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无土栽培基质物理特性及鸟巢蕨栽培技术研究



全 文 :北方园艺2012(21):51~54 植物·园林花卉·
第一作者简介:马福生(1980-),男,内蒙古宁城人,硕士,高级工程
师,现主要从事节水灌溉与再生水利用及水资源等研究工作。
E-mail:mafusheng88@126.com.
基金项目:北 京 市 重 大 科 技 攻 关 计 划 资 助 项 目
(Z111100056811035)。
收稿日期:2012-06-18
无土栽培基质物理特性及鸟巢蕨栽培技术研究
马 福 生,刘 洪 禄,吴 文 勇,杨 胜 利
(北京市水利科学研究所,北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心,北京100048)
  摘 要:以混合草炭(国产草炭+珍珠岩+蛭石)、水苔、PINDSTRUP基质(丹麦泥炭+珍珠
岩)3种生产基质为研究对象,系统研究了3种基质的空隙结构、气水比、容重等物理特性,并进行
了鸟巢蕨栽培试验。结果表明:混合草炭、PINDSTRUP基质和水苔的干容重依次显著升高(P<
0.05),总孔隙度差异不显著;混合草炭和PINDSTRUP基质的通气孔隙度、持水孔隙度和气水比
不存在显著差异,但二者的通气孔隙度和气水比显著低于水苔、持水孔隙度显著高于水苔(P<
0.05)。不同栽培基质和灌水处理条件下,供试鸟巢蕨的叶片蒸腾速率和光合速率日变化过程一
致,灌水定额和基质类型对鸟巢蕨叶片生理有交互影响。PINDSTRUP基质栽培的鸟巢长势最
好、水苔次之、国产草炭混合基质长势较差。
关键词:鸟巢蕨;无土栽培;基质;容重
中图分类号:S 682.36 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2012)21-0051-04
  20世纪50年代开始,无土栽培技术在世界各地得
到广泛应用。目前,无土栽培技术在我国得到大规模推
广,并获得了良好的经济效益、社会效益和生态效益[1],
且发展前景广阔[2]。目前无土栽培植物90%以上均采
用以基质为栽培介质的种植模式,基质除了具备支持、
固定植株作用外,更重要的是作为植物生长所需营养
“中转站”[3],基质选择是否恰当是无土栽培成功与否的
关键。基质的物理性质是决定其适用范围的主要指标,
也是决定基质能否为植物根系创造良好的水、肥、气、热
等生长环境的关键。
现结合我国无土栽培迅速发展的现状,以北京市无
土栽培花卉常用基质为对象,开展了常用无土栽培基质
的物理特性研究,并进行了主要无土栽培观叶花卉鸟巢
蕨的栽培试验,研究了不同类型基质的物理特性及灌水
定额、基质类型对鸟巢蕨水分生理特性和生长的影响,
以期为无土栽培基质选择提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
根据北京市典型花卉种植公司常用基质调研结果,
确定供试基质包括3种,分别是混合草炭(体积比按国
产草炭土∶蛭石∶珍珠岩=10∶2∶1)、水苔和
PINDSTRUP基质(体积比按PINDSTRUP泥炭∶珍珠
岩=10∶1)。供试鸟巢蕨(铁角蕨科巢蕨属)于2007年
9月4日定植,至11月22日试验结束,共历时79d,栽
培用花盆上口直径16cm、高12.8cm、下底直径10cm,
容积1.4L,摆放密度为40盆/m2,定植时种苗长势
均一。
1.2 试验方法
试验在北京市水利科学研究所综合节水示范区(通
州区永乐店镇)的智能连栋温室[4]内进行。试验开始
前,完成3种供试基质物理特性研究,指标包括容重、总
孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、气水比。控制不同灌
水定额,设置4个灌水处理,控制各处理灌水时间和灌
水次数一致,处理设置见表1。灌水方式为人工灌溉。
施肥、打药、除虫、温湿度等管理条件一致。
表1 试验处理设计
  Table 1 Experimental treatments  mL/盆
栽后时间/d
各处理灌水定额
T1 T2 T3 T4
1~30  80  60  40  30
31~79  120  90  60  45
1.3 项目测定
1.3.1 基质物理特性 容重、总孔隙度、通气孔隙度、持
水孔隙度、气水比等指标采用荆延德等[5]的栽培基质常
用理化性质“一条龙”测定法,基质干容重采用环刀法
测定。
1.3.2 鸟巢蕨水分生理特性 采用澳大利亚生产的
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·园林花卉·植物 北方园艺2012(21):51~54
LCPro+便携式光合仪,于栽后第76天,测试供试鸟巢蕨
的蒸腾速率和光合速率日变化,从早上7:00开始到晚上
18:00结束,每隔1~2h测定1次。
1.3.3 鸟巢蕨冠幅 按照国家标准《主要花卉产品等级
第3部分:盆栽观叶花卉》(GB/T 18247.3-2000)[6]的规
定,分东西和南北2个方向用直尺测量样株的冠幅,取2
个方向的平均值作为冠幅的代表值,每个处理测试5
株,取平均值。
2 结果与分析
2.1 3种典型基质的物理特性
由表2可知,混合草炭基质、PINDSTRUP基质和
水苔的容重分别为0.45、0.16和0.03g/cm3,水苔、
PINDSTRUP基质和混合草炭基质依次显著升高(P<
0.05)。混合草炭基质、PINDSTRUP基质和水苔的总空
隙度分别为62.63%、61.89%和62.31%,基质间差异不
显著(P>0.05)。混合草炭基质、PINDSTRUP基质和
水苔的通气孔隙度分别为19.84%、18.74%和24.47%,
持水孔隙度分别为42.78%、43.15%和37.84%,气水比
分别 为 0.46、0.43 和 0.65,表 现 为 混 合 草 炭 和
PINDSTRUP基质间差异不明显,但混合草炭和
PINDSTRUP基质的通气孔隙度和气水比显著低于水
苔,持水孔隙度显著高于水苔(P<0.05)。根据江胜
德[7]的研究结果,基质的容重介于0.1~0.8g/cm3范围
内,同时,总空隙度在54%~96%范围内时,作物生长效
果较 好。按 此 标 准 进 行 评 价,则 混 合 草 炭 和
PINDSTRUP基质是比较适宜的栽培基质。
表2  3种栽培基质的基本物理性质
  Table 2 The physical characters for three kinds of substrate
基质类型
容重
/g·cm-3
总孔隙度
/%
通气孔隙度
/%
持水孔隙度
/%
气水比
/%
混合草炭 0.45±0.01a 62.63±1.13a19.84±1.54a42.78±0.84a 0.46a
PINDSTRUP
基质
0.16±0.01b 61.89±5.04a18.74±2.11a43.15±3.54a 0.43a
水苔 0.03±0.00c 62.31±7.41a24.47±4.37b37.84±4.12b 0.65b
  注:表中数值为平均值±标准差,数字后字母不同表示在同一显著性水平下存
在显著差异,字母相同表示差异不显著(P>0.05)。
2.2 不同灌水处理和基质类型对鸟巢蕨水分生理特性
的影响
2.2.1 不同灌水处理对鸟巢蕨蒸腾速率日变化的影响
 由图1可知,3种栽培基质条件下,各处理鸟巢蕨叶片蒸
腾速率的日变化过程一致,均呈现自上午7:00迅速上升到
全天最高的9:00,而后迅速下降,至下午14:00达到第2个
高峰,下午18:00回到与早上7:00基本一致的水平。叶片
蒸腾速率总体呈现随灌水定额增加而升高的变化趋势。上
午7:00和9:00的蒸腾速率在不同栽培基质、不同处理
间差异不大,均为7:00的0.4mmolH2O·m-2·s-1左
右和9:00的1.5~1.7mmolH2O·m-2·s-1左右;下午
14:00,不同栽培基质间表现出差异,混合草炭、
PINDSTRUP基 质 和 水 苔 分 别 达 到 0.77~0.99、
0.57~0.83和0.74~1.05mmolH2O·m-2·s-1;之后
到下午18:00不同基质间叶片蒸腾速率又趋于一致。
图1 不同灌水处理对鸟巢蕨叶片蒸腾速率的影响
Fig.1 The efect of diferent irrigation quotas on
leaf transpiration rate of Neotopteris antique
2.2.2 不同灌水处理对鸟巢蕨光合速率日变化的影响
 由图2可知,3种栽培基质条件下,各处理鸟巢蕨叶片
光合速率的日变化过程一致,均呈现自上午7:00迅速上
升至上午11:00达到最高值后,开始下降,至下午18:00
光合作用接近停止,光合作用高峰期均在上午9:00至下
午13:00之间。除T1处理在光合作用高峰期表现出明
显的光合优势外,其余处理互有高低,差别不大。上午
7:00,混合草炭、PINDSTRUP基质和水苔栽培的鸟巢叶
片光合速率分别为0.2~0.7、0.8~1.2和0.5~
1.1μmolCO2·m
-2·s-1;9:00~13:00,混合草炭、
PINDSTRUP基质和水苔栽培的鸟巢叶片光合速率分别为
1.2~3.1、1.4~3.0和1.5~3.4μmolCO2·m
-2·s-1。
PINDSTUP基质和水苔栽培的鸟巢蕨比混合草炭栽培
的鸟巢蕨表现出较优的光合能力。
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北方园艺2012(21):51~54 植物·园林花卉·
图2 不同灌水处理对鸟巢蕨叶片光合速率的影响
Fig.2 The efect of diferent irrigation quotas on
leaf photosynthetic rate of Neotopteris antique
2.3 不同灌水处理和基质类型对鸟巢蕨生长的影响
由表3可知,3种供试栽培基质条件下,鸟巢蕨冠幅
总体呈现随灌水定额增加而提高的变化趋势。对栽后
79d的供试鸟巢蕨冠幅进行分析,混合草炭基质栽培条
件下的鸟巢表现为:T1、T2、T3和T4的冠幅分别为
12.0、11.5、10.6和8.6cm,T1与T2长势接近,分别比
T3和T4提高了10.8%和36.6%左右。PINDSTUP基
质栽培条件下的鸟巢表现为:T1、T2、T3和T4的冠幅分
别为16.6、16.3、13.7和13.4cm,T1与T2长势接近,比
T3和T4提高了21.4%左右。水苔栽培条件下的鸟巢
表现为:T1、T2、T3和T4冠幅分别为13.0、13.1、12.4
和11.3cm,T1与T2长势接近,分别比T3和T4提高
5.2%和15.5%左右。
由表3还可知,鸟巢蕨生长除受到灌水量的影响
外,还受到基质类型的影响,总体表现为PINDSTRUP
基质栽培条件下冠幅最大,水苔次之,草炭混合基质最
差。栽后79d,PINDSTRUP基质栽培条件下,T1、T2、
T3、T4的鸟巢蕨冠幅分别比草炭混合基质的相同处理
依次提高38.3%、41.7%、29.2%和55.8%,比水苔相同
处理依次提高27.7%、24.4%、10.5%和18.6%。
表3 不同灌水处理和
基质栽培条件下鸟巢蕨冠幅半径
  Table 3 The crown diameter of
Neotopteris antique for al treatments  cm
基质类型 处理
冠幅半径
栽后18d 栽后29d 栽后43d 栽后63d 栽后79d
混合草炭
T1  6.3±0.7  7.2±0.9  7.9±1.4 10.6±2.2 12.0±2.1
T2  6.0±1.2  7.0±1.0  7.8±1.4 10.7±2.4 11.5±1.6
T3  6.2±1.0  7.2±1.2  7.6±1.5  9.5±1.8 10.6±1.7
T4  5.9±0.9  7.2±1.2  7.7±1.6  8.0±1.9 8.6±1.9
PINDSTRUP
基质
T1  8.2±0.9 10.3±1.6 11.0±2.5 15.5±2.5 16.6±2.2
T2  7.9±1.4  9.9±1.7 11.8±1.9 15.4±2.2 16.3±2.3
T3  7.4±0.7  9.1±1.5 10.1±1.6 12.0±1.9 13.7±2.1
T4  7.7±1.1  9.8±1.7 10.7±1.4 12.9±1.5 13.4±2.1
水苔
T1  7.5±0.8  8.4±1.2  9.8±1.2 12.5±2.0 13.0±2.4
T2  7.3±0.6  8.3±0.9  9.5±1.1 12.6±2.1 13.1±2.0
T3  7.5±0.9  8.3±1.1  9.9±1.5 11.5±1.7 12.4±1.5
T4  7.3±0.9  7.9±1.0  8.7±1.0 10.3±1.8 11.3±2.2
3 结论
该试验结果表明,3种供试常用无土栽培基质物理
特性存在显著差异,水苔、PINDSTRUP基质和混合草炭
基质干容重分别为0.03、0.16和0.45g/cm3,差异显著
(P<0.05);3种基质的总孔隙度差异不大,均为62%左
右,混合草炭和PINDSTRUP基质的通气孔隙度和气水
比显著低于水苔,持水孔隙度显著高于水苔(P<0.05)。
不同栽培基质和不同灌水处理条件下,供试鸟巢蕨的叶
片光合速率和蒸腾速率日变化规律基本相同;灌水定额
和基质类型对鸟巢叶片水分生理特性均有影响,叶片蒸
腾速率总体随灌水定额增加而升高,PINDSTUP基质和
水苔栽培的鸟巢蕨比混合草炭栽培的鸟巢蕨表现出较
优的光合能力。3种供试栽培基质条件下,供试鸟巢蕨
冠幅总体呈现随灌水定额增加而提高的变化趋势。鸟
巢生长除受到灌水量的影响外,还受到基质类型的影
响,总体表现为PINDSTRUP基质栽培条件下冠幅最
大,水苔次之,草炭混合基质最差。
参考文献
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·园林花卉·植物 北方园艺2012(21):54~56
第一作者简介:王华荣(1954-),男,本科,副教授,现主要从事林木
病害防治等研究工作。E-mail:wwj5318@tom.com.
收稿日期:2012-06-27
低温胁迫对三个景观树种抗寒性生理指标的影响
王 华 荣,王 文 举
(宁夏大学 农学院,宁夏 银川750021)
  摘 要:以4a生红瑞木、合欢、悬铃木的1a生枝条为试材,测定了不同低温冷冻处理条件下
的可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛含量以及枝条的相对电导率。结果表明:随着温度下降,3个树
种可溶性糖和脯氨酸含量均呈现先升后降的趋势,MDA含量随温度降低逐渐升高;枝条相对电
导率随处理温度降低呈“S”形上升。相对电导率结合Logistic方程推算出红瑞木、合欢、悬铃木低
温半致死温度(LT50)分别为-31.8、-21.5和-19.9℃。抗寒性强弱顺序为:红瑞木>合欢>悬
铃木。
关键词:景观植物;抗寒性;低温胁迫;Logistic曲线方程
中图分类号:S 687 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2012)21-0054-03
  宁夏园林绿地建设中树种种类单一,景观效果单调。
悬铃木(Paltanus acerfioila)、合欢(Ablzizai jlibrsisin)、红
瑞木(Cornus alba)树形美观,枝叶繁茂,具有较高观赏价
值,将其引种至银川市作为城市园林绿化树种,具有较
好的应用前景。园林植物引种的成败与其抗寒性高低
有密切关系。宁夏地处西北内陆,冬季寒冷,景观植物
易发生冻害。长期以来,人们用电阻法测定植物的抗寒
   
性[1],后来有人以离体植物组织进行人工冷冻试验,测
定其细胞组织电解质渗出率,并拟合Logistic方程求其
半致死温度,作为鉴定树种抗寒性大小的数量指标[2-3]。
现选择4a生的合欢、红瑞木和悬铃木树种为试材,模拟
自然低温胁迫处理,测定其脯氨酸含量、丙二醛含量、可
溶性糖含量和相对电导率,探讨供试树种的抗寒性大
小,为引种栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试材为4a生悬铃木、合欢、红瑞木
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Study on Physical Characters of Soiless Cultivation Matrix and
Cultivation Techniques of Neotopteris antique
MA Fu-sheng,LIU Hong-lu,WU Wen-yong,YANG Sheng-li
(Beijing Hydraulic Research Institute,Beijing Engineering Technique Research Center for Exploration and Utilization of Non-Conventional
Water Resources and Water Use Eficiency,Beijing 100048)
Abstract:The physical characteristics of three kinds of substrate and Neotopteris antique culture experiment were
investigated.The experimental substrate included mixed peat substrate,PINDSTRUP substrate and sphagna substrate.
The experimental Neotopteris antique was planted in plastic pot with three kinds of substrate.The results showed that
dry unit weight had obvious diference and total porosity had no obvious diference between the substrates(P<0.05).
The water-holding porosity and gas-porosity had no obvious diference between mixed peat substrate and PINDSTRUP
substrate,but the water-holding porosity of sphagna substrate was lower and gas-porosity was higher obviously compared
with the other two kinds of substrate(P<0.05).The daily change process of leaf transpiration rate and photosynthetic
rate were similar for al treatments.The growth and water physiological indexes were influenced by irrigation quota and
substrate,the best growth were gained from the PINDSTRUP substrate,the worst growth were gained from the mixed
peat substrate.
Key words:Neotopteris antique;soiless culture;substrate;unite weight
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