光照強(qiáng)度及栽培基質(zhì)對秋海棠新品種‘寧明銀’生長的影響

趙斌 付乃峰 向言詞 田代科

摘要： 秋海棠是世界著名的觀賞植物，不同種類和品種對栽培基質(zhì)、光照、溫度和濕度等生長環(huán)境條件的要求不同?！畬幟縻y秋海棠是最近培育出的新品種，具有很高的觀賞價值和市場潛力，但其栽培適宜條件還不清楚。為了摸索該品種的最佳栽培基質(zhì)和光照條件，該研究利用四種光強(qiáng)（遮光45%、60%、75%、90%）和四種無土栽培基質(zhì)（泥炭∶珍珠巖=1∶1；泥炭∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1；腐葉土∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1；玉米稈∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1 ∶1）在上海辰山植物園栽培大棚中開展盆栽試驗，比較分析‘寧明銀秋海棠的生長表現(xiàn)。結(jié)果表明：在遮光45%條件下，腐葉土、珍珠巖、松樹皮同等比例混合的栽培基質(zhì)中，‘寧明銀秋海棠的葉片數(shù)、最大葉面積、地上部分鮮重與干重、地下部分干重均表現(xiàn)出最大值，且該條件下植株的相對含水量和根冠比最小，相對葉綠素含量也最高。因此，盆栽‘寧明銀秋海棠的最佳無土栽培條件為腐葉土、珍珠巖、松樹皮等比例混合栽培基質(zhì)和45%遮光，利用此條件可指導(dǎo)‘寧明銀秋海棠的商品化盆栽生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞： 光照強(qiáng)度， 栽培基質(zhì)， 銀葉秋海棠， 新品種， 盆栽， 栽培大棚

中圖分類號： Q949.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 10003142（2017）09115308

Abstract： Begonia is a world famous ornamental plant， and the different species or cultivars may require different favorable conditions， including planting substrate， light intensity， temperature and humidity for better growth performance. Begonia ningmingensis ‘Ningming Silver is a newly released cultivar with high ornamental value and market potential. However， the suitable conditions of growing this cultivar have not been established. In order to screen the optimum substrate and light intensity for growing ‘Ningming Silver， the effects of four gradient light intensities （45%， 60%， 75% and 90% shading， respectively） and four types of substrates （peat ： perlite = 1∶1， peat∶perlite∶pine bark = 1∶1∶1， leaf mold∶perlite∶pine bark = 1∶1∶1 and maize straw∶perlite∶pine bark = 1∶1∶1） on plant growth performance were evaluated in a potted culture experiment at a shadehouse of Shanghai Chenshan Botanical Garden. The results showed that the leaf number， maximum leaf area， fresh and dry mass of the aboveground part， and dry mass of the underground part of ‘Ningming Silver reached the highest at a treatment of 45% of light shading and substrate with equal proportion of leaf mold， perlite and pine bark. The lowest relative water content root/shoot ratio and the highest relative chlorophyll content also occurred in the same treatment. Therefore， 45% light shading and substrate with equal proportion of leaf mold， perlite and pine bark were the optimum conditions in this study for soilless culture of ‘Ningming Silver， which will provide a good reference for commercial container production of this new cultivar.

Key words： light intensity， planting substrate， Begonia ningmingensis ‘Ningming Silver， new cultivar， pot culture， shadehouse

秋海棠（begonias）為秋海棠科（Begoniaceae）秋海棠屬（Begonia L.）植物的統(tǒng)稱，是世界重要的觀賞植物，被廣泛栽培。秋海棠屬植物的多樣性十分豐富，種類繁多，全球已知約1 600種，為被子植物第六大屬（Aitawade & Yadav， 2012； Ding et al， 2014）。其中，我國已發(fā)現(xiàn)約190種（不含亞種和變種）（崔衛(wèi)華和管開云， 2013； 鄒玲俐等， 2015； Tian et al，2015）。據(jù)美國秋海棠協(xié)會（American Begonia Society， ABS）的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，全球有1.6萬多個秋海棠品種。如此豐富的秋海棠屬種質(zhì)資源，為該屬的科學(xué)研究和開發(fā)利用創(chuàng)造了有利條件。然而，與英、美、澳、日等發(fā)達(dá)國家相比，我國對秋海棠開展品種培育及開發(fā)利用起步晚、進(jìn)展慢，迄今為止，僅有中國科學(xué)院昆明植物園培育出‘昆明鳥、‘健綠、‘白云秀等近30個品種（田代科等， 2001、2002； 柏斌， 2011； 李景秀等， 2014），而這些品種在市場和園林應(yīng)用上還很少。因此，我國秋海棠資源的開發(fā)利用和栽培推廣還有很多工作要做。

秋海棠是典型的蔭生植物，栽培基質(zhì)、光照及溫濕度等是影響其生長的主要因素。盡管以往在繁殖育種方面已有若干報道（Roh et al， 2012； Lim， 2014），但栽培基質(zhì)、光照等因素對秋海棠生長影響的研究還很少，如何根據(jù)不同種類或品種選擇更適宜的栽培基質(zhì)和光照條件依然不明確。就目前國內(nèi)外花卉生產(chǎn)及消費(fèi)的趨勢分析，花卉無土栽培優(yōu)點更明顯。無土栽培不僅植株生長速度快，而且易于控制病蟲害、利于工廠化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益更可觀。泥炭作為新型無土栽培基質(zhì)應(yīng)用范圍廣，保水性好，深受人們青睞，然而過度使用泥炭帶來的生態(tài)問題也日益突出，應(yīng)對環(huán)境約束和可持續(xù)發(fā)展的迫切需求，新型基質(zhì)的篩選和開發(fā)利用顯得日益重要（Schmilewski， 2008； Medina et al， 2012； Fascella， 2015）。賈蘭虹（2005）、龔小強(qiáng)（2013）、張強(qiáng)（2012）等發(fā)現(xiàn)固體廢棄物可替換泥炭用于花卉無土栽培，這為新型無土栽培基質(zhì)的選擇提供了新思路。此外，光照強(qiáng)度也直接影響秋海棠的生長，選擇適宜的光照，對秋海棠的生長和營養(yǎng)積累上起著至關(guān)重要的作用（Cheng et al， 2014）。因此，選擇最佳栽培基質(zhì)的同時，如何選擇適宜的遮光條件也十分重要。

‘寧明銀秋海棠（Begonia ningmingensis ‘Ningming Silver），為上海辰山植物園近期培育的新品種，該品種因葉片密被白斑而近成銀色，且株型好，十分美麗，具有很高的觀賞價值和市場前景。前期栽培觀察發(fā)現(xiàn)，它對栽培基質(zhì)要求不高，在一些貧瘠的栽培基質(zhì)（如碎玉米稈、草稈等廢棄物）中也可生長，這為玉米稈、草稈等用于秋海棠的栽培提供了可能，也使得無土栽培基質(zhì)的選擇更加廣泛。此外，在長期的栽培中還發(fā)現(xiàn)，‘寧明銀秋海棠對環(huán)境耐受力較強(qiáng)，適宜于蔭棚、居室等環(huán)境下栽培觀賞，因而可選做室內(nèi)觀賞植物開發(fā)利用，但何種栽培條件最佳未知、亟需解決。本研究以‘寧明銀秋海棠為材料，在栽培大棚中分別采用四種栽培基質(zhì)和四種光照條件，比較分析不同栽培基質(zhì)與光照對其形態(tài)及生理影響，探究適合盆栽‘寧明銀秋海棠的最佳栽培基質(zhì)與光照條件，為秋海棠屬其它植物在蔭棚等園藝設(shè)施及室內(nèi)繁殖栽培的科學(xué)管理提供借鑒。1材料與方法

1.1 試驗時間和地點

試驗于2015年7月1日至9月30日（90 d）在上海市松江區(qū)的上海辰山植物園栽培大棚中進(jìn)行。松江區(qū)夏季高溫多雨，栽培大棚7—9月平均氣溫28.5 ℃，平均白晝時間為12.5 h，全日照時大棚內(nèi)光強(qiáng)為25 000～40 000 lx。

1.2 材料

‘寧明銀秋海棠（Begonia ningmingensis ‘Ningming Silver），為根莖類秋海棠，植株優(yōu)美，全株被毛，葉片因脈間密被白斑而近呈白色，花粉紅色，觀賞價值很高（圖1）。該品種可用播種、扦插、分株和組培進(jìn)行繁殖。

材料準(zhǔn)備：取溫室中‘寧明銀秋海棠的成熟健康葉片，在葉柄頂端葉脈匯集處為中心，葉片連同葉柄按小圓形切下，在葉片各主脈間切斷形成約3 cm長的楔形切條（田代科等，2001），按間距1.5 cm直線排列扦插于過篩（16目/吋）的珍珠巖基質(zhì)中（珍珠巖平鋪于口徑15 cm、高10 cm圓形塑料盆中，清水浸透，切條插入基質(zhì)中約1 cm）。待其長出1～2片新葉（75 d）后，移栽于不同試驗基質(zhì)（盛裝基質(zhì)容器為口徑10 cm、高8 cm的圓形塑料盆）中，在大棚內(nèi)煉苗2周。

1.3 方法

1.3.1 不同光照條件的構(gòu)建根據(jù)課題組長期試驗觀察，‘寧明銀秋海棠在不加遮陽網(wǎng)的大棚中會因高溫或光照過強(qiáng)使得植物無法正常生長，因而本試驗選用長4 m、寬3 m的一針、二針、三針遮陽網(wǎng)，其遮光率依次為15%、30%、45%，在大棚內(nèi)創(chuàng)造出四種光照環(huán)境，加上塑料薄膜和外層遮陽網(wǎng)影響等，實測遮光率分別為45%、60%、75%、90%（一針、三針遮陽網(wǎng)疊加）。

1.3.2 不同栽培基質(zhì)的選擇根據(jù)植物無土栽培的研究記載，基質(zhì)中加入珍珠巖、松樹皮（3～5 mm）等更有利于植株生長（馬靜， 2012； Kuisma et al， 2014）。試驗以常用栽培基質(zhì)泥炭∶珍珠巖=1∶1作為對照，比較其它不同栽培基質(zhì)下‘寧明銀秋海棠的生長狀況。選用基質(zhì)分別為T1（泥炭∶珍珠巖=1∶1）、T2（泥炭∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1）、T3（腐葉土∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1）、T4（碎玉米稈∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1）。其中，泥炭為德國Klasmann公司生產(chǎn)，粒徑0～5 mm，pH 5.5～6.5；腐葉土為日本進(jìn)口，家庭園藝通用類型；碎玉米稈的獲取途徑為往年收割的莖稈，經(jīng)打包堆垛腐熟后，過5 mm篩，滅菌備用。無土栽培基質(zhì)的主要功能是固定根系和提供良好的生長環(huán)境。各基質(zhì)的物理性質(zhì)和pH差異見表1。

本研究只對單一因素影響做了分析，因光照強(qiáng)度和基質(zhì)類型交互作用的影響比較復(fù)雜，試驗還在進(jìn)行中，所以未在本文列出。

1.3.3 試驗設(shè)計同一光強(qiáng)梯度下用四種基質(zhì)各栽培18株，即每組處理6株，3次重復(fù)（在同一光強(qiáng)下不同栽培架上進(jìn)行），分栽于不同栽培基質(zhì)中的‘寧明銀秋海棠幼苗，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計?；|(zhì)上盆前用多菌靈和百菌清消毒滅菌處理，圓形花盆口徑10 cm，高8 cm。定植后，視基質(zhì)干燥程度澆水，維持基質(zhì)濕潤。15 d施1次肥，每次200 mL（采用花多多通用型水溶肥，N∶P∶K=20∶20∶20，稱量15 g肥料，溶于15 L水中，配成1 000倍液）。

9月30日即栽培處理90 d后，測量各植株的葉片數(shù)、最大葉面積（即最大葉片面積）、地上部分鮮重與干重、相對含水量、地下部分干重（‘寧明銀秋海棠根多而細(xì)，很難將基質(zhì)與根系分離，不便于取材測量其鮮重，故未對地下根部鮮重進(jìn)行測量）、根冠比和相對葉綠素含量。

葉片數(shù)可直接計數(shù)獲得；最大葉面積通過掃描計算來完成（肖強(qiáng)等，2005；Dornbusch et al，2007）；地上部分鮮重指根莖部以上新鮮植株全部重量，此部分烘干后為地上部分干重。地下部分干重為植株根莖部以下烘干后的重量。

相對含水量的計算：相對含水量= （地上部分鮮重-地上部分干重）/地上部分鮮重 × 100%。

根冠比的計算：根冠比=地下部分干重/地上部分干重。

相對葉綠素含量的測定：采用手持式葉綠素儀SPAD502 plus（KONICA MINOLTA Sensing， Inc.， Japan）在每株所有葉片同一位置測定，結(jié)果取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

利用Microsoft Excel 2007軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SPSS 20.0軟件做方差分析和差異顯著性（P< 0.05）檢驗。

2結(jié)果與分析

2.1 不同光強(qiáng)及栽培基質(zhì)對‘寧明銀秋海棠葉片數(shù)及最大葉面積的影響

葉片數(shù)和最大葉面積是反映秋海棠長勢強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。栽培基質(zhì)相同時，光強(qiáng)對‘寧明銀秋海棠的葉片數(shù)和最大葉面積在T1、T2、T3中影響結(jié)果趨勢一致。從圖2可以看出，‘寧明銀秋海棠的葉片數(shù)和最大葉面積均隨著光強(qiáng)的減小而遞減，遮光45%時葉片數(shù)和最大葉面積均達(dá)到最大值；而T4中‘寧明銀秋海棠的葉片數(shù)幾乎不受光照影響，隨著光照降低其葉片數(shù)并無顯著差異，但其最大葉面積則隨著遮光的增加先增后減，最后趨于穩(wěn)定，當(dāng)遮光60%時葉片數(shù)最大。光照相同時，T3中‘寧明銀秋海棠的葉片數(shù)和最大葉面積幾乎始終大于其它三種栽培基質(zhì)。

由此判斷，本研究中遮光45%，基質(zhì)T3可能是‘寧明銀秋海棠葉片生長的最佳條件。

2.2 不同光強(qiáng)及栽培基質(zhì)對‘寧明銀秋海棠生物量及根冠比的影響

地上部分鮮干重、地下部分干重和相對含水量是反映秋海棠營養(yǎng)積累的重要指標(biāo)。從圖3可以看出，栽培基質(zhì)相同時，四種栽培基質(zhì)中秋海棠的地上部分鮮重、干重和地下部分干重的變化趨勢幾乎一致，遮光45%時均最大，但隨著光強(qiáng)的減小而遞減（圖3：①、②、③）；相對含水量在遮光45%時最低，但隨著光強(qiáng)的減小而增加（圖3：④）。

根冠比是反映植株營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸能力的重要指標(biāo)，根冠比越高，植株地上部光合產(chǎn)物向地下轉(zhuǎn)移越多，植株長勢越差（Xu et al， 2015； 劉國順等， 2009）。在不同基質(zhì)處理中， ‘寧明銀 秋海棠的根冠比受光強(qiáng)影響的變化趨勢一致，均隨著光強(qiáng)減小而增加，遮光45%時根冠比最低，而遮光≥ 60%時，根冠比無顯著變化（圖3：⑤）。

遮光相同時，‘寧明銀秋海棠的地上部分鮮重、干重和地下部分干重均在基質(zhì)T3組最大，T4中最小，且T3中植株的相對含水量在遮光≤60%始終最低，而當(dāng)遮光>60%時，基質(zhì)T4的相對含水量最低；基質(zhì)T4的根冠比最大，T3中秋海棠的根冠比幾乎始終低于其他栽培基質(zhì)。

綜上所述，遮光45%、栽培基質(zhì)為T3時，更利于‘寧明銀秋海棠營養(yǎng)物質(zhì)的積累。

2.3 不同光強(qiáng)及栽培基質(zhì)對‘寧明銀秋海棠相對葉綠素含量的影響

為了解光強(qiáng)及栽培基質(zhì)對秋海棠光合作用的影響，試驗對‘寧明銀秋海棠相對葉綠素含量進(jìn)行了分析。栽培基質(zhì)相同時，相對葉綠素含量隨遮光增加呈大致相同的變化趨勢。如圖4所示，遮光45%時‘寧明銀秋海棠相對葉綠素含量最大，之后隨遮光增加遞減（除T4外）。T4隨遮光增加先升后降，遮光60%時最大，各組間差異不顯著；遮光相同時，T4中植株的相對葉綠素含量顯著低于其它栽培基質(zhì)，且始終最低?；|(zhì)T1、T2、T3中秋海棠的相對葉綠素含量在遮光45%時無顯著差異，遮光大于45%時，T3中秋海棠的相對葉綠素含量幾乎始終大于其它栽培基質(zhì)，故T3可能為最佳栽培基質(zhì)。

綜合評價分析，基質(zhì)T3、遮光45%為‘寧明銀秋海棠相對葉綠素含量積累的最佳條件。

3討論與結(jié)論

在本研究中，通過對‘寧明銀秋海棠的生長期進(jìn)行試驗觀測，遮光45%，栽培基質(zhì)為腐葉土、珍珠巖和松樹皮等比例混合時，更利于其生長。但遮光條件的構(gòu)建受大棚規(guī)格的限制，最小遮光僅為45%，光強(qiáng)在遮光小于45%時，‘寧明銀秋海棠能否更好地生長有待進(jìn)一步探究。本研究通過葉片數(shù)、最大葉面積、地上部分鮮重和干重、相對含水量、地下部分干重、根冠比以及相對葉綠素含量的分析可知，栽培基質(zhì)及遮光條件均對‘寧明銀秋海棠的生長有較大影響。就基質(zhì)的保水狀況而言，基質(zhì)T3（腐葉土∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1）與基質(zhì)T1（泥炭∶珍珠巖=1∶1）相近，符合無土栽培節(jié)水的要求，且其生產(chǎn)成本低于T1，而循環(huán)再生能力高于T1，因而生產(chǎn)上可利用腐葉土替換泥炭用于秋海棠屬植物的栽培?；|(zhì)T4保水保肥能力差，且不易固定植株，生產(chǎn)上如用其作為無土栽培基質(zhì)，需要加入一些保水保肥能力強(qiáng)的成分，還需要采取一些措施增強(qiáng)其固定植株根系的能力。在灌溉方法上，可采用滴灌技術(shù)，這樣不僅達(dá)到了節(jié)水的目的，而且還能大大減少管理勞動成本。

本研究中，結(jié)合各栽培基質(zhì)中‘寧明銀秋海棠的生長狀況及各基質(zhì)的物理性質(zhì)和pH差異可知，該品種的生長受基質(zhì)通氣孔隙度的影響，這與周靜波等（2009）的研究結(jié)果一致。Abad et al（2001）認(rèn)為，觀賞植物理想基質(zhì)通氣孔隙度應(yīng)在20%～30%之間，李謙盛（2003）提出通氣孔隙在15%～30%之間更適宜，而曲繼松等（2012）認(rèn)為苗期植株通氣孔隙在10%～11%之間更利于其生長。本試驗通過基質(zhì)比較分析可知，最佳通氣孔隙應(yīng)在12%～25%之間，與李謙盛（2003）提出的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更接近。

葉綠素在植物光合作用中具有重要地位，本研究中不同基質(zhì)栽培秋海棠所對應(yīng)的相對葉綠素含量最大值均出現(xiàn)于遮光45%光強(qiáng)下，造成這種現(xiàn)象可能是植株對遮光環(huán)境的適應(yīng)和自身葉綠素合成潛能發(fā)揮兩方面的調(diào)節(jié)所致（韋金河等， 2015）。遮光條件會隨天氣變化而變化，結(jié)合不同光強(qiáng)條件下，相對葉綠素含量的變化，在實際生產(chǎn)中，植株栽培應(yīng)選擇對外界脅迫抵抗力相對較強(qiáng)的栽培基質(zhì)。綜合評價，腐葉土∶珍珠巖∶松樹皮=1∶1∶1更適合‘寧明銀秋海棠的生長，因而在生產(chǎn)上可很好地替換泥炭?！畬幟縻y秋海棠適應(yīng)性強(qiáng)，觀賞價值高，開發(fā)潛力大，結(jié)合其自身生理習(xí)性，合理地選擇栽培基質(zhì)和光照條件，對滿足未來苗木生產(chǎn)和應(yīng)用需求意義重大。

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