光照强度、施肥浓度对总状绿绒蒿营养生长的影响

□文/王雪芹 曹颖 刘恒星

绿绒蒿是生长在海拔3000米以上的高山花卉，花儿独特惊艳，被誉为“高原美人”“东方的女神”。绿绒蒿以其坚强不屈、不惧困难的品格闻名于世，具有高寒地区植物独有的魅力［1-2］。绿绒蒿喜潮湿冷凉的气候条件，生长适应性极差，在低海拔，四季分明的北方栽培未见成功。我国有绿绒蒿属植物38 种，集中分布于西南部［3］。

绿绒蒿属植物因气候条件适宜在英国栽种较广泛。在国内，目前对绿绒蒿的研究，集中在资源分布调查、分类、种子萌发、生理指标以及药用价值等方面［4］。而绿绒蒿的栽培在土壤、温度、湿度、光照、海拔等方面要求高，人工栽培，尤其是平原地区的栽培几乎是空白。

总状绿绒蒿为一年生草本，高20～50厘米，全株被黄褐色坚硬而平展的硬刺。花生于上部茎生叶腋内，萼片长圆状卵形，外面被刺毛；花瓣5～8片，倒卵状长圆形，天蓝色或蓝紫色。总状绿绒蒿在海拔3000～4600米草坡和林地广泛分布，平原地区生长缓慢，当年播种，幼苗要经过一个生长季的生长，冬季休眠次年才能开花，通过本研究，摸索绿绒蒿平原地区生长条件，总结其栽培措施，使其在北方平原地区夏季高温阶段保持正常的营养生长，保障次年开花，使得美丽的高山花卉能够持续的应用于园林绿化，丰富园林景观［5］。

一、材料与方法

（一）材料

供试的植株是云南中甸地区2018年采集种子播种后的成年植株。2019年1月份播种，60天后上10厘米小盆。生长60天后，换入1加仑的盆中，2周后开始试验处理。

（二）试验设计

试验在室内环境中进行，用空调设置白天温度23～25℃，夜间16℃，生长照明灯设置光照强度。采用两因素随机区组试验设计，两因素分别为光照强度和施肥浓度。光照强度设置为100、60 和30 微摩尔每平方的3 个水平，N∶P∶K为20∶10∶20配比肥料施肥浓度设置0、300、600 和900 浓度的4 个水平，记录为光强1、2、3；施肥1、2、3、4，每周施肥一次，肥水处理10次。每个处理设置5个重复。最后一次施肥两周后开始测量［6］。

二、测定指标及方法

（一）植株生长量

直尺测量植株的叶长、叶宽，每盆选5 片生长健壮的叶片测量，每个处理25个数据，计算平均数。

每个处理选长势一致的植株3 株，清水洗净根部，吸水纸吸净植株上的水分，从根茎处剪开，用万分之一的天平称叶鲜重和根鲜重记录。称重后将根和叶分别装入信封，烘箱85℃烘干12 小时，由于根部较粗，静置12 小时后再烘干12 小时，取出称量叶干重和根干重记录，并计算干重和鲜重的根冠比。

（二）叶绿素测定

每个处理取3 片健康的叶片，每片剪取新鲜叶片约0.1 克，加入石英砂研磨，采用90%丙酮萃取法，每分钟4000转下离心10分钟，上清液分别于663、646和470纳米出测定吸光值［6］。

三、结果与分析

注：光1 肥1：光100，肥0；光1 肥2：光100，肥300；光1 肥3：光100，肥600；光1 肥4：光100，肥900；光2 肥1：光60，肥0；光2 肥2：光60，肥300；光2 肥3：光60，肥600；光2 肥4：光60，肥900；光3肥1：光30，肥；光3肥2：光30，肥300；光3肥3：光30，肥600；光3肥4：光30，肥900。

（一）不同光强、不同施肥对叶长叶宽的影响

该指标可以较好的反映植株的生长状况。由表1 可知：光照1 下不同施肥处理植物叶片叶长叶宽生长表现极显著差异，其中施肥2、施肥3 的叶长叶宽表现最佳，施肥1植株生长量最小，施肥4生长量高于施肥1低于施肥2和施肥4条件，说明光强100微摩尔每平方每秒条件下300～600 浓度的施肥有利于植株生长；光照60 微摩尔每平方每秒的条件下生长的植株，不同浓度的施肥处理，叶长和叶宽均高于不施肥的对照处理，说明中等强度的光强条件下300～900浓度施肥有利于植株生长；光照微摩尔每平方每秒的条件下生长的植株，不同的施肥浓度间叶长叶宽没有明显差异。该结果说明中度以上的光强条件下，适宜浓度的施肥叶长叶宽指标最高。

表1 不同处理对总状绿绒蒿叶片及生物量影响结果分析

（二）不同光强、不同施肥条件对叶鲜重和叶干重的影响

适合的光照强度和适量的施肥可以促进植株地上部分的生长，并促进干物质的积累。不同光强、不同施肥对叶鲜重和叶干重的影响不一致。光照1，不同施肥植物叶鲜重和干重表现极显著差异，施肥1 和施肥4 叶鲜重和干重较低，叶干重施肥4 高于施肥1，施肥有利于叶片中干物质的积累，但浓度过高反而受到抑制。结果说明100 微摩尔每平方每秒光强600 浓度的施肥最利于植株生长；在光照60 微摩尔每平方每秒条件下，900 浓度施肥浓度对叶鲜重和干重的影响达到显著差异。而光照30微摩尔每平方每秒条件下，任何施肥浓度都没有明显差异。该结果说明100 微摩尔每平方每秒条件下600浓度施肥有利于总状绿绒蒿植株叶片的生长［7］。

（三）不同光强、不同施肥对根鲜重和干重的影响

光照强度的变化对根系生长无直接的影响，是通过植物地上部分生长影响根部，适当的施肥可以促进植株根系的生长，不同光强、不同施肥条件对根鲜重和干重的影响表现略有变化。光照1时，施肥3和施肥4，根系生长良好；光照2时，施肥2和施肥3的根鲜重和重差异显著；光照3 时，不同施肥浓度表现不规则变化，但整体根部生长差。该结果说明中等以上的光强，300～900浓度的施肥量均有利于根系的生长。

（四）不同光照、不同施肥对总状绿绒蒿叶绿素含量的影响

（五）不同光照强度对叶绿素含量的影响

图1 所示，相同施肥，3 种光照对比，叶绿素含量多少表现不一致，施肥1 处理下，叶绿素含量为光照3>光照1>光照2；施肥2，叶绿素含量均在光照3 处理下最高，但每种叶绿素差异表现不一致；施肥3 下，叶绿素a 和b 表现均为光照2>光照3>光照1；施肥4，叶绿素含量均在光照3 时最高，每种差异表现不一致。该结果说明同等施肥条件下，随着光照强度的降低，叶绿素含量总体呈现上升趋势，但中低强度的光照影响差异不明显。

图1 不同光照、不同施肥对叶绿素a、b的影响

（六）不同施肥条件对叶绿素含量的影响

图1 所示，相同光照条件下叶绿素a、叶绿素b 含量施肥的处理均高于不施肥处理，但施肥处理间的差异不相同。光照1，施肥3 叶绿素a、叶绿素b 含量均明显高于其他处理，施肥1 和施肥3 对叶绿素含量影响基本一致。光照2 处理下，施肥2 和施肥3 的处理叶绿素含量相近，明显高于施肥对照1 和施肥4。光照3 处理下，各施肥间的叶绿素含量差异不大，施肥2 的处理含量高于其他施肥处理，但差异不明显。该结果说明中等光照强度时施用300～600 浓度的肥料有利于叶绿素的形成，随着光照强度的降低，施肥浓度对叶绿素含量的影响逐渐减小。

四、讨论与分析

绿绒蒿为典型的高山花卉，光照越强越能促进植株的营养生长，每周适量施肥600 浓度有利于植株的生长，施肥量达到900 浓度营养生长会受到一定的抑制。本研究中，根系生长受光照条件影响规律与叶片生长影响不完全一致，应是由于根系在土中，本实验于停止施肥两周后进行，预测根系生长量受光照和施肥的影响略滞后于叶片的生长。

本实验中，中低强度的光照叶绿素含量均高于高强度的光照，叶绿体色素在光合植物作用中担任着光能的吸收和转化角色，由此保证植物光合作用的正常进行。通过叶绿素含量的测定，可以判定植物的光合作用能力和健康情况。有实验将叶片处在最优光和弱光条件下进行对比，结果发现在成熟的老叶中，弱光中叶绿素的含量远高于最优光时的含量。王辉等在光照强度对烤烟光和特性及其生长和品质影响的研究中也发现，随着光强降低，单位叶面积叶绿素a 和叶绿素b 含量将增加。弱光下，叶绿素b 含量升高且叶绿素a∶b 比值降低是植物利用弱光能力强的判断标准。弱光促进植物叶绿素的合成，更利于叶绿素的形成。本实验与其他植物的研究结果一致。这是植物对弱光的适应反应，叶绿素的增加有利于植物捕获较多的光能，而弥补外界光照的不足。

平原地区栽培绿绒蒿，夏季的高温湿热是制约其生长的主要因素，室内栽培可以很好地控制温湿度，设置适宜的室内光照强度和施肥浓度促进绿绒蒿的营养生长，当年营养生长积累充足的养分，第二年早春露地栽培可实现平原地区栽培开花。