全 文 ：月季石榴无土栽培基质的筛选
张利萍 ,梁淑云 ,冯邦杰　(安徽农业大学林学与园林学院 ,安徽合肥 230036)
摘要　[目的 ] 研究月季石榴无土栽培基质的最佳配方。 [方法]以月季石榴为研究对象 ,对其进行营养液根诱导和基质培养 ,通过对其
生长和生理生态指标的测定 ,筛选出最佳基质配方。 [结果] ①在营养液根诱导条件下 ,生长状况由优到劣的溶液样号分别为 5#、4#、3#、
2#和 1#;且Ⅱ类苗的生长势优于Ⅰ类苗。②在基质培养条件下 ,生长状况由优到劣分别为 3号 、0号、4号、1号和 2号;正交试验条件下分别
为正交 8、正交 1、正交 9、正交 7、正交 6、正交 5、正交 2、正交 3和正交 4。 ③通过生理生态因子测定 ,正交 8的日均净光合速率较高 ,蒸腾
旺盛 ,气孔开度变化明显 ,叶面水气压亏缺不明显。 [结论]月季石榴最佳基质配方为泥炭、腐殖质 、珍珠岩 ,且其比例为 9∶3∶3。
关键词　月季石榴;无土栽培;基质;筛选
中图分类号　S686　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)27-14955-06
SelectionofSoilessCultureMatrixofPunicagranatumLinn.var.nanaHort.
ZHANGLi-pingetal　(SchoolofForestryandLandscapearchitecture, AnhuiAgriculturalUniversity, Hefei, Anhui230036)
Abstract　[ Objective] TheaimwastostudythebestmatrixformulaofPunicagranatumLinn.var.nanaHort.[ Method] P.granatumL.
var.nanaPerswasthematerial, whoserootswereinducedbynutrientsolutions, culturedinmatrix, andgrowthandeco-physiologicalindexes
weremeasured.[ Result] Theresultsshowedthat:①Growthconditionsfrombettertoworseoftheliquidswere5#、4#、3#、2#and1#, andthe
secondkindofnurserygrewbetterthanthefirstone.②Growthconditionsfrombettertoworseinthematrixwerethenumber3, 0, 4, 1, 2and
intheorthogonalexperimentswere8, 1, 9, 7, 6, 5, 2 , 3and4, respectively.③Aftermeasuringeco-physiologicalindexes, thenumber8in
theorthogonalexperimentsexhibitedahighernetphotosynthesisrate, themoststrongesttranspirationrate, themoreobviousstomatalconduct-
anceandinconspicuouswaterdeficiency.[ Conclusion] Thebestmatrixformulawasthattheratioofpeat, humusandperlitewas9∶3∶3.
Keywords　PunicagranatumL.var.nanaPers;Soilessculture;Matrix;Selection
基金项目　校长青年基金资助项目。
作者简介　张利萍(1980-),女, 安徽阜阳人 ,在读博士 ,实验师 ,从事
木材 、树木性质的研究及利用。
收稿日期　 2010-05-22
　　无土栽培具有省水 、省肥 ,能够工厂化和集约化生产等
优点 [ 1] 。国内外对无土栽培十分重视 ,在欧美等国无土栽培
技术开始较早 ,应用程度较高 [ 2-3] ,而我国无土栽培正式开
始于 20世纪 70年代 [ 4] 。目前 ,无土栽培主要应用在蔬菜和
草本花卉等上 ,而关于木本花卉的无土栽培研究较少 [ 5] 。
月季石榴(P.granatumL.var.nanaPers)为观赏石榴的品
种之一 ,树姿优美 ,株形紧凑 ,叶碧绿而有光泽 ,花色艳丽如火且
花期极长 ,花果兼美 ,四时皆宜观赏 ,具有很高的观赏价值 [ 6-7] 。
如果能够进行无土栽培将会进一步拓展月季石榴的应用空间
和方式。笔者以月季石榴为研究对象 ,通过培养液诱导生根 ,
基质初筛 、再筛选及其生理生态性能测定 、比较等 ,研究月季石
榴无土栽培基质的最佳配方 ,为扩大其利用领域提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材料　月季石榴 ,采自安徽农业大学和安徽中医学院 。
1.2　营养液配制　按照表 1要求配制营养液 , 121 ℃下灭菌
30 min。
表 1　培养液配方
Table1　Formulaofnutrientsolution mg/L
样号Sample 硝酸钾KNO3
磷酸二氢钾KH2PO3
磷酸氢二钾K2HPO3
七水硫酸镁MgSO4· 7H2O
二水硫酸钙CaSO4· 2H2O
硝酸铵NH4NO3
硫酸钾K2SO4
四水硝酸钙CaNO3· 4H2O
氯化钠NaCl 蒸馏水H2O
1# 1 000 450 67.5 500 500 - - - - -
2# 1 000 400 135.0 500 500 - - - - -
3
#
1 000 300 270.0 500 500 - - - - -
4
#
384 109 52.0 - - 160 22 732 12 -
5
# - - - - - - - - - 200
　注:1#是 Rothamsted配方 A通用(pH4.5), 2#是 Rothamsted配方 B通用(pH5.5), 3#是Rothamsted配方 C通用(pH6.2), 4#是法国国家农业研究所普及 NFT之用 ,通用于好中性植物 , 5#是蒸馏水,为对照组[ 8] 。
　Note:1#istheRothamstedformulaA(commonuse, pH4.5);2#istheRothamstedformulaB(commonuse, pH5.5);3#istheRothamstedformulaC
(commonuse, pH6.2);4#isusedtopopularizeNFTbyFrenchNationalAgriculturalResearchInstitute(commontoneutrophileplant);5#isdistiled
watercontrol[ 8] .
1.3　基质配制　按照表 2进行基质的配比 , 121℃下灭菌 60min。
表 2　固体基质配方(体积比)
Table2　Formulaofmatrix(Volumeratio)
样品 Sample 泥炭 Peat腐殖质 Humus珍珠岩 Perlite彩砂 Colorsand
0号 No.0 1 - - -
1号 No.1 1 1 - -
2号 No.2 1 - 1 -
3号 No.3 1 1 1 -
4号 No.4 1 1 1 1
　　据植物生长对水分 、营养 、透气性以及稳定性的要求 ,按
照泥炭(30%、60%、90%)、腐殖质(0%、30%、60%),珍珠岩
(10%、20%、30%)设计正交试验 (表 3), 121 ℃下灭菌
60 min。
表 3　固体基质配方(体积比)
Table3　Formulaofmatrixoftheorthogonaltest(Volumeratio)
序号Code 泥炭 Peat 腐殖质 Humus 珍珠岩 Perlite
正交 1No.1 30 0 10
正交 2No.2 30 30 20
正交 3No.3 30 60 30
正交 4No.4 60 0 30
正交 5No.5 60 30 10
正交 6No.6 60 60 20
正交 7No.7 90 0 20
正交 8No.8 90 30 30
正交 9No.9 90 60 10
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(27):14955-14960 责任编辑　李占东　责任校对　汪晶晶
1.4　生根诱导　3月初剪取尚未萌发的枝条 ,长 15cm,将枝
条分为 2类 ,Ⅰ类枝条直径小于 0.5cm,Ⅱ类枝条直径大于 0.5
cm,定期观测液体培养下枝条萌发情况 ,测定新叶数 、新枝长
度 、生根情况。每组设 9枝 ,且粗细均匀 ,取其平均值。 5月初 ,
将诱导生根的Ⅱ类枝条转移为基质培养 ,定期进行生长测量。
1.5　生理生态因子测定　7月初采用便携式 Li-6400测定生
理生态因子。
2　结果与分析
2.1　培养液根诱导　由表 4可知 ,从芽数 、叶片数 、新枝平
均长度和平均根长看 ,月季石榴在 4#和 5#培养液体中生长良
好 ,其他 3个样号生长较差 ,且Ⅱ类枝条生长势明显高于Ⅰ类
枝条。
表 4　月季石榴在培养液中的生长指标
Table4　Growthindexesinthedifferentnutrientsolutions
时间 /样号Timeandsample
芽数∥个Budnumber 叶片数∥片Leavenumber 新枝平均长度∥cmAveragelengthofbranch 平均根长∥cmAveragelengthofroot
Ⅰ类 TypeI Ⅱ类 TypeII Ⅰ类 TypeI Ⅱ类TypeI Ⅰ类 TypeI Ⅱ类 TypeII Ⅰ类 TypeI Ⅱ类 TypeII
3月 10日 1# 2 1 - - - - - -March10 2# 3 2 - - - - - -
3
# 3 2 - - - - - -
4# 4 3 - - - - - -
5# 5 2 - - - - - -
3月 20日 1# 4 3 4 2 - - - -
March20 2# 4 4 3 1 - - - -
3
#
6 4 4 2 - - - -
4
#
6 4 5 2 - - - -
5
#
8 5 5 4 - - - -
3月 30日 1# - - 4 1 1.5 1.1 - -
March30 2# - - 4 2 1.7 1.1 - -
3
# - - 5 3 1.7 1.3 - -
4
# - - 6 5 1.9 1.5 - 0.50
5
# - - 6 6 2.1 1.8 - 1.00
4月 10日 1# - - 5 5 3.2 4.1 - -April10 2# - - 5 6 3.7 4.4 - -
3
# - - 6 7 4.5 5.1 - 0.60
4
# - - 7 8 4.7 6.1 - 2.10
5
# - - 7 8 4.9 6.7 - 2.50
4月 20日 1# - - 6 8 3.5 4.2 - -April20 2# - - 6 8 3.7 4.7 - -
3# - - 7 10 4.9 5.3 - 1.30
4# - - 8 11 5.5 6.0 - 3.80
5# - - 10 11 6.0 6.5 - 4.60
4月 30日 1# - - 7 9 3.6 4.4 - -
April30 2# - - 7 10 4.1 5.0 - -
3
# - - 8 11 5.0 5.5 - 2.40
4
# - - 9 12 5.6 6.5 - 4.60
5
# - - 10 14 6.1 6.8 - 5.20
2.2　固体基质配方的筛选　由表 5可知 ,从叶片数 、新枝
数 、新枝平均增加长度 、最长根 、平均根长看 ,在 4种基质配
比下 , 3、0号生长势最好 ,其次为 4和 1号 , 2号生长势最差 。
在正交试验条件下 ,正交 8、正交 1、正交 9生长势最好;其次
为正交 7、正交 6、正交 5和正交 2;正交 3和正交 4生长势最
差 ,且因其叶片少而小 ,不能满足生理生态因子测定。
表 5　月季石榴基质配方中生长指标
Table5　GrowthindexesofP.granatumL.var.nanaPersinthedifferentmatrix
样号Sample 总叶片数∥个Leavenumber 新枝数∥个Budnumber 新枝平均增加长度∥cmIncreasedbranchlength 最长根∥cmLengthofthelongestroot 总平均根长∥cmAveragerootlength
0号 No.0 16 3 6.8 9.0 4.50
1号 No.1 15 3 5.6 3.0 2.20
2号 No.2 10 2 2.6 1.0 0.50
3号 No.3 21 4 7.6 8.5 4.80
4号 No.4 18 3 4.8 4.5 3.10
正交 1No.1fororthogonaltest 22 5 6.2 6.8 5.28
正交 2No.2fororthogonaltest 14 4 1.6 1.6 1.28
正交 3No.3fororthogonaltest 8 2 1.0 1.0 0.56
正交 4No.4fororthogonaltest 6 2 0.8 0.8 0.40
正交 5No.5fororthogonaltest 15 4 2.0 1.4 1.34
正交 6No.6fororthogonaltest 22 5 4.2 3.8 2.28
正交 7No.7fororthogonaltest 24 6 6.2 4.7 3.24
正交 8No.8fororthogonaltest 26 7 7.4 8.7 5.46
正交 9No.9fororthogonaltest 23 6 7.0 8.9 5.24
2.3　生理生态特性
2.3.1　净光合速率日变化。净光合速率的光响应研究可以
获知植物叶片的光饱和点 、光补偿点和表观量子效率等光合
参数 [ 9] ,可以直观看出月季石榴产物的积累状况 ,在一定程
度上反映其生长势的优劣。由图 1(A)可知 , 0号日均净光合
速率 “双峰 ”趋势明显 ,分别在 10:30和 14:30出现高峰 ,在
14956 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
12:30出现低谷 ,最高峰值达 8.590 0 μmol/(m2·s)。其他几
个样号日均净光合速率 “双峰 ”不明显 ,且变化值明显低于 0
号 , 1年生实生苗变化居中。
由图 1(B)可知 ,正交 1日均净光合速率明显高于其他
A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B
图 1　净光合速率的日变化
Fig.1　Dailyvariationofnetphotosynthesisrate
几组 ,在 9:30和 11:30出现 2个峰值 ,分别为 7.110 0和
6.846 7 μmol/(m2·s)。 12:30和 16:30出现低谷 ,这是因为
月季石榴尚处于幼苗期 ,过强的太阳辐射引起气温升高和相
对湿度的下降 ,增加了大气饱和水汽压 ,强化了蒸腾 ,使基质
中的水分迅速减少 ,借助根叶水分梯度吸收水分的能力降
低 ,不能弥补叶片的水分亏缺 ,从而使得叶片气孔开度减小 ,
气孔阻力增大 ,光合速率降低。因此 ,在苗木生长期 ,中午应
对其实行适当的遮阴 、降温 、增加湿度等措施 ,以防止灼伤。
由图 2可知 ,正交 1日均净光合速率最高;正交 8其次 ,为
2.971 9 μmol/(m2·s);1号最低 ,为 1.598 5μmol/(m2·s);1年
生实生苗为 2.254 8 μmol/(m2·s),在 12个样号中排在第 8
位。总体来看 ,无土栽培条件下 ,月季石榴的日均净光合速
率优于 1年生实生苗 ,因此 ,可以确定在无土栽培条件下 ,完
全可以培育出生长势旺盛 、光合作用强的石榴苗木。
图 2　净光合速率的日变化均值
Fig.2　Averagedailyvariationofnetphotosynthesisrate
2.3.2　蒸腾速率日变化。通过对蒸腾作用的研究 ,可以了
解植物体内的水分代谢或水分利用效率 ,从而可以掌控植物
生长适宜的水分和光强阀值 [ 10] 。
由图 3(A)可知 , 1年生实生苗木 、0号 、3号蒸腾速率的
日变化高于 1号和 4号 ,且 1号和 4号整体变化平缓。 1年
生实生苗在 12:30达峰值 1.853 3 μmol/(m2·s),呈 “单峰 ”
变化趋势。
由图 3(B)可知 ,正交 8、正交 5、正交 7蒸腾速率的日变
化呈 “双峰 ”曲线。在 13:30时 ,各试样均有较高的蒸腾速
率 ,其中 ,正交 8达到最大值 ,为 2.926 7 μmol/(m2·s),之后
开始降低 ,这是由于气温逐步下降 ,蒸腾减弱所致。
由图 4可知 ,正交 8日均蒸腾速率最高为 1.575 5
μmol/(m2·s), 4号最低 ,为 0.151 3 μmol/(m2·s), 1年生实生苗
为1.077 2μmol/(m2·s),在 12个样号中排在第 5位。综合比较 ,
无土栽培条件下 ,部分苗木蒸腾速率略低于 1年生实生苗 ,这由
苗木生长期较短 ,尚处于不稳定状态所致;但另有 4种基质苗木
蒸腾速率高于 1年生苗木 ,因此 ,可以确定在同样的生长期条件
下完全可以培育出长势好 、蒸腾速率高的无土苗木。
14957　38卷 27期　　　　　　　　　　　　　　　张利萍等　月季石榴无土栽培基质的筛选
A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B
图 3　蒸腾速率的日变化曲线
Fig.3　Dailyvariationoftranspirationrate
图 4　蒸腾速率的日变化均值
Fig.4　Averagedailyvariationoftranspirationrate
2.3.3　气孔导度日变化。气孔对环境的变化十分敏感 ,凡
是能影响植物光合和叶片水分状况的各种因素都可能对气
孔造成影响 ,气孔导度是反映气孔开度的一个重要指标 [ 11] 。
对气孔导度的研究有助于掌握苗木生长与外界光合有效辐
射 、饱和水汽压差和叶片温度关系 ,及时更新栽培与管理
措施 。
由图 5(A)可知 , 0号 、3号和 1年生实生苗气孔导度日
变化幅度高于 1号和 4号 ,且 1号和 4号变化幅度低而平缓 。
0号在 10:30达最大值 ,为 0.064 3 mol/(m2·s), 1年生实生
苗在 12:30达最大值 ,为 0.035 2 mol/(m2·s)。
由图 5(B)可知 ,正交 8开始时气孔导度最大 ,然后急剧
下降 ,振幅为 0.052 2 mol/(m2·s),随着温度升高 ,光合有效
辐射逐渐增大 ,气孔张开 ,蒸腾速率加快 ,气孔导度在 13:30
又达到高值 ,为 0.054 4 mol/(m2·s),随着光合有效辐射减
弱 ,蒸腾速率下降 ,气孔导度又迅速降低 。从 9:30开始 , 1年
生实生苗气孔导度日变化在 12:00之前呈逐步攀升趋势 ,之
后迅速下降。
由图 6可知 ,正交 8的日均气孔导度最大 ,为 0.034 2
mol/(m2·s), 4号最低 ,为 0.003 6mol/(m2·s), 1年生实生苗
为 0.022 8mol/(m2·s), 在 12个样号中排在第 5位。由此可
知 ,正交 8日均气孔导度随环境变化十分明显 ,具有很强的
环境应激反应。
2.3.4　叶面水气压亏缺日变化 。叶面水分饱和亏缺常作为
比较植物保水能力和推算其需水程度的指标 ,饱和亏缺越
大 ,水分亏缺越严重 [ 12] 。因此 ,可以作为水分调控的重要指
标 ,特别是对幼苗初期生长的适时调控尤为重要。
由图 7(A)可知 ,所有样号叶面水气压亏缺的日变化都
呈明显的 “单峰 ”变化趋势 ,变化趋势相对一致 ,且在 12:30
达峰值后急剧下降 , 3号亏缺最大 ,为 5.270 0 μmol/mmol, 1
年生实生苗亏缺峰值为 5.190 0 μmol/mmol。
由图 7(B)可知 ,所有样号叶面水气压亏缺的日变化呈
近似的 “单峰 ”变化 ,在 9:30达到一个小峰值 ,在 12:30达大
峰值 ,稍后下降 ,且各样号的变化幅度十分接近。
由图 8可知 , 3号的日均叶面水气压亏缺最大 ,为 4.745 0
μmol/mmol,虽然其生长势相对较好 ,但是可推断其保水性能
较差;0号最低 ,正交 8排在倒数第 2,为 4.4220μmol/mmol, 1年
生实生苗在 12个样号中排在第 8位 ,为 4.503 0 μmol/mmol。
总体上可以看出 ,各样号变化均值差异不大 ,特别是正交 2、
正交 5和正交 6的值极为接近 ,这可能与其尚处在生长初
期 ,生长与发育的差异性还未表现有关。
14958 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B
图 5　气孔导度的日变化
Fig.5　Dailyvariationofstomatalconductance
图 6　气孔导度的日变化均值
Fig.6　Averagedailyvariationofstomatalconductance
A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B
图 7　叶面水汽压亏缺的日变化
Fig.7　Dailyvariationofvaporpressuredeficit
3　结论
(1)在营养液诱导生根条件下 ,生长由优到劣的溶液样
号分别为 5#、4#、3#、2#和 1#;且Ⅱ类苗木的生长势优于Ⅰ类苗 。
(2)在基质初筛下 ,生长状况由优到劣分别为 3号 、0
号 、4号 、1号和 2号;正交试验条件下分别为正交 8、正交 1、
正交 9、正交 7、正交 6、正交 5、正交 2、正交 3和正交 4。
14959　38卷 27期　　　　　　　　　　　　　　　张利萍等　月季石榴无土栽培基质的筛选
图 8　叶面水汽压亏缺的日变化均值
Fig.8　Averagedailyvariationofvaporpressuredeficit
(3)通过生理生态因子测定 ,正交 8的日均净光合速率
较高 ,蒸腾旺盛 ,气孔开度变化明显 ,叶面水气压亏缺不明显。
(4)经综合分析 ,月季石榴最佳基质配方为正交 8,即泥
炭 、腐殖质和珍珠岩 ,且其体积比为 9∶3∶3。
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(上接第 14947页)
较好 ,色素吸光度值较高。楮果色素色调自然 ,原料来源丰
富 ,有大规模开发的可能 ,可望成为天然食用色素 ,适用于软
饮料 、调制酒 、果汁果酱和冰激凌等食品的着色 ,是一种很有
开发前景的食用色素品种 。
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