中华天天矿栽培介质配制及应用研究

中华天天矿栽培介质配制及应用研究

随着城市园艺的发展，垂直绿化的形式可以显示出满足城市美化和功能需求的多样化发展趋势，相应的附件技术也可以相应地改进。目前国内外可移动式垂直绿化形式主要以植物栽培模块为主,在模块中添加人工介质进行植物栽培。栽培介质多以在屋顶绿化的介质基础上进行研究,并且基于其绿化形式的特殊性,与其模块配套的成型栽培介质也已成为研究的热点。提供适合的栽培介质是可移动式垂直绿化成功的关键,因此通过研究适合此类垂直绿化的专用栽培介质,保证植物正常生长的状态下,为上海垂直绿化景观提供科学的支持。另外本研究在栽培介质中添加一定长度的椰丝,使其发挥植物纤维拉力,在植物生长早期就实现根系与介质的紧密结合,在植物脱盆时根系和介质形成一整体,即介质的“一体化”。本项技术的研究旨在垂直绿化运输或替换植物时,不仅有利于节约安装时间,而且可避免替换植物时因介质脱落而导致污染环境。1材料和方法1.1tschium、中华景天工程三种景天科植物:白佛甲(Sedumlineare‘Variegatum’)、勘察加景天(Sedumkamtschaticum)、中华景天(SedumpolytrichoidesHemsl)。三种植物材料均为穴盘苗。白佛甲与勘察加景天地上部生长势基本一致,中华景天地上部生长略慢于前两者。其中中华景天须根系繁密发达,单条根直径较细,勘察加景天一、二年生须根肉质化,根直径较粗;白佛甲须根系发达,根直径介于中华景天与勘察加景天之间。1.2对照和试验布置本试验栽培介质原材料为椰丝、堆制腐叶土、园土和园艺用珍珠岩。栽培介质成分配比采用四因素、三水平正交试验方法(表1),共9种配方。配方中添加成分为木屑,椰丝与木屑含量一致,体积含量均为10%。采用园土、草炭和珍珠岩混合介质作为对照。每个配方重复8盆,随机排列。盆栽试验布置于上海植物园试验田内,上盆时间为2008年3月27日。分别对9个配方栽培介质及对照和配方原材料的理化性质进行分析。pH值、EC值采用饱和浸提法;容重和孔隙度等物理指标采用环刀法;有机质用K2Cr2O7氧化法;全氮用凯式蒸馏法;速效磷用钼蓝比色法;速效钾用乙酸铵浸提-火焰光度法。样品的每个测试项目重复2次。植物生长指标测定采用常规方法测定,指标包括株高、冠幅、分枝数、根长、生长量和介质根系初步成型时间,以便于研究根系-介质一体化成型情况。采用SAS分析软件进行数据分析和正交设计多指标综合评分法对栽培介质进行综合评分,从而筛选出最佳介质配方。2结果与分析2.1配方对白佛甲生长和叶绿素生长的影响在第25d时,对9种配方栽培介质上的白佛甲的形态指标和生物量影响的方差分析表明,每项指标各处理间差异显著或差异极显著水平。进一步进行Duncan新复极差法进行多重比较(表2)。不同介质配方对白佛甲株高生长影响差异达显著水平。配方6与其它配方相比株高生长量最大,配方1其生长量最小,两者相差约39.40%,但配方6与其它配方差异不显著(图1)。配方4的冠幅生长量与配方9差异显著,虽然其冠幅生长量高于其它配方但差异不显著。配方6根长生长量高于配方3,但二者差异不显著,然而与其它配方根长相比差异显著,可见配方6与配方3最有利于根长的生长。对于植株茎叶鲜重的增加,配方3表现最佳,明显区别于配方2、5、6、7、9;同样配方3最有利于植株根鲜重的增加,与其它配方差异显著,说明配方3与其它配方相比更促进白佛甲生物量的增长。对白佛甲综合评分内容包括株高生长量、冠幅生长量、根长、茎叶鲜重、茎叶干重、根鲜重、根干重和各配方初步成型时间。由综合评分结果(图2)可知,3号介质表现最好,与大田观察结果相同。从栽培之日起,隔日对其进行离盆观察,以记录介质成型时间。初步成型时间以植物可以顺利离盆,并且没有块状介质遗留于盆内为准。不同介质成型时间与对照对比时间见图1。通过相对值比较可知,配方2与配方3成型时间最快,均早于对照55d。结合栽培介质理化性质和配方对白佛甲根长与根鲜重的影响结果分析,配方2和配方3的原料配比有利于白佛甲根系的生长,同时结合椰丝的植物纤维拉力促使其成型时间提早。为了探索栽培介质中4种主要材料(表1)的最佳组合并确定其对可移动式垂直绿化植物生长影响的显著性,针对其绿化要求,以白佛甲株高、冠幅、根长、茎叶重及根重为考察指标。从表3各配方的直观分析可知,腐叶土对根长的影响最为明显。园土较腐叶土和珍珠岩有利于根鲜重的增加,而对株高、冠幅、茎叶鲜重的影响不大。株高、冠幅、茎叶鲜重则受珍珠岩含量影响较大,可能与景天类植物需要疏松透气的栽培介质环境有关。通过对综合评分的直观分析,筛选出有利于白佛甲生长的最佳配方配比为椰丝长度2cm、椰丝10%、木屑10%、腐叶土58%、园土0、珍珠岩22%,为3号配方栽培介质。2.2不同配方对根鲜重和根重的影响在第30d时,对各配方栽培介质上的勘察加的形态指标和生物量影响的多重比较分析表明(表4),株高生长量在各配方中的表现没有明显差异,可能是在此期间其差异性并没有表现,还需后续观察。9种配方对冠幅生长量的影响存在显著性差异,其中配方3与其它配方差异显著,冠幅最大,表现最好,与大田观察结果相符;其次为配方6、配方9和配方1。根长指标在9种配方中存在极显著性差异,配方9和配方8与其它配方有显著性差异,表现最好。配方1明显有助于茎叶鲜重的增加,与其它配方存在显著差异。配方3和配方9对根鲜重的增加与其它配方相比,差异显著,但两者之间差异不显著。通过对勘察加各指标株高、冠幅、茎叶重、根重和栽培介质成型时间的综合评分(图4)得到配方9最适宜勘察加生长,同时符合介质在短时间内成型的要求,其次为配方1和配方3,这与大田观察情况基本相符。由图3可知,勘察加配方3、配方5和配方9相对成型时间最早,相对于对照分别提早到51d,其次为配方4。结合表4根长和根鲜重多重比较结果,配方9和配方3均利于根鲜重增加,且配方9还利于根长生长,说明配置适宜根系快速生长的栽培介质有利于提高介质快速成型的时间。此外配方9添加6cm长椰丝,从综合评分结果(图4)分析显示,增加椰丝长度结合适宜勘察加根系生长的介质更有利于缩短期栽培介质成型时间。由表5可知,腐叶土对冠幅、根重的增加作用影响显著,对株高、根长和茎叶重的作用不明显。园土则有利于根长的增加,对其它指标的作用不显著。茎叶重受珍珠岩影响较大,其它指标受珍珠岩影响不明显。由综合评分的级差分析可知,腐叶土对勘察加影响最大。理论求得适宜勘察加的栽培介质配比椰丝长度6cm、椰丝10%、木屑10、腐叶土64%、园土16%、珍珠岩0。综合考虑可移动式垂直绿化介质成型要求,推荐配方9和配方3。计算得出的理论配方值尚待试验验证。2.3中华天麻生长和早期成型的栽培介质配方组成中华景天在不同栽培介质生长第35d时各指标方差分析结果显示,各配方处理间差异显著。考察指标新复级差法多重比较结果见表6。配方3和配方5根长生长最大,与配方1、4、7、9存在显著差异,但二者之间差异性不显著,且与配方2、6、8差异亦不明著。配方3对茎叶鲜重的差异性表现明显区别于配方1、2,9,表现最好,与大田观察相符,但与配方4、5、6、7、8差异性不显著。对根鲜重的增加,配方3和配方5表现较好,其中配方3表现最好,与其它配方存在显著差异。由茎叶鲜重和根鲜重结果分析,配方3均有利于这两项指标的增加。综合评分内容包括根长、茎叶重、根重和相对成型时间。综合评分结果见图6,配方3最利于中华景天生长与介质成型,这个结果与大田观察情况基本一致。由图5相对成型时间分析可以看出,配方3和配方6成型时间最早,比对照提早成型约46d。其次为配方1和配方4,晚于配方36d。为探求适宜中华景天生长和早期成型的栽培介质,对各配方的直观级差进行分析(表7)。结果显示腐叶土对根长生长作用明显,而对茎叶重和根重影响不大。茎叶重受珍珠岩影响较大,受其它因素影响较小。园土则主要影响根重的增加,对其它指标意义不显著。综合评分级差分析结果显示适宜中华景天进行可移动式垂直绿化的栽培介质配比为椰丝长度4cm、椰丝10%、木屑10%、腐叶土58%、园土0、珍珠岩22%。9种配方中没有此项配比组合,但除椰丝长度外,其成分含量与配方3相同,通过综合评分同样是配方3效果最好,与大田观察结果相符。综合评分直观级差分析结果显示椰丝长度4cm最佳,是因为椰丝长度的加长发挥其植物纤拉力更有利于介质的成型。3椰丝长度对根系生长及介质配比的影响三种植物在所有配方介质中成型时间均早于对照。由三种植物的理论配方值可知,虽然景天类植物耐贫瘠,但适当增加介质养料成分可以促进其整体生长,与对照相比更有利于提早介质成型的时间。同时,从白佛甲、勘察加景天和中华景天实现根系-介质一体化所需椰丝长度的变化初步推断,椰丝长度的选择与根系形态及生长状态有关。白佛甲须根性最强且生长最旺盛;勘察加一年生根系为肉质须根,其须根的繁密程度明显劣于白佛甲,中华景天根系繁密程度虽然与白佛甲相似,但根系力度小于白佛甲。椰丝长度与根系-介质的相关性仍需进一步试验证明。本试验用椰丝作为实现“一体化”的试验介质配方原料,其他植物纤维,如棕榈丝,是否也可以发挥相似的拉力作用,还有待于日后进一步研究。本试验在计算植物某项生长指标最佳介质配比时,是采用此项指标最大值计算出的理论配比。如白佛甲株高生长量和勘察加冠幅生长量,均采用适宜此两项生长指标最快的介质配方。但在可移动式垂直绿化中,植物地上部的快速生长虽然能够快速的带来前期景观效果,但同时也给植物日后的养护带来不便。所以仍需进一步研究既能满足植物地上部适宜的生长速度,又能保证植物地下部快速成型的可移动式垂直绿化栽培介质,以达到较长久的预计景观效果。4栽培介质配比所设计的9种栽培介质均早于对照成型。筛选出适宜白佛甲生长的最佳配方配比为椰丝长度2cm、椰丝10%、木屑10%、腐叶土58%、园土0、珍珠岩22%。适宜勘察加的栽培介质配比为椰丝长度6