摘要:文章研究了干旱半干旱区园林绿化中不同抗旱栽培技术对波斯菊种子发芽率、分枝数、开花数、根长、盖度、倒伏率的影响。结果表明,播前用赤霉酸浸种、播后用材料覆盖保湿、下沉式畦状整地、生长期摘心、增磷减氮等技术措施从不同方面提高了波斯菊的抗旱性。其中,播前用赤霉酸400 mg·L-1浸种,播后用无纺布覆盖,栽培地下沉 20 cm,旺盛生长期(7—8 月)摘心2次,每 667 m2施用90 kg 过磷酸钙(基肥)+20 kg 尿素(追肥)处理的波斯菊发芽率、分枝数、花朵数和根长最高,建议在生产中推广应用。
关键词:波斯菊;抗旱;栽培;发芽率;生长量
中图分类号:S682.1+1 文献标识码:B
波斯菊(Cosmos bipinnatus)为菊科秋英属1年生草本植物,别名秋樱、八瓣梅、大波斯菊、扫帚梅。波斯菊原产于墨西哥,引种到中国后,能适应中国南北方气候,栽培地海拔最高可达2 700 m,在中国各地均有栽培[1]。波斯菊品种较多,园艺学上分为早花型和晚花型两大类别,也有单、重瓣之分。波斯菊花期长可达20~30 d,花色艳丽,有白色、粉色、紫色和深红色。波斯菊喜光,耐瘠薄,生长速度快,常片状或带状种植于墙根、花坛和道路旁,群体效应突出,是优良的园林绿化花卉。除此之外,波斯菊还是重要的中药材,花可入药,有清热解毒和明目化湿之功效。
中国西北干旱半干旱地区降雨少,蒸发量大,降雨周年分配不均,60%集中在7—9月,蒸发量达1 800~2 500 mm。波斯菊播种后,发芽率低,出苗困难,出苗后植株生长缓慢,分枝数减少,开花数量降低,影响了园林绿化景观效果,增加了补播次数和绿化成本。本试验在甘肃省天祝县城新区园林绿化带进行,研究种子处理、栽培地修整、覆盖保湿、植株修剪以及肥料追施等技术对波斯菊抗旱性的影响,对比分析不同处理对波斯菊种子发芽率、植株分枝数和开花数的作用,以期筛选出最佳抗旱技术,为波斯菊抗旱栽培提供参考。
1 材料和方法
1.1 试验区概况
试验地位于甘肃省天祝藏族自治县华藏寺镇新城区莫科路两侧绿化带,该地位于祁连山支系乌鞘岭南麓浅山区,海拔2 450 m,属大陆性高原季风气候,年均气温2.8 ℃,年日照时数2 600~2 800 h,≥10 ℃积温2 400 ℃,无霜期120~150 d,年降雨量360~400 mm,60%集中在7—9月,年蒸发量1 800~2 000 mm。土壤地表以下0~120 cm土层为山地栗钙土,120 cm以下土层为砂砾土。
1.2 供试材料
波斯菊:种子由江苏省沐阳县百科林木种子销售部提供,种子饱满、外观灰色,千粒质量6.2 g,品种为早花型红色单瓣种,2021年5月调入。种子处理药剂:赤霉酸,由美国华仑生物科学公司生产,GA3含量20%。地膜:由山东省临沂商城福盾塑料制品厂生产,白色,厚0.4 mm,宽80 cm。无纺布:由浙江省华晨非织造布有限公司生产,白色,厚0.5 mm,宽80 cm。遮阳网:由山东省军正网业有限公司生产,黑色,网孔1.0 cm×1.0 cm,宽120 cm。化肥:过磷酸钙,由山东省瑞泽化工科技有限公司生产,P2O5≥16.0%;尿素,由山东省阳煤平原化工有限公司生产,N含量≥46.0%。
1.3 试验方法
1.3.1 播前药剂浸种处理 播前分别用200、400、600 mg·L-1赤霉酸溶液浸泡波斯菊种子
12 h,设清水处理为对照(CK)。2021年5月,种子处理后平地直播,播后不覆盖,7月1日—9月30日生长期不摘心。播前每667 m2施过磷酸钙50 kg作基肥,8月中旬追施尿素40 kg。播种后观察并记录发芽始期、发芽终期,6月5日后调查发芽率。
1.3.2 播后覆盖保湿处理 播前用清水浸泡种子12 h,平地播种,播种后分别用地膜、无纺布、遮阳网覆盖栽培地面,设不覆盖(裸地)处理为对照(CK)。其他管理同1.3.1。不同处理播种后,从5月5日—9月30日,每日13:00观测并记录地表、地下10 cm处的温度和湿度,30 d后调查发芽率。
1.3.3 下沉式畦状整地处理 播前用清水浸泡种子12 h,播种地分别下沉10、20、30 cm,设平地(0 cm)处理为对照(CK)。其他管理同1.3.1。不同处理播种后,于5月5日—9月30日,观测地下10 cm处土壤湿度,9月底调查波斯菊株高、分枝数和花朵数。
1.3.4 摘心处理 播前用清水浸泡种子12 h,平地播种。播后(5月5日—6月5日)不覆盖(裸地),生长期(7月1日—9月30日)分别摘心3次,设不摘心(0次)处理为对照(CK)。其他管理同1.3.1。9月底调查各处理波斯菊株高、分枝数、花朵数和盖度。
1.3.5 增磷减氮處理 播前用清水浸泡种子12 h,平地播种。其他管理同1.3.1。播前施过磷酸钙作基肥,8月中旬追施尿素。全年每667 m2施70 kg过磷酸钙(基肥)+30 kg尿素(追肥)、90 kg过磷酸钙(基肥)+20 kg尿素(追肥)、110 kg过磷酸钙(基肥)+10 kg尿素(追肥),以传统施肥﹝每667 m2施用50 kg过磷酸钙(基肥)+40 kg尿素(追肥)﹞处理为对照(CK)。9月底调查各处理波斯菊根长、茎粗、株高和倒伏率。
以上处理均为田间单因素试验,不同处理均于2021年5月5日播种,播种量3.6 kg·667 m-2,小区面积4 m×4 m,随机区组,重复3次。种子破土出苗视为发芽,发芽率(%)=(出苗数/播种数)×100。地表和土壤温度、湿度分别用电子温湿度自动记录仪(山东威盟士科技有限公司生产)记录。每小区随机抽取30株波斯菊植株,测定记录株高、分枝数、花朵数、根长和茎粗,所有数据求平均值,用Excel 2003和DPS 9.05软件对数据进行新复极差Duncan显著性分析。
2 结果与分析
2.1 播前药剂浸种对波斯菊抗旱性的影响
波斯菊种子播前用不同浓度赤霉酸溶液浸泡后,发芽始期和发芽终期均提前,发芽率提高(表1)。400 mg·L-1赤霉酸处理的波斯菊种子发芽始期和发芽终期最早,分别为5月13日和5月26日,较对照(CK)提前10 d和20 d,而且发芽率最高,为83.48%,较对照(CK)提高了36.18%。不同浓度赤霉酸处理的波斯菊发芽率由高到低的排序为400 mg·L-1>200 mg·L-1>600 mg·L-1>对照(CK),不同浓度处理的波斯菊发芽率与对照(CK)差异均达到极显著水平(P<0.01)。
2.2 播后材料覆盖保湿对波斯菊抗旱性的影响
波斯菊播种后,不同材料覆盖保湿均提高了地表湿度、土壤湿度以及波斯菊发芽率(表2)。其中地膜覆盖的地表和土壤湿度最高,分别为83.13%和45.46%,较对照(CK)提高了96.66%和43.68%;无纺布覆盖处理的波斯菊发芽率最高,为82.07%,较对照(CK)提高了40.58%。不同材料覆盖处理的波斯菊发芽率由高到低的排序为无纺布>地膜>遮阳网>对照(CK),不同材料覆盖处理的地表湿度、土壤湿度和发芽率与对照(CK)差异均达到极显著水平(P<0.01)。
2.3 下沉式畦状整地对波斯菊抗旱性的影响
波斯菊栽培地块不同下沉深度畦状整地均提高了土壤湿度以及波斯菊株高、分枝数和花朵数(表3)。在不同下沉深度中,以下沉深度30 cm的土壤湿度和波斯菊株高最高,分别为31.15%和141.08 cm,较对照(CK)提高了46.66%和15.34%;以下沉深度20 cm的波斯菊分枝数和花朵数最高,分别为15.37个·株-1和13.21朵·株-1,较对照(CK)提高了26.40%和49.27%。不同下沉深度处理的波斯菊分株数和花朵数由高到低的排序均为20 cm>10 cm>30 cm>对照(CK),不同下沉深度处理的波斯菊株高和分枝数与对照(CK)差异均达到极显著水平(P<0.01)。
2.4 摘心对波斯菊抗旱性的影响
不同摘心次数均降低了波斯菊株高,提高了波斯菊分枝数、花朵数和盖度(表4)。不同摘心次数中,3次摘心处理的波斯菊株高最低,为61.18 cm,较对照(CK)降低了45.50%;2次摘心处理的波斯菊分枝数、花朵数、盖度最高,分别为18.37个·株-1、16.21朵·株-1、80.24%,较对照(CK)提高了51.57%、101.37%、16.71%。
不同摘心次数处理的波斯菊的分枝数和花朵数由高到低排序均为:2次>1次>3次>对照(CK),不同摘心次数处理的波斯菊株高、分枝数、花朵数、盖度与对照(CK)差异均达到极显著水平(P<0.01)。
2.5 增磷减氮对波斯菊抗旱性的影响
增磷减氮处理均提高了波斯菊根长和茎粗,降低了波斯菊株高和倒伏率(表5)。不同过磷酸钙+尿素施用量处理中,每667 m2施用90 kg过磷酸钙+20 kg尿素处理的波斯菊植株根长和茎粗最高,分别为19.02 cm和5.17 mm,较对照(CK)提高了34.23%和65.17%;每667 m2施用110 kg过磷酸钙+10 kg尿素处理的波斯菊株高和倒伏率最低,分别为75.62 cm和10.36%,较对照(CK)降低了25.95%和48.61%。不同过磷酸钙+尿素施用量处理的波斯菊植株根长和茎粗由高到低排序均为:90 kg过磷酸钙+20 kg尿素>70 kg过磷酸钙+30 kg尿素>110 kg过磷酸钙+10 kg尿素>对照(CK),不同过磷酸钙+尿素施用量处理的波斯菊的根长、茎粗、株高和倒伏率与对照(CK)差异均达到极显著水平(P<0.01)。
3 结论与讨论
本试验结果表明,在甘肃省天祝县干旱半干旱地区,波斯菊播前用400 mg·L-1赤霉酸溶液浸种12 h,播后用无纺布覆盖,栽培地下沉20 cm,旺盛生长期(7—8月)摘心2次,每667 m2施90 kg过磷酸钙(基肥)+20 kg尿素(追肥)等抗旱栽培技术提高了波斯菊发芽率、分枝数、花朵数和根长,且在所有处理中效果最显著,建议在波斯菊抗旱栽培中推广应用。
试验中,不同浓度赤霉酸处理对波斯菊种子发芽率影响的差异,可能主要为不同植物种子打破休眠所需的赤霉酸浓度不同,400 mg·L-1赤霉酸浓度更有利于波斯菊种子发芽。不同材料覆盖处理对波斯菊种子发芽率影响的差异,可能是由于植物种子发芽既需要温暖潮湿的土壤环境,还需要一定的氧气进行呼吸代谢,无纺布覆盖既能提高地温和湿度,又能通过透气功能增加土壤含氧量。栽培地块不同下沉深度对波斯菊植株生长量影响的差异,可能主要由于栽培地块蓄水量的高低除受下沉深度影响外,还受到降雨量影响,过深下沉深度影响了波斯菊叶片采光,也无过多的雨水可蓄积,而栽培地块下沉20 cm可能与降雨量的蓄积相匹配,更有利于波斯菊叶片采光。不同摘心次数间的差异,可能主要由于摘心既降低了波斯菊生长量、节约了养分,也降低了波斯菊叶片数量和光合作用,摘心2次可能兼顾养分节约和保证一定数量的波斯菊叶片,以便叶片更高效地进行光合作用。不同增磷减氮处理的差异,可能主要为磷可促进波斯菊根系生长,氮能促进波斯菊茎叶生长,每667 m2施用90 kg过磷酸钙+20 kg尿素既有利于波斯菊根系纵向生长,又降低了波斯菊茎叶徒长,平衡和协调了波斯菊地下和地上部分生长量。
广义上讲,在干旱半干旱区,一切能提高作物生长量和产量的技术都可称为抗旱栽培技术。通常包括选育和推广抗旱性强的品种,地表覆盖减少水分蒸发,高效利用降水,减少植物蒸发耗水量和提高根系吸水能力等技术。董立盛[2]研究表明用赤霉酸处理藜麦种子可提高藜麦种子发芽率和缩短发芽周期,使藜麦种子快速出土度过春旱期;和淑兰等[3]研究表明干旱半干旱区双垄覆膜沟播技术可提高马铃薯产量和品质;闫永清等[4]研究表明城市绿地下沉式改进后,可汇集更多的雨水,提高土壤含水率和栽植苗木的生长量;郝燕等[5]研究表明摘心可抑制葡萄徒长、提高产量和品质;王文翔等[6]研究表明旱地追施磷肥可提高小麦根重密度。本试验进行波斯菊播前种子处理、播后覆盖保湿、下沉式畦状整地、旺盛生长期摘心和增磷减氮促根等均是从抗旱保苗、土壤保墒、雨水高效利用、減少植株蒸腾耗水量和增强波斯菊根系吸水能力等方面来提高波斯菊的抗旱能力,在实践中可单独应用,也可组合应用。
参考文献
[1]常红军,刘晓静.西北地区常见绿化植物[M].兰州:甘肃科学技术出版社,2011.
[2]董立盛.赤霉酸处理对藜麦种子萌发的影响[J].农业科技与信息,2022(2):5-7.
[3]和淑兰,谢淑琴,王姣敏,等.马铃薯全膜双垄沟播高产栽培研究[J].农业开发与装备,2016(1):141-142.
[4]闫永清,王桂花,陵军成.干旱半干旱区城市绿地下沉式改进对蓄水能力和栽植物生长的影响[J].山东林业科技,2021,51(2):54-57,70.
[5]郝燕,朱燕芳,王元元,等.抹芽和花前摘心对河西走廊酿酒葡萄果实品质、产量及枝条的影响[J].经济林研究,2021,39(1):176-183.
[6]王文翔,孙敏,林文,等.不同降雨年型磷肥对旱地小麦根系特征、磷素吸收利用和产量的影响[J].应用生态学报,2021,32(3):895-905.
收稿日期:2022-10-18
作者简介:丁得庆(1985—),男,高级工程师,主要从事林业资源管护和技术推广工作。E-mail:linggrape2000@l63.com