杜鹃红山茶无土栽培基质的筛选

李先民+蒋月喜+李春牛卜朝阳+周锦业

摘要：以杜鹃红山茶2年生扦插苗为试验材料，将泥炭、珍珠岩、椰糠及树皮等按不同体积比配制成7个栽培基质配方，以黄心土为对照，探讨不同栽培基质对杜鹃红山茶生长及生理指标的影响，结合基质理化性质分析，旨在筛选杜鹃红山茶最佳无土栽培基质配方。结果表明，无土基质T3（V泥炭 ∶ V珍珠岩 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）上栽培的杜鹃红山茶植株成活率为100%，苗高、葉片数量、地上部干质量、地下部干质量、根系活力及老叶片SPAD值等指标皆为最高，且显著高于对照；同时，基质T3理化性质在合理范围内，符合无土栽培要求，且有效矿质养分充足。因此，无土基质（V泥炭 ∶ V珍珠岩 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）可以作为杜鹃红山茶无土栽培基质应用推广。

关键词：杜鹃红山茶；无土栽培；基质配方；生长指标；理化性质

中图分类号： S685.140.4 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）20-0147-04

杜鹃红山茶（Camellia azalea）为山茶科山茶属特有珍稀濒危物种，在我国仅广东省阳春市鹅凰嶂省级自然保护区内有零星分布[1]。杜鹃红山茶为常绿灌木或小乔木，花期长，夏、秋2季为盛花期，在适宜的栽培条件下一年四季都可以开花，这在山茶属已发现的所有物种中为独有，弥补了山茶属夏季和秋季不开花的空白[2]；其叶厚革质，病虫害少，抗性强，在园林与观赏园艺方面具有广阔的应用前景[3-4]。由于其所生存的生态环境遭到破坏，天然种群数量不足2 000株，已被《中国物种红色名录》列为极危种，因此进行种质资源保存对该物种及山茶科品种和扩大繁殖和研究均具有重要意义[5]。杜鹃红山茶通过种子繁育极为困难，根据野外实地调查发现，杜鹃红山茶自然授粉的种子结实率极低，且大部分种子表现为败育，这直接限制了杜鹃红山茶野生种群的生存和发展，也限制了其资源可持续利用及规模化的发展[6-8]。

目前，国内外相关科研人员从濒危原因及保护、繁育技术、生物学特性、细胞生物学、遗传多样性、抗逆性及新品种选育等方面进行了研究报道[4，9-10]，但对其无土栽培技术的研究却鲜有报道。杜鹃红山茶产业的发展潜力巨大，但目前大多数杜鹃红山茶的种植企业和农户仍沿用传统的露地栽培方式，传统单一的基质黄心土太重不易管理和运输，且易传播病虫害。有机生态型无土栽培可克服以上缺点，已成为中国无土栽培发展的主要形式，其理化性质稳定，供肥充足，来源广泛，成本低廉，易被广大农民接受[11]。因此，无土栽培在杜鹃红山茶栽培上的应用，可以进一步拓大该物种的应用空间和方式，丰富市场供应，满足不同的消费需要。但是无土栽培基质多种多样，配比也不尽相同，理化性质差异较大，对植物的生长及生理指标有一定影响。本研究通过分析不同无土基质下杜鹃红山茶生长及生理指标差异，旨在筛选出适合杜鹃红山茶无土栽培的基质，为其培育和推广提供科学依据，同时也为促进其产业化的发展奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

试验地位于广西农业科学院花卉研发与推广中心（22°48′N、108°22′E），地处南亚热带季风气候区，海拔73 m。试验材料为杜鹃红山茶2年生扦插苗，平均苗高（12.18±1.85） cm，基径（0.34±0.01） cm。于2016年3月16日移栽定植于口径为15 cm、高度为13.5 cm的塑料花盆里，每盆1株。用透光率50%的遮光网进行夏季遮阴。

试验处理：用泥炭、珍珠岩、椰糠、碎树皮按一定比例混合配置成7种无土栽培基质配方（表1），分别编号为 T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，以茶花常用栽培基质黄心土作为对照（CK）。每种基质处理30株，每10盆1个重复，共3个重复。所有的试验苗木放置于大棚中，夏季用透光率50%的遮光网遮阴，试验期间统一采用常规的管理措施。

1.2 试验方法

1.2.1 基质理化性质测定 移栽定植前对各处理的基质配方进行理化性质的测定。基质体积质量、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、pH值以及电导率的测定依据一般的基质分析方法[12-14]。

常规方法测定基质中有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾的含量[15-16]。其中，有机质含量测定采用高温外热重铬酸钾氧化-容量法；全氮含量测定采用凯氏定氮法；全磷含量测定采用碱熔-钼蓝比色法；全钾含量测定采用碱熔-火焰光度法；基质碱解氮含量测定采用碱解扩散法；有效磷含量测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；速效钾含量测定采用醋酸铵浸提-火焰光度计法。

1.2.2 苗木生长及生理指标测定 扦插苗移栽后，利用Konica Minolta SPAD-502手持叶绿素仪从3月16日起连续测量幼苗顶部展开叶的SPAD值，间隔时间为20 d，每个处理共测量20张叶，重复3次。2016年4月26日对各处理苗木的冠层叶片SPAD值进行调查，2016年8月16日分别对各处理苗木进行成活率、苗高、地径、叶片数、地上部干质量、地下部干质量、叶片SPAD值等生长及生理指标进行调查，其中根系活力采用TTC（2，3，5-氯化三苯基四氮唑）法测定。

1.4 统计分析

采用Excel 2003软件进行数据统计；采用SPSS 19.0软件进行显著性检验（Duncans新复极差法）。

2 结果与分析

2.1 不同栽培基质理化性质的分析

表2中测定结果表明，CK的体积质量最大，为 1.18 g/cm3，T2次之，为0.27 g/cm3，T7的体积质量最小，为0.19 g/cm3，各无土基质配比皆远轻于CK。在孔隙度方面，各无土基质的总孔隙度、通气孔隙度及持水孔隙度均大于CK，不同无土基质的总孔隙度为72.28%～83.02%，通气孔隙度为55.41%～64.33%，不同无土基质间差别明显。不同无土基质的持水孔隙度为10.92%～22.73%，其中，T6的总孔隙度最大，为83.02%，T2通气孔隙度最大，为64.33%，T5持水孔隙度最大，为22.73%。在气水比方面，各无土基质配比的气水比0178～0.402，差别较大，T5最高，T4、T6、T7高于CK。各无土基质配比的最大持水量范围为98.19%～279.33%，差别较大，但均高于CK，其中T5最高。在电导率方面，各无土基质配比均高于CK，其中T5最高，为 1.14 mS/cm。endprint

表3中测定结果表明，T4的pH值最高，为6.8，T5及CK最低，皆为6.1；各无土基质配比的碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全钾含量均高于CK，其中T3碱解氮含量（60.61 mg/kg）为最高，T2速效磷含量（84.26 mg/kg）为最高，T7速效钾及全氮含量最高，分别为40.31 mg/kg、16.95 g/kg，T1全钾含量（0.51 g/kg）为最高；在全磷含量方面，CK最高，为0.76 g/kg，各无土基质间差别较大；各无土基质的有机质含量均高于CK，T6最高，为45.35 g/kg。

2.2 不同栽培基质对杜鹃红山茶生长指标及生理特性的影响

由表4可知，各处理间成活率差异不显著，T2、T3、T4、T5、T6处理杜鹃红山茶成活率均达到100%，CK处理最低，仅为93%，多重比较表明CK处理与各无土基质处理差异达到显著水平；各处理间苗高、地径及叶片数量差异显著（P<0.05），T3处理苗高及叶片数量最高，分别为22.48 cm、1570张，T5处理地径（0.43 cm）为最粗，均显著高于CK处理，T1处理苗高、地径及叶片数量均最低；各处理间地上及地下部干质量差异显著（P<0.05），T3处均最高，分别为15.19、4.89 g，显著高于CK处理，T4处理地上部干质量最低，CK处理地下部干质量最低。由此可见，各处理间除成活率外的各生长指标差异显著（P<0.05），但各生长指标表现略有不同。综合考虑生长指标认为，T3处理基质的栽培效果最佳。

从表5可以看出，各处理间杜鹃红山茶根系活力差异显著（P<0.05），T3处理根系活力最高，为90.24 mg/（g·h），多重比较结果表明，T3处理显著高于其他处理，而T6处理最低，与CK处理差异不显著；各处理间冠层叶片SPAD值差异显著（P<0.05），T5处理最高，为38.09，多重比较结果表明，T5、T6、T7与CK处理差异不显著，T1、T2、T3、T4处理冠层叶片SPAD值显著低于CK处理；而老叶片SPAD值与新叶片不一致，试验中各处理间老叶片SPAD值差异多不显著，T3处理最高，为69.48，T1处理最低。综合考虑生理特性认为，T3处理基质的栽培效果最佳。

2.3 不同栽培基质对冠层叶片SPAD值

从图1中可以看出，杜鹃红山茶冠层叶片SPAD值随着栽培天数的增加而上升，其中T3处理的上升趋势最为明显，CK处理的上升趋势与T3处理相比不明显，在80～120 d内，CK处理的冠层叶片SPAD值几乎没有增加。刚移栽（0 d）各处理的杜鹃红山茶冠层叶片SPAD值差别不大；移栽20～60 d 内，T5处理冠层叶片SPAD值最高；移栽80～120 d内，T3处理冠层叶片SPAD值最高。

3 讨论

不同的无土栽培基质理化性质不同，理想的固体栽培基质不仅要为植物生长稳定地供应水分、空气和养分，且须起到固定支撑植株、使其保持直立生长的作用[17]。有研究表明，基质体积质量为0.1～0.8 g/cm3时栽培作物的效果较好[18-19]。本试验中各无土栽培基质配方的体积质量均在适宜的范围内，黄心土（CK）处理的体积质量偏高，基质体积质量越小越有利于盆花产品的生产、流通和消费。有研究指出，基质总孔隙度为75%～96%、通气孔隙度大于60%、持水孔隙度大于15%时栽培作物的效果较好[20]，总孔隙度反映了基质的孔隙状况，总孔隙度越大基质可容纳空气和水的量也越大，越有利于根系生长，但锚定植物的效果较差。通气孔隙与苗木根系呼吸及养分吸收密切相关，持水孔隙对水分的循环有着至关重要的作用，持水孔隙度过低会导致水分循环受到影响，反之，容纳空气和水的量变小，不利于根系伸长。试验中除T1和CK处理外的各无土栽培基质配方孔隙度指标均在适宜的范围内，但是不同的基质的通气孔隙和持水孔隙（气水比）的分配情况却有差异，试验中各处理的气水比范围在0.178～0.402之间，基质中的珍珠岩及树皮的占比增加，通气孔隙略有增加，泥炭及椰糠占比增加，则持水孔隙增加，有研究表明，栽培基质气水比在0.25～0.67较有利于作物生长[21]，本试验除T1处理外的气水比均在适宜的范围内。本试验所选择的无土基质都最大持水量代表基质的最大有效水分值，各处理除CK及T1外，其他处理基质都有着较好的持水效果。

pH值與基质中养分的溶解度相关联[22]，相关研究显示，栽培基质的pH值以中性为佳，适宜范围在6.0～7.5[23-24]，试验中各处理的pH值都符合适宜范围。有研究显示基质的EC值在2 mS/cm以下是苗木生长的安全EC值[25]。基质的EC值过大，会对苗木的出苗及生长造成很大的影响，试验中，随着椰糠占比增加，EC值略有增大趋势，说明椰糠的电导率高于其他基质，这与张启翔等研究结果[26]一致，不过，试验中各基质处理的EC值均在安全值以下，不会对苗木生长造成不利影响。试验中，不同的无土基质配方都有很好的氮磷钾营养供给能力，不同配方基质的碱解氮和速效磷、钾质量分数均高于CK处理，说明各基质配方处理的各种矿质养分水平较高，能够满足茶花生长发育的需要。各无土基质处理都有很高的成活率，皆高于黄心土（CK）处理，可以认为无土基质可代替传统基质黄心土作为杜鹃红山茶的栽培基质。

根系活力可以判断植物对于栽培基质的适应能力，植株的根系活力越大，从基质中吸收并合成植物生长营养物质能力就越强，植株生长也越旺盛。试验中，T3处理根系活力系数最高，所以T3处理的植株苗高、叶片数、地上部干质量及地下部干质量皆为最高，地径也较为粗壮，结合实际观察，T3处理的植株主干笔直粗壮，多有分支，叶片绿，根部形成土团大，且根系粗壮发育好。探究其原因：T3处理所用的无土基质椰糠体积占比较大，体积比占比一半，结合基质生理生化指标来看，T3基质具有良好的孔隙结构和较强的保水能力，且具有较高的稳定性，有利于杜鹃红山茶根系的伸长，进而有效促进杜鹃红山茶对养分的吸收，同时所含矿质元素中含有较高的碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全钾及有机质，养分供应充足，能够较长时间地缓慢释放养分。T5处理椰糠体积占比一半，其表现也良好。endprint

叶绿素是吸收光能的主要色素，也是进行光合作用的主要载体。叶片SPAD值与叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量间均存在极显著正相关关系，采用SPAD 叶绿素仪可以快速、无损地测定叶绿素的相对含量，操作简便[26]。叶片SPAD 值与叶绿素含量成正比，而叶片叶绿素含量又与氮含量密切相关，通常 SPAD 值被用来衡量叶片氮含量的高低[25-27]。结合试验分析，幼苗移栽40 d时，T5处理冠层叶片SPAD值最高而T3处理的老叶片SPAD值最高，T3处理的植株叶片数量及叶片SPAD 值均高于其他处理，说明T3处理的植株的叶片中叶绿素含量较高，结合冠层叶片由新至老的完整变化过程动态SPAD值变化来看，T3处理的SPAD值随着栽培天数的增加而逐渐上升，变化较为稳定，这可能是由于T3基质较其他基质更利于杜鹃红山茶对氮元素吸收，更好地促进植株叶绿素的合成，更有利于光合功能的提高。叶绿素从光中吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物，为植物以后的新陈代谢提供充足的能量，更能促进植株的生长[28-29]。

栽培基质是植株生存的场所，也是给植株提供所需水分、温度、营养等的介质，基质的理化性质是否适宜是无土栽培的基础，直接影响作物的生长发育[30-31]。本研究结果表明，不同基质处理对杜鹃红山茶幼苗的生长影响差异显著，综合来看以无土基质T3（V泥炭 ∶ V珍珠岩 ∶ V椰糠=1 ∶ 1 ∶ 2）作为基质效果最好，可以作为杜鹃红山茶幼苗栽培的参考。无土栽培基质的选择原则是适用性与经济性原则[32]。对于是否还有更好的基质配方，能够完全满足基质中体积质量、孔隙度、pH值的最佳要求，或能在植株长势良好的同时继续降低栽培成本，还须进一步试验。椰糠是椰子加工业的副产品，是可自然降解和可再生的环保资源，被认为是最好的泥炭替代品，具有良好的保水和通气性能。我国海南的椰糠资源丰富，因此有必要研究椰糠与泥炭的加工工艺和处理方法，以充分利用资源，满足我国无土栽培的发展需要[33]。今后的试验中可以T3处理作为参考，在此基础上进行重复试验并进一步重点研究细化椰糠的配比及处理时间，以达到更为理想的栽培效果。

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