸收O2、水和养分,这与主成分分析评价结果一致;并用醋酸调节复合基质pH值至4.5,满足蓝莓生长适宜酸度。

但是,不同蓝莓品种对基质理化性质要求存在一定差异。在一定范围内,基质理化性质的高低不能说明基质的优劣,还与植株本身吸收养分和光合作用有一定关系。研究结果表明,在4种基质中辅助添加腐熟羊粪和腐殖酸以及浇灌日本园营养液的量均是相同,但是,在D和C基质里,在供试4个蓝莓品种中,仅仅只有北陆和柔达两蓝莓品种生长的综合影响评价高,生长的综合影响评价分别排1、2、3和4位,而A基质里的蓝丰和B基质里的都克生长的综合影响评价分别排5和6位。这与蓝莓品种的本身特点有关,有的蓝莓喜薄肥,喜铵态肥,嫌钙,忌氯,过多的养分也可能会造成植株不适应,加之新疆水质盐碱较重,虽然pH值调整到了蓝莓适宜的范围,但由于灌溉水中盐分较多,也会影响蓝莓根系的生长。蓝丰和都克并没有在C和D的基质中表现出生长旺盛的现象可说明这一差别。

3.2 不同基质对蓝莓的生长与光合指标的影响

蓝莓的生长与光合指标与品种本身的特性有关。在D和C基质里,北陆和达柔2个蓝莓品种综合评价分别排在前4位,且评分均大于1;而在D和C基质里的蓝丰和都克综合评价分别排在10、11、13和16位,评分仅为-0.519、-0.648、-1.246和-2.154。但是,在A基质里,蓝丰和都克综合评价分别排在7和9位,评分仅为0.203和-0.477。因此,从蓝莓生长的综合影响评价排名和评分说明,相同基质不同蓝莓品种的生长发育也有差异。总之,不同蓝莓品种对基质的要求有显著差异。这些不同配比的复合基质对其它蓝莓品种是否适合或有无更加优化的配比有待进一步研究。

在评价基质对蓝莓生长的综合影响时,单项指标是很难判断的。因此,采用各项指标综合评价方法来评价基质对蓝莓生长的综合影响。该文以蓝莓的生长和光合指标作为评价因子,进行蓝莓生长的综合影响评价。结果表明,在D和C基质里的北陆和达柔两个蓝莓品种的生长的综合影响评价排名靠前得分较高,综合影响评价分别排在1、2、3和4位,评分为3.215、3.018、1.150和1.043,而在D和C基质里的蓝丰和都克综合评价分别排在10、11、13和16位,评分仅为-0.519、-0.648、-1.246和-2.154。这说明这两种基质在北陆和达柔两个蓝莓品种盆栽中的作用较为理想。从基质的理化性质分析中可知,C和D两基质的通气孔隙度高达127.65%和137.20%,气水比高达146.15%和157.69%。与A基质比较,C和D两基质的通气孔隙度和气水比两项指标上均表现出了显著的优势,两基质具有合适的气水比和通气孔隙度,根系具有通气良好的环境,有利于北陆和达柔蓝莓生长。基质具有合适的物理结构,有利于蓝莓根系的呼吸和吸收,能促使同化物质更多积累,从而能够更好地促进植株的生长发育。

3.3 灌溉水酸化处理对盆栽基质和蓝莓生长的影响

灌溉水经过酸化处理以后,浇灌时间长了,基质的盐分呈增加趋势,最终会对蓝莓生长产生影响。由于新疆的水质含盐量相对较高,浇灌蓝莓的营养液也含一定盐分,经过1个生长季节的浇灌,基质含盐不断增加,基质的pH值和EC值呈上升趋势,但仍在蓝莓生长的适宜范围内。这是因为土壤胶体和腐殖酸使基质具有强大的缓冲性能,使基质的活性酸度(pH值)与交换性酸度处于一种动态平衡状态,可防止基质pH值的大起大落;当H+积累到一定程度后,这种动态平衡被破坏,于是发生变化,然后在新的基础上达到新的平衡[19]。但是,若长期采用醋酸酸化的1/2日本园式营养液浇灌,基质H+和盐分不断累计,基质的pH值和盐分将会超过适宜蓝莓生长的范围,从而影响蓝莓的生长。当基质pH值低于4.0时,会造成蓝莓重金属中毒,主要表现为叶缘焦枯、枯梢等症状,严重时植株甚至死亡;土壤pH值高于5.5,也常会造成蓝莓的缺铁失绿,也会引起蓝莓生长不良甚至死亡[20]。当盐分积累过多,蓝莓也会表现出一定的盐害,植株生长矮小,甚至出现小叶病症,叶小,叶色浓,根变为褐色,严重时甚至枯死[21]。因此,采用酸化营养液浇灌蓝莓,经过一定时间以后,需要对基质的pH和EC值进行定期测量,并作相应处理。当基质的pH值低于4.3,则灌溉水无需醋酸酸化;当基质pH值高于5.0,则仍然用酸化水进行浇灌。当基质的EC值超过2.0 ms/cm时,需要用清水淋洗基质,直至基质的EC值降至1.5 ms/cm以下;当基质的EC值在1.2~1.5 ms/cm时,使用清水代替1/2日本园式营养液进行灌溉;当基质的EC值小于1.2 ms/cm时,则用1/2日本园式营养液进行灌溉。另外,经过1~2年,盆栽基质里有机质含量也逐渐减少,基质也逐渐板结,也将影响蓝莓根系发育,需要及时增施有机质和换盆处理。

采用天山云杉林表层针叶腐殖质与园土混合代替草炭,同时改土材料中加入羊粪和腐殖酸进行土壤改良,增加了土壤有机质和养分含量,改善了土壤团粒结构。并辅以醋酸酸化基质及灌溉水,能够满足蓝莓根系对土壤通气性和pH值的特殊要求。这样使得蓝莓的移栽成活率均达到95%以上。该方法不但用复合基质代替了草炭,而且通过醋酸酸化水处理,改善了基质的pH值,克服了新疆土壤和水源含盐碱难以长期维持基质酸性的问题。与用秸秆或农产品加工废料改良进行土壤比较,选择该地区资源丰富针叶腐殖质和羊粪,省去粉碎加工腐熟的过程,成本更低廉,对新疆蓝莓盆栽推广有积极的促进作用。

4 结 论

利用天山云杉林表层针叶腐殖质土壤与园土按2∶1至3∶1混合,并辅以8%羊粪和5%腐殖酸配置而成复合基质,并用醋酸调节复合基质pH值至4.5,这样配制而成复合型基质能够代替草炭进行蓝莓盆栽。但是,不同蓝莓品种对基质的要求存在一定差异,在供试品种中,仅北陆和达柔在复合型基质中均表现出生长良好。

References)

[1] Joshi, S., Howell, A. B., & D'Souza, D. H. (2016). Blueberry proanthocyanidins against human norovirus surrogates in model foods and under simulated gastric conditions.FoodMicrobiology, (63): 263.

[2] Poulose S. M., Kelly M.E., Bielinski D. F., Miller, M. G., Rabin, B., Shukitt-Hale, B. (2016). Anthocyanin-rich blueberry diets enhance protection of critical brain regions exposed to acute levels of56Fe cosmic radiation.TheFASEBJournal, 30(Supplement 1): 679.

[3] Rodriguez-Mateos, A., Feliciano, R. P., Cifuentes-Gomez, T., & Jpe, S. (2016). Bioavailability of wild blueberry (poly)phenols at different levels of intake.JournalofBerryResearch, 6(2): 137-148.

[4] Heijden, R. A. V. D., Morrison, M. C., Sheedfar, F., Mulder, P., Schreurs, M., & Hommelberg, P. P. H., et al. (2016). Effects of anthocyanin and flavanol compounds on lipid metabolism and adipose tissue associated systemic inflammation in diet-induced obesity.MediatorsofInflammation, (8): 1-10.

[5]李亚东, 郝瑞, 陈伟, 等. 越桔对长白山区酸性土壤的适应性[J]. 园艺学报, 1994, 21(2):129-255.

LI Ya-dong, HAO Rui, CHEN Wei, et al. (1994). Adaptability of Blueberry to Various Acid Soils in Changbai Mountain Area [J].ActaHorticulturaeSinica, 21(2):129-255. (in Chinese)

[6]纪前羽, 刘星剑, 刘爱兵, 等. 糠醛渣替代硫磺调节土壤pH值及其对蓝莓生长发育的影响[J]. 中国南方果树, 2013, 42(2): 15-17,21.

JI Qian-yu, LIU Xing-jian, LIU Ai-bing, et al. (2013). Replacement of Sulphur with pH and Its Effects on Growth Furfural Residue to Regulate and Development of Blueberry Soil [J].SouthChinaFruits, 42(2):15-17,21. (in Chinese)

[7]王瑞琦, 井大炜. 糠醛渣在蓝莓土壤理化性质调节中的应用研究[J]. 山东农业科学, 2017, 49(1): 98-102.

WANG Rui-qi, JING Da-wei. (2017). Application Research on Furfural Residue in Improving Soil Physical and Chemical Properties of Blueberry [J].ShandongAgriculturalSciences, 49(1): 98-102. (in Chinese)

[8]张广杰, 刘炎赫, 谭秀山, 等. 蓝莓栽培中的土壤改良方式研究[J]. 河北农业科学, 2016, 20(2): 40-42.

ZHANG Guang-jie, LIU Yan-he, TAN Xiu-shan, et al. (2016). Study on Soil Improvement Method in Blueberry Cultivation [J].JournalofHebeiAgriculturalSciences, 20(2): 40-42. (in chinese)

[9]赵爱雪, 佟海恩, 孙喜臣. 蓝莓对土壤酸碱度的要求和调节[J]. 北方果树, 2008, (5): 22-23.

ZHAO Ai-xue, DONG Hai-en, SUN Xi-cheng. (2008). Blueberries and adjust to the requirement of soil pH [J].NorthernFruits, (5): 22-23. (in Chinese)

[10]于志民, 吕品, 周琳. 木醋营养基质在盆栽蓝莓中的应用研究[J]. 国土与自然资源研究, 2012, 23(5): 82-84.

YU Zhi-min, LÜ Pin, ZHOU Lin. (2012). Study on Application of Wood Vinegar Nutrition Medium on Potted Blueberry Cultivation [J].Territory&NaturalResourcesStudy, 23(5): 82-84. (in Chinese)

[11]朱元宏, 赵子刚, 姚洁, 等. 不同农业废弃物在蓝莓有机盆栽中的应用研究[J]. 上海农业科技, 2015, (3): 83-84,87.

ZHU Yuan-hong, ZHAO Zi-gang, YAO Jie, et al. (2015). Different agricultural waste in the application of organic potted blueberries [J].ShanghaiAgriculturalScienceandTechnology, (3): 83-84,87 . (in chinese)

[12]吴同斌, 李丽辉, 吴睿, 等. 蓝莓盆栽技术研究初报[J]. 湖南农业科学, 2014, 23(2): 22-23.

WU Tong-bin, LI Li-hui, WU Rui, et al. (2014). blueberry plants technology research [J].HunanAgriculturalSciences, 23(2): 22-23. (in chinese)

[13]戴丽, 罗格平, 许文强, 等. 天山北坡三工河流域高山林线植被与土壤的关系 [J]. 干旱区研究, 2016, 33(4): 780-788.

DAI Li, LUO Ge-ping, XU Wen-qiang, et al. (2016). Relationship between Alpine Timberline Vegetation and Soil in the Sangong River Basin on Northern Slope of the Tianshan Mountains [J].AridZoneResearch, 33(4): 780-788. (in Chinese)

[14]刘端, 张毓涛, 郝帅, 等. 天山云杉林下土壤物理性质空间异质性研究[J]. 安徽农业大学学报, 2009, 36(3): 397-402.

LIU Duan, ZHANG Yu-tao, HAO Shuai, et al. (2009). Spatial heterogeneity of understory soil physical properties for Piceas chrenkiana var. tianschanica in the Tianshan mountains [J].JournalofAnhuiAgriculturalUniversity, 36(3): 397-402. (in Chinese)

[15]庞纯焘. 新疆天山北坡雪岭云杉林下土壤的发生分类及其与林业的关系[J]. 新疆师范大学学报, 1980, 22(6): 145-156.

PANG Chun-tao. (1980). The happening of the north slope of Tianshan Mountain in Xinjiang snow ridge spruce forest soil classification and its relationship with the forestry [J].JournalofXinjiangNormalUniversity, 22(6): 145-156. (in Chinese)

[16] Tang, Q. Y., & Zhang, C. X. (2013). Data processing system (dps) software with experimental design, statistical analysis and data mining developed for use in entomological research.InsectScience, 20(2): 254-260.

[17] Abad, M., Noguera, P., & Burés, S. (2001). National inventory of organic wastes for use as growing media for ornamental potted plant production: case study in spain.BioresourceTechnology, 77(2): 197-200.

[18]李谦盛. 芦苇末基质的应用基础研究及园艺基质质量标准的探讨[D]. 南京:南京农业大学硕士学位论文, 2003.

LI Qian-sheng. (2003).Thestudyonapplicationbasicsofreedresiduesubstrateanddiscussiononthequalitystandardofhorticulturalsubstrate[D]. Master Dissertation. Nanjing Agricultural University, Nanjing. (in Chinese)

[19]谷端银. 土壤酸化和CaCN2处理对黄瓜生长发育及根结线虫病的影响[D]. 泰安:山东农业大学硕士学位论文,2006.

GU Duan-ying. (2006).EffeetsoffoilacidificationandCaCN2oncucumbergrowthanddevelopmentandroat-knotnematodedisease [D]. Master Dissertation. Shangdong agricultural university,, Taian. (in Chinese)

[20]刘兵,周晓梅,刘强,等. 土壤条件对蓝莓栽培的影响研究进展[J]. 广东农业科学, 2012, 39(15): 56-59.

LIU Bing, ZHOU Xiao-mei, LIU Qiang, et al. (2012). Research progress of effects of soil conditions on the blueberries cultivation [J].GuangdongAgriculturalSciences, 39(15): 56-59. (in Chinese)

[21]董克锋, 岳清华, 高勇, 等. 设施栽培蓝莓生长异常诊断技术[J]. 北方园艺, 2016, (21): 209-210.

DONG Ke-feng, YUE Qing-hua, GAO Yong, et al. (2016). Planting blueberries poison growth anomaly diagnosis technology [J].NorthernHorticulture, (21): 209-210. (in Chinese)

Effects of Different Substrates on the Growth and Photosynthetic Indexes of Potted Blueberries

HAN Yang-hua1, GUO Gang1, MA Dun2, ZHOU Xiao-yun2

(1.Xinjiang Vocational College of Agriculture, Changji Xinjiang 831100, China; 2.Institute of Nuclear and Biotechnologies/Xinjiang Key Laboratory of Crop Biotechnology/Cotton Molecular Mechanism and Molecular Breeding Laboratory, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China)

【Objective】 In order to study the adaptability of blueberries to potted soil environment in Xinjiang, the humus soil in the spruce forest of Tianshan Mountain was mixed with garden soil in proportion and was supplemented with decomposed sheep manure and humic acid to configure the composite substrate. The growth and physiological indexes of different blueberry varieties in the substrate were analyzed in order to provide the basic theoretical basis for the promotion and comprehensive utilization of blueberry in Xinjiang.【Method】Under the greenhouse condition, four blueberry varieties were used as experimental materials, such as Bluecrop, Northland, Darrow and Duke. Two-way ANOVA experiment was used to design the four blueberry varieties with four different combinations of the medium. The growth of seedlings and the photosynthetic indexes of the leaves of blueberries in the substrate were observed. The effects of the substrate on the growth of blueberries were analyzed by principal component analysis (PCA). The correlation between the substrate and the growth of blueberries was analyzed using Pearson correlation.【Result】The pH of the composite substrate did not meet the conditions of blueberry growth. The pH of the substrate and irrigation water was adjusted with acetic acid. The physical and chemical indexes of the substrate could meet the requirements of the blueberry growth environment. The effect of the substrate and varieties on the growth and photosynthetic indexes of blueberries were all significant. The effect of the substrate was greater than that of cultivars. The comprehensive impact of the growth of the two blueberry varieties such as Northland and Darrow in the composite substrate of humus soil and garden soil by 2∶1 to 3∶1 was higher. The growth of the two blueberry varieties of Bluecrop and Duke was correlated with the EC of the substrates. Its difference was significant.【Conclusion】The results showed that the surface humus and soil ratio of Tianshan spruce forest were mixed as the composite substrate in the range of 2∶1 to 3∶1, with supplementing decomposed sheep manure and humic acid. Acetic acid composite substrate and irrigation water to pH 4.5 can replace peat for the two potted blueberry varieties such as Northland and Darrow.

blueberry; substrate; growth index; photosynthetic index

ZHOU Xiao-yun(1977-), male, native place:Chongqing. Associate professor, master, research field: Cotton mutagenesis breeding and molecular breeding.(E-mail)xiaoyunzhou77@126.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.07.009

2017-03-20

新疆维吾尔自治区高校科研计划青年教师科研启动基金“新疆野生蓝莓资源调查及组培快繁技术研究”(XJEDU2012S049)

韩阳花(1979-),女,新疆人,讲师,硕士,研究方向为资源植物开发利用,(E-mail)hhh_535@163.com

周小云(1977-),男,重庆人,副研究员,硕士,研究方向为棉花诱变育种与分子育种,(E-mail)xiaoyunzhou77@126.com

S663.9

A

1001-4330(2017)07-1239-11

Supported by: Xinjiang uygur autonomous region university research initiation funds for Young Teachers "Research on resources investigation and tissue culture and rapid propagation of wild blueberry in xinjiang" (XJEDU2012S049)

猜你喜欢
冠幅盆栽蓝莓
不同施肥种类对屏边县秃杉种子园林木生长的影响
峨眉含笑
蓝莓建园技术
施肥对三江平原丘陵区长白落叶松人工林中龄林单木树冠圆满度影响
仙人掌盆栽
水果盆栽种起来
蓝莓采后立即追肥 谨防黄刺蛾介壳虫
盆栽
基于无人机高分影像的冠幅提取与树高反演
西海岸的蓝莓名片