覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响

㊀山东农业科学㊀２０２４ꎬ５６(４):４６~５５ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ
㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２４.０４.００６
收稿日期:２０２３－０５－２３
基金项目:国家重点研发计划项目(２０２０ＹＦＤ１０００５００)ꎻ河南省科技攻关重点项目(２２２１０２１１０３５７)
作者简介:赵明君(１９９８ )ꎬ女ꎬ河南商丘人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为牡丹生理生态与高效栽培研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｚｈａｏｍｊ９８＠１６３.ｃｏｍ通信作者:史国安(１９６３ )ꎬ男ꎬ河南洛阳人ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为牡丹生物学及综合利用ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｇａｓｈｉ１９６３＠１６３.ｃｏｍ
覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应
与植株生长的影响
赵明君１ꎬ史帅营１ꎬ史田２ꎬ高双成１ꎬ周爽１ꎬ王占超１ꎬ周文斌１ꎬ史国安１
(１.河南科技大学牡丹学院/河南省牡丹综合利用工程技术研究中心ꎬ河南洛阳㊀４７１０２３ꎻ
２.洛阳市牡丹产业发展中心/洛阳国家牡丹园ꎬ河南洛阳㊀４７１０００)
㊀㊀摘要:探索不同覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响ꎬ以期寻找轻简高效的盆栽牡丹管理方式ꎬ对盆栽花卉工程苗的推广应用具有重要意义ꎮ覆膜是应对农业生产中降水少㊁热量不足的重要农艺措施ꎬ有助于改善根际微生态环境ꎬ提高农作物产量和品质ꎮ本试验以盆栽不覆膜为对照(Ｔ０)ꎬ设置５种覆膜方式:盆口上覆白膜(Ｔ１)㊁盆口上覆黑膜(Ｔ２)㊁盆口上覆白膜加盆底下覆黑膜(Ｔ３)㊁塑料盆上下均覆黑膜(Ｔ４)和塑料盆上下均覆白膜(Ｔ５)ꎬ研究不同覆膜方式下盆栽牡丹基质的水热环境变化及其对植株发育和光合性能的影响ꎮ结果表明ꎬ与Ｔ０相比ꎬ冬春季Ｔ１和Ｔ５处理基质日最高温度均提高５.０ħ以上ꎬ春季Ｔ１和Ｔ５
１６天每盆分别累积节水１.０６５ｋｇ和１.１９５ｋｇꎬ说明覆膜方式显著影响盆栽牡丹基质的水热效应ꎬ改善盆栽牡丹基质的微生态环境ꎮ春夏季盆口覆白膜加快植株叶色由红转绿ꎬ增强植株的光合性能与生理代谢ꎬ有利于秋季落叶期各部分生物量的积累ꎮ各覆膜方式下牡丹秋季壮苗指数表现为:Ｔ１>Ｔ５>Ｔ３>Ｔ２>Ｔ４>Ｔ０ꎬ说明上覆白膜对植株生长发育最有利ꎮ相关分析表明ꎬ根系发育状况与植株壮苗指数呈显著或极显著正相关ꎮ进一步通径分析表明ꎬ提高植株生物量及叶片光合性能是实现壮苗的基础ꎮ基于盆栽牡丹植株生长状况进行聚类分析ꎬ将６个处理组合聚为三类ꎬ其中Ｔ１和Ｔ５聚为一类ꎬ为优势处理ꎮ鉴于仅盆口覆白膜不仅苗体长势最优ꎬ而且劳动生产成本低ꎬ符合轻简高效栽培原则ꎬ建议盆栽牡丹生产上优先选择盆口上覆白膜的管理方式ꎮ
关键词:覆膜方式ꎻ牡丹ꎻ栽培基质ꎻ温度ꎻ水分ꎻ壮苗指数ꎻ工程苗
中图分类号:Ｓ６８２.１㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２４)０４－００４６－１０
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＦｉｌｍＭｕｌｃｈｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓｏｎＳｕｂｓｔｒａｔｅＭｏｉｓｔｕｒｅａｎｄＴｈｅｒｍａｌＥｆｆｅｃｔｓａｎｄＰｌａｎｔＧｒｏｗｔｈｏｆＰｏｔｔｅｄＴｒｅｅＰｅｏｎｙ
ＺｈａｏＭｉｎｇｊｕｎ１ꎬＳｈｉＳｈｕａｉｙｉｎｇ１ꎬＳｈｉＴｉａｎ２ꎬＧａｏＳｈｕａｎｇｃｈｅｎｇ１ꎬＺｈｏｕＳｈｕａｎｇ１ꎬＷａｎｇＺｈａｎｃｈａｏ１ꎬＺｈｏｕＷｅｎｂｉｎ１ꎬＳｈｉＧｕｏ ａｎ１
(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｕｄａｎꎬＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ/ＨｅｎａｎＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＰｅｏｎｙꎬＬｕｏｙａｎｇ４７１０２３ꎬＣｈｉｎａꎻ
２.ＬｕｏｙａｎｇＰｅｏｎｙＩｎｄｕｓｔｒｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒ/ＬｕｏｙａｎｇＮａｔｉｏｎａｌＰｅｏｎｙＰａｒｋꎬＬｕｏｙａｎｇ４７１０００ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌ
ｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈｏｆｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｎｇｓｉｍｐｌｅａｎｄｈｉｇｈ￣ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｈａｖｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓｏｆｐｏｔｆｌｏｗｅｒ.Ｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｏｌｕ￣ｔｉｏｎｆｏｒａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｌｅｓｓｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎａｎｄｈｅａｔｓｈｏｒｔａｇｅꎬｗｈｉｃｈｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｒｈｉ￣
ｚｏｓｐｈｅｒｅｍｉｃｒｏ￣ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｃｒｏｐｙｉｅｌｄａｎｄｑｕａｌｉｔｙ.Ｗｉｔｈｎｏｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇａｓｃｏｎｔｒｏｌ(Ｔ０)ꎬｆｉｖｅ
ｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓｆｏｒｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙｗｅｒｅｓｅｔａｓｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｗｈｉｔｅｆｉｌｍａｂｏｖｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔ(Ｔ１)ꎬｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｂｌａｃｋｆｉｌｍａｂｏｖｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔ(Ｔ２)ꎬｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｗｈｉｔｅｆｉｌｍａｂｏｖｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔａｎｄｂｌａｃｋｆｉｌｍｂｅｌｏｗ(Ｔ３)ꎬｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｂｌａｃｋｆｉｌｍｂｏｔｈａｂｏｖｅａｎｄｂｅｌｏｗｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔ(Ｔ４)ꎬａｎｄｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｗｈｉｔｅｆｉｌｍｂｏｔｈａｂｏｖｅａｎｄｂｅｌｏｗｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔ(Ｔ５).Ｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｈａｎｇｅｏｆｐｏｔｓｕｂｓｔｒａｔｅｆｏｒｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓꎬａｎｄｔｈｅｉｒｉｍｐａｃｔｓｏｎｐｌａｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄａｉｌｙｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｏｖｅｒ５.０ħｉｎｗｉｎｔｅｒａｎｄｓｐｒｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓｕｎｄｅｒＴ１ａｎｄＴ５ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＴ０ꎬａｎｄＴ１ａｎｄＴ５ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｏｕｌｄｓａｖｅｗａｔｅｒｂｙ１.０６５ｋｇａｎｄ１.１９５ｋｇｐｅｒｐｏｔｉｎ１６ｄａｙｓｉｎｓｐｒｉｎｇꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ￣ｌｙ.Ｔｈｅａｂｏｖｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｆｆｅｃｔｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｉｃｒｏ￣ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｐｏｔｓｕｂｓｔｒａｔｅ.Ｗｈｉｔｅｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇａｂｏｖｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄｓｕｍｍｅｒａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｔｈｅｌｅａｆｃｏｌｏｒｆｒｏｍｒｅｄｔｏｇｒｅｅｎꎬａｎｄｅｎｈａｎｃｅｄｐｌａｎｔｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍ￣ａｎｃｅａｎｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬｓｏａｓｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｔｈｅｂｉｏｍａｓｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｖｅｒｙｐａｒｔｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｓｄｕｒｉｎｇｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｉｎａｕｔｕｍｎ.ＴｈｅｓｅｅｄｌｉｎｇｉｎｄｅｘｉｎａｕｔｕｍｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｓｈｏｗｅｄａｓＴ１>Ｔ５>Ｔ３>Ｔ２>Ｔ４>Ｔ０ꎬｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｗｈｉｔｅｆｉｌｍｗａｓｔｈｅｂｅｓｔｆｏｒｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙ.Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｏｒｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅ￣ｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｒｏｏｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｓｅｅｄｌｉｎｇｉｎｄｅｘ.Ｐａｔｈａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｐｌａｎｔｂｉ￣ｏｍａｓｓａｎｄｌｅａｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｏｏｂｔａｉｎｓｔｒｏｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓｏｆｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙ.ＴｈｅｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｂａｓｅｄｏｎｇｒｏｗｔｈｓｔａｔｕｓｏｆｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｉｘｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｏｕｌｄｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｃａｔｅｇｏｒｉｅｓꎬａｍｏｎｇｗｈｉｃｈꎬＴ１ａｎｄＴ５ｗｅｒｅｃｌｕｓｔｅｒｅｄｉｎｏｎｅｃａｔｅｇｏｒｙꎬａｎｄｔｈｅｙｗｅｒｅｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ.Ｉｎｓｕｍｍａｒｙꎬｏｎｌｙｍｕｌｃｈｉｎｇｗｉｔｈｗｈｉｔｅｆｉｌｍａｂｏｖｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｏｔｗａｓｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｆｏｒｐｏｔｔｅｄｔｒｅｅｐｅｏｎｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｂｅｓｔｇｒｏｗｔｈｐｏｔｅｎｔｉａｌꎬｌｏｗｃｏｓｔꎬａｎｄｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｉｍｐｌｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＦｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄꎻＴｒｅｅｐｅｏｎｙꎻＰｌａｎｔｉｎｇｓｕｂｓｔｒａｔｅꎻＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎻＭｏｉｓｔｕｒｅꎻＳｅｅｄｌｉｎｇｉｎｄｅｘꎻＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
㊀㊀探索节能高效的盆栽植物管理方式ꎬ是实现园林园艺植物容器化轻简栽培战略的重要路径ꎮ覆膜是应对农业生产中降水较少㊁热量不足的重要农艺措施[１]ꎬ在大田作物栽培中取得良好的应用效果ꎮ大量研究表明ꎬ覆膜可以提高土壤温度ꎬ提升水分利用效率[２－３]ꎬ提高光合生产力[４]ꎬ促进植物生理代谢ꎬ加快生长进程[５]ꎬ提高农作物产量[６－７]ꎮ对于干旱少雨的北方地区ꎬ高效的覆膜方式对于作物提质增产具有重要意义ꎮ
２０世纪中期ꎬ塑料工业的兴起使地膜覆盖技术得以快速发展ꎮ随后日本㊁美国率先将覆膜应用于农业生产中ꎬ增产效果显著ꎻ直至２０世纪７０年代ꎬ覆膜技术引入我国并在北方旱区得到广泛应用[８]ꎮ塑料薄膜应用形式多样ꎬ如用作地膜ꎬ可促进土壤养分资源循环ꎬ加快根系生长发育ꎬ延长作物生育期[９－１０]ꎻ用作温室棚膜ꎬ能改善土壤水热条件ꎬ提高番茄产量[１１－１２]ꎮ用于水果套袋ꎬ有利于优化果皮颜色ꎬ减少病虫害ꎬ提升果实品质[１３－１４]等ꎮ覆膜的推广应用ꎬ解决了农业生产中水热不足的问题ꎬ为发展节水农业开辟了新途径ꎮ随着园林园艺植物工程苗的大量使用ꎬ盆栽以其养护方便㊁便于标准化管理㊁可运输性强㊁苗木质量稳定等优势ꎬ逐渐成为农业生产中重要的栽培方式[１５]ꎮ盆栽牡丹(ＰａｅｏｎｉａｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａＡｎ￣ｄｒ.)可以延长苗木移栽周期ꎬ可以培育壮苗有效提高苗木移栽质量[１６]ꎬ还可通过花期调控来生产
优质 年宵花 及 反季节切花 ꎮ然而ꎬ相较于地栽ꎬ盆栽生产方式受盆体容积限制ꎬ易出现根系营养不足现象ꎬ且易受环境条件如温度㊁水分变化的影响ꎬ导致植株生长发育不良[１７]ꎮ因此ꎬ探索环境稳定且轻简高效的管理技术ꎬ是盆栽牡丹发展过程中亟待解决的问题ꎮ
盆栽植物水分蒸散较地栽快ꎬ覆膜可以有效减少植物和土壤的蒸散ꎬ提高水分利用率[１８]ꎮ
７４
㊀第４期㊀㊀㊀㊀㊀赵明君ꎬ等:覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响
Ｌｕｃａ等[１９]利用不同薄膜制成的袋子包裹可以明显减少盆栽玫瑰的水分损失ꎮ然而ꎬ有关盆栽增温保墒覆膜方式的研究鲜见报道ꎮ本试验探究覆膜对盆栽牡丹基质水热环境与植株生长发育的影响ꎬ以筛选出最优覆膜方式ꎬ为盆栽牡丹轻简高效栽培提供科学依据和技术支持ꎮ
１㊀材料与方法
１.１㊀试验区及栽培基质概况
试验基地位于河南省洛阳市孟津区(３４ʎ８４ᶄＮꎬ１１２ʎ４２ᶄＥ)ꎬ为黄河中下游交界地带ꎮ年平均气温１６.０ħꎬ年均湿度６５.３％ꎬ年降水量５７９.６ｍｍꎮ试
验基地设置农业气象自动监测站ꎬ获取的试验田２０２０ ２０２１年气温及降水量数据见图１ꎮ
试验基地地面铺设黑色防草布(江苏华昌织物有限公司产品ꎬ材质为高密度聚乙烯加防老化母料)ꎬ于夏㊁秋季强光高温时段距地面３ｍ处架设一层遮阳网(江苏华昌织物有限公司产品ꎬ材质为高密度聚乙烯加抗紫外线剂)ꎬ透光率为５０％ꎮ栽培基质由草炭和羊粪混合腐熟制成ꎬ有机质含量为４４０.７６ｇ ｋｇ－１㊁全氮１６.５９ｇ ｋｇ－１㊁全磷６６０.３４ｍｇ ｋｇ－１㊁全钾９.０１ｇ ｋｇ－１㊁碱解氮１.６５ｇ ｋｇ－１㊁速效磷６５.４４ｍｇ ｋｇ－１㊁速效钾１.９８ｇ ｋｇ－１ꎬｐＨ值６.５３ꎮ每盆基质重为(５.０ʃ０.５)ｋｇꎮ
图１㊀２０２０—２０２１年试验基地日平均气温与降水量变化
１.２㊀试验设计与管理
２０２０年１０月１８日ꎬ选取长势一致㊁苗体健
壮的三年生 洛阳红 牡丹嫁接苗ꎬ经修根㊁平茬后移栽于内径２２ｃｍ㊁高度２６ｃｍ的黑色塑料盆中ꎬ分别浇灌５００ｍｇ Ｌ－１生根剂(自制)和１.５ˑ１０７个孢子 ｍＬ－１的金龟子绿僵菌ＣＱＭａ４２１(Ｍｅｔａｒｈｉｚｉｕｍａｎｉｓｏｐｌｉａｅꎬ重庆聚立信生物工程有限公司提供)各５００ｍＬꎮ以不覆膜为对照(Ｔ０)ꎬ设置５种覆膜方
式:盆口上方覆盖白色薄膜(Ｔ１)ꎬ盆口上方覆盖黑色薄膜(Ｔ２)ꎬ盆口上方和盆底下方分别覆盖白色和黑色薄膜(Ｔ３)ꎬ盆口上方和盆底下方均覆盖
黑色薄膜(Ｔ４)ꎬ盆口上方和盆底下方均覆盖白色薄膜(Ｔ５)ꎬ见图２ꎮ
塑料薄膜为新利得塑胶工业(江苏)有限公司产品ꎬ材质为聚乙烯ꎬ厚度为０.０１ｍｍꎮ每种覆膜方式２０盆ꎬ单盆重复ꎬ共１２０株盆栽牡丹ꎮ试验区四周设有保护行ꎮ于２０２０年１１月８日平衡浇足水后ꎬ先栽植后覆膜ꎮ越冬期间覆膜处理的盆栽牡丹无需补水ꎬ对照需关注基质水分含量并及时补水ꎮ次年春季幼苗萌动后ꎬ将盆口薄膜破开小口作为生长孔ꎬ放出牡丹幼苗ꎮ定量浇水㊁定期除草ꎬ观察并记录植株生长情况
ꎮ
图２㊀盆栽牡丹覆膜方式俯视图
８４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀
１.３㊀基质水热物理指标测定
基质温度:采用直角水银地温计(河北省武强县建兴仪表厂产品)监测盆栽牡丹基质深度１０ｃｍ处温度ꎬ每种覆膜方式测定４盆ꎬ于２０２０年１２月２５日(冬季)㊁２０２１年４月１３日(春季)和２０２１年７月３０日(夏季)分别记录数据ꎬ每１ｈ记录一次ꎬ记录时间为８ʒ００ ２０ʒ００ꎮ
基质水分耗散变化:盆栽牡丹水分平衡后记录为初始重ｍ０ꎬ每２４ｈ记录一次盆栽的重量ꎬ每种覆膜方式测定５盆ꎮ初始重测定日期分别为１月１５日(冬季)㊁３月２６日(春季)和５月１８日(夏季)ꎮ基质累积水分耗散量(ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｗａｔｅｒｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎꎬＣＷＥ)的计算公式:
ＣＷＥ＝ðｎｉ＝１ｍｉ－１－ｍｉ
()ꎮ
式中:ＣＷＥ为基质累积水分耗散量(ｋｇ)ꎻｍｉ为第ｉ天的盆栽重量(ｋｇ)ꎻｎ为测定基质水分耗散量的天数(ｄ)ꎮ
１.４㊀测定项目及方法
１.４.１㊀叶片发育指标测定㊀每种覆膜方式选定５株ꎬ避开叶脉ꎬ使用ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ便携式叶绿素仪(ＫｏｎｉｃａＭｉｎｏｌｔａＨｏｌｄｉｎｇｓꎬＩｎｃ.)测定牡丹中上部外围３片叶的叶绿素相对含量ꎮ每种覆膜方式选定２０株ꎬ使用ＮＲ２０ＸＥ色差仪(深圳市三恩时科技有限公司产品)测定牡丹中上部外围３片叶的色度值ꎮ每种覆膜方式随机选取３株ꎬ摘取叶片ꎬ分离小叶快速称量鲜重ꎬ计算叶片比叶重(ＳＬＭ)ꎮ使用Ｄｉｇｉｍｉｚｅｒ５.４测定叶面积ꎬ通过比叶法求得单株叶面积(ＬＡ)ꎮ
１.４.２㊀光合性能指标测定㊀每种覆膜方式测定３株ꎬ每株选择中上部外围３片叶ꎬ于２０２１年５月２４日(天气晴朗)上午９ʒ００ １１ʒ００ꎬ使用Ｌｉ－６４００便携式光合仪(ＬＩ－ＣＯＲＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ)测定净光合速率(Ｐｎ)㊁气孔导度(Ｇｓ)㊁胞间ＣＯ２浓度(Ｃｉ)㊁蒸腾速率(Ｔｒ)和大气ＣＯ２浓度(Ｃａ)ꎮ仪器使用开放式气路ꎬ内置光源ꎬ光强１０００μｍｏｌ ｍ－２ ｓ－１ꎮ气孔限制值(Ｌｓ)用公式Ｌｓ＝１－Ｃｉ/Ｃａ计算ꎮ叶片水分利用效率(ｗａｔｅｒｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬＷＵＥ)采用光合速率与蒸腾速率的比值来反映ꎮ１.４.３㊀叶片可溶性蛋白含量与膜脂过氧化指标测定㊀可溶性蛋白(ＳＰ)含量测定采用考马斯亮蓝法[２０]ꎻ丙二醛(ＭＤＡ)含量测定采用硫代巴比妥酸法[２１]ꎮ
１.４.４㊀植株生长指标测定㊀春季展叶期(２０２１年３月２８日)和秋季落叶期(２０２１年１０月２１日)测定每盆牡丹植株的生长指标ꎮ使用厘米分度尺测量枝条长度ꎮ使用数显毫米分度尺ꎬ选取植株基部距基质约１ｃｍ处测量枝条粗度ꎮ每种覆膜方式随机选３株ꎬ取整株样ꎬ去除外围基质并清洗干净ꎬ分离枝条与根系ꎬ依据根系生长程度分为老根㊁增粗木质化新根和幼嫩须根ꎮ须根使用Ｅｘ￣ｐｒｅｓｓｉｏｎ１２０００ＸＬ根系扫描仪(ＳｅｉｋｏＥｐｓｏｎＣｏｒｐｏ￣ｒａｔｉｏｎ)扫描ꎬ通过ＷｉｎＲＨＩＺＯ根系分析系统得到须根总长度㊁表面积和体积ꎮ各部分样品用吸水纸吸干表面水分ꎬ使用１％电子天平称量鲜重ꎬ于１０５ħ烘箱中杀青３０ｍｉｎ㊁６５ħ烘干至恒重ꎬ记为干重ꎮ
参照刘春洋等[２２]的方法ꎬ计算壮苗指数(ＳＩ):
ＳＩ＝ＳＤ/ＳＬˑＴＤＭꎮ
式中:ＳＤ为枝条粗度ꎬＳＬ为枝条长度ꎬＴＭＤ为单株总生物量ꎮ
１.５㊀数据处理与分析
采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０２１和ＩＢＭＳＰＳＳＳｔａｔｉｓ￣ｔｉｃｓ２１.０统计软件进行数据处理和方差分析ꎬ多重比较使用Ｄｕｎｃａｎ ｓ新复极差法(Ｐ<０.０５)ꎬ采用ＧｒａｐｈｐａｄＰｒｉｓｍ８.０软件作图ꎮ
２㊀结果与分析
２.１㊀覆膜方式对盆栽牡丹春季展叶期生长的影响牡丹从萌发至展叶阶段(２月中旬至４月初)新生枝条和叶片由紫红色逐渐转为绿色ꎬ覆膜对盆栽牡丹叶色有显著影响ꎮ２０２１年３月２８日观测ꎬＴ１㊁Ｔ３和Ｔ５处理叶片已基本转为绿色ꎬ而Ｔ０㊁Ｔ２和Ｔ４叶片则表现为由偏紫红向绿色转变(图３)ꎮＴ０~Ｔ５覆膜方式下叶片亮度Ｌ∗值分别为３９.０５㊁４０.７６㊁３９.９９㊁４０.５１㊁３９.２８和４０.４８ꎬ覆膜方式对叶色亮度的影响显著(Ｐ<０.０５)ꎻ叶片红度ａ∗值分别为－８.９３㊁－１１.１２㊁－９.３２㊁－１１.２６㊁－９.９５和－１１.０８ꎬ表示叶色由红转绿的进程不同ꎬ其中Ｔ１㊁Ｔ３和Ｔ５叶片发育较快ꎻ叶片蓝度ｂ∗值存在
９４
㊀第４期㊀㊀㊀㊀㊀赵明君ꎬ等:覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响
显著差异(Ｐ<０.０５)ꎬＴ３处理ｂ∗值最大(２４.４４)ꎬＴ１次之(２３.８４)ꎬＴ０最小ꎬ仅为１８.１４(图４)ꎮ以
上表明ꎬ覆白膜能够加快春季盆栽牡丹植株叶色转变和生长发育进程ꎮ
图３㊀
不同覆膜方式下盆栽牡丹的展叶期表型
柱上不同小写字母表示处理间差异显著(Ｐ<０.０５)ꎬ下同ꎮ
图４㊀不同覆膜方式下盆栽牡丹展叶期叶片色差
㊀㊀由表１可以看出ꎬ覆膜显著影响春季盆栽牡丹展叶期的植株生长状况ꎮＴ１和Ｔ５处理新生枝数分别比对照(Ｔ０)增加３２.７６％和３４.４８％ꎮ覆膜盆栽牡丹的新生枝长与新生叶柄数均高于对照ꎬ其中Ｔ１分别提高４７.３８％和１９.８８％ꎬＴ３分别提高４４.５７％和２４.５６％ꎮ覆膜显著影响盆栽牡丹新生
根系生长ꎬ与Ｔ０相比ꎬＴ１和Ｔ５新生根总长分别增加４.１２倍和３.５１倍ꎬ总体积分别增加４.１７倍和２.７０倍ꎮ表明盆口上方覆白膜显著促进植株新生枝叶与根系的生长发育ꎮ
表１㊀覆膜方式对春季盆栽牡丹展叶期植株生长的影响
处理新生枝数
新生枝粗/ｍｍ新生枝长/ｃｍ新生叶柄数新生根总长/ｍ新生根总表面积/ｃｍ２
新生根总体积/ｃｍ３
Ｔ０２.９０ʃ１.２２ｂ５.３６ʃ０.８０１１.０４ʃ２.３９ｃ３.４２ʃ０.９６ｄ５.１１ʃ０.８０ｃｄ８９.６８ʃ７.９９ｄ１.３２ʃ０.００ｃ
Ｔ１３.８５ʃ１.５６ａ５.５３ʃ１.０９１６.２７ʃ３.４９ａ４.１０ʃ１.１３ａｂ
２６.１７ʃ１.４９ａ４６６.７９ʃ１８.２３ａｂ６.８２ʃ２.８４ａＴ２３.３０ʃ１.６２ａｂ５.２５ʃ１.０７１４.２３ʃ３.０６ｂ３.６３ʃ０.８０ｃｄ３.７５ʃ０.２０ｄ
７２.０２ʃ８.６１ｄ１.１３ʃ０.００ｃＴ３３.１５ʃ０.７３ａｂ５.４８ʃ０.９６１５.９６ʃ３.１７ａ
４.２６ʃ０.９３ａ２０.９０ʃ０.０１ｂ４１４.２８ʃ８.３４ｂ６.６４ʃ０.１８ａＴ４３.３５ʃ１.１１ａｂ５.３９ʃ１.０６１３.５４ʃ３.０９ｂ３.７３ʃ０.８８ｂｃｄ８.６３ʃ１.６８ｃ２０２.２６ʃ２２.５３ｃ３.２１ʃ２.８７ｂｃＴ５
３.９０ʃ１.４５ａ５.４２ʃ１.３２
１４.３２ʃ２.８７ｂ
３.９８ʃ０.９１ａｂｃ
２３.０６ʃ１.００ａｂ
４９５.０１ʃ２７.９０ａ
４.８８ʃ２.８７ａｂ
㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示处理间在０.０５水平上差异显著ꎬ下同ꎮ
２.２㊀覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应的影响
覆膜方式对不同季节盆栽牡丹基质温度的影
响不同(图５)ꎮ盆栽牡丹生长前期ꎬ外界气温较低ꎬ覆膜增温效果明显ꎻ冬季盆栽基质温度日变化幅度较大ꎬ春㊁夏两季较小ꎮ冬季覆膜增温效果突出ꎬ尤其Ｔ１和Ｔ５处理ꎬ基质最高温度均出现在
１７时ꎬ分别比对照(Ｔ０)提高５.４０ħ和５.５７ħ(Ｐ<０.０５)ꎬＴ２㊁Ｔ３和Ｔ４与Ｔ０差异不明显ꎮ春季Ｔ０基质温度变化趋势为先升高后迅速降低ꎬ日变化幅度较大ꎬ其他覆膜方式温度变化均相对较小ꎮ
夏季所有覆膜方式的基质温度日变化趋势相对一致ꎬ无明显差异ꎮ冬季盆栽牡丹基质１０ｃｍ处的增温效果表现为覆膜处理高于不覆膜ꎬ且覆白膜效果最优ꎮ
０５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀
图５㊀不同覆膜方式下不同季节盆栽牡丹基质温度的日变化
㊀㊀覆膜方式对不同季节盆栽牡丹的基质累积水分耗散情况影响不同(图６)ꎮ冬季气温低ꎬ牡丹植株尚未萌动ꎬ耗水量低ꎬ累积水分耗散变化较为平缓ꎬ第１６日Ｔ１和Ｔ５处理每盆累积水分耗散量分别比对照降低０.３８４ｋｇ和０.３２６ｋｇꎮ春季气温升高ꎬ基质水分蒸发量增多ꎬ且牡丹由萌发转至展
叶期ꎬ耗水量增加ꎬ第１６日Ｔ１和Ｔ５每盆分别较
Ｔ０累积节水１.０６５ｋｇ和１.１９５ｋｇꎮ５月牡丹进入快速生长期ꎬ蒸散量急剧增加ꎬＴ０㊁Ｔ１和Ｔ５一周内每盆累积水分耗散量分别为１.５４１㊁１.１６８㊁１.００９ｋｇꎮ可以看出ꎬ冬春两季覆膜处理节水保墒效果明显ꎮ说明覆膜有利于盆栽基质水热微环境的稳定
ꎮ
图６㊀不同覆膜方式下不同季节盆栽牡丹基质累积水分耗散量的变化
２.３㊀覆膜方式对盆栽牡丹叶片生长状况及光合性能的影响
覆膜方式影响盆栽牡丹叶片的生长状况与光合性能(表２)ꎮ与对照(Ｔ０)相比ꎬ覆膜增加叶面
积ꎬ提高净光合速率和水分利用率ꎮ尤以Ｔ１㊁Ｔ３和Ｔ５处理效果明显ꎬ叶面积㊁比叶重和叶绿素含量均有所增加ꎬ叶面积分别增加３０.０％㊁７０.０％和
４０.０％ꎬ叶绿素含量分别增加５.６５％㊁４.５５％和６.５９％ꎬ
表２㊀覆膜方式对盆栽牡丹叶片生长状况及光合性能的影响
处理ＬＡ/ｍ２ＳＬＭ/
(ｇ ｍ－１)
ＳＰＡＤ值
Ｐｎ/
(μｍｏｌ ｍ－２ ｓ－１)Ｇｓ/
(ｍｏｌ ｍ－２ ｓ－１)Ｃｉ/(μｍｏｌ ｍｏｌ－１)Ｔｒ/
(ｍｍｏｌ ｍ－２ ｓ－１)Ｌｓ
ＷＵＥ/(μｍｏｌ ｍｏｌ－１)
Ｔ００.１０ʃ０.０１ｂ
６５.５８ʃ４.５３ｂｃ４９.１８ʃ１.７６ｂ７.２３ʃ０.５２ｅ
０.０７ʃ０.００ｂ
２１６.６６ʃ４.７５ａ３.０８ʃ０.１３ａ０.４７ʃ０.０１ｄ
２.３４ʃ０.０７ｄＴ１０.１３ʃ０.０２ａｂ７２.３４ʃ２.６４ａｂ５１.９６ʃ１.４６ａ９.６０ʃ０.１７ｂ０.０８ʃ０.００ａｂ１６９.３７ʃ３.９７ｃ３.１４ʃ０.０３ａ０.５８ʃ０.０１ｂｃ３.０６ʃ０.０５ｂＴ２０.１３ʃ０.０１ａｂ７０.９６ʃ１.７４ａｂ４７.７４ʃ２.０３ｃ７.７０ʃ０.０３ｄ０.０６ʃ０.００ｃ１５０.７８ʃ１３.３１ｄ２.３７ʃ０.１５ｂ
０.６３ʃ０.０３ａ
３.２６ʃ０.１９ａＴ３０.１７ʃ０.０２ａ７６.１２ʃ１.９２ａ５１.４２ʃ１.２７ａ１０.０３ʃ０.４３ａ０.０８ʃ０.０１ａ１７１.２２ʃ４.８９ｂｃ３.１３ʃ０.１３ａ０.５８ʃ０.０１ｂｃ３.２０ʃ０.０５ａＴ４０.１１ʃ０.０３ｂ６１.８１ʃ４.８３ｃ
４７.４４ʃ１.６０ｃ８.７４ʃ０.７２ｃ０.０７ʃ０.０１ｂ１７６.８６ʃ１３.４６ｂ
２.９８ʃ０.４０ａ０.５６ʃ０.０３ｃ２.９５ʃ０.１７ｃ
Ｔ５
０.１４ʃ０.０２ａｂ７１.９７ʃ２.９９ａｂ
５２.４２ʃ３.１１ａ
９.６４ʃ０.２６ｂ０.０８ʃ０.００ａｂ
１７２.８４ʃ５.１４ｂｃ３.１１ʃ０.１１ａ０.５８ʃ０.０１ｂｃ３.１０ʃ０.０４ｂ１
５㊀第４期㊀㊀㊀㊀㊀赵明君ꎬ等:覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响
叶片净光合速率(Ｐｎ)分别提高３２.７８％㊁３８.７３％和３３.３３％(Ｐ<０.０５)ꎮＧｓ㊁Ｔｒ和Ｌｓ的变化趋势与净光合速率基本一致ꎮ表明覆膜可提高盆栽牡丹叶片的光合性能ꎬ白膜比黑膜更有利于促进盆栽牡丹叶片的生长发育ꎮ
２.４㊀覆膜方式对盆栽牡丹叶片可溶性蛋白含量和膜脂过氧化的影响
覆膜显著影响夏季盆栽牡丹叶片可溶性蛋白和ＭＤＡ含量(图７)ꎮＴ１和Ｔ３处理叶片可溶性蛋白含量分别比对照(Ｔ０)提高７.４１％和９.８６％(Ｐ<０.０５)ꎮＴ１与Ｔ２叶片ＭＤＡ含量比对照降低９.６７％和１４.５３％(Ｐ<０.０５)ꎮ表明覆膜可提高叶片可溶性蛋白含量ꎬ减少膜脂过氧化产物ＭＤＡ累积ꎬ有利于维持夏季盆栽牡丹叶片正常的生理功能ꎮ
２.５㊀覆膜方式对盆栽牡丹植株生长状况的影响秋季落叶后分析盆栽牡丹的生长状况以判断不同覆膜方式的优劣ꎮ覆膜方式对盆栽牡丹苗体生长状况有较大影响(表３)ꎮ与对照(Ｔ０)相比ꎬＴ１和Ｔ５处理新生枝数分别增加１４.９２％和２１.２７％ꎮＴ１枝长增加２２.５５％ꎬＴ２和Ｔ４枝长降低１６.１１％和１８.５６％ꎮ综合老根㊁木质化新根㊁须根鲜重得出ꎬＴ１效果最显著ꎬＴ５次之ꎬ木质化新根与须根鲜重分别比Ｔ０增加１８２.４９％和１５７.９７％㊁５２.３８％和３５.６６％(Ｐ<０.０５)ꎮＴ１枝叶㊁根系及总生物量最高ꎬ其次是Ｔ５ꎬ总生物量分别较Ｔ０增加８３.６３％和６４.６１％(Ｐ<０.０５)ꎻ而Ｔ４各部位生物量最低ꎬ相较Ｔ０均降低ꎮ反映植株生长状况的壮苗指数表现为Ｔ１>Ｔ５>Ｔ３>Ｔ２>Ｔ４>Ｔ０ꎬ覆白膜的壮苗指数均显著高于对照ꎬ表明盆口覆白膜对促进盆栽牡丹植株的生长发育更具有优势
ꎮ
图７㊀覆膜方式对盆栽牡丹叶片可溶性蛋白
和ＭＤＡ含量的影响
表３㊀覆膜方式对盆栽牡丹落叶期植株生长状况的影响
处理ＳＮＳＤ/ｍｍＳＬ/ｃｍＯＲＦＭ/
(ｇ 株－１)ＬＮＲＦＭ/
(ｇ 株－１)
ＦＲＦＭ/
(ｇ 株－１)
ＳＤＭ/
(ｇ 株－１)
ＲＤＭ/
(ｇ 株－１)
ＴＤＭ/
(ｇ 株－１)ＳＩ
Ｔ０３.１５ʃ０.７７ｂ５.４９ʃ０.６９７.７６ʃ１.７９ａｂ７１.４３ʃ１７.６０ｂ３４.２６ʃ３.８７ｂ３８.４７ʃ２.９７ａｂ７.５２ʃ０.５７ｂ４４.７２ʃ９.６１ｃ５２.２４ʃ１０.１７ｂｃ３.７０ʃ０.３９ｃＴ１３.６２ʃ０.７４ａｂ５.９７ʃ０.６１９.５１ʃ１.２４ａ８８.１８ʃ１３.７８ａｂ９６.７８ʃ１０.４７ａ５８.６２ʃ１５.４６ａ１３.９２ʃ２.９１ａ８２.０１ʃ１０.９１ａ９５.９３ʃ１３.８３ａ６.０２ʃ０.６８ａＴ２３.４２ʃ０.８６ａｂ６.０３ʃ１.２７６.５１ʃ１.００ｂ６９.０１ʃ８.１９ｂ２１.１９ʃ１.１５ｂ３６.４０ʃ０.９１ａｂ７.０４ʃ０.６９ｂ４７.５４ʃ７.０３ｂｃ５４.５８ʃ７.７２ｂｃ５.０５ʃ０.９８ａｂＴ３３.１３ʃ０.５０ｂ５.６６ʃ０.６０７.４５ʃ１.３７ａｂ１２１.５４ʃ１３.５７ａ３０.３５ʃ０.１８ｂ３４.８３ʃ６.３０ａｂ６.９８ʃ１.２８ｂ５９.９４ʃ８.４５ａｂｃ６６.９２ʃ９.７３ａｂｃ５.０９ʃ０.４３ａｂＴ４３.１８ʃ０.５７ｂ５.５５ʃ０.９９６.３２ʃ１.５３ｂ６０.２４ʃ１５.９４ｂ３１.１７ʃ４.７８ｂ１５.８７ʃ２.３８ｂ６.６５ʃ０.５３ｂ４０.６１ʃ１１.４８ｃ４７.２７ʃ１１.８４ｃ４.１５ʃ０.７６ｂｃＴ５３.８２ʃ０.７２ａ５.４９ʃ０.８６８.１４ʃ２.０３ａｂ１０４.１６ʃ４.８３ａｂ８８.３８ʃ９.８４ａ５２.１９ʃ４.７６ａｂ９.３８ʃ０.００ｂ７６.６１ʃ４.０４ａｂ８５.９９ʃ４.０４ａｂ５.８０ʃ０.１７ａ㊀㊀注:ＳＮ:新生枝数ꎻＳＤ:枝条粗度ꎻＳＬ:枝条长度ꎻＯＲＦＭ:单株老根鲜重ꎻＬＮＲＦＭ:单株木质化新根鲜重ꎻＦＲＦＭ:单株须根鲜重ꎻＳＤＭ:枝叶生物量ꎻＲＤＭ:根系生物量ꎻＴＤＭ:单株总生物量ꎻＳＩ:壮苗指数ꎬ下同ꎮ
２.６㊀盆栽牡丹生理代谢与生长量指标的相关性对盆栽牡丹叶片快速生长期和落叶期的生理与生长量指标进行相关性分析ꎬ结果见表４ꎮＴｒ与叶片叶绿素相对含量(ＳＰＡＤ)㊁Ｐｎ㊁Ｃｉ之间呈显著正相关(ｒ＝０.８９４∗ꎬｒ＝０.８４１∗ꎬｒ＝０.８８０∗)ꎬ表明光合速率与叶绿素含量之间有密切关系ꎮ新生枝数(ＳＮ)㊁须根鲜重(ＦＲＦＭ)㊁根系生物量(ＲＤＭ)和单株总生物量(ＴＤＭ)
与壮苗指数(ＳＩ)呈显著或极显著正相关(ｒ＝０.８３７∗ꎬｒ＝０.８３９∗ꎬｒ＝０.９５１∗∗ꎬｒ＝０.９３５∗∗)ꎬ说明ＳＩ是反映盆栽
牡丹生长状况的重要指标ꎬ表明覆膜促进根系发育是加快盆栽牡丹植株生长发育的基础ꎬ枝叶部分与根系生长是相互依赖和促进的关系ꎮ
２５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀
表４㊀盆栽牡丹生理代谢与生长量指标的相关性
指标ＬＡＳＬＷＳＰＡＤＰｎＴｒＧｓＣｉＬｓＷＵＥＳＰＭＤＡＳＮＳＤＳＬＯＲＦＭＬＮＲＦＭＦＲＦＭＳＤＭＲＤＭＴＤＭＬＡ１.０００
ＳＬＷ０.８８４∗１.０００
ＳＰＡＤ０.５８４０.７１３１.０００
Ｐｎ０.７５６０.５９００.７４０１.０００
Ｔｒ０.５０００.４６７０.８９４∗０.８４１∗１.０００
ＧＳ－０.５４８－０.４６４－０.０２５－０.４０２０.１１３１.０００
Ｃｉ０.１１８０.０６５０.６５３０.５４９０.８８０∗０.５３２１.０００
Ｌｓ０.５６１０.４８６０.０１１０.３７６－０.１４０－０.９９８∗∗－０.５６０１.０００
ＷＵＥ０.７２８０.５９２０.１９９０.５９４０.０９５－０.９６５∗∗－０.３４７０.９６２∗１.０００
ＳＰ０.８１７∗０.９５６∗∗０.７７８０.６２１０.５９９－０.２９１０.２７００.３１１０.４３１１.０００
ＭＤＡ－０.２７５－０.４３４０.１２７０.０３４０.３９００.７８１０.７１２－０.８０５－０.６４９－０.３３２１.０００
ＳＮ０.１５２０.３５１０.５７１０.３５７０.３２３－０.３９７０.０２６０.３６７０.３８００.２５２－０.２３８１.０００
ＳＤ－０.０７８０.３１９－０.０１６－０.３４７－０.３７０－０.２９７－０.５３８０.３２６０.１３００.２９６－０.７９２０.３０９１.０００
ＳＬ－０.０２９０.３０６０.６３９０.１９５０.５５８０.３４９０.５６４－０.３５１－０.３２３０.５２００.０３１０.２８２０.３８８１.０００
ＯＲＦＭ０.８１８∗０.８９４∗０.８８８∗０.７９５０.７９１－０.２５４０.４７５０.２５８０.４３００.９５９∗∗－０.１５７０.３３１０.０９２０.５４３１.０００
ＬＮＲＦＭ０.０５６０.３１９０.４０１０.２６４０.１６９－０.５１５－０.１２３０.４９３０.４２３０.２８５－０.５６００.８６２∗０.６０８０.４２９０.３０８１.０００
ＦＲＦＭ０.２６４０.４０１０.６７７０.４７８０.４６７－０.３３３０.１７２０.３０１０.３７４０.３０１－０.０６９０.９７１∗∗０.１１４０.２４２０.４１５０.７３５１.０００
ＳＤＭ０.０５３０.３４００.６４４０.４０１０.５３４－０.１１８０.３６８０.０９７０.１０３０.４６７－０.２４７０.６５６０.４５７０.８３１∗０.５３８０.８２８∗０.５７５１.０００
ＲＤＭ０.５０８０.６９００.８７６∗０.７２２０.７２５－０.３５４０.３９３０.３３４０.４３５０.７３４－０.２５８０.７５１０.２８１０.６４５０.８２２∗０.７６２０.７５６０.８６４∗１.０００
ＴＤＭ０.４４９０.６４９０.８５６∗０.６８７０.７０９－０.３２４０.３９６０.３０４０.３９３０.７０７－０.２６１０.７５００.３１２０.６８５０.７９４０.７８５０.７４２０.９００∗０.９９７∗∗１.０００ＳＩ０.５９００.７２５０.７８３０.７１６０.５８３－０.５７８０.１６９０.５５９０.６４３０.６８０－０.３９２０.８３７∗０.２９３０.３９９０.７５００.８０２０.８３９∗０.７３２０.９５１∗∗０.９３５∗∗㊀㊀注:∗表示在０.０５水平(双侧)上显著相关ꎬ∗∗表示在０.０１水平(双侧)上显著相关ꎮ
２.７㊀盆栽牡丹植株关键生长因子的通径分析以壮苗指数ＳＩ为因变量ꎬ对２０个生长发育及生理指标进行向后逐步回归分析ꎬ得到ＳＩ＝２.１７３＋４.９４２ＬＡ－１.４１４ＭＤＡ＋１.２２０ＳＮ＋０.２１７Ｐｎ＋０.０１４ＴＤＭ(Ｒ２＝１.０００)ꎬ其中ꎬＬＡ回归系数最高为４.９４２ꎬＭＤＡ回归系数最低为－１.４１４ꎬ表明促进壮苗应以降低叶片膜脂过氧化水平以及提高光合性能和植株生物量为核心环节ꎮ这５个生理和形态指标是影响苗体生长状况的关键因子ꎬ对其进行通径分析可知ꎬＳＮ的直接通径系数最大ꎬ为０.３８５ꎬ叶面积ＬＡ的最小(０.１３４)ꎬＳＮ㊁ＭＤＡ和ＴＤＭ对ＳＩ的直接影响较大(表５)ꎮ总通径系数大小依次为ＴＤＭ>ＳＮ>Ｐｎ>ＬＡ>ＭＤＡꎬ其中ＴＤＭ㊁ＳＮ和Ｐｎ的总通径系数均大于０.７０ꎬ对壮苗指数ＳＩ的影响较大ꎮ说明提高植株生物量及叶片光合性能是壮苗的基础ꎮ
表５㊀盆栽牡丹关键生长因子的通径分析
因子直接通径系数®ＬＡ®Ｐｎ®ＭＤＡ®ＳＮ®ＴＤＭ合计ＬＡ０.１３４０.２０６０.０８５０.０５８０.１２５０.６１０Ｐｎ０.２７３０.１０１０.０１１０.１３７０.２０２０.７２４ＭＤＡ０.３１１０.０３７０.００９０.０９２０.０５００.４９９ＳＮ０.３８５０.０２００.０９７０.０７４０.２３３０.８０９ＴＤＭ０.２９７０.０５７０.１８６０.０５２０.３０２０.８９４２.８㊀壮苗指数的聚类分析
对６个覆膜方式的ＳＩ进行欧式聚类分析ꎬ可划分为３类(图８)ꎬＴ１和Ｔ５聚为一类ꎬ其苗体发育状况最优ꎻＴ２和Ｔ３聚为一类ꎬ其效果良好ꎻＴ０和Ｔ４聚为一类ꎬ其效果一般ꎮ表明盆口覆白膜对盆栽牡丹生长发育更为有利ꎬ促进苗体生长发育的效果更好ꎮＴ１的工作量和工序较Ｔ５简单ꎬ更符合轻简高效栽培的原则ꎮ因此ꎬ推荐仅盆口覆白膜作为盆栽牡丹生产管理的首选覆膜方式
ꎮ
图８㊀覆膜盆栽牡丹生长状况的ＳＩ聚类结果
３５
㊀第４期㊀㊀㊀㊀㊀赵明君ꎬ等:覆膜方式对盆栽牡丹基质水热效应与植株生长的影响
３㊀讨论
３.１㊀覆膜的水热效应
覆膜可以显著改善土壤水热条件[２３]ꎬ提高土壤温度和水分利用效率ꎬ具有增温保墒的作用[２４－２５]ꎮＺｈａｏ等[２６]指出ꎬ白色塑料地膜覆盖在亚麻生育前期的保温效果更好ꎬ且地温变化较小ꎬ能够起到稳定地温的作用ꎮ此外ꎬ北方地区热量不足ꎬ尤其是冬春季节ꎬ覆膜对作物的保温效果至关重要ꎮ本研究表明ꎬ不同的覆膜方式中ꎬ盆口覆白膜盆栽基质增温效果最好ꎬ且冬季效果最显著ꎮ与对照(Ｔ０)相比ꎬ冬春季Ｔ１和Ｔ５处理基质日最高温度均提高５.０ħ以上ꎬ日变化幅度减小ꎬ更有利于基质微环境温度稳定ꎮＤｏｎｇ等[２７]发现ꎬ有塑料薄膜覆盖地块比未覆盖地块的水分利用效率提高２４.４４％ꎬ地膜覆盖显著减少耗水量ꎬ保持土壤含水量ꎬ提高土壤温度ꎮＹａｎｇ等[５]的研究表明ꎬ塑料地膜覆盖对棉花整个生育期的保墒性有很大影响ꎬ可以适当降低灌溉配额和频率ꎮ本研究中ꎬ覆白膜处理可以减少水分耗散ꎬ具有良好的节水保墒效果ꎬ冬春两季的蓄水保墒效果明显ꎬ１６天每盆可节水１.０ｋｇ以上ꎮ本研究证实覆膜显著提高盆温㊁减缓水分耗散ꎬ在减少盆栽牡丹浇水次数的基础上ꎬ也节约了水资源与劳动力成本ꎮ３.２㊀覆膜的生物学效应
光合作用是植物代谢的物质基础ꎬ为植物提供有机化合物和能量ꎬ是影响植物生长发育和产量的关键因素ꎮ叶片是植物进行光合作用的主要器官ꎬ在一定范围内ꎬ植物群体光合作用能力会随叶面积的增加而提升[２８]ꎮ盆栽牡丹覆膜后叶绿素含量增加㊁光合作用增强㊁单株总叶面积提高ꎬ与Ｔ０相比Ｔ１㊁Ｔ３和Ｔ５处理叶面积分别增加３０.０％㊁７０.０％和４０.０％ꎮ叶片中含量最丰富的可溶性蛋白为Ｒｕｂｉｓｃｏꎬ约占总叶绿蛋白的５０％ꎬ作为催化光合作用中ＣＯ２固定和光呼吸最初步骤的关键酶ꎬ提高Ｒｕｂｉｓｃｏ利用效率和活力是提高光合作用的重要途径[２９]ꎮ覆膜使叶片可溶性蛋白含量增加ꎬ光合酶含量和活性提高ꎬ进而有利于增强光合作用ꎬ形成更多光合产物[３０－３１]ꎮ本研究中ꎬ覆膜显著提高盆栽牡丹净光合速率ꎬ其中Ｔ１㊁Ｔ３和Ｔ５比对照(Ｔ０)分别增加３２.７８％㊁３８.７３％和３３.３３％(Ｐ<０.０５)ꎮ盆栽牡丹覆膜后膜脂过氧化水平降低ꎬ尤其Ｔ１(盆口覆白膜)和Ｔ２(盆口覆黑膜)叶片丙二醛含量显著降低(Ｐ<０.０５)ꎬ说明覆膜可以维持牡丹植株正常代谢ꎬ延长叶片功能期ꎬ有利于光合器官稳定发挥作用ꎬ提升光合效率ꎬ从而积累更多光合产物和增加植株生物量ꎮ
３.３㊀盆栽牡丹节能栽培策略
覆膜可以提高土壤温度且蓄水保墒ꎬ提高水分利用效率ꎬ应用于农业生产时可适当降低灌溉配额和频率ꎮ北方地区长期干旱少雨ꎬ土壤水分与热量不足ꎬ作物水分平衡易遭到破坏ꎬ而覆膜栽培可节水保墒ꎬ弥补北方环境条件的不足ꎮ牡丹移栽在秋季进行ꎬ适栽期较短ꎬ关键因素是北方秋冬季降温快㊁水分损失量大ꎬ不利于移栽后植株新根的形成与发育[２２]ꎮ本试验盆栽牡丹在平衡浇足水后覆膜ꎬ冬季不需补水ꎬ直至春季幼芽萌动放出新枝后再适当补水ꎬ而不覆膜盆栽需要关注基质干湿情况及时补水ꎮ刘晓光等[３２]对不同色膜覆膜方式进行研究发现ꎬ两年花生整个生育期内地膜覆盖的土壤水分蒸发量均极显著低于不覆膜ꎬ黑膜处理水分利用效率显著高于白膜ꎬ而且黑膜覆盖处理的花生生理性状指标和产量均显著高于白膜处理ꎮ本研究结果表明ꎬ覆白膜明显优于覆黑膜和对照ꎬ与刘晓光等[３２]㊁蒋傲男等[３３]的研究结论不一致ꎬ可能与土壤质地条件(普通土壤与基质)和栽培方式(地栽和盆栽)等因素有关ꎮ仅盆口覆白膜与上下均覆白膜应用于盆栽牡丹栽培的效果几乎相当ꎮ因此ꎬ鉴于省工高效的原则ꎬ推荐仅盆口覆白膜作为盆栽牡丹轻简高效栽培的策略之一ꎮ而覆膜加快盆栽牡丹苗体生长发育的微生态与分子生理机制ꎬ则需要进一步深入研究ꎮ４㊀结论
本研究中ꎬ盆栽牡丹移栽后进行覆膜管理可以节水增温ꎬ创造更适宜苗体生长发育的微生态环境ꎬ从而提高盆栽牡丹叶片的光合性能ꎬ促进生理代谢和植株生长ꎬ加快发育进程ꎬ进而提高盆栽牡丹的苗体质量ꎬ拉长移栽时期ꎬ有助于盆栽牡丹工程苗的大面积推广应用ꎮ建议生产上选择仅盆口覆盖白色薄膜的栽培管理方式ꎬ这样既减少工作量又符合轻简高效和节能节本的原则ꎮ
参㊀考㊀文㊀献:
[１]㊀ＺｈａｏＸꎬＧｕＸＢꎬＹａｎｇＺＣꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｏｉｌｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｍｕｌｃｈｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｒｅａａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｗａｔｅｒａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｉｎｓｅｍｉ￣ｈｕｍｉｄ
４５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀
ａｎｄｄｒｏｕｇｈｔ￣ｐｒｏｎｅａｒｅａｓ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０２２ꎬ２６３:１０７４８４.
[２]㊀ＺｈａｎｇＷＱꎬＤｏｎｇＡＨꎬＬｉｕＦＬꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆｆｉｌｍｍｕｌｃｈｉｎｇｏｎｃｒｏｐｙｉｅｌｄａｎｄｗａｔｅｒｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｄｒｉｐｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｓｙｓ￣ｔｅｍｓ:ａＭｅｔａ￣ａｎａｌｙｓｉｓ[Ｊ].Ｓｏｉｌ＆ＴｉｌｌａｇｅＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０２２ꎬ２２１:１０５３９２.
[３]㊀ＢｕＬＤꎬＬｉｕＪＬꎬＺｈｕＬꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｕｌｃｈｉｎｇｏｎｍａｉｚｅｇｒｏｗｔｈꎬｙｉｅｌｄａｎｄｗａｔｅｒｕｓｅｉｎａｓｅｍｉ￣ａｒｉｄｒｅｇｉｏｎ[Ｊ].Ａｇｒｉｃｕｌ￣ｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０１３ꎬ１２３:７１－７８.
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