栽培因子對(duì)非洲菊生理特性的影響

步洪鳳　顧振華

摘要：研究不同栽培因子對(duì)非洲菊主要生理特性的影響，探討非洲菊高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的生理機(jī)制，為非洲菊引種栽培提供依據(jù)。采用隨機(jī)區(qū)組排列，組合處理采用L934正交設(shè)計(jì)，分析栽培密度、栽培方式、栽培基質(zhì)等栽培因子對(duì)非洲菊生理特性的影響。在湖南省的氣候條件下，影響非洲菊葉片光合速率、葉綠素含量的主導(dǎo)因子是栽培方式和栽培基質(zhì)，影響非洲菊葉片可溶性蛋白、丙二醛（MDA）含量的主導(dǎo)因子是栽培密度和栽培基質(zhì)。低密度、高壟栽培、栽培基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）的C3配方可增加葉片數(shù)、功能葉面積、冠幅，并能不同程度增加非洲菊的花枝長(zhǎng)度、花枝粗度、花徑度。將非洲菊引種到湖南省實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的高效栽培，最適栽培密度為40 cm×40 cm，最佳栽培方式為高壟栽培（壟高30 cm），最適栽培基質(zhì)配方為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）。

關(guān)鍵詞：非洲菊；栽培因子；生理特性

中圖分類號(hào)： S682.1+10.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）07-0252-04

非洲菊（Gerbera jamesonii Blous）屬于菊科非洲菊屬宿根花卉，別稱扶郎花，原產(chǎn)于南非地區(qū)，是世界傳統(tǒng)四大切花（月季、康乃馨、唐菖蒲、菊花）之后新興的一類切花。非洲菊具有花朵大、色彩艷麗、花期長(zhǎng)、切花產(chǎn)量高（每株每年30～50支）等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為市場(chǎng)上性價(jià)比高、用花量大的主流切花，被稱為世界第五大切花[1]。非洲菊于20世紀(jì)80年代被引入我國(guó)，國(guó)內(nèi)有關(guān)非洲菊的研究大多集中于組織培養(yǎng)、采后生理方面，而關(guān)于切花栽培的研究較少，非洲菊栽培技術(shù)體系的基礎(chǔ)研究相對(duì)落后。對(duì)非洲菊引種至湖南省后的栽培方式、種植密度、基質(zhì)配方等措施進(jìn)行試驗(yàn)，并研究不同栽培措施對(duì)非洲菊生理特性的影響，以期為闡釋非洲菊高產(chǎn)栽培原理、進(jìn)一步提高非洲菊的產(chǎn)量和品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試非洲菊品種為桑格瑞拉，重瓣、紅色、切花率高。高10 cm的4葉1心期組培苗由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 栽培設(shè)施

試驗(yàn)采用雙體免充氣日光大棚無土栽培系統(tǒng)，無土栽培系統(tǒng)選用自動(dòng)滴灌無土基質(zhì)袋培系統(tǒng)。

1.3 常規(guī)管理

營(yíng)養(yǎng)液選用非洲菊無土栽培專用營(yíng)養(yǎng)液。根際pH值為5～6，EC值控制在1.0～1.5 mS/cm，供液200～300 mL/d，分8～12次供給。定期以多菌靈、百菌清噴施葉面，預(yù)防病蟲害發(fā)生并對(duì)非洲菊葉面進(jìn)行消毒。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年在湖南省常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院切花生產(chǎn)基地進(jìn)行。非洲菊組培苗于5月20日定植，試驗(yàn)設(shè)A、B、C共3個(gè)因子，A為栽培密度，A1為20 cm×20 cm，A2為30 cm×30 cm，A3為40 cm×40 cm；B為栽培方式，B1為平畦栽培，B2為低壟栽培（壟高15 cm），B3為高壟栽培（壟高30 cm）；C為栽培基質(zhì)，C1為蘑菇渣（1/4）-園土（3/4），C2為蘑菇渣（1/3）-園土（2/3），C3為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）。試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，組合處理采用L934正交設(shè)計(jì)，分別為A1B1C1、A1B2C2、A1B3C3、A2B1C2、A2B2C3、A2B3C1、A3B1C3、A3B2C1、A3B3C2，常規(guī)管理水平一致。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目

分別于非洲菊的初花期（8月）、盛花期（10月）、末期（12月）采集不同處理葉片進(jìn)行生理指標(biāo)測(cè)定。葉片光合速率采用便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)于12：00—14：00測(cè)定。采用95%乙醇溶液浸泡所采樣葉，至葉片完全失綠后，于3個(gè)不同波長(zhǎng)665、649、470 nm下比色測(cè)定葉綠素含量?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定，用樣量根據(jù)實(shí)際情況而定，于595 nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定。丙二醛（MDA）含量于600、532、450 nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定[4]。在非洲菊盛花期測(cè)定其花盤直徑、花枝長(zhǎng)度、花枝粗度、葉片數(shù)、功能葉長(zhǎng)寬度、冠幅。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件、DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)非洲菊葉片光合速率的影響

由表1可知，非洲菊盛花期時(shí)的葉片光合速率最大。非洲菊栽植3～4個(gè)月后進(jìn)入初花期，隨著生育進(jìn)程的變化，葉片光合速率呈單峰拋物線趨勢(shì)，開花末期葉片的光合速率最小。葉片間相互重疊導(dǎo)致最下部葉片的光合速率最小、中部居中、上部最大。由極差值（R）可知，試驗(yàn)設(shè)計(jì)中各因子對(duì)非洲菊葉片光合速率的影響順序?yàn)椋涸耘喾绞剑˙）>栽培基質(zhì)（C）>栽培密度（A）。分析每個(gè)單因子各水平對(duì)非洲菊葉片光合速率的影響，得出B3>B2>B1，C3>C2>C1，A3>A2>A1。在同一生育時(shí)期，非洲菊同部位的葉片光合速率與栽培密度相關(guān)，栽培密度小則光合速率大，反之亦然?？赡艿脑?yàn)椋耘嗝芏刃〉姆侵蘧諅€(gè)體生長(zhǎng)空間大，葉片稍大，重疊率低，植株各項(xiàng)生理機(jī)能較強(qiáng)，反之其生理機(jī)能必受影響。疏松的栽培基質(zhì)（C3中加入珍珠巖最為疏松）可提高葉片光合速率。高壟栽培減少了土壤積水，改善了土壤的氣相狀況，提高了根系活力和非洲菊的生理機(jī)能，光合速率高于其他栽培方式。

2.2 不同處理對(duì)非洲菊葉綠素含量的影響

葉綠素含量是植物衰老的重要生理指標(biāo)之一，隨著葉片中葉綠素含量的減少，葉色逐漸變黃，葉片逐漸衰老。葉綠素含量下降越快，表明葉片衰老越快。由表2可知，不同處理下非洲菊不同部位的葉片葉綠素含量不同，上部葉片的葉綠素含量高于中部、下部葉片。在非洲菊衰老的過程中，由于植物下部透光、通風(fēng)條件差，導(dǎo)致下部葉片的葉綠素含量下降速度最快。非洲菊植株上部、中部、下部葉片的葉綠素含量均在盛花期（10月）時(shí)最高，隨后逐漸下降。非洲菊葉片葉綠素含量的總體趨勢(shì)表現(xiàn)為栽培密度小則葉綠素含量高，栽培密度大則葉綠素含量低；高壟栽培>低壟栽培>平畦栽培。栽培密度小、高壟栽培、栽培基質(zhì)疏松（含珍珠巖）等栽培措施有利于提高和保持葉片葉綠素含量；低壟栽培、栽培密度大等栽培措施會(huì)導(dǎo)致葉綠素含量降低，特別是生長(zhǎng)后期葉綠素含量下降較快，表現(xiàn)出早衰加速現(xiàn)象，且這一規(guī)律在不同部位葉片上表現(xiàn)一致。由極差值（R）可知，栽培方式對(duì)非洲菊葉片葉綠素含量的影響大于栽培基質(zhì)和栽培密度。單因素分析表明，不同栽培方式下植株葉片的葉綠素含量差異達(dá)到極顯著水平，而不同栽培密度、栽培基質(zhì)下植株葉片的葉綠素含量達(dá)到顯著差異。

2.3 不同處理對(duì)非洲菊可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白是葉片的重要組成成分，其相對(duì)含量可反映植株的生理狀態(tài)，是植物生命特征的重要體現(xiàn)。葉片可溶性蛋白含量的變化是植物衰老過程的顯著標(biāo)志，下降預(yù)示著開始衰老。由極差值（R）可知，不同因子對(duì)非洲菊葉片可溶性蛋白含量的影響不同，影響的大小順序?yàn)樵耘嗝芏龋ˋ）>栽培基質(zhì)（C）>栽培方式（B）。相同因子不同水平對(duì)可溶性蛋白含量的影響程度也不同，分別為A3>A2>A1、B3>B2>B1、C3>C2>C1。不同處理間比較表現(xiàn)為高壟栽培>低壟栽培>平畦栽培，表明高壟栽培措施有利于可溶性蛋白質(zhì)的合成，從而增加了功能葉中可溶性蛋白質(zhì)的含量。栽培密度小、通風(fēng)透光良好的生長(zhǎng)環(huán)境可延緩非洲菊衰老。栽培基質(zhì)疏松可增加功能葉中可溶性蛋白質(zhì)的含量，C3配方栽培的非洲菊葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量高于C2、C1配方，表明不同栽培基質(zhì)對(duì)非洲菊衰老有影響。

非洲菊上部葉片的可溶性蛋白含量高于中部、下部葉片，表明上部葉片的生理機(jī)能強(qiáng)。從非洲菊生育期分析，上部葉片開花初期的可溶性蛋白含量高于盛花期、末花期，而中部葉片盛花期的可溶性蛋白含量高于初花期、末花期。

2.4 不同處理對(duì)非洲菊丙二醛（MDA）含量的影響

丙二醛（MDA）在體外影響線粒體呼吸鏈復(fù)合物及線粒體內(nèi)關(guān)鍵酶活性，通過質(zhì)氫過氧化物的分解產(chǎn)物引起細(xì)胞損傷，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)完整性及生理功能破壞，是反映膜質(zhì)過氧化程度的重要指標(biāo)，在衰老的過程中不斷積累。測(cè)定MDA含量可反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接反映細(xì)胞損傷的程度。

由極差值（R）可知，不同因子同一水平對(duì)丙二醛（MDA）含量的影響不同，影響大小的順序?yàn)樵耘嗝芏龋ˋ）>栽培基質(zhì)（C）>栽培方式（B）。分析相同因子不同水平對(duì)丙二醛含量的影響程度，得出A3>A2>A1、B3>B2>B1、C3>C2>C1。

測(cè)定相同生育時(shí)期相同部位非洲菊的MDA含量，表現(xiàn)為種植密度越大MDA含量越大，種植密度越小MDA含量越小?？梢?，低密度栽培非洲菊有利于延緩植株衰老，一般為 7～10株/m2。測(cè)定不同栽培方式對(duì)非洲菊葉片MDA含量的影響，高壟栽培的非洲菊葉片MDA含量明顯較低；平畦栽培的非洲菊葉片MDA含量較高，加速了非洲菊衰老。不同配方的栽培基質(zhì)下，非洲菊葉片MDA含量為C3處理低于C2、C1處理，栽培基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖 （1/3） 的配方有利于增強(qiáng)植株的生理機(jī)能，延緩植株衰老。

非洲菊上部葉片的MDA含量隨著生育發(fā)育進(jìn)程而增加，中部、下部葉片的MDA含量增加幅度不明顯。從相同因子相同水平相同生育期來看，不同部位葉片的MDA含量表現(xiàn)為下部葉片>中部葉片>上部葉片，表明栽培密度、栽培基質(zhì)、栽培方式等因素是影響非洲菊下部葉片衰老的敏感因子。

2.5 不同處理對(duì)非洲菊切花品質(zhì)的影響

單因子分析表明，高壟栽培的分株率比低壟栽培提高15%～26%?？赡苁怯捎诟邏旁耘嘁话悴捎脺瞎?，根莖部位不易積水，改善了土壤透氣性和非洲菊的根際環(huán)境，增強(qiáng)了根系活力，從而提高了非洲菊的分株率。栽培密度小的處理其分株率比栽培密度大的處理提高18%～28%，栽培密度小使非洲菊個(gè)體發(fā)育良好，增強(qiáng)根系從而提高非洲菊的分株率。栽培基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）的C3配方能提高分株率，可能是由于基質(zhì)疏松度合理，增強(qiáng)了根系的生理機(jī)能，從而提高分株率。

不同栽培密度對(duì)非洲菊葉片生長(zhǎng)的影響不同。低密度栽培的非洲菊葉片大、葉片數(shù)量多、功能葉面積及冠幅大。低密度栽培可促進(jìn)非洲菊個(gè)體發(fā)展，增強(qiáng)個(gè)體生理機(jī)能，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。不同栽培方式對(duì)非洲菊葉片生長(zhǎng)的影響不同。高壟栽培排水良好，避免了非洲菊根系環(huán)境過濕，使非洲菊的葉片數(shù)、功能葉面積、冠幅均有所增加，提高了葉片生長(zhǎng)量。不同栽培基質(zhì)配方對(duì)非洲菊葉片生長(zhǎng)的影響不同。基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）的C3配方可提高非洲菊的葉片數(shù)、功能葉面積、冠幅，該基質(zhì)配方能提高非洲菊的生理特性，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)育。

從非洲菊的花枝生長(zhǎng)來看，低密度栽培、高壟栽培、栽培基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）的C3配方可不同程度增加非洲菊的花枝長(zhǎng)度、花枝粗度、花盤直徑。非洲菊根、莖、葉等營(yíng)養(yǎng)器官產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)元素供給生殖器官，旺盛的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)極大地促進(jìn)了生殖生長(zhǎng)，花枝長(zhǎng)度、花枝粗度、花盤直徑的最大增幅分別為11.5、2.3、2.4 cm。

由極差值（R）可知，各因素對(duì)非洲菊切花品質(zhì)影響的大小順序?yàn)樵耘嗝芏龋ˋ）>栽培基質(zhì)（C）>栽培方式（B）。分析相同因子不同水平對(duì)非洲菊的影響程度，得出A3>A2>A1、B3>B2>B1、C3>C2>C1。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

在同一生育時(shí)期，非洲菊相同部位的葉片表現(xiàn)為栽培密度越小則光合速率越大。栽培基質(zhì)中的珍珠巖能提高葉片光合速率，高壟栽培可改善土壤的氣相狀況，提高根系活力及非洲菊的生理機(jī)能，光合速率高于其他栽培方式。比較非洲菊不同部位葉片的葉綠素含量，上部葉片的葉綠素含量高于中部、下部葉片。在非洲菊的衰老過程中，下部葉片的葉綠素含量下降速度最快，高壟栽培、栽培密度小、基質(zhì)含有珍珠巖等栽培措施有利于保持較高的葉綠素含量。栽培方式是影響葉片光合速率、葉綠素含量的主導(dǎo)因子，其次為栽培基質(zhì)。

影響非洲菊葉片可溶性蛋白質(zhì)、丙二醛（MDA）含量的主導(dǎo)因子首先為栽培密度，其次為栽培基質(zhì)。種植密度小則可溶性蛋白質(zhì)含量高。栽培基質(zhì)中含有珍珠巖（1/3）的配方有利于可溶性蛋白質(zhì)的合成，高壟栽培的非洲菊可溶性蛋白質(zhì)含量相對(duì)高于平畦栽培和低壟栽培，表明高壟栽培也能延緩植株衰老。非洲菊同一生育時(shí)期同部位的MDA含量表現(xiàn)為種植密度越小MDA含量越小，表明非洲菊種植密度小能延緩植株衰老。含有珍珠巖的栽培基質(zhì)中葉片MDA含量明顯低于其他配方，能減緩MDA合成并減緩非洲菊衰老。高壟栽培非洲菊的MDA含量低于平畦栽培和低壟栽培，高壟栽培有利于植株根系生長(zhǎng)，增強(qiáng)其生理機(jī)能從而延緩非洲菊衰老。在相同條件下，不同部位的葉片MDA含量表現(xiàn)為下部葉片>中部葉片>上部葉片，表明栽培密度、栽培方式、栽培基質(zhì)等栽培措施是影響非洲菊下部葉片衰老的敏感因子。

高壟栽培非洲菊的分株率高于低壟栽培，栽培密度小的處理其分株率高于栽培密度大的處理，栽培基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）的C3配方可提高分株率。低密度栽培、高壟栽培、栽培基質(zhì)為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）的C3配方可增加葉片數(shù)、功能葉面積、冠幅，并可不同程度增加花枝長(zhǎng)度、花枝粗度、花盤直徑。非洲菊引種至湖南省的最適栽培密度為40 cm×40 cm，最適栽培方式為高壟栽培（壟高30 cm），最適栽培基質(zhì)配方為蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）。

3.2 討論

大量研究表明，栽培措施對(duì)非洲菊的生理特性影響較大。吳祝華等研究了密度、光質(zhì)、葉面積系數(shù)對(duì)非洲菊切花產(chǎn)量與質(zhì)量的影響；結(jié)果表明，栽培密度對(duì)非洲菊梗長(zhǎng)、梗徑、產(chǎn)量的影響均極顯著，30 cm×30 cm為最適栽培密度[7]。本研究結(jié)果與之相符，經(jīng)試驗(yàn)得出湖南省栽培非洲菊的最適栽培密度為40 cm×40 cm。種植密度小則單株葉片光合速率高、葉綠素含量高、光合物質(zhì)積累多，從而延緩植株衰老，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)旺盛。宋軍陽等采用不同基質(zhì)配方，與對(duì)照相比均能提高非洲菊切花質(zhì)量和植株葉片的生長(zhǎng)勢(shì)，栽培基質(zhì)的透氣性是非洲菊生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素之一，爐渣 ∶ 蘑菇渣 ∶ 有機(jī)肥=3 ∶ 1 ∶ 1為最佳配方組合[8]。本研究選用蘑菇渣（1/3）-園土（1/3）-珍珠巖（1/3）為最佳配方組合，表明珍珠巖能增加基質(zhì)的透氣性，增強(qiáng)根系活力。曲慧等在沈陽研究局部限量灌溉對(duì)非洲菊生理特性的影響，指出非洲菊開花初期（8月）葉綠素含量最高，開花末期（12月）可溶性蛋白含量最高[9]。本研究結(jié)論與之有較大差異，本研究得出非洲菊盛花期（10月）葉綠素含量最高，開花末期（12月）可溶性蛋白含量最低。這可能與試驗(yàn)地區(qū)的氣候差異有關(guān)，南方地區(qū)10月氣溫較高、光照較好。本試驗(yàn)僅選取非洲菊品種進(jìn)行研究，試驗(yàn)區(qū)域僅在湖南省常德市，為進(jìn)一步研究栽培因子對(duì)非洲菊的影響，還應(yīng)選取多個(gè)品種在不同地區(qū)進(jìn)行研究。

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