生境改良對錦繡杜鵑生長的影響

許海波，李 鋌，3*，張俊濤，3，梁春梅

（1.廣州市林業和園林科學研究院，廣東 廣州 510405；2.廣州市生態園林科技協同創新中心，廣東 廣州 510405；3.廣東省計量認證實驗室，廣東 廣州 510405）

0 引言

杜鵑花屬(RhododendronL.)是中國種子植物中最大的屬之一，在世界范圍內共有約1200種，主要分布于亞洲、歐洲和北美洲［1-4］。杜鵑花屬植物多數物種是構成當地高山、亞高山灌叢生態系統的關鍵種和優勢種，且在穩定斜坡地形與保護河流流域等方面有重要作用［5-9］。杜鵑花屬植物對生長環境的要求較高，是典型的喜酸性土壤花卉，其只有在富含腐殖質的土壤中，才能夠正常生長開花。杜鵑生長喜溫暖、半陰、涼爽、通風、濕潤的環境，忌高溫烈日直射，喜疏松、肥沃、富含腐殖質的偏酸性土壤，忌堿性或黏重土壤，種植土壤要求排水通暢，忌積水［8-11］。目前，國內園林應用的杜鵑花屬植物多為栽培種，能成功引種應用于城市園林的野生種類較少［12-14］，錦繡杜鵑(Rhododendron×pulchrumSweet.)為其中栽植較為廣泛的品種，其成片栽植開花時浪漫似錦、萬紫千紅，有很好的景觀效果。大量研究表明，近年來我國城市綠化土壤普遍存在pH呈堿性、質地黏重、有機質含量偏低、有效養分缺乏、通氣性差、污染嚴重等共性問題［15］，嚴重影響和制約了城市綠化質量和綠化效果。另一方面，園林綠化中不合理的栽培措施、建筑垃圾堆放等引起了土壤退化，導致了錦繡杜鵑花生長勢衰弱、花團變小、花朵零星、色澤寡淡、花期縮短，極大地降低了其在園林綠化中的觀賞效果。因此，開展杜鵑栽植生境改良研究，對提升杜鵑生長勢和開花效果具有重要意義。

許多園藝工作者關注于改良杜鵑花的栽培環境［10］以及在實驗室條件下調節盆栽杜鵑花的土壤pH 值［16］，同時對杜鵑花栽培基質現狀進行了論述［17-18］，并從土壤、栽培、培育溫度、淋水、施肥、修剪、花期調整及病蟲害防治等方面總結出了一套針對杜鵑花的栽培和養護技術［8-9］。目前，有關杜鵑栽培的研究多集中在杜鵑栽培環境調查以及盆栽土壤pH值調節的理論研究方面，在城市綠地中開展有關錦繡杜鵑栽培生境改良應用研究較少。為了提升杜鵑栽培生境質量和增強其觀賞效果，本文以錦繡杜鵑為研究對象，通過對白云山麓湖景區聚芳園鴻鵠山上3個杜鵑種植區(鴻鵠山入口三角位W1、鴻鵠樓附近W2和翠云亭周邊W3)生境的調查，再根據杜鵑生長習性和立地土壤質量現狀配制酸性土壤改良劑，采用“穴改”的方式施用土壤改良劑與原土混合，定期監測改良后錦繡杜鵑的生長勢、根系生長和土壤質量等指標，以期探究錦繡杜鵑栽植生境改良對杜鵑生長與開花的影響，并為綠地杜鵑栽培提供實踐參考。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

廣州地處亞熱帶，屬季風氣候，溫暖多雨、夏長冬短、光熱充足、溫差較小。年平均氣溫為21.4～21.9 ℃，最熱月為8月，一年內最高氣溫大于30 ℃的平均日數133 d，年均降雨量1623.6～1899.8 mm。研究區域位于廣州市越秀區麓湖景區聚芳園內鴻鵠山上，海拔約83 m，坡度約40°，共選定3個種植區域(圖1)，即種植點W1：入口三角位置(面積約1100 m2)；種植點W2：鴻鵠樓附近(面積約520 m2)；種植點W3：翠云亭周邊(面積約370 m2)。研究區域土壤狀況為pH值為7.3，土壤可溶性鹽濃度(EC)值為0.03 mS/cm，有機質含量為22.1 g/kg，含水量為11.4 g/kg。

圖1 研究區域

1.2 研究材料

供試植物：植株高度為50 cm的粉花、紅花和白花錦繡杜鵑(Rhododendron×pulchrumSweet.別名：毛杜鵑)袋苗。

土壤改良劑：由廣州市林業和園林科學研究院自主研制的酸性土壤改良劑。以進口泥炭、腐殖酸和生物有機肥為主料，按照一定體積比，機械混配過篩后制得，其pH值為5.7，有機質含量為56.3%，總養分含量為8.4%。

1.3 研究方法

1.3.1 生境改良方法 2021年3月，在錦繡杜鵑栽植前，分別采集白云山麓湖景區聚芳園鴻鵠山入口三角位、鴻鵠樓和翠云亭3個區域的立地土壤，于實驗室內檢測土壤基本理化性質，檢測指標包括：pH值、土壤EC值、有機質含量和含水量，再結合杜鵑花屬植物生長特性，配制適宜的土壤改良劑。采用人工挖樹穴改土的方法，挖掘1.0 m×1.0 m×0.6 m大小的樹穴，在栽植杜鵑花時，每個種植穴添加0.6 m3土壤改良劑與原土充分混勻后回填，并淋透定根水。

1.3.2 指標檢測 （1）成活率統計：分別于栽植1個月后、栽植1 a后和2 a后統計3個區域的錦繡杜鵑植株數量，計算錦繡杜鵑成活率(%)=植株成活的數量/植株總數量×100%。

（2）葉片SPAD測定：采用SPAD502葉綠素含量測定儀每株8～10片葉片的SPAD值，結果取平均值。

（3）開花情況統計：分別于每年3月錦繡杜鵑盛花期，隨機抽檢開花的錦繡杜鵑，現場統計每株的開花數量，即為著花量［19］；現場統計開花數占總花蕾數的百分比。

（4）根系生長情況測定：分別挖開錦繡杜鵑栽植前(袋苗)土球和杜鵑栽植2 a后樹穴土，用皮尺測定延伸最遠根系距離杜鵑基部的長度，即為根系延伸長度；栽植2 a后，隨機采集杜鵑樹冠投影范圍內1 kg土壤(深度0～30 cm)，于實驗室內剝離出新根，洗凈泥土并自然晾干，測定新根鮮重，即為1 kg土壤中新根鮮重。

（5）土壤理化指標檢測：參考《園林種植土》(DB 4401/T 36—2019)中土壤樣品采集方法，分別采集W1、W2和W3區域土壤樣品，帶回實驗室測定土壤理化性質；參照《森林土壤pH值的測定》(LY/T 1239—1999)方法測定土壤pH值［20］；參照《森林土壤水溶性鹽分分析》(LY/T 1251—1999)測定土壤EC值［21］；參照《森林土壤有機質的測定及碳氮比的計算》(LY/T 1237—1999)測定土壤有機質含量［22］；參照《森林土壤含水量的測定》(LY/T 1213—1999)測定土壤的含水量、容重和通氣度［23］。

1.4 數據處理與分析

利用Excel 2003軟件進行數據整理和初步分析，運用SPSS 19.0軟件進行方差分析和相關性分析，利用Origin 2022軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 杜鵑栽植后成活率

為了解錦繡杜鵑栽培生境改良后適應情況，調查統計杜鵑栽植后的成活率。栽植1個月后，3個區域杜鵑栽植后成活率均為100%，大部分植株開始萌發新葉、生長情況良好(圖2)。隨著移栽時間的推移，杜鵑移栽成活率逐漸下降，在栽植1 a后，W1、W2和W3區域杜鵑成活率分別為96.3%、93.8%和93.2%；栽植2 a后，W1、W2和W3區域杜鵑成活率分別為94.7%、93.2%和92.8%(圖3)。

圖2 杜鵑栽植1個月后生長現狀

圖3 杜鵑栽植后成活率變化情況

2.2 杜鵑栽植后葉片SPAD值

SPAD值代表葉片葉綠素含量的相對值，也代表了植株的綠色程度，其能在一定程度上反映植物營養狀況、抗逆特性和適應性等［24-25］。在同一時間段內分別測定3個種植區域內長勢良好、長勢較差的杜鵑葉片SPAD值，結果見圖4。由圖4可知：W1、W2和W3種植區之間長勢良好的杜鵑葉片SPAD值差異不顯著，長勢較差杜鵑植物葉片SPAD值差異也不顯著；3個種植區長勢良好的杜鵑葉片SPAD值均顯著高于長勢較差的杜鵑葉片的。

圖4 3個種植區不同長勢杜鵑花葉片SPAD值

2.3 杜鵑栽植后開花情況

如圖5所示，移栽2 a后3個區域的錦繡杜鵑整體長勢旺盛、花朵團簇、色澤鮮艷。2023年3月，統計了3個種植區錦繡杜鵑開花情況，比較了3個種植區之間杜鵑著花量和開花率差異性，結果如表1所示。結果表明：3個種植區杜鵑著花量均較多，W1、W2、W3種植區的杜鵑著花量為59.2、42.1、45.0朵/株；3個種植區杜鵑開花率均較高，W1、W2、W3種植區的杜鵑開花率分別為65.3%、74.2%、70.2%。方差分析得知，W1種植區的杜鵑著花量均顯著高于W2和W3的，而后兩者之間差異不顯著；3個種植區之間杜鵑開花率差異不顯著。

表1 杜鵑移栽2 a后的著花量和開花率

圖5 杜鵑移栽后開花情況

2.4 杜鵑栽植后根系生長情況

植物根系是吸收水分和養分的重要部位，其生長的強弱和生長量的大小與土壤質量及植株生長勢相關。為了解栽植后錦繡杜鵑根系生長情況，分別測定3個種植區杜鵑根系延伸長度和1 kg土壤中新根鮮重，結果如圖6a所示。結果表明，3個種植區之間杜鵑根系延伸長度差異不顯著，栽植2 a后杜鵑根系延伸長度顯著提高。由圖6b可知，W1種植區1 kg土壤中新根鮮重顯著高于W2和W3的，而W2種植區1 kg土壤中新根鮮重與W3的差異不顯著。

圖6 錦繡杜鵑根系生長情況

2.5 杜鵑栽植后土壤質量

3個種植區杜鵑栽植生境改良前后土壤理化性質比較結果如圖7所示。改良后3個種植區杜鵑立地土壤的pH值降低了0.6～1.6，其中W2和W3種植區改良后土壤的pH值顯著低于改良前的，而W1種植區改良前后土壤的pH值變化不顯著。改良后3個種植區杜鵑立地土壤EC值提高了9.8～17.0倍，且3個種植區改良后土壤EC值均顯著高于改良前的。改良后3個種植區杜鵑立地土壤有機質含量提高了1.3～33.1倍，且3個種植區改良后土壤有機質含量均顯著高于改良前的。改良后3個種植區杜鵑立地土壤含水量提高了61.2%～98.1%，且3個種植區改良后土壤含水量均顯著高于改良前的。改良后3個種植區杜鵑立地土壤容重降低了33.3%～44.1%，3個種植區改良后土壤容重顯著低于改良前的。改良后3個種植區杜鵑立地土壤入滲率提高了3.6～4.9倍，且3個種植區改良后土壤入滲率顯著高于改良前的。

2.6 杜鵑生長指標與土壤理化指標相關性

錦繡杜鵑生長指標與土壤理化指標相關性如表2所示。由表2可知，杜鵑根系延伸長度與土壤有機質含量極顯著相關，與土壤容重顯著負相關，與土壤入滲率顯著正相關；著花量與土壤入滲率呈顯著正相關；土壤EC值與土壤容重呈顯著負相關，與入滲率呈顯著正相關；土壤有機質含量與入滲率呈顯著正相關；土壤容重與土壤入滲率呈顯著負相關。綜上所述，栽植生境改良后，土壤有機質含量提高、容重降低、入滲性能提升。土壤質量顯著提升可促進杜鵑根系的生長，更有利于杜鵑開花。

表2 杜鵑生長與土壤質量相關性

3 討論

杜鵑花為多年生觀賞植物，株型豐富、花色艷麗，已在城市綠化中大面積種植應用，是重要的觀賞花卉［26-27］。許多研究表明杜鵑花喜酸性腐殖質豐富的土壤，而我國多數城市栽培土壤并不能滿足其生長發育的需求［16-18，28］，因此杜鵑花在栽培過程中常需要進行土壤改良。有部分盆栽研究顯示，在盆栽時期調節種植土pH值至合適范圍可以促進杜鵑性狀生長［16］，但目前有關城市綠地中杜鵑栽植生境改良研究較少。本文在對白云山麓湖景區聚芳園內3個杜鵑種植區改良前栽植生境立地條件、土壤質量等進行系統調查后，根據杜鵑花喜酸特性和土壤理化現狀配制適宜的土壤改良劑，將土壤改良劑與原土混合，采用“穴改”的方式在栽植錦繡杜鵑時施用，用以改良杜鵑的栽植生境，提升種植土壤質量，促進杜鵑多開花，再對不同生長時間的杜鵑成活率進行統計發現，生境改良2 a后W1、W2和W3這3個區域的杜鵑成活率均較高，這在一定程度上說明生境改良為杜鵑提供了良好的地下生長環境，提高了杜鵑生長適應性［29］。通過實地調查發現W1區域的光照條件要優于W2和W3的，這有可能是導致W1區域杜鵑成活率要高于W2和W3的主要原因，下一步將進一步探究光照對杜鵑生長的影響。值得注意的是，生境改良顯著降低了杜鵑立地土壤pH值和容重，顯著提高了土壤EC值、有機質含量、含水量和入滲率，進而促進了錦繡杜鵑開花和根系生長，提升了杜鵑觀賞性狀，這些證據都支持了先前的假設和杜鵑栽植生境改良的預期目標。本文結果雖與張杰等［16，30-31］實驗室內杜鵑盆栽土壤調節研究結果相似，但杜鵑生長性狀的提升不僅限于土壤pH值，還與土壤因子［10］、光照［32］和水分［33］等有關。因此，本文進一步探討了生境改良對根系生長、土壤養分和土壤物理性質等指標的影響，并探究了杜鵑生長與土壤理化指標相關性，發現杜鵑根系延伸長度與土壤有機質含量呈極顯著正相關，與土壤容重呈顯著負相關，與土壤入滲率呈顯著正相關，這說明土壤有機質含量的提高為根系生長提供了優質養分，容重的降低和入滲率的提高為根系提供了良好的通氣環境。本試驗中杜鵑著花量與土壤入滲率呈顯著正相關，一方面是由于入滲率與土壤保水保肥能力相關，另一方面植物開花與水肥關系密切，這表明土壤入滲性好、保水保肥能力好［10］，更有利于提升杜鵑開花質量。本文錦繡杜鵑生境改良為城市綠地杜鵑的栽培和立地生境改良提供了良好借鑒，但由于錦繡杜鵑栽培生境改良是在綠地中進行，不確定因素較多，應優化試驗條件和測定更多相關指標(如不同年度杜鵑生長指標等)來驗證生境改良對其生長與開花質量提升作用。本文將繼續長期監測改良后杜鵑生長勢，結合周邊物候環境探究和優化城市綠地杜鵑栽培生境改良工藝，以期進一步提高錦繡杜鵑在綠地栽植成活率及開花質量，提升杜鵑觀賞效果。

4 結論

本研究對麓湖公園鴻鵠山3處錦繡杜鵑栽植區進行生境改良，改善了杜鵑立地土壤酸堿度、養分和通氣狀況，為杜鵑根系生長提供了良好的條件，從而增強了杜鵑在山坡地的適應性。因此，本文錦繡杜鵑生境改良措施的效果顯著，可以為其他品種杜鵑栽植或喜酸性植物栽植提供良好的技術借鑒，值得推廣應用。