阮沐寧，葉少萍，溫鵬花，陳彥霖，張麗華

(1.廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院，廣東 廣州 510405; 2.廣東省城市園林工程技術(shù)研發(fā)中心，廣東 廣州 510405)

橋梁綠化是利用園林植物將人行橋梁、立交橋、高架橋橋面兩側(cè)加以綠化的一種造景方式，是增加城市綠化面積、提升城市景觀的重要手段。實踐表明，建設(shè)高品質(zhì)的橋梁綠化需要克服種植空間有限、環(huán)境因素干擾大、養(yǎng)護(hù)管理要求高等問題[1]，因此，國內(nèi)學(xué)者圍繞橋梁綠化建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)開展了大量的研究，目前已在橋梁綠化植物品種選育與栽培、花期調(diào)控、水肥管理、種植土改良等方面取得良好進(jìn)展[2-6]。

近年來，廣州市積極推廣應(yīng)用橋梁綠化，橋梁綠化建設(shè)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平得到顯著提高，截至“十三五”末完成建設(shè)426座橋梁綠化，綠化長度超過350 km，養(yǎng)護(hù)水平達(dá)到四季有花、四季常綠。然而，隨著種植年限的增加，橋梁綠化容易出現(xiàn)植物養(yǎng)分吸收不均衡、開花質(zhì)量下降、種植土質(zhì)量下降等問題，在一定程度上影響了橋梁綠化的景觀效果[1，4]。此外，廣州市要求園林綠化事業(yè)必須全面堅持科學(xué)綠化，對橋梁綠化精細(xì)化養(yǎng)護(hù)也提出了更高的要求。

光葉子花，即三角梅(Bougainvilleaglabra)是華南地區(qū)重要的觀賞植物，具有觀賞價值高、抗逆性強(qiáng)、耐修剪等特點，目前已成為廣州市橋梁綠化主要推廣應(yīng)用的植物品種[2]。為進(jìn)一步了解橋梁綠化建設(shè)質(zhì)量與養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀，本研究以廣州市橋梁綠化植物小葉紫花三角梅(Bougainvillea‘Royal Purple’ )為研究對象，調(diào)查分析種植12、14、16、18年的小葉紫花三角梅生長指標(biāo)和種植土養(yǎng)分指標(biāo)差異，為科學(xué)提升橋梁綠化精細(xì)化養(yǎng)護(hù)水平提供理論支撐。

1 試驗區(qū)概況

廣東省廣州市(112°57′—114°03′E，22°26′—23°56′N)地處中國南部、廣東省中南部、珠江三角洲中北緣，是西江、北江、東江三江匯合處，屬海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫20～22 ℃，平均相對濕度77%，市區(qū)年降雨量約為1720 mm；屬于丘陵地帶，地勢東北高、西南低，背山面海；全年水熱同期、雨量充沛，利于植物生長，為四季常綠、花團(tuán)錦簇的“花城”。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

調(diào)查植物為不同橋梁種植12、14、16、18年的小葉紫花三角梅，橋梁綠化基本情況見表1。種植容器為塑料種植盆，其規(guī)格為97.5 cm×37.0 cm×46.0 cm(長度×寬度×高度)，內(nèi)部由下往上依次鋪設(shè)陶粒(厚度約5.0 cm)、隔網(wǎng)、種植土(厚度約20.0 cm)，每個盆內(nèi)栽種有2株小葉紫花三角梅。

2.2 試驗布置與方法

采用原位觀察方法，于每座橋梁隨機(jī)選取4盆小葉紫花三角梅統(tǒng)計其生長指標(biāo)，其中葉片SPAD值采用SPAD—502葉綠素計測定，以花朵面積占植株整體表面積的比例表示花朵密度[7]，葉片全N、全P、全K含量測定分別采用凱氏定氮法、鉬銻抗比色法、火焰分光光度計法[8]；采集根際種植土測定養(yǎng)分指標(biāo)，其中堿解N測定采用堿解擴(kuò)散法，有效P測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效K測定采用乙酸銨浸提-火焰光度計法[8]。分別于2021年6月15日、7月18日、9月13日、10月25日、11月12日、12月12日測定葉片SPAD值、花朵密度，12月12日測定葉片全N、全P、全K含量以及種植土堿解N、有效P、速效K含量。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用IBM SPSS Statistics 21.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，對不同種植年限、不同觀測時間的小葉紫花三角梅生長指標(biāo)、種植土養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析，對小葉紫花三角梅生長指標(biāo)和種植土養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行雙變量相關(guān)性分析；圖形繪制采用Excel 2010軟件完成。

表1 廣州市部分橋梁綠化基本情況Tab.1 BasicinformationofbridgelandscapeinpartofGuangzhou區(qū)域橋梁名稱種植年份種植年限/年綠化長度/m東風(fēng)路正南路人行天橋200418278.4越秀區(qū)廣園路金貴村人行天橋200616667.5寺右新馬路軍區(qū)禮堂人行天橋200814306.0中山一路省人大人行天橋201012488.0廣州大道-天河北交叉口人行天橋200418510.3天河區(qū)瘦狗南路跨鐵路人行天橋200616288.3廣園快速路農(nóng)干院人行天橋2008141041.4廣園快速路五山人行天橋201012300.0廣州大道北南方醫(yī)院路段人行天橋200418224.0白云區(qū)廣園路廣園客運(yùn)站人行天橋200616932.0白云大道元下田牌坊人行天橋200814260.0白云大道白云堡立交橋201012704.0

3 結(jié)果與分析

3.1 不同種植年限小葉紫花三角梅葉片SPAD值

葉片SPAD值表示葉綠素的相對含量，可以用于間接反映植物葉片葉綠素含量[9]。由表2可知，不同種植年限之間小葉紫花三角梅葉片SPAD值存在顯著差異(P<0.05)，且不同觀測時間下種植16年的葉片SPAD值最高。6月15日時，種植16年的葉片SPAD值(50.13)顯著高于其他種植年限(P<0.05)，種植18年的葉片SPAD值(44.35)顯著高于種植14年(P<0.05)；7月18日時，種植12年的葉片SPAD值均顯著低于其他種植年限(P<0.05)；9月13日時，種植16年的葉片SPAD值為51.71，顯著高于種植12年(P<0.05)；10月25日時，種植16年的葉片SPAD值較種植12、14年的分別顯著高出24.00%、13.82%(P<0.05)，種植18年的葉片SPAD值較種植12年顯著高出16.50%(P<0.05)；11月12日時，種植16年的葉片SPAD值為52.73，顯著高于種植14、18年的葉片(P<0.05)；12月12日時，種植16年的葉片SPAD值顯著高于種植12、18年(P<0.05)。

此外，不同種植年限葉片SPAD值在12月12日時最高、6月15日時最低，不同觀測時間之間存在顯著差異(P<0.05)。種植12年處理中，12月12日時葉片SPAD值顯著高于其他觀測時間(P<0.05)，11月12日顯著高于6月15日(P<0.05)；種植14年處理中，12月12日時葉片SPAD值顯著高于其他觀測時間(P<0.05)，6月15日則顯著低于其他觀測時間(P<0.05)；種植16年處理中，12月12日時葉片SPAD值顯著高于其他觀測時間(P<0.05)，10月25日顯著高于6月15日(P<0.05)；種植18年處理中，12月12日時葉片SPAD值顯著高于6月15日、11月12日(P<0.05)，6月15日則顯著低于7月18日、10月25日、12月12日(P<0.05)。

表2 不同種植年限小葉紫花三角梅葉片SPAD值Tab.2 LeafSPADvalueofBougainvillea‘RoyalPurple indifferentplantingyears種植年限/年葉片SPAD值6月15日7月18日9月13日10月25日11月12日12月12日1243.41±0.82BCc44.39±1.51Bbc43.73±1.43Bbc43.71±1.65Cbc47.80±1.54ABb53.00±1.61Ba1440.28±1.05Cc49.31±1.31Ab47.38±1.91ABb47.62±2.08BCb45.98±1.75Bb54.32±1.62ABa1650.13±1.54Ac52.39±0.82Abc51.71±1.48Abc54.20±1.25Ab52.73±1.67Abc58.76±1.46Aa1844.35±1.89Bc52.00±1.35Aab49.16±2.71ABabc50.92±2.25ABab47.28±2.13Bbc54.00±1.87Ba 注:同列各行間不同大寫字母表示同一個觀測時間不同種植年限處理之間差異顯著(P<0.05),同列各行間不同小寫字母表示同一個種植年限不同觀測時間之間差異顯著(P<0.05)。下同。

3.2 不同種植年限小葉紫花三角梅花朵密度

花朵密度是反映三角梅開花質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一[4]。調(diào)查結(jié)果顯示，除了12月12日以外，其余觀測時間不同種植年限處理之間小葉紫花三角梅花朵密度存在顯著差異(P<0.05，見表3)。6月15日時，花朵密度由高至低排序為12年(68%)>14年(63%)>18年(44%)>16年(15%)，種植12、14年的花朵密度均顯著高于種植16、18年(P<0.05)，種植16年與18年之間差異顯著(P<0.05)；7月18日時，花朵密度僅為1%～17%，其中種植14年的花朵密度顯著高于種植12、16年(P<0.05)；9月13日時，花朵密度在26%～48%之間，種植18年的花朵密度較種植14年的顯著高出22%(P<0.05)；10月25日時，種植16年的花朵密度最高(75%)，種植12年的次之(72%)，種植14、18年的分別為53%、48%，其中種植16年與18年之間差異顯著(P<0.05)；11月12日時，花朵密度由高至低排序為12年(56%)>16年(48%)>14年(29%)=18年(29%)，其中種植12年的花朵密度顯著高于種植14、18年(P<0.05)；12月12日時，花朵密度在18%～43%之間，由高至低排序為12年>18年>16年>14年。

隨著觀測時間的延長，小葉紫花三角梅花朵密度呈現(xiàn)先下降后升高再下降的趨勢，其中6月15日至7月18日期間花朵密度明顯下降，7月18日至10月25日期間則明顯上升，10月25日至12月12日期間花朵密度則緩慢下降，不同觀測時間之間花朵密度存在顯著差異(P<0.05)。種植12年處理中，6月15日、10月25日時花朵密度均顯著高于7月18日、9月13日、12月12日(P<0.05)，11月12日顯著高于7月18日、9月13日(P<0.05)，7月18日則顯著低于9月13日、12月12日(P<0.05)；種植14年處理中，6月15日、10月25日時花朵密度均顯著高于其他觀測時間(P<0.05)；種植16年處理中，10月25日時花朵密度分別較其他觀測時間顯著高出27%～69%(P<0.05)，11月12日則分別較6月15日、7月18日、12月12日顯著高出33%、42%、18%(P<0.05)；種植18年處理中，6月15日、9月13日、10月25日、12月12日時花朵密度分別較7月18日顯著高出35%、39%、39%、29%(P<0.05)。

表3 不同種植年限小葉紫花三角梅花朵密度Tab.3 FlowerdensityofBougainvillea‘RoyalPurple indifferentplantingyears%種植年限/年花朵密度6月15日7月18日9月13日10月25日11月12日12月12日1268±4Aa1±0Bd33±8ABc72±7ABa56±10Aab43±10Abc1463±3Aa17±6Ab26±6Bb53±10ABa29±6Bb18±6Ab1615±2Cde6±1Be39±6ABbc75±5Aa48±7ABb30±11Acd1844±7Ba9±4ABb48±8Aa48±10Ba29±10Bab38±9Aa

3.3 不同種植年限小葉紫花三角梅葉片養(yǎng)分含量

從2021年12月12日葉片養(yǎng)分含量來看，小葉紫花三角梅葉片全N含量最高，全K含量次之，全P含量最低(見表4)。隨著種植年限的增加，葉片全N、全K含量呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢，全P含量反而逐年降低。種植16年的葉片全N含量最高(46.86 g·kg-1)，較種植12年的顯著高出17.24%(P<0.05)；種植12年的葉片全P含量為7.70 g·kg-1，較種植14、16、18年分別高出24.39%、27.06%、55.24%；葉片全K含量由高至低排序為16年>18年>14年>12年，然而不同種植年限之間差異不顯著(P>0.05)。

表4 不同種植年限小葉紫花三角梅葉片全N、全P和全K含量Tab.4 LeaftotalN,PandKcontentsofBougainvillea‘RoyalPurple indifferentplantingyearsg·kg-1種植年限/年全N全P全K1239.97±1.23b7.70±0.59a11.61±1.34a1442.83±2.79ab6.19±0.97ab13.31±1.12a1646.86±2.73a6.06±0.58ab13.82±1.01a1842.39±1.19ab4.96±0.77b13.57±1.03a 注:表中數(shù)據(jù)觀測時間為2021年12月12日,同列各行不同小寫字母表示不同種植年限處理之間差異顯著(P<0.05)。下同。

3.4 不同種植年限小葉紫花三角梅種植土養(yǎng)分含量

2021年12月12日調(diào)查結(jié)果顯示(見表5)，小葉紫花三角梅種植土堿解N含量在529.46～892.55 mg·kg-1之間，不同種植年限由高至低排序為16年(892.55 mg·kg-1)>12年(779.60 mg·kg-1)>18年(718.20 mg·kg-1)>14年(529.46 mg·kg-1)；有效P含量在143.22～234.37 mg·kg-1之間，其中種植16年(234.37 mg·kg-1)的有效P含量分別較種植12年(146.05 mg·kg-1)、14年(143.22 mg·kg-1)的顯著高出60.47%、63.64%(P<0.05)，種植18年的有效P含量(225.05 mg·kg-1)分別較種植12年、14年的顯著高出54.09%、57.14%(P<0.05)；速效K含量在426.32～765.22 mg·kg-1之間，不同種植年限由高至低排序為16年(765.22 mg·kg-1)>14年(707.64 mg·kg-1)>18年(582.22 mg·kg-1)>12年(426.32 mg·kg-1)。此外，種植12年、14年和種植16年、18年之間種植土有效P含量差異顯著(P<0.05)，然而，不同種植年限之間堿解N、速效K含量則均無顯著差異(P>0.05)。

表5 不同種植年限小葉紫花三角梅種植土堿解N、有效P和速效K含量Tab.5 SoilalkalihydrolyzedN,availablePandKcontentsofBougainvillea‘RoyalPurple indifferentplantingyearsmg·kg-1種植年限/年堿解N有效P速效K12779.60±178.26a146.05±18.07b426.32±61.46a14529.46±55.17a143.22±24.84b707.64±208.77a16892.55±224.99a234.37±29.90a765.22±188.02a18718.20±68.16a225.05±19.01a582.22±124.76a

3.5 小葉紫花三角梅生長指標(biāo)與種植土養(yǎng)分指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表6可知，小葉紫花三角梅葉片全P含量與葉片SPAD值呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；葉片全K含量與花朵密度呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與葉片全N、全P含量則呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；種植土堿解N與有效P含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與速效K含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；種植土速效K含量與葉片全N、全K含量均呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與種植土有效P含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；其余指標(biāo)之間均不存在顯著相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。

表6 小葉紫花三角梅生長指標(biāo)與種植土養(yǎng)分指標(biāo)相關(guān)性分析Tab.6 CorrelationanalysisbetweengrowthindexandsoilnutrientindexofBougainvillea‘RoyalPurple’指標(biāo)葉片SPAD葉片全N葉片全P葉片全K種植土堿解N種植土有效P種植土速效K花朵密度0.172-0.1920.041-0.419??-0.221-0.007-0.007葉片SPAD1.000-0.044-0.437??-0.229-0.0510.229-0.103葉片全N1.0000.2290.518??0.2330.1890.300?葉片全P1.0000.371??-0.042-0.1040.165葉片全K1.0000.0060.2900.341?種植土堿解N1.0000.482??0.311?種植土有效P1.0000.440??種植土速效K1.000 注:表中數(shù)據(jù)觀測時間為2021年12月12日,?表示相關(guān)性顯著(P<0.05),??表示相關(guān)性極顯著(P<0.01)。

4 結(jié)論與討論

(1)不同種植年限之間小葉紫花三角梅葉片SPAD值和花朵密度差異顯著(P<0.05)，且隨著觀測時間的延長呈現(xiàn)出一定的動態(tài)變化。隨著種植年限的增加，小葉紫花三角梅葉片SPAD值顯著增加(P<0.05)，至種植16年時達(dá)到最大值；花朵密度則逐漸下降，其中6月15日、11月12日、12月22日時種植12年的花朵密度高于其他年限，說明種植年限增加開花質(zhì)量反而有所下降。此外，葉片SPAD值在6月15日時最低、12月12日時最高，而花朵密度則呈現(xiàn)先下降后升高再下降的趨勢，7月18日時最低、10月25日時最高。研究表明，光合作用是植物形成干物質(zhì)的主要途徑，葉綠素含量能夠反映植物光合作用能力強(qiáng)弱[10]，種植年限增加時葉綠素含量表現(xiàn)出逐漸增加[11]或減弱的趨勢[12]。此外，植物開花過程中葉綠素含量也會產(chǎn)生變化，例如矮牽牛(Petuniahybrida)花芽形成期和子房、花藥成熟期葉綠素含量減低，雌雄蕊形成期和開花期則有所升高，營養(yǎng)物質(zhì)供給變化是影響葉綠素含量變化的重要因素[13]。鐘連香等[14]認(rèn)為從盛花期到衰敗期，植物葉綠素含量明顯減少，這種情況可能與植株新陳代謝有關(guān)。本研究中種植16年的小葉紫花三角梅葉片仍保持較強(qiáng)的光合作用能力，有利于促進(jìn)成花過程中營養(yǎng)物質(zhì)的積累[10]。

(2)隨著種植年限增加，小葉紫花三角梅葉片全N、全K含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中種植16年時全N含量顯著高于種植12年(P<0.05)；全P含量則逐漸下降，種植12年較其他種植年限高出24.39%～55.24%。這可能是由于種植年限增加時小葉紫花三角梅根系更新生長緩慢，加之種植土養(yǎng)分消耗大，引起植株養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)運(yùn)效率下降，進(jìn)而導(dǎo)致養(yǎng)分積累量下降[4]。此外，葉片全P含量與SPAD值、全K含量與花朵密度之間均呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，而全P與全K含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，表明植物體內(nèi)磷素、鉀素積累具有協(xié)同性，其積累量增加時反而在一定程度上抑制了葉片光合、開花等生理過程。研究表明，營養(yǎng)是花芽分化及花器官形成與生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，植物營養(yǎng)吸收增加有利于改善其開花品質(zhì)[15]。小葉紫花三角梅在生殖生長時大量的營養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官運(yùn)輸，從而可能引起枝條、葉片養(yǎng)分積累量下降[16]?；诖耍ㄗh日常養(yǎng)護(hù)時根據(jù)小葉紫花三角梅不同生長時期對養(yǎng)分需求的變化，采取合理的養(yǎng)分調(diào)控措施，以改善其養(yǎng)分積累效率。

(3)從種植土養(yǎng)分含量變化來看，種植16年的小葉紫花三角梅種植土堿解N、有效P、速效K含量均高于其他種植年限，其中有效P含量分別較種植12年、14年時顯著高出60.47%、63.64%(P<0.05)，表明種植16年的種植土仍維持著較高的磷素水平。磷素是植物生長發(fā)育的必需營養(yǎng)元素之一，對于植物光合作用、呼吸作用等各種代謝過程有著重要的意義[17]。研究發(fā)現(xiàn)，由于磷在土壤中的擴(kuò)散效率低，需要持續(xù)的磷肥投入以維持植物生長，而長期施用磷肥會造成土壤磷的大量積累，例如16～20年蘋果園土壤全P、無機(jī)P和有效P含量顯著高于0～5年[17]，王奇等[18]也指出設(shè)施菜田土壤有效磷P含量隨種植年限增加呈現(xiàn)增加的趨勢。然而，王吉秀等[19]研究發(fā)現(xiàn)，桉樹(Eucalyptus)人工林土壤有效P含量隨種植年限增加呈顯著下降的趨勢，種植15年的有效P含量比未種植桉樹的林地顯著下降了3.11倍。在橋梁綠化中，小葉紫花三角梅生長旺盛、開花時間長，其生長代謝活動需要消耗大量的養(yǎng)分，日常養(yǎng)護(hù)時持續(xù)施肥也可能引起了種植土養(yǎng)分增加，同時由于大量根系集中生長在有限的空間內(nèi)形成更多的根際區(qū)域，使得根系活動可能促進(jìn)種植土養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，使得有效P含量明顯增加。此外，種植土速效K含量與葉片全N、全K含量均呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，表明種植土鉀素含量增加有利于小葉三角梅葉片氮素、鉀素的積累。

綜上所述，不同種植年限小葉紫花三角梅的生長存在差異，種植12年的開花質(zhì)量較優(yōu)、種植16年的葉片光合能力較優(yōu)，同時養(yǎng)分在土壤與植株之間的積累差異也可能影響葉片光合、開花等生理過程，這些差異可能與環(huán)境因子或養(yǎng)護(hù)措施有關(guān)，后續(xù)仍需要進(jìn)一步評價引起小葉紫花三角梅生長差異的原因，為小葉紫花三角梅精細(xì)化養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)支撐。