栽培基质对海棠生长及生理特性的影响

张淑玲

(张掖市甘州区林业和草原局/野生动物保护管理站，甘肃 张掖 734000)

1 引言

红宝石海棠又被称为红叶海棠，是从美国引种的一种集叶、花、果、枝、树形同观共赏绿化、彩化树种，因其树形优美、丰富多彩已经成为中国珍贵的城市绿化彩色树种[1]。红宝石海棠叶红、花红、果红、枝红，其花期为4～5月份，在坐果后全树挂满鲜红果实，果实形状为球形，在8～9月份成熟[2]。因红宝石海棠适应性较强，目前在我国多地均有引种栽培[3]。

苗木生长过程中，在采取相同的育苗容器以及栽培管理措施时，栽培基质是苗木生长最为重要的影响因素[4]，很大程度上决定着红宝石海棠的生长以及发育。目前，红宝石海棠的研究主要集中于干旱胁迫、栽培技术、盐胁迫、抗寒冷性等方面，但是对红宝石海棠的栽培基质研究较少[5～9]。部分畜禽粪便以及城市污泥可促进植物的生长发育，用于培育优质苗木。本文主要研究了不同栽培基质对红宝石海棠生长以及生理特性的影响，希望能够为红宝石海棠筛选出适宜的栽培基质，为红宝石海棠的培育提供理论依据。

2 材料及方法

2.1 供试材料

供应材料为长势、株高一致的一年生红宝石海棠实生苗。

供试基质材料主要包括腐熟牛粪、猪粪、鸡粪，田园土，城市污泥以及珍珠岩等。

2.2 试验方法

本试验于2020年4～11月份在某试验基地内进行，共设置以下5个处理：CK处理(栽培基质为田园土)，T1处理(栽培基质田园土∶腐熟猪粪∶珍珠岩=7∶1∶2)，T2处理(栽培基质田园土∶腐熟牛粪∶珍珠岩=7∶1∶2)，T3处理(栽培基质田园土∶腐熟鸡粪∶珍珠岩=7∶1∶2)，T4处理(栽培基质田园土∶城市污泥∶珍珠岩=7∶1∶2)每个处理重复5次。按照比例配制好试验基质后，加入适量呋喃丹杀虫剂及0.1%高锰酸钾溶液放置7日后可供使用。

选择25株长势一致，株高、茎粗基本相同的红宝石海棠幼苗作为供试验材料，分别将其栽植于45 cm×45 cm的栽植袋内。试验采取完全区组设计，后续各处理采取相同的田间管理方式。

2.3 测量方法

2.3.1 栽培基质理化性质测定

栽培基质pH值采用电位法测量；电导率采用电导法测量；有机质含量采用重铬酸钾容量法测量；速效氮含量采用碱解扩散法测量；速效磷含量采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测量；速效钾含量采用NH4OAC浸提-火焰光度法测量。

2.3.2 形态指标测定

在2020年4月16日至9月16日，每隔一个月对红宝石海棠株高、茎粗测量一次，共测量6次，株高采用直尺测量，茎粗采用游标卡尺测量。在2020年4月26日及2020年5月26日，分别采取计数法测量红宝石海棠花朵数量；利用透明方格法测量红宝石海棠的叶面积。

2.3.3 生理指标测量

叶片叶绿素含量采用分光光度计法测量；过氧化氢酶活性采用紫外吸收法测量；过氧化物酶活性采用愈创木酚法测量；超氧化物歧化酶采用氮蓝四唑法测量；丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测量；脯氨酸含量采用磺基水杨酸法测量。

2.4 统计分析

采用Excel 2016及SPSS18.0 统计、分析并处理数据。

3 结果与分析

3.1 不同处理栽培基质的理化性状

从表1中可以看出，不同处理基质pH值差异较大，基本稳定在7.0～9.0；不同处理栽培基质有机质含量差异较大，处理T4有机质含量为最高，达到了19.56 g/kg，其余依次为处理T2、处理T1、处理T3、处理CK；不同处理栽培基质速效氮含量差异显著，由高到低依次为处理T4>处理T2>处理T3>处理T1>处理CK；不同处理栽培基质速效磷含量存在显著差异，其中CK处理速效磷含量为最低，CK处理、T1处理、T2处理速效磷含量差异不显著，在215.38～244.23 mg/kg之间，T4处理速效磷含量为最高，达到了905.11 mg/kg，处理T3次之；不同处理栽培基质速效磷含量存在显著差异，其中T4处理速效磷含量为最高，达到了353.02 mg/kg，其余各处理速效磷含量差异不显著，在192.51～309.03 mg/kg之间。

综上所述，T4处理栽培基质有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均高于其余处理，CK处理有机质含量、速效氮含量明显低于其他处理。

表1 不同处理栽培基质理化性状

3.2 不同栽培基质对红宝石海棠形态指标的影响

从表2中可以看出，不同栽培基质对红宝石海棠株高存在显著影响，其中T4处理红宝石海棠株高为最高，达到了195.79 cm，其余依次为T2处理、T3处理及T1处理(三者间差异不显著)，CK处理红宝石海棠株高为最低。不同处理红宝石海棠茎粗存在显著差异，其由高到低依次为T4处理、T2处理、T3处理、T1处理、CK处理，T4处理红宝石海棠茎粗明显高于其余4个处理。不同处理红宝石海棠冠幅存在显著差异，其中以T4处理冠幅为最高(2.54 m)，明显高于T2处理、T3处理、T1处理、CK处理4个处理。不同处理红宝石海棠花朵数存在显著差异，其中T4处理红宝石海棠花朵数为最多，CK处理花朵数为最少，T4处理花朵数比CK处理高出了17.75朵。不同处理红宝石海棠叶面积存在显著差异，其中T1处理、T2处理、T3处理、T4处理叶面积差异不显著，T2处理、T3处理、T4处理叶面积明显高于CK处理。

综上所述，总体来看T4处理红宝石海棠长势最好。

表2 不同栽培基质对红宝石海棠形态指标的影响

3.3 不同栽培基质对红宝石海棠生理特性的影响

从表3中可以看出，不同处理红宝石海棠叶绿素含量存在显著差异，其中以T4处理叶绿素含量为最高，其余依次为T3处理、T2处理、T1处理及CK处理，T2处理、T1处理、CK处理差异不显著，T3处理及T4处理明显高于其余4个处理。可以看出，相较于畜禽粪便，城市污泥更有利于红宝石海棠叶绿素的生成。

不同处理红宝石海棠过氧化氢酶存在显著差异，其中T4处理过氧化氢酶活性最高，达到了410.65 u/(g·min)，T4处理过氧化氢酶活性明显高于CK处理及T2处理。可以看出，腐熟牛粪、腐熟鸡粪、城市污泥均有助于提升红宝石海棠的过氧化氢酶活性。

不同处理红宝石海棠超氧化物歧化酶活性存在显著差异，其由高到低依次为T4处理、T3处理、T2处理、T1处理、CK处理。可以看出腐熟畜禽粪便及城市污泥均有助于提升红宝石海棠超氧化物歧化酶活性，其中城市污泥对超氧化物歧化酶活性的提升效果更为显著。

不同处理红宝石海棠过氧化氢酶活性存在显著差异，其中T4处理、T2处理、T1处理过氧化氢酶活性明显高于CK处理，分别比CK处理提高了82.52%、21.59%、19.11%。即城市污泥处理红宝石海棠过氧化氢酶活性最高，而腐熟鸡粪处理红宝石海棠过氧化氢酶活性最低。

不同处理红宝石海棠丙二醛含量存在显著差异，其中CK处理丙二醛含量为最高，T4处理丙二醛含量为最低，T1处理、T2处理、T3处理丙二醛含量居中，三者不存在显著差异。可以看出，城市污泥处理红宝石海棠丙二醛含量为最低，即城市污泥更适宜培养红宝石海棠。

不同处理红宝石海棠脯氨酸含量存在显著差异，各处理脯氨酸含量为T4处理>T3处理>T2处理>T1处理>CK处理，其中T4处理与T3处理差异不显著，T1处理与T2处理差异不显著。即各个处理脯氨酸含量均明显高于对照处理，也就是说腐熟畜禽粪便以及城市污泥均有助于提升红宝石海棠脯氨酸含量，其中以城市污泥及腐熟鸡粪效果最佳。

表3 不同栽培基质对红宝石海棠生理特性的影响

4 结果与讨论

在不同作物生长过程中，其所适宜生长环境各不相同，而不同栽培基质所能够提供的养分也存在着较大差异。吕英忠等[10]发现，利用不同的栽培基质所栽培苹果幼苗，其生长、蒸腾速率以及光合速率存在较大差异；马路遥等[11]利用不同基质对木蝴蝶育苗发现在混合基质内，营养土的含量会对幼苗生长造成较大影响；韦茹萍等[12]在不同基质内培养杉木组培苗，发现基质种类以及配比直接决定着杉木组培苗的保存率，影响着苗木的生长，在基质内泥炭土含量为20%左右时，杉木组培苗生长最好；孟长军[13]发现，不同栽培基质所栽培观赏向日葵其苗期生长各项指标差异较大，即栽培基质配方是观赏向日葵幼苗质量的重要影响指标。

本研究发现，腐熟畜禽粪便以及城市污泥对红宝石海棠幼苗的生长均有一定的促进作用，而城市污泥的促进作用最为明显，可能是由于城市污泥内有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量更高，这一研究结果可为园林废弃物的处理及利用提供了理论依据[14]。通过对上述废弃物改良，可实现变废为宝，使园林植物获取廉价并且适宜的栽培基质，这有助于优质苗木的培育，可帮助城市丰富景观[15]。

5 结论

用城市污泥制作的栽培基质各理化性状明显优于腐熟畜禽粪便所制作的栽培基质，腐熟畜禽粪便以及成熟污泥对红宝石海棠幼苗的生长均有一定的促进作用，而城市污泥的促进作用最为明显，种植效果最高的栽培基质配方组成为田园土∶城市污泥∶珍珠岩=7∶1∶2。