不同基質配比對‘陽光’櫻容器苗生長生理的影響

于 瀚，歐 靜，楊小燕，張鳳泉

（1貴州大學林學院，貴陽 550025；2貴陽黔合園林景觀公司，貴陽 550025）

0 引言

‘陽光’櫻(C.companulata‘Youkou’)是薔薇科(Rosaceae)櫻屬(Cerasus)植物，落葉小喬木，由‘鐘花’櫻桃(C.companulata)與‘天城吉野’櫻(C.yedoensis‘Amagi-yoshino’)雜交育成，是較少同時具備一定耐熱性和抗寒性的櫻屬品種，粉紅色單瓣花，花量繁密，干體通直，生長較其他品種更快，作為優秀的園林彩葉樹種，可應用于行道樹或孤植、叢植單獨成景，也是‘染井吉野’櫻(C.yedoensis)最佳搭配或替代的品種之一[1]，但是該品種較少應用于園林中，鮮為大眾知曉。但隨著多地櫻花專類園的建設，如何培育優質櫻花苗木已然成為人們的關注熱點。

容器育苗即是在容器內培育植株的方法，容器育苗有利于節約土壤資源，方便水肥管控，縮短生長周期的同時大大提升苗木移植成活率[2]。栽培基質能夠為植物根系提供穩定的環境，能較好地協調水肥與空氣的關系[3]，同時又具有物理化學吸附功能可以減輕有害物質危害根系[4-5]，因此栽培基質的成分和配比是提高容器苗成活的重要條件之一[6]。陳香波等[7]發現，以草炭、椰糠、黃沙等配置出的混合基質，在百子蓮幼苗生長及生理指標等方面的響應優于其他處理組，且生長優勢明顯。張衡鋒等[8]研究發現以泥炭:蛭石:松樹皮按5:3:2混合成的輕基質配方最適宜‘黑果腺肋花楸’一年生幼苗的種植。鄭珂媛等[9]通過21種基質配比，篩選出泥炭土:珍珠巖=3:2的條件下大果木蓮長勢優良。單一的土壤基質孔隙度過大，持水與養分保存能力較差，做容器苗基質存在一定缺陷[10]。王慧娟等[11]對‘紅葉’櫻(C.serrulatavar.lannesiana‘Hongye’)控根試驗中發現基質配比在泥炭:珍珠巖:蛭石=5:3:2時‘紅葉’櫻根冠比、根系活力等達到最佳；吳擢城[12]基于生長表現及生物量等篩選山櫻花容器苗最佳基質配比配方，以杉木皮:鋸屑:草炭土:珍珠巖=3.5:3:3:0.5和杉木皮:鋸屑:草炭土:珍珠巖=5:1.5:2:1.5的基質配方育苗效果最好；鄒軍[13]總結了輕基質網袋技術下福建山櫻花的容器苗生產和管理要點。

綜上所述，櫻花的容器苗研究尚屬于初步探索階段，現有的試驗研究主要集中于生產技術或大田試驗方面，且品種較為單一，目的多以培育根系發達健壯、有緩活能力的植株為主，但針對櫻花對于基質的生理響應研究卻較少。因此，本試驗通過泥炭、珍珠巖、蛭石，配合貴陽當地土壤黃泥土，按照一定比例配置成5種育苗基質，綜合基質配比對土壤的理化性質、植株生長量、葉片光合效能和滲透物質表現，篩選出適宜于貴州貴陽栽培‘陽光’櫻容器育苗的基質，旨在為貴州其他地區引種櫻屬資源，提高苗木質量提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

實驗于貴州省貴陽市花溪區貴州大學林學院(26.16°N，106.23°E)試驗地內進行。該地區年均氣溫14.9℃，無霜期平均24天，年降雨量1178.3 mm，屬亞熱帶濕潤溫和型氣候。貴陽地處貴州省腹地，境內多黃壤、紅壤，結合貴陽土壤類型特點和化學分析結果，土壤條件如下：pH 5.31，有機質22.4 g/kg，堿解氮67 mg/kg、速效磷1.29 mg/kg、速效鉀124 mg/kg、總孔隙度26.2%。

1.2 試驗材料及方法

試驗采用山東省諸城櫻之夢苗木種植家庭農場購得一年生‘陽光’櫻嫁接苗，選擇植株長勢一致，且健壯無病蟲害，以泥炭土、珍珠巖、蛭石、黃泥土為栽培基質按一定配比進行混合（表1），以貴陽當地黃泥土為對照(T1)(CK)，裝填配好的基質后2018年12月植于35 cm×35 cm×30 cm無紡布袋容器中，每組處理12株，重復3次，將植株植好后放置于貴州大學林學院試驗地統一管理。

表1 不同基質配比處理

1.3 測定項目與方法

1.3.1 基質理化性質 2019年8月8日前后，每組處理隨機選取3份容器采集土樣，基質物理性質參考《土壤農化分析》常規分析方法[14]，化學性質測定參考秦愛麗的方法[15]。

1.3.2 苗木形態指標與生物量 使用皮尺及游標卡尺直接測量苗高、地徑。從各組處理中隨機選取3株，將根流水沖洗殘余基質后紙巾擦干，根、莖分別電子天平稱量鮮重，分別裝入信封標號后置于100℃烘箱持續烘干至恒重，取出用天平稱量干質量，每組分別重復3次后取平均值。

1.3.3 苗木生理指標測定[16]分別選取同組處理相同方向的3～5片成熟葉片，采用丙酮提取法測定葉綠素，采用蒽酮比色法測定可溶性糖，采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白，均是3次重復取其平均值，分光光度計型號為UV-9000S。采用便攜式熒光儀(Junior-PAM)選擇晴朗的天氣，測定櫻花葉片葉綠素熒光誘導動力參數，每個處理測同方向3株成熟葉片并取平均值，測定前枝條套入黑色自封袋提前暗適應40 min。

1.4 數據處理

采用Excel 2007進行數據統計，SPSS 17.0統計分析軟件進行差異顯著性檢驗、相關性分析及多重比較，Word 2010繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 不同基質處理理化性質變化分析

由表2可知，T1容重最大為1.18 g/cm3，T4容重最小0.24 g/cm3；不同基質配比總孔隙度均大于對照組T1，T4總孔隙度最大為75.98%，最小為T1為28.6%；通氣孔隙T4最大為6.97%，T1最小為4.07%；T4持水孔隙最大為68.53%，T1最小為24.53%；毛管孔隙T4基質達到最大為69.01%，T1最小為43.9%；T2處理下的土壤基質大小孔隙比為1:10.33，各混合基質下的土壤通透性好于T1處理；不同基質配比間土壤容重、總孔隙度、毛管孔隙差異極顯著，持水孔隙度在各處理下差異極顯著，各混合基質下的通氣孔隙度之間差異不顯著，各混合基質下的土壤理化性質指標均顯著高于T1。

表2 不同基質配比物理性質比較

對比不同基質配比化學性質差異（表3），混合基質pH較T1土壤更接近于中性；在植物生長后期，T1處理有機質含量遠低于混合基質下有機質含量范圍，有機質累積較少；T4處理土壤中全氮含量優于其他處理，且顯著高于T1；T2處理全磷含量優于其他處理，且顯著高于T1；T3處理下全鉀的含量較多；T2～T5處理的堿解氮、速效磷、速效鉀均顯著高于T1，尤其是T4處理下堿解氮達到T1的7.34倍，說明各處理的混合基質均對土壤養分有較好的吸附性。

表3 不同基質配比化學性質比較

2.2 不同基質配比對‘陽光’櫻容器苗生長的影響

2.2.1 不同基質對櫻花形態指標的影響 由圖1-a分析各月數據可以得知，不同基質處理下‘陽光’櫻苗高存在一定差異，從5—6月苗高增幅在9.3～15.07 cm之間，增幅最大的為T4，增高15.07 cm，增幅最小的為T5，增高9.3 cm；6—7月苗高增幅最大的為T4處理，達到17.8 cm，最小的為T3，增高9.5 cm，均顯著高于T1處理下的苗高增幅，7月后苗高增速逐漸減緩，增幅最大的T3處理及平均株高最高的T4處理也較T1分別增加5.51%及2%。

不同基質處理間‘陽光’櫻地徑增幅同樣差異顯著（圖1-b）；分析各月數據，5—6月，各基質處理之間增幅均較小，但6—7月增幅值較前1個月明顯變大，其中T4處理增幅最大為1.79 mm，最小為T3胸徑增長0.33 mm，隨后增幅明顯放緩，5種基質對T4的增長量更為明顯，較T1處理增加了4.17%。綜上，縱向比較T1～T5各類基質配比對苗高地徑的影響，整體顯示T4＞T2＞T5＞T3＞T1。

圖1 不同基質配比對‘陽光’櫻生長形態的影響

2.2.2 不同基質對生物量的影響 不同基質處理對‘陽光’櫻地上部分和地下部分影響顯著（表4），且在T2～T5基質中生長的生物量明顯高于對照T1，T1處理總鮮重388.36 g，總干重228.68 g，干物質含量58.9%；對比基質配比組合，以T4處理生物總量積累最好，總鮮重558.48 g，總干重358.75 g，干物質含量64.2%，較T1提升5.4%；T3、T5基質積累的地上地下部分生長總量與T2、T4中相差較大，但T2、T3、T5也較T1分別提升了3.6%、3.3%和2.5%，說明復合基質配比有利于促進‘陽光’櫻生物量的積累。

表4 不同基質配比對‘陽光’櫻生物量指標的影響

2.3 不同基質配比對‘陽光’櫻容器苗光合效能的影響

2.3.1 不同基質對葉綠素含量的影響 由圖2可知，不同基質處理對‘陽光’櫻容器苗葉綠素a、葉綠素總含量影響呈極顯著差異，5—6月，葉綠素a分別在T2、T4處理達到最大值，分別是1.14 mg/g和1.077 mg/g，較T1提升了58.4%與10.7%，7—9月葉綠素a含量T2最高，較T1增加39.6%；葉綠素b含量在7月份基本穩定，T4較T1相比T4葉綠素b含量增加25.7%，T1較5月僅增加0.088 mg/g；葉綠素總含量T1處理下無明顯變化，但T2～T5處理下的葉綠素總含量較5月份有明顯提升，6月達到峰值后緩慢下降，7月T2、T4處理下的‘陽光’櫻葉綠素總含量較5月分別提升78.3%和44.2%，在T2和T4處理下‘陽光’櫻的葉綠素含量相比于其他處理組較好。

圖2 不同基質配比對‘陽光’櫻葉綠素含量的影響

2.3.2 不同基質對葉綠素熒光參數的影響

由圖3-a、b可知，不同基質處理下‘陽光’櫻最大量子產量Fv/Fm和實際光量子Y(Ⅱ)差異顯著。Fv/Fm和Y(Ⅱ)隨著時間延長，整體呈先增后降的趨勢。‘陽光’櫻生長前中期，在T2和T5基質中的Fv/Fm和Y(Ⅱ)相差較小，而生長末期T2＞T5處理。T4基質在‘陽光’櫻生長階段Fv/Fm和Y(Ⅱ)最高，T3最低。Fv/Fm和Y(Ⅱ)最高在6月，最高為T4，與對照相比增加11.490%和10.455%；7月T4處理較T1增加8.235%和17.857%；Y(Ⅱ)和Fv/Fm在9月達到最低，T4、T2與其他處理有明顯提升，T3、T1較低。春夏季‘陽光’櫻的光能存儲在PSⅡ反應中心的速率加快，而生長季末隨體內代謝能力減弱，吸光能力減弱導致光合最大活性降低，基本呈現先高后低的趨勢；不同基質組合對‘陽光’櫻PSⅡ反應最初的光化學反應的強弱和光能最終轉化為植物體內需要的實際光化學能效果有所差異。

不同基質處理對‘陽光’櫻光化學淬滅系數qP和非光化學淬滅系數qN呈極顯著差異，不同基質處理在PSⅡ反應中心將光能轉化為電子能力影響較大。由圖3-c、d可知，5—8月在苗木生長旺季，PSⅡ天性色素吸收的光能用于光化學電子能傳遞速率加快。qP轉化效率最快在6月，最高值為T4為0.74，比對照T1提升11.6%；7—8月qP較前期有明顯降低，T4基質處理分別達到最高，為0.51和0.53，與CK提升15.3%和16.6%，且差異顯著；9月qP較前月緩慢上升，但T3處理增幅最低，僅1.3%。qN在各月呈現相反規律。5—7月qN基本呈現上升趨勢，T3處理增幅最大，達到29.1%，T1處理增幅最小僅11.6%；8—9月較之前有明顯下降，在9月趨勢明顯，最高在T1處理為0.359，T4處理最低僅0.246，T3與T5處理差異不明顯，其他處理差異顯著。

圖3 不同基質配比對‘陽光’櫻葉綠素熒光參數的影響

2.4 不同基質配比對‘陽光’櫻容器苗滲透調節物質的影響

滲透調節是植物生長在面對脅迫條件下，在細胞有機質運輸與轉化的主動凈調節的過程。植物滲透調節物質包括植物體代謝和一些中間產物，可溶性蛋白和可溶性糖能反映植株氮代謝和碳代謝水平。由圖4可知，T2與T1相比每月可溶性蛋白含量分別增加28.9%、20.3%、25.3%、19.2%、17.5%，T4與T1分別增加30.9%、33.2%、30.8%、28.1%、11.9%，T5較T1分別增加14.0%、13.7%、11.6%、33.0%、11.9%；T2、T4、T5較T1差異顯著，T3與T1相比差異不顯著。不同基質處理下‘陽光’櫻可溶性糖含量月度呈現上升趨勢變化，T2、T4處理下‘陽光’櫻可溶性糖含量增長量最快，與T1相比，9月的可溶性糖總含量T4處理達到最高為3.34 mg/g，其次為T2處理3.09 mg/g，分別較5月可溶性糖含量提升37.2%和29.9%，最大增幅出現在T4處理為39.1%。

圖4 不同基質配比對‘陽光’櫻可溶性蛋白含量及可溶性糖含量的影響

2.5 ‘陽光’櫻在不同基質配比下測定生長及生理指標之間相關性分析

本研究對‘陽光’櫻各生長生理指標的相關性進行分析（表5），苗高(H)與地徑(D)、地上鮮重(SFW)、地下鮮重(RFW)、葉綠素a(Cha)、葉綠素總含量(Chl)、可溶性糖含量(Ss)呈極顯著正相關性關系，與qN呈顯著負相關；D與地下干重(DSW)、RFW、地上干重(RDW)、Y(Ⅱ)、Ss呈極顯著正相關，與qN呈顯著負相關；SFW與DSW、RFW、葉綠素b(Chb)、qP、Y(Ⅱ)、Ss含量呈極顯著正相關，與qN呈顯著負相關；DSW與RFW、RDW、qP、Y(Ⅱ)呈極顯著正相關，與qN呈顯著負相關；RFW與Cha、Chl、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、Ss呈極顯著正相關，與qN呈顯著負相關；RDW與其他指標沒有相關性；Cha與Chl、Fv/Fm、Ss含量呈極顯著正相關，與qN呈顯著負相關；Chb與其他指標沒有相關性；Chl與Fv/Fm、Sp、Ss含量呈極顯著正相關，與qN呈顯著負相關；Fv/Fm與Y(Ⅱ)呈極顯著正相關；qP與Y(Ⅱ)呈極顯著正相關；qN與Y(Ⅱ)、Ss含量呈顯著負相關。對比基質理化性質對‘陽光’櫻生長生理指標之間相關性（表6），土壤容重(pb)與qN呈現正相關性，與H、Ss呈負相關關系；土壤總孔隙(n)、持水孔隙度（P束）、毛管孔隙（P毛）與H、D、DSW、Ss、Cha、Chl、Y(Ⅱ)呈現極顯著正相關，與qN呈現負相關；P毛與 HD、DSW、RDW、Ss、Cha、Chl、Y(Ⅱ)呈現極顯著正相關，與qN呈現負相關；大小孔隙比(e)與HD、DSW、RDW、Y(Ⅱ)呈現極顯著正相關，與qN呈現負相關；pH和H、D、DSW、Ss、Cha、Chl呈現極顯著正相關，與qN呈現負相關；有機質(OM)與HD、Ss、Cha、Chl、Y(Ⅱ)呈現極顯著正相關，與qN呈現負相關；其余各項指標相關性均達不到極顯著。

表5 ‘陽光’櫻生長生理指標之間相關性分析

表6 基質理化性質對‘陽光’櫻生長生理指標之間相關性分析

3 結論

結合不同基質配比下對‘陽光’櫻嫁接苗生長與生理響應的相關指標，結果表明混合基質較黃泥土的土壤容重小，孔隙度大，土壤養分保肥持續能力更強，有利于促進‘陽光’櫻生長，并提高‘陽光’櫻光合色素形成，提升光合效率，促進光合產物的累積；不同基質配方對‘陽光’櫻苗高、地徑、生物量、葉綠素含量、Y(Ⅱ)、可溶性糖、可溶性蛋白等之間相關性較強。綜合試驗顯示，T4處理（泥炭土:蛭石:珍珠巖:黃泥土=3:2:1:1）為引種‘陽光’櫻花容器苗的最佳育苗基質。

4 討論

栽培基質是影響植物營養生長的重要因素之一[17]，所組成的基質成分的理化性質對植物的養分供應、吸收、運輸和根系生長密切相關，合適的基質成分可以明顯促進苗木生長發育[18-19]。生物量可以直接反映植株生長狀態，常用來評價植株在基質中生長的重要指標之一[20]。本研究結果表明，不同混合基質處理對‘陽光’櫻容器苗苗高生長、地徑生長、生物量積累均具有促進作用，在T4、T2處理的基質中地上地下部分生物量積累較好，較其他處理在6—8月期間苗高、地徑增長量較快，并均優于T1基質，說明不同配比處理下的混合基質對土壤養分、礦物質含量具有一定的吸附性[21]，持水保肥能力較單一基質明顯增強，同時基質組合對品種生物量積累之間具有明顯的差異性[22]。

植物體內的葉綠素含量、葉綠素熒光參數與光合作用有著密切的關系[23]，通過光合作用促進葉片可溶性糖等光合產物的累積[24]，并能夠較好地反應植物細胞的光合代謝狀態[25]。本試驗結果表明，不同混合配比基質處理對‘陽光’櫻的光合能力與產物的積累具有促進作用，光合效能在6—7月達到最大，并且葉綠素含量、葉綠素熒光參數等呈現顯著相關，說明并能夠較好地反應植物細胞的光合代謝狀態[26]，混合基質不但能夠改善基質本身的土壤性質，還能夠促進植株生長和生物量，加強葉綠素a對光化學利用和轉化，影響植物光化學電子傳遞的活性能力[27]，并且經過光合性能將合成的可溶性糖運輸到其他器官，以維持植物正常生長，這與王輝等[28]對3種茶花研究結果類似。

植物生長過程中需要栽培基質提供穩定環境，以提供穩定的肥、水、氣等植株所必須的生長條件，調節植株與環境部分的關系，基質過于單一可能使基質營養剝離根圍環境，加快水肥流失，更容易土壤板結和通透性與保水保肥能力的降低，進而影響到植株生長緩慢。因此，選擇適宜生長、促進生理特性的櫻花栽培基質配方，對于苗木生長發育、種植管護過程都將起到至關重要的作用。