椰糠复合基质对猕猴桃砧木幼苗生长及根系特征的影响

彭丹丹,陈大刚,徐开未,游浩宇,杨 然,廖慧苹,陈远学,*

(1.四川农业大学 资源学院,四川 成都 611130; 2.四川华胜农业股份有限公司,四川 绵竹 618200)

猕猴桃为猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(ActinidiaLind)雌雄异株大型落叶藤本果树,是20世纪人工驯化栽培最成功的四大果树之一[1],因其果实具有独特的风味和较高的营养保健价值,而享有“VC之王”“世界珍果”的美誉[2]。猕猴桃虽原产于中国却兴起于新西兰,经过近几十年的快速发展,我国成为了世界猕猴桃产业发展规模最大的国家[3]。嫁接繁殖是果树栽培的主要方式,砧木不仅可以提高接穗品种的抗性和适应性,还能调节其生长、开花结果习性以及果实的产量和品质等[4]。但生产中可利用的猕猴桃专用砧木较少,近年来,我国部分产区使用对萼猕猴桃(ActinidiavalvataDunn)作为砧木,其根系发达,对于山区、平原与易积水区域均有较强的适应性,而且对萼猕猴桃砧木与优良猕猴桃品种嫁接后不仅表现出较强的亲和力,能保持优良的品种性状,还具有很强的抗渍与抗病虫害的能力[5]。常言“发展果树,种苗先行”,培育健壮幼苗是果树丰产优质的基础。目前,猕猴桃种苗繁育以扦插及组织培养为主[6],组织培养后试管苗仍需进行移栽,但因猕猴桃根系分布较浅,对土壤养分和水分要求较为严苛,且长期连续培育易引起土壤连作障碍等问题,导致幼苗成活率低,苗木长势参差不齐,严重影响了优质苗木的繁育速度及猕猴桃产业的健康发展。栽培基质是影响苗木繁育的关键因素之一,适宜的栽培基质有利于优化苗木的根系环境,促进幼苗成活,提高苗木品质[7]。

无土栽培技术的发展为种苗繁育及培养提供了新途径。基质栽培是无土栽培的主要形式,不仅有利于固定、支撑植物,还具有调节水分和养分供应的作用[8],同时还兼具节水、省肥、节约土地、易于管理的优点[9]。良好的栽培基质是培育健康优质苗木的基础,传统市售基质大多以泥炭(草炭)为主,但泥炭(草炭)是不可再生资源,过度开采破坏生态环境[10]。而我国是椰子产业大国,椰糠是椰子外壳纤维加工过程中脱落下来的有机质介质,是可再生资源,具有成本低、化学性质稳定、可降解、易于压缩运输及较强的吸水保肥、透气等优点[11],椰糠目前已广泛应用于园艺栽培基质。利用椰糠替代泥炭作为育苗基质,不仅可以避免生态资源的耗竭,还可以减少环境污染等问题。研究表明,椰糠可替代泥炭培育观赏植物[12],但椰糠完全替代泥炭(草炭)会引起植株幼苗缺水生长受阻,因此只能作为部分替代。代惠洁等[13]在椰糠替代草炭作番茄穴盘育苗基质的研究中发现,椰糠∶草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶2∶4∶4(体积比)时番茄幼苗(SolanumlycopersicumL.)株高、茎粗、叶面积、干物质积累及壮苗指数均高于其他基质处理。汪佳维等[14]研究表明,椰糠∶草炭∶蛭石∶生土=0.5∶1.5∶1∶1(体积比)基质理化指标比较适合三七[Panaxnotoginseng(Burk)F. H. Chen]生长,且三七种苗地上、地下部鲜重、根冠比、壮苗指数及干物质积累速率均表现最好。迄今为止关于椰糠复合基质的研究多以番茄[11]、生菜(LactucasativaL.)[15-16]、黄瓜(CucumissativusL.)[17]等蔬菜作物为主,而针对木本果树的研究则主要集中在蓝莓(Vacciniumspp.)上。曾斌等[18]以椰糠、泥炭、生锯末和河沙为主要原料配制栽培基质对盆栽蓝莓进行研究,结果表明在泥炭:椰糠体积比为1∶1的混合基质上莱格西蓝莓生长表现最好。张真真等[19]研究发现,在草炭∶蛭石体积比为3∶1及草炭∶椰糠体积比为2∶1的栽培基质上艾美瑞蓝莓果形指数及品质较好,可作为蓝莓栽培的较优基质组合。

基质栽培不仅可以克服苗木繁育的连作障碍,还能促进壮苗培育,提高苗木品质,加快繁育速度。但前人仅针对苹果(MaluspumilaMill.)[20]、葡萄(VitisviniferaL.)[21]等砧木的栽培基质做了相关的研究,关于猕猴桃砧木基质栽培还未见报道。本研究以椰糠、泥炭和珍珠岩为基质原料,按不同比例组成复配基质,探究不同椰糠配比的复合基质对萼猕猴桃幼苗生长及根系特征的影响,结合多个植株生长指标进行系统比较分析,利用主成分分析方法进行综合评价从而筛选出较为适宜的基质配比,为猕猴桃基质育苗提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2021年8 — 12月在四川华胜农业股份有限公司遵九猕猴桃种植基地(104°7′E,31°23′N)的避雨大棚内进行。

1.2 试验材料

试验选用对萼猕猴桃(A.valvataDunn)为野生资源。本试验选用的对萼猕猴桃幼苗为四川华胜农业股份有限公司的组培苗。供试植株平均株高为(27.61±3.37)cm,平均根长为(24.23±5.59)cm,平均叶数为(18.13±1.95)片。栽培基质选择市面上常用的椰糠、泥炭和珍珠岩,椰糠(80%椰块+20%椰丝)、泥炭(0～10 mm)购于云南鸿畴农业科技有限公司,珍珠岩(3～6 mm)购于船长多肉电子商务有限公司,原料基质的基本理化性质如表1所示。

表1 原料基质的理化性质

1.3 试验方案

3种基质原料按体积比,在泥炭∶珍珠岩=1∶1的基础上,设置7个不同的椰糠添加比例,分别为100%、80%、60%、40%、20%、0和33.33%,基质配方详见表2。同时以园区的土壤作为对照(CK),共计8个处理,每个处理设置5次重复。试验前将不同基质混配均匀后装入黑色塑料控根器(直径 30 cm, 高30 cm),猕猴桃幼苗根系冲洗干净后,于2021年8月20日进行移栽,每盆种植一株幼苗。先用水将基质浇透,缓苗7 d后,采用滴灌器浇灌改良Hoagland’s营养液[22],于每天早上、下午定时各浇灌一次,以保证植株的正常生长,最后于2021年12月3日整株进行采样。

表2 复配基质物料体积比

1.4 测定项目与方法

1.4.1 基质理化性质测定

试验前基质容重、总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙和大小孔隙比参照郭世荣[23]的方法测定;全氮测定采用凯氏定氮法,碱解氮采用碱解扩散法,有机质采用重铬酸钾-浓硫酸外加热法,有效磷采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法,速效钾采用NH4OAc浸提-火焰光度法进行测定[24]。基质pH值、电导率(EC)采用pH/EC/TEMP三合一检测器(Combo Meter Plus,新西兰Bluelab公司)测定。

1.4.2 猕猴桃砧木幼苗生长指标测定

在幼苗生长期间每隔15 d(9月11日开始)从茎基部连续取5片功能叶片,用SPAD 502叶绿素仪(Konica Minolta Sensing, Janpan)测量叶绿素相对含量(SPAD),每个处理共计测定25次,取平均值;试验前、后分别用卷尺测量每株的株高,游标卡尺测定茎基部1 cm处的茎粗度,计算猕猴桃砧木幼苗的株高和茎粗的净增长量;试验结束后,收获整株植株幼苗,先将植株上的基质或泥土洗净后擦干,分为根系、主蔓、新生枝和叶片4部分,其中根系部分用根系扫描仪(Epson Expression 12000XL型)扫描,并使用Win RHIZO根系图像分析程序获得总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径等特征参数,然后将植株4部分分别放入烘箱105 ℃杀青,80 ℃烘干至恒重后称取干质量,统计植株的生物量,并计算根冠比;再将各部位干样粉碎过筛,经H2SO4-H2O2消煮后,采用凯氏定氮仪测定全氮含量,钒钼黄比色法测全磷含量,火焰光度法测定全钾含量[24]。

1.5 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2016对试验数据进行统计分析,用SPSS 26.0软件进行差异显著性检验(LSD法,P<0.05)和相关性分析,用Origin Pro 2022软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质的理化性质

2.1.1 不同配比基质的物理性质

由图1可知,复配基质因物料配比不同,其物理性质存在显著差异。不同配比基质的容重和大小孔隙比分别介于0.12～0.15 g·cm-3和0.28～0.92,均显著小于CK,CK容重和大小孔隙比分别是各复配基质处理平均值的10.32倍和2.38倍;而总孔隙度和持水孔隙则正好相反,分别较各复配基质处理的平均值降低21.12%和25.06百分点。复配基质随椰糠体积比的降低,泥炭和珍珠岩比例的增加,容重和持水空隙逐渐增大,在T6处理达最大值,总孔隙度、通气孔隙和大小孔隙比则逐渐减小,T6处理下为最小值。与T1处理(纯椰糠)相比,随椰糠用量的减少,T2、T3、T4、T5、T6、T7处理容重分别依次增大11.27%、13.46%、19.17%、23.67%、29.01%、20.91%,持水孔隙依次升高7.90、10.10、10.52、12.05、15.22、11.13百分点,总孔隙度和通气孔隙分别依次降低0.03、0.96、2.37、2.86、4.60、2.69和7.93、11.06、12.89、14.91、19.83、13.81百分点,大小孔隙比则分别减小36.05%、46.08%、50.72%、56.59%、69.18%、53.16%。

2.1.2 不同配比基质的化学性质

各处理间基质的化学性质存在明显差异,除pH值外,有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量及EC均显著高于CK。不同配比基质的全氮、有效磷含量和pH值变异范围较小,其平均值分别是CK的5.26、14.05、0.73倍,而在有机质、速效钾含量和EC达最小值的基质处理(T6)下,其分别也是CK的22.82、6.10、4.17倍。复配基质随椰糠体积比的降低,泥炭和珍珠岩比例的增大,有机质、速效钾含量和pH值、EC均逐渐减小,全氮、碱解氮和有效磷含量则逐渐增大,并均在T6处理达最大或最小值,与T1处理(纯椰糠)相比,有机质含量从82.36%降至40.40%,降低了41.96百分点,速效钾含量降低幅度达88.09%,pH值则降低了0.5,降低幅度为8.5%,EC降低了1.1 mS·cm-1,降低幅度为68.75%;而全氮含量从0.42%增长至0.52%,碱解氮、有效磷含量分别增长了210.84%和53.38%(表3)。

表3 不同复配基质的化学性质

2.2 不同配比基质对猕猴桃砧木幼苗生长状况的影响

2.2.1 不同配比基质对猕猴桃砧木幼苗叶绿素SPAD值的影响

试验期间猕猴桃砧木幼苗叶绿素SPAD值整体呈先增高后降低的趋势,在移栽后52 d达最大值(平均为44.92),而后随生育时期的延长逐渐降低,到收获时(11月25日)降至最低值(平均为26.39)。各时期不同配比基质处理下猕猴桃砧木幼苗叶绿素SPAD值均高于CK处理,且复配基质处理间随椰糠体积比的降低,泥炭和珍珠岩比例的增大,叶绿素SPAD值逐渐增大,T5处理(20%椰糠)下各时期SPAD值均为最大,其次为T6、T7处理,同一处理下各时期平均来看,T5处理(44.49)较T1、T2、T3、T4、T6、T7和CK分别高出21.52%、19.90%、9.52%、9.66%、0.93%、1.33%、26.10%(图2)。

不同小写字母表示同一处理下的平均值在不同处理间差异显著(P <0.05)。Different lowercase letters indicate the mean value of the same treatment were significantly different among different treatments at the 0.05 probability level.图2 不同基质配比下猕猴桃砧木幼苗各时期叶绿素SPAD值变化Fig.2 Changes of chlorophyll SPAD value of kiwifruit rootstock seedling leaves in different periods under different compound substrate treatments

2.2.2 不同配比基质对猕猴桃砧木幼苗农艺性状及干物质积累的影响

由图3可知,不同基质配比处理对猕猴桃砧木幼苗株高和茎粗净增长、干物质积累及根冠比均具有显著的影响。其中,株高和茎粗净增长在T3～T7处理下显著高于CK,当椰糠∶泥炭∶珍珠岩=1∶1∶1(T7处理)后,随椰糠用量的减少,泥炭和珍珠岩比例的增加,株高和茎粗净增长不再有显著的变化,在达最大值处理(T5)下,株高和茎粗净增长较T1、T2、T3、T4、T6、T7和CK分别高出342.27%、359.40%、85.59%、14.95%、3.18%、2.54%、366.84%和145.83%、135.37%、76.47%、56.78%、0.74%、0.68%、105.57%;基质处理下各部位及总干物质积累量均显著高于CK,并随椰糠用量的减少,泥炭和珍珠岩比例的增加显著增大,与CK相比,T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7总干物质积累量分别增长了23.56%、63.54%、101.23%、124.20%、191.17%、160.88%、145.51%;根冠比则随椰糠比例的减少而显著降低,与T1相比,T2、T3、T4、T5、T6、T7和对照CK根冠比分别降低了4.31%、1.75%、5.78%、7.64%、17.79%、12.06%、19.47%。

图3 不同基质配比下猕猴桃砧木幼苗株高、茎粗、干物质积累及根冠比Fig.3 Plant length, stem diameter, dry matter accumulation and root shoot ratio of kiwifruit rootstock seedlings under different compound substrate treatments

2.2.3 不同基质配比对猕猴桃砧木幼苗根系特征的影响

各复配基质处理下猕猴桃砧木幼苗总根长、总根表面积与总根体积变异范围较大,分别介于5 623～11 404 cm、982～2 148 cm2、12.69～33.53 cm3,且均显著高于CK。复配基质随椰糠体积比的降低,泥炭和珍珠岩比例的增大,总根长、总根表面积与总根体积显著增大,均在T5处理达最大值,与其余处理T1、T2、T3、T4、T6、T7和CK相比,总根长分别增大102.80%、36.47%、22.47%、23.98%、12.97%、25.81%、313.31%,总根表面积和总根体积分别增大118.74%、45.20%、27.26%、25.10%、7.41%、22.66%、322.84%和164.16%、60.75%、39.90%、25.77%、9.67%、17.52%、376.94%,平均根直径随椰糠体积比的减少,泥炭和珍珠岩比例的增加而逐渐增大,其中T4～T7处理显著高于CK,在达最大值处理(T7)下,较其他处理T1、T2、T3、T4、T5、T6和CK分别增大19.99%、16.41%、12.50%、6.05%、6.62%、3.28%和11.64%(图4)。

图4 不同基质配比下猕猴桃砧木幼苗的根系特征参数Fig.4 Root characteristic parameters of kiwifruit rootstock seedlings under different compound substrate treatments

2.2.4 不同配比基质处理对猕猴桃砧木幼苗各部位养分含量的影响

由于采样时已进入冬季,植株幼苗叶片开始凋零,该时期植株各部位氮含量差异较小,磷、钾含量差异较大,其中氮、磷在根中含量最高,根中磷含量平均约为主蔓和新生枝的2倍多,叶片磷含量仅次于根,钾含量则主要集中于叶片中,主蔓钾含量最低,叶片钾含量约是主蔓的2.5倍。各复配基质处理下,植株各部位氮、磷、钾含量变化趋势均表现一致,且均显著高于CK,而不同配比基质对植株的氮、磷、钾含量影响不同,表现为随椰糠体积比的减少,泥炭和珍珠岩比例的增大,各部位氮、磷含量逐渐增高,钾含量则逐渐降低,并均在T6处理达到最大或最小值,与其余处理T1、T2、T3、T4、T5、T7和CK相比,T6处理根系中氮、磷含量分别增高1.40、1.34、1.07、0.78、0.20、0.58、1.41百分点和1.12、0.70、0.70、0.33、0.11、0.13、1.58百分点,叶中钾含量分别降低1.74、1.69、1.35、0.73、0.04、0.39、-0.14百分点(图5)。

2.3 复配基质理化性质与猕猴桃砧木幼苗生长性状的相关性分析

由复配基质的理化性质与植株幼苗生长指标间的相关性分析可知(图6),植株所有生长指标与基质容重、pH值呈负相关,与总孔隙度、持水孔隙、全氮含量、碱解氮含量、有效磷含量呈正相关。其中,除茎粗、平均根直径和叶片钾含量外,其余生长指标与基质容重、pH值的负相关关系达显著或极显著水平,而除根冠比、叶片钾含量外的其余生长指标均与持水孔隙、全氮含量、碱解氮含量、有效磷含量以及除株高、茎粗、平均根直径和根系氮含量外的其余生长指标与总孔隙度之间的正相关关系均达显著或极显著水平;此外,除植株根冠比和叶片钾含量外,其余各生长指标与基质通气孔隙和大小孔隙比之间均呈极显著负相关。

BD, Bulk density; TP, Total porosity; AP, Aeration porosity; WP, Water-holding porosity; AWR, The ratio of aeration porosity (AP) to water-holding porosity (WP); OM, Organic matter; TN, Total nitrogen; AN, Alkali hydrolyzable nitrogen; AP, Available phosphorus; AK, Available potassium; PH, Plant height; SD, Stem diameter; DW, Dry matter weight; RSR, Root shoot ratio; SPAD, Chlorophyll SPAD value; ChTRL, Total root length; TRSA, Total root surface area; TRV, Total root volume; ARD, Average root diameter; RN, The nitrogen content in roots; RP, The phosphorus content in roots; LK, The potassium content in leaves. The same as below.图6 基质理化性质与猕猴桃砧木幼苗生长性状的相关性分析Fig.6 Correlation analysis between physical and chemical properties of substrate and growth characteristics of kiwifruit rootstock seedlings

2.4 基质栽培影响猕猴桃砧木幼苗生长指标的综合评价

为进一步评价不同配比基质对猕猴桃砧木幼苗生长状况的影响,选取植株农艺性状(株高、茎粗)、干物质积累量、根冠比、根系特征及根氮含量、根磷含量、叶钾含量共12项生长指标进行主成分分析,通过综合评价筛选出最优的栽培基质。将上述各指标数据经标准化处理后进行主成分分析得到特征值、贡献率和累积贡献率(表4)。根据KMO和Bartlett球形检验可知,KMO值为0.879(P>0.500),Bartlett球形检验极显著(P<0.01),说明适宜主成分分析[25]。根据主成分不低于85%的原则,选取了前2个主成分,其累计贡献率为90.754%,即前两项主成分信息可以反映原始数据包含的信息[26]。

表4 不同基质配比下猕猴桃砧木幼苗生长性状的主成分方差贡献

根据表5主成分载荷矩阵,载荷的绝对值越大,表示该指标与主成分相关性越大[27]。第一主成分中,株高(PH)、茎粗(SD)、干物质积累量(DM)、叶绿素含量(SPAD)、总根长(RL)、总根表面积(RSA)、总根体积(RV)、根氮含量(RN)、根磷含量(RP)具有较大的系数值,第二主成分主要有根冠比(RSR)、平均根直径(ARD)和叶钾含量(LK)。

表5 不同基质配比下猕猴桃砧木幼苗生长性状的主成分载荷矩阵、特征向量

根据主成分特征向量(表5)构建成分因子得分模型, 即不同基质配比下PC1、PC2 与猕猴桃砧木幼苗生长指标之间的线性关系式如下:

PC1=0.087X1+0.047X2+0.128X3+0.125X4+0.108X5+0.173X6+0.161X7+0.147X8+0.014X9+0.074X10+0.136X11+0.085X12

PC2=0.079X1+0.167X2-0.023X3-0.381X4+0.025X5-0.172X6-0.123X7-0.077X8+0.203X9+0.103X10-0.048X11-0.368X12

以各主分对应的贡献率为权重,根据2个主成分得分和对应的权重线性加权求和,得到主成分的综合得分模型:y=0.730PC1+0.178PC2,计算不同配比基质下猕猴桃砧木幼苗生长指标的综合得分并进行排序,结果如表6所示,综合得分由高到低的顺序依次为T5>T6>T7>T4>T3>T2>T1>CK,表明复配基质处理下猕猴桃砧木幼苗生长状况均优于CK,且T5处理[20%椰糠体积比,V(椰糠)∶V(泥炭)∶V(珍珠岩)=2∶4∶4]可作为培育猕猴桃幼苗较为适宜的基质配方。

表6 不同基质配比下猕猴桃砧木幼苗生长性状的综合评价

3 讨论与结论

栽培基质对植株生长具有重要的影响,其理化性质决定植物养分的吸收、供应和根系生长,适宜的基质能明显促进植株的生长发育[28-29]。一般认为,理想育苗基质的各项参数应为:容重在0.1～0.8 g·cm-3,总孔隙度为54%～96%,同时具有15%～30%的通气孔隙,大于40%的持水孔隙,大小孔隙比(气水比)介于0.25～0.50[30-32]。电导率是基质重要的化学性状之一,反映了基质可溶性盐的含量,EC值过低表示无法满足植物生长所需的养分,而过高则会对植株幼苗造成盐胁迫,适宜育苗基质的EC值应为0.50～2.75 mS·cm-1[33-34]。本实验CK处理的各项指标几乎均不满足理想基质的要求,而以椰糠、泥炭和珍珠岩进行不同配比的7种基质处理中,纯椰糠处理(T1)因通气孔隙过大,持水孔隙偏小,及与T2处理(椰糠占比80%)大小孔隙比均超过适宜范围也被排除,其他处理的各项指标均在理想范围内,表明椰糠、泥炭和珍珠岩基质原料在合适的配比下作为猕猴桃幼苗栽培基质是可行的。猕猴桃喜疏松透气的生长环境,适宜的容重和良好的孔隙性状有利于栽培基质保持良好的持水能力与通气性,从而利于猕猴桃根系的生长和养分吸收。猕猴桃适宜的pH值范围为5.5～6.5[35],本试验随椰糠体积比降低,泥炭比例的增大,复配基质pH值逐渐降低,其中T4～T7处理略超出了最适pH值范围,但植株生长过程中并未表现出不良的现象。而植物生长过程中伴随根系分泌盐类或有机酸等物质,长期积累会影响基质的pH值,因此,后续研究可以考虑适量添加碱性肥料或调碱剂,使pH值保持在适宜的范围。此外,猕猴桃还喜欢肥沃、养分充足的土壤,各复配基质处理下,有机质、全氮、有效磷、速效钾、碱解氮含量均显著高于园土(CK),为猕猴桃砧木幼苗的生长提供所需的养分。

株高和茎粗是体现植株地上部长势强弱的重要指标,可直观地反映栽培基质是否满足植物的生长需求[36]。试验各处理下猕猴桃幼苗长势因椰糠添加量的不同而存在显著差异,在椰糠占比较大的处理(T1、T2,椰糠占比80%～100%)下,株高、茎粗净增长与CK接近或低于CK,而后随椰糠体积比的减少而逐渐增大,这与张婧等[11]在草炭复合育苗基质中加入椰糠对黄瓜农艺性状的影响结果相似,其原因可能与栽培基质的理化性质有关,椰糠粒径大降低了基质的保水性能,植株因蒸腾作用易引起地上部水分亏缺限制其生长,而CK园土则因容重过大,土壤机械阻力增大,妨碍根系生长,导致根系无法吸收足够的水分与养分供地上部生长需要,从而影响地上部的形态建成[37-38]。植物的干物质积累主要来源于光合作用,叶绿素含量与光合作用息息相关,提高叶片氮含量会伴随叶绿素含量的升高,因而叶绿素含量反映了植株体内的氮素营养状况和光合能力[39]。SPAD值是衡量植物叶绿素相对含量的参数,一定程度上反映了叶片光合作用的强弱[40]。本实验各复配基质处理下不同生长时期叶绿素SPAD值与各部位氮含量均显著高于CK,且均随椰糠体积比降低而逐渐升高,植株干物质积累也呈现出相一致的规律,说明不同配比基质均能提高猕猴桃砧木幼苗积累光合产物的能力,且随基质氮含量的升高有利于植株光合能力的增强。

根系是植物吸收水分和养分的重要器官,其特征性状对植株的生长和根系分布具有重要的指示作用,并且承载了一定的环境变化信息[41]。根长是植物根系响应土壤环境变化的重要组分,也是反映根系吸收水分和养分的能力的主要指标[42-43]。研究表明,植物根系受土壤容重的影响较大,高容重引起番茄幼苗根系生物量、根长密度、根体积密度和根表面积均显著降低,适宜的容重有利于根系伸长和根表面积扩大[38,44]。崔晓明等[45]研究发现,容重过大或过小均会导致花生根系干物重积累减少、根系体积及根系活力降低,根系直径则随土壤容重增大而增大。本试验复配基质容重随椰糠体积比降低而逐渐增大,植株幼苗根干重、总根长、总根表面积及总根体积呈先增大后降低的趋势,在T5处理(20%椰糠体积比)达最大值,平均根直径则逐渐增大,与前人的研究结果一致。此外,CK处理的容重最大(为1.43 g·cm-3),而根直径差异却不大,分析其原因可能与参试土壤的类型及植物的差异有关。土壤容重增大影响植株根系与地上部生物量的积累,其中根系受到的影响更大,高容重导致根冠比显著降低[38],因而容重越大根冠比反而小。研究表明,植株对养分的吸收主要受栽培基质的影响[46],本实验幼苗植株各部位养分含量与栽培基质的养分供应一致,各复配基质处理下植株叶片氮、磷、钾含量均显著高于CK,从各部位养分分配情况来看,根中氮、磷含量最高,钾主要集中于叶片,与成年猕猴桃果树的养分吸收基本一致[47]。相关性分析表明,植株幼苗生长与栽培基质的理化性状之间存在密切的联系,其中,基质总孔隙度、持水孔隙、全氮、碱解氮及有效磷含量与猕猴桃砧木幼苗各生长指标极显著正相关,而容重、通气孔隙、大小孔隙比及pH值与植株幼苗各生长指标极显著负相关。经主成分综合评价模型分析,各栽培基质对猕猴桃砧木幼苗生长的影响其综合评分由高到低依次为T5>T6>T7>T4>T3>T2>T1>CK,T5处理植株幼苗农艺性状、生物量、根冠比、根系特征及养分含量等指标均高于其他处理,这说明适宜的椰糠配比可有效改善基质的理化性状,从而为猕猴桃砧木幼苗根系提供良好的生长环境,促进根系和地上部的生长及干物质积累,T5处理可作为培育猕猴桃砧木幼苗较为适宜的基质配方。但因猕猴桃是多年生果树,后期进行嫁接后植株生长状况如何,还有待进一步研究。

综上,基质的理化性状对猕猴桃幼苗的生长具有较大的影响,与CK园土相比,复配基质理化性状得到显著改善,基质养分含量显著升高,复配基质随椰糠体积比降低,泥炭和珍珠岩比例的增大,基质容重、持水孔隙逐渐增大,总孔隙度、大小孔隙比、pH值和EC逐渐减小,综合基质的理化性质与植株的生长状况,20%椰糠体积比的复配基质[椰糠:泥炭:珍珠岩(体积比)=2∶4∶4]的理化性状适宜猕猴桃幼苗的生长,植株农艺性状、生物量、根冠比、根系特征及养分含量等均表现最好,可作为培育猕猴桃砧木幼苗较优的基质配方应用于实际生产,但应注意适量添加碱性调节剂使基质pH值保持在适宜猕猴桃生长的范围。