陳青, 周珺, 王新龍, 陳健, 王軍

不同培育方式對(duì)橡膠樹實(shí)生苗生理指標(biāo)、養(yǎng)分及長(zhǎng)勢(shì)的影響

陳青, 周珺, 王新龍, 陳健, 王軍*

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所，?？?571101)

橡膠樹()種子催芽生長(zhǎng)一般使用沙床培育，沙子是不可再生資源，為了選擇一種適合橡膠樹種子培育方式來替代對(duì)沙子的依賴，該研究通過水培、懸空培育和傳統(tǒng)的沙培比較橡膠樹實(shí)生苗第1蓬葉穩(wěn)定時(shí)，苗木的生長(zhǎng)勢(shì)、生理指標(biāo)及養(yǎng)分含量。結(jié)果表明，水培實(shí)生苗地上部株高、莖粗、葉面積的長(zhǎng)勢(shì)最佳，壯苗指數(shù)和生物量的含量最高，但其根太長(zhǎng)，根相對(duì)較細(xì)。水培的葉、莖、根的可溶性糖、丙二醛、游離脯氨酸、超氧化物歧化酶的含量均較低；水培和懸空培育的葉片和莖的葉綠素、類胡蘿卜素及根系活力的含量沒有顯著性差異，均高于沙培。水培的葉、莖、根中的氮和磷含量最低，沙培的最高；而水培實(shí)生苗根和莖中鉀的含量較高，葉片中含量與懸空培育、沙培均沒有顯著性差異；懸空培育在葉、莖、根中鉀的含量最低。水培促進(jìn)了苗木的生長(zhǎng)，降低干旱脅迫，提高養(yǎng)分利用率，但后續(xù)還需調(diào)控根系，建設(shè)良好根團(tuán)。懸空培育的苗木長(zhǎng)勢(shì)較弱，還需進(jìn)一步完善方法。

橡膠樹；實(shí)生苗；水培；長(zhǎng)勢(shì)；生理指標(biāo)；養(yǎng)分

橡膠樹()是大戟科(Euphorbia- ceae)多年生的木本植物，廣泛栽培于世界熱帶地區(qū)，是商業(yè)化栽培面積最大的產(chǎn)膠作物，生產(chǎn)上主要的種植材料為芽接樹，其經(jīng)濟(jì)壽命約30年[1]。橡膠樹是我國國防工業(yè)的重要戰(zhàn)略物資，也是我省重要的經(jīng)濟(jì)作物[2]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部以云南、海南和廣東為重點(diǎn)劃定天然橡膠生產(chǎn)保護(hù)區(qū)面積為1.2×106hm2[3–4],目前，我國橡膠產(chǎn)量達(dá)到8.0×105t以上，已躋身于世界第四大產(chǎn)膠國[5]。

種子作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵材料，其生命體的活性、自身營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)、保護(hù)結(jié)構(gòu)的完整性，三者共同決定了種子的發(fā)芽、出苗和成苗能力[6]。橡膠樹種子既是培育實(shí)生苗或有性系材料，也是培育橡膠芽接苗的不可缺少的材料之一。許多研究者從橡膠樹種子水分脅迫、旱害響應(yīng)、種子脫水敏感性等對(duì)種子的萌發(fā)性及實(shí)生苗長(zhǎng)勢(shì)的影響進(jìn)行了多方面的研究。宮麗丹等[7]對(duì)4個(gè)品系橡膠樹實(shí)生苗葉片及根系對(duì)水分脅迫的反應(yīng)進(jìn)行研究，結(jié)果表明種子對(duì)水分脅迫的抵御與適應(yīng)能力為GT1>PR107> RRIM600>PB86；王紀(jì)坤等[8]對(duì)橡膠樹GT1袋裝實(shí)生苗旱害響應(yīng)機(jī)制的研究表明，實(shí)生苗在干旱初期(1～3 d)表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱調(diào)節(jié)能力，干旱3～5 d是補(bǔ)水關(guān)鍵期；閆興富等[9]通過對(duì)橡膠樹種子對(duì)脫水的敏感性研究表明種子活力隨著含水量的減少而下降。

沙子是不可再生資源，買沙難、成本高是困擾橡膠樹育苗的一個(gè)難題。且土地資源越來越稀缺, 面對(duì)人們對(duì)農(nóng)作物日益需求的增長(zhǎng)與土地資源緊缺之間的矛盾，亟需一種新型的育苗技術(shù)來滿足人們的需求。無土栽培最初起源于一些發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)已有100多個(gè)國家涉及到無土栽培技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[10]，我國于20世紀(jì)70年代開始研究水培技術(shù), 起步階段是由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)開展關(guān)于作物營(yíng)養(yǎng)液育苗的研究，推廣到花卉的水培[11]。水培是無土栽培中的一種，通過營(yíng)養(yǎng)液向植物根系輸入養(yǎng)分、氧氣以及水分的培育方法，在育苗期間可短期無需使用基質(zhì)[12]，且水培的根系具有“可視化”，有利于觀測(cè)根系動(dòng)態(tài)。水培技術(shù)廣泛應(yīng)用于培育蔬菜和花卉的整個(gè)生育期，目前蔬菜水培主要包括番茄()、黃瓜()、生菜()、小白菜()、辣椒()等[13–16]；觀賞植物進(jìn)行水培研究的有發(fā)財(cái)樹()、鵝掌柴()、桂花()、茉莉()、垂葉榕()、常春藤()等[17–19]。雖然橡膠樹苗木繁育技術(shù)在水培領(lǐng)域中尚無研究報(bào)道，但可以通過利用水培技術(shù)代替橡膠樹苗木沙培假植階段進(jìn)行研究探討。本研究通過水培浸水、懸空和傳統(tǒng)的沙培比較橡膠樹實(shí)生苗第1蓬葉穩(wěn)定時(shí)，苗木的生長(zhǎng)勢(shì)、生理指標(biāo)及養(yǎng)分含量。旨在選擇一種適合橡膠樹種子培育方式來替代對(duì)沙子的依賴，且縮短橡膠苗移栽緩苗期，提高苗木成活率、壯苗指數(shù)，減少育苗成本，進(jìn)一步提升橡膠苗木出圃質(zhì)量。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所栽培保護(hù)性基地A點(diǎn)苗圃內(nèi)。供試材料為橡膠樹‘熱研73397’種子。105孔育苗盤上口徑35 mm、底部10 mm、外形540 mm×280 mm、深度40 mm，把底部剪斷，以備根系往下生長(zhǎng)。

采用同一批種子進(jìn)行催芽，選取發(fā)芽良好的幼苗進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理：水培：以105孔的育苗盤固定種子，放置于裝滿水的盆上，進(jìn)行供氧；懸空培育：以105孔的育苗盤固定種子，每個(gè)孔中放入紙巾達(dá)到保濕作用；沙培：種子在沙床上進(jìn)行常規(guī)培育，作為本研究的對(duì)照。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100顆種子，待第1蓬葉穩(wěn)定時(shí), 每個(gè)重復(fù)選30株長(zhǎng)勢(shì)均勻的實(shí)生苗測(cè)定生長(zhǎng)勢(shì), 其中每10株混合為1個(gè)樣品，3個(gè)重復(fù)，用于測(cè)定生理指標(biāo)和養(yǎng)分。

1.2 方法

生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 選取物候期穩(wěn)定的實(shí)生苗,利用卷尺測(cè)量株高和根長(zhǎng)；數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗和根粗；葉面積儀測(cè)量葉片的大??；用萬分之一天平稱量根、莖、葉的干重；壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+根干重/地上部干重)×全株干重。

生理生化指標(biāo)測(cè)定 采用第1蓬葉穩(wěn)定期的新鮮根、莖、葉?？扇苄蕴呛坎捎幂焱壬? MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法；Pro含量采用酸性茚三酮染色法；SOD活性采用氮藍(lán)四唑法;葉綠素和類胡蘿卜素含量用分光光度法；根系活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[20]。

氮、磷、鉀含量測(cè)定 采用第1蓬葉穩(wěn)定期的根、莖、葉干樣，用H2SO4-H2O2消煮后進(jìn)行養(yǎng)分測(cè)定，氮用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定，磷用鉬銻抗比色法測(cè)定，鉀用火焰光度計(jì)法測(cè)定[21]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用WPS Office 2013和DPS6.50軟件進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析，利用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析和顯著性比較。采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。(i)=(X-min)/(max-min), 式中,表示某項(xiàng)指標(biāo)，X為某項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值，max為某處理某項(xiàng)指標(biāo)的最大值，min為某處理某項(xiàng)指標(biāo)的最小值。

2 結(jié)果和分析

2.1 實(shí)生苗的長(zhǎng)勢(shì)

表1可見，水培處理的株高、葉面積、根長(zhǎng)顯著高于懸空培育和沙培，懸空培育的株高顯著高于沙培，懸空培育和沙培的葉面積無顯著性差異，沙培的根長(zhǎng)顯著長(zhǎng)于懸空培育；水培和沙培的莖粗無顯著性差異，均極顯著大于懸空處理，水培和沙培的實(shí)生苗壯苗指數(shù)無顯著性差異，均顯著高于懸空培育的含量，水培、懸空培育和沙培的根粗無顯著性差異，水培和懸空培育的根冠比顯著小于沙培的。

從圖1可見，水培的根、莖、葉生物量均高于沙培和懸空培育的，其中水培的葉片和莖生物量均顯著大于沙培和懸空培育，水培和沙培的根生物量沒有顯著差異，均顯著大于懸空培育的。水培處理的生物量顯著大于沙培和懸空培育，懸空培育顯著小于沙培。

水培實(shí)生苗生長(zhǎng)到第1蓬葉穩(wěn)定時(shí)，其株高、莖粗、葉面積、根長(zhǎng)的長(zhǎng)勢(shì)最佳，壯苗指數(shù)和生物量最高，其次為沙培的實(shí)生苗，懸空培育的苗長(zhǎng)勢(shì)較差。

表1 實(shí)生苗第1蓬葉的長(zhǎng)勢(shì)

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(<0.05)。下同

Data followed different letters indicate significant differences at 0.05 level. The same below

圖1 實(shí)生苗的生物量

2.2 實(shí)生苗的生理指標(biāo)

橡膠樹實(shí)生苗第1蓬葉穩(wěn)定時(shí)的生理指標(biāo)見表2，水培實(shí)生苗根、莖、葉的可溶性糖、MDA、Pro含量最低，均顯著低于沙培。莖的SOD活性顯著低于沙培，葉和根的SOD活性與沙培無顯著差異; 在葉片中，懸空培育的可溶性糖和Pro含量與沙培沒有顯著差異，MDA含量顯著小于沙培，MDA含量和SOD活性顯著低于沙培；在莖中，懸空培育的可溶性糖和Pro含量顯著高于沙培，MDA含量顯著低于沙培，SOD活性與沙培無顯著差異；在根中，懸空培育可溶性糖與沙培無顯著差異，MDA、Pro含量和SOD活性均高于沙培。

從圖2可見，懸空培育的根系活力顯著性大于沙培，水培與沙培間無顯著差異。

表2 實(shí)生苗葉片、莖、根的生理指標(biāo)

圖2 實(shí)生苗的根系活力

從圖3可見，葉片中的光合色素明顯比莖中的含量高，水培和懸空培育的光合色素含量均比沙培的含量高，其中，在葉片中，水培的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素和類胡蘿卜素均顯著高于沙培和懸空培育，沙培的含量最低；在莖中，懸空培育的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素和類胡蘿卜素最高，與水培無顯著性差異，但顯著高于沙培。

水培實(shí)生苗的可溶性糖、MDA、Pro的含量和SOD活性均較低，水培和懸空培育的光合色素含量及根系活力均高于沙培。

圖3 橡膠樹實(shí)生苗葉片、莖的光合色素含量

2.3 不同處理實(shí)生苗的養(yǎng)分含量

對(duì)橡膠樹實(shí)生苗的根、莖、葉的養(yǎng)分進(jìn)行分析，結(jié)果如圖4，沙培的實(shí)生苗各部分氮含量最高，其次為懸空培育，水培的含量最低。葉片中沙培的氮含量顯著高于水培，與懸空培育沒有顯著性差異; 莖和根中，沙培的氮含量均顯著高于懸空培育和水培，懸空培育氮含量均顯著高于水培。葉片中沙培和懸空培育的磷含量無顯著性差異，均顯著高于水培；莖中沙培的磷含量顯著高于水培，與懸空培育無顯著性差異，懸空培育與水培沒有顯著性差異；根中水培、懸空培育、沙培的磷含量均無顯著性差異。葉片中水培、懸空培育、沙培的鉀含量無顯著性差異；莖中沙培和水培的鉀含量無顯著性差異，均顯著高于水培，說明種子在水培條件下，實(shí)生苗葉、莖、根氮和磷的含量最低，沙培的含量最高；而水培處理的實(shí)生苗根和莖中鉀的含量較高，葉片中含量與懸空培育和沙培均沒有顯著性差異，懸空培育在葉、莖、根中鉀的含量最低。

圖4 實(shí)生苗根、莖、葉的養(yǎng)分含量

2.4 橡膠樹實(shí)生苗的綜合評(píng)價(jià)

通過橡膠樹實(shí)生苗的長(zhǎng)勢(shì)、根系活力、光合色素、生理指標(biāo)及養(yǎng)分含量進(jìn)行隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)(表3)，綜合排序?yàn)樗?懸空培育>沙培。水培的平均值為0.74，懸空培育的平均值為0.54，沙培的平均值為0.17。

表3 實(shí)生苗的隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

3 結(jié)論和討論

橡膠樹種子經(jīng)過水培處理，恢復(fù)生長(zhǎng)較快，抽芽時(shí)間比傳統(tǒng)沙培早大約5～7 d，其地上部株高、莖粗、葉面積的長(zhǎng)勢(shì)最佳，壯苗指數(shù)和生物量的含量最高。植物根系生長(zhǎng)具有向水性，水培的根系長(zhǎng)度可達(dá)16.95 cm。懸空培育的根系只有2.89 cm，且需要每天進(jìn)行澆水保濕，較費(fèi)時(shí)費(fèi)工，若不及時(shí)澆水，會(huì)導(dǎo)致苗木嚴(yán)重缺水狀態(tài)，進(jìn)而影響苗木長(zhǎng)勢(shì)。有研究表明毛竹()實(shí)生苗水培條件下，磷濃度較低時(shí)，可促進(jìn)實(shí)生苗根系長(zhǎng)度及根系總表面積的增長(zhǎng)，本研究中水培的橡膠樹實(shí)生苗根系最長(zhǎng)[22]。因此水培處理促進(jìn)橡膠樹實(shí)生苗生長(zhǎng)，是可以替代沙培的一種新型培育方式。懸空培育的實(shí)生苗長(zhǎng)勢(shì)較差，后續(xù)需通過利用較深的育苗盤進(jìn)行懸空培育，選擇保濕性強(qiáng)的材料，調(diào)控根系達(dá)到理想的根團(tuán)。

可溶性糖、Pro為常見的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，而MDA是植物細(xì)胞膜脂過氧化程度最直觀的反應(yīng)，這些指標(biāo)可從滲透調(diào)節(jié)層面反映植物的生理狀況[23]。Pro增加的原因是合成受刺激、氧化受抑和蛋白質(zhì)合成受阻[24]。隨著鹽、堿溶液濃度的增大，植物在逆境脅迫中遭受的傷害就越大，所以植物體內(nèi)積累的MDA含量就越高[25]。本研究中，種子經(jīng)過水培處理,根、莖及葉片中的可溶性糖、MDA、Pro含量最低，沙培和懸空培育的含量相對(duì)較高，說明這兩個(gè)處理均受到不同程度的脅迫作用，導(dǎo)致體內(nèi)的積累量增高。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量可以反映植物的光合能力與生長(zhǎng)情況[26]，植物在水分脅迫下增加葉綠素含量，將增強(qiáng)其在逆境中的生存能力[27]。類胡蘿卜素是植物體中重要的抗氧化物質(zhì)，在減輕和消除由干旱等逆境引發(fā)的活性氧傷害方面直接發(fā)揮作用，同時(shí)通過逆境激素ABA間接在植物抗旱中發(fā)揮作用[28]。白志英等[29]的研究表明，在水分脅迫下，小麥()葉片類胡蘿卜素含量明顯下降。本研究中，水培和懸空培育的光合色素含量較高，說明水分充足增加了橡膠樹實(shí)生苗的光合色素，促進(jìn)苗木生長(zhǎng)。

氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必須的大量營(yíng)養(yǎng)元素。Newton等[30]對(duì)夏櫟()和白樺()的種子養(yǎng)分轉(zhuǎn)移及與苗木生長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行研究，認(rèn)為種子內(nèi)含氮、磷、鉀元素在苗木生長(zhǎng)初期均會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，且不同養(yǎng)分元素轉(zhuǎn)移速率不同，充分說明了苗木早期生長(zhǎng)與種子養(yǎng)分供應(yīng)密切相關(guān)。本研究中橡膠樹實(shí)生苗生長(zhǎng)至第1蓬葉穩(wěn)定，吸收的養(yǎng)分全部來自種子，沒有外源養(yǎng)分補(bǔ)給，且種子沒有脫落，說明種子的養(yǎng)分足以讓實(shí)生苗生長(zhǎng)至第1蓬葉穩(wěn)定，因此，本研究的橡膠實(shí)生苗的長(zhǎng)勢(shì)差異完全取決于不同培育方式。Milberg等[31]的研究表明，即使在土壤肥力條件截然不同的土壤中，大粒種子樹種[如哈克木屬()]的苗木生物量并沒有顯著差異，說明足夠大的種子自身的養(yǎng)分對(duì)幼苗的長(zhǎng)勢(shì)大于外源養(yǎng)分的供給。本研究使用的橡膠樹種子大小基本一致，水培的實(shí)生苗長(zhǎng)勢(shì)最佳，但其根、莖、葉的氮磷鉀含量最低。

橡膠樹種子經(jīng)過水培，實(shí)生苗長(zhǎng)勢(shì)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的沙培，懸空培育的實(shí)生苗長(zhǎng)勢(shì)最弱。水培促進(jìn)了實(shí)生苗的株高、莖粗、葉面積的生長(zhǎng)，及根系的伸長(zhǎng)，苗木的生物量和壯苗指數(shù)均表現(xiàn)為最優(yōu)；由于水分充足可降低苗木在生長(zhǎng)過程中的干旱脅迫, 實(shí)生苗莖、葉的光合色素含量較高；橡膠樹種子在有限的養(yǎng)分中，水培方式有利于種子養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和提高苗木的利用率，從而促進(jìn)實(shí)生苗的生長(zhǎng)。懸空培育保濕效果不佳，且主根較短，苗木長(zhǎng)勢(shì)較弱, 還需進(jìn)一步完善方法。因此，水培方式可以替代沙培進(jìn)行橡膠樹種子催芽生長(zhǎng)，不僅可加快橡膠樹實(shí)生苗的生長(zhǎng)速度，有效縮短育苗時(shí)間，且在今后的育苗過程可減少對(duì)沙子的使用量，為培育環(huán)境友好型的橡膠苗木奠定基礎(chǔ)。

[1] LIN W F. Dictionary of Rubber Tree Agriculture [M]. Beijing: China Agriculture Press, 2014. [林位夫. 橡膠樹農(nóng)學(xué)詞典 [M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2014.]

[2] ZENG X, HUANG H S. Development and prospects of natural rubber technology in China [J]. China Trop Agric, 2021(1): 25–30. [曾霞, 黃華孫. 我國天然橡膠技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè), 2021(1): 25–30. doi: 10.3969/j.issn.1673-0658.2021.01.005.]

[3] LI D, ZHANG S W. Natural rubber industry development policy analysis: Borders and bonus [J]. Issues For Econom, 2020, 40(2): 208– 215. [李達(dá), 張紹文. 天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策分析: 紅線與紅利 [J]. 林業(yè)經(jīng)濟(jì)問題, 2020, 40(2): 208–215. doi: 10.16832/j.cnki.1005-9709. 2020.02.012.]

[4] YAN W G, MAO Z Q, WANG X J, et al. Seeking for the transfor- mation development way of natural rubber industry in Yunnan Province [J]. China Trop Agric, 2020(6): 21–28. [鄢文光, 毛昭慶, 王雪嬌, 等. 云南省天然橡膠產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑研究 [J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè), 2020 (6): 21–28. doi: 10.3969/j.issn.1673-0658.2020.06.003.]

[5] HE C H, MO Y Y, LIU R J. Forecasting of natural rubber production capacity in China (2019—2025) [J]. Issues For Econom, 2020, 40(3): 320–327. [何長(zhǎng)輝, 莫業(yè)勇, 劉銳金. 中國天然橡膠生產(chǎn)能力預(yù)測(cè)分析(2019—2025年) [J]. 林業(yè)經(jīng)濟(jì)問題, 2020, 40(3): 320–327. doi: 10. 16832/j.cnki.1005-9709.20190222.]

[6] YAN Q C. Seed Science [M]. Beijing: China Agriculture Press, 2002. [顏啟傳. 種子學(xué)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2002.]

[7] GONG L D, AN F, LIN W F. Responses of leaf and root characteristics of 4clones seedlings to water stress [J]. Chin Agric Sci Bull, 2007, 23(11): 371–374. [宮麗丹, 安鋒, 林位夫. 4個(gè)品系橡膠樹實(shí)生苗葉片及根系對(duì)水分脅迫的反應(yīng) [J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2007, 23(11): 371–374. doi: 10.3969/j.issn.1000-6850.2007.11.079.]

[8] WANG J K, WANG L F. Study on drought response mechanisms in bag seedlings of GT1 ofMuell. Arg. [J]. SW China J Agric Sci, 2013, 26(6): 2271–2275. [王紀(jì)坤, 王立豐. 巴西橡膠樹GT1袋裝實(shí)生苗旱害響應(yīng)機(jī)制研究 [J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 26(6): 2271–2275. doi: 10.16213/j.cnki.scjas.2013.06.083.]

[9] YAN X F, CAO M. Sensitivity ofMuell. Arg. seed to different desiccation [J]. Plant Physiol Comm, 2008, 44(2): 243–246. [閆興富, 曹敏. 橡膠樹種子對(duì)脫水的敏感性 [J]. 植物生理學(xué)通訊, 2008, 44(2): 243–246. doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2008.02.057.]

[10] PU X X. Study on tomato organic soilless culture in Jiuquan [D]. Lanzhou: Gansu Agricultural University, 2005. [蒲興秀. 番茄有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)試驗(yàn)研究 [D]. 蘭州: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005.]

[11] YUAN M, LIN P, HE Y S, et al. Review of studies on flower water culture in China [J]. SW Hort, 2006, 34(3): 35–37. [袁梅, 林萍, 何銀生, 等. 中國水培花卉研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) [J]. 西南園藝, 2006, 34(3): 35–37.]

[12] GUO S R. Clean and Easy to Keep Soilless Flowers [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2010. [郭世榮. 清潔易養(yǎng)無土花卉 [M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010.]

[13] WANG G Q, ZHANG T Z, WEI P, et al. Cultivation and management techniques of hydroponic tomato trees [J]. J Changjiang Veget, 2020(7): 30–32. [王國強(qiáng), 張?zhí)熘? 魏平, 等. 水培番茄樹栽培管理技術(shù) [J]. 長(zhǎng)江蔬菜, 2020(7): 30–32.]

[14] LI W, LI X X, LEI X H, et al. Study on the suitable planting density of hydroponic lettuce in different seasons [J]. Vegetable, 2020(10): 57–61. [李蔚, 李新旭, 雷喜紅, 等. 不同季節(jié)水培生菜適宜定植密度的研究 [J]. 蔬菜, 2020(10): 57–61.]

[15] SHI X F, XIANG P Y, ZHANG X J, et al. Effect of different light quality on yield and quality of pakchoi in hydroponic [J]. Agric Engin Technol (Integr), 2020, 40(32): 23–24. [史學(xué)芬, 項(xiàng)鵬宇, 張小軍, 等. 不同光質(zhì)對(duì)水培小白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 [J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(綜合版), 2020, 40(32): 23–24. doi: 10.16815/j.cnki.11-5436/s.2020.32.012.]

[16] YAN X H, ZENG J J, ZHANG C L, et al. Effects of different nutrient solutions on seed germination and seedling growth of pepper [J]. Gui- zhou Agric Sci, 2019, 47(5): 86–89. [閆小紅, 曾建軍, 張春麗, 等. 不同配方營(yíng)養(yǎng)液對(duì)辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響 [J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 47(5): 86–89. doi: 10.3969/j.issn.1001-3601.2019.05.018.]

[17] ZHANG M J, YUAN B J, YANG J D, et al. Effect of different growth regulators on the root growth ofunder water culture [J]. Chin J Trop Agric, 2018, 38(1): 39–42. [張孟錦, 袁必局, 羊金殿, 等. 不同激素對(duì)水培發(fā)財(cái)樹根系生長(zhǎng)的影響 [J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 38(1): 39–42. doi: 10.12008/j.issn.1009-2196.2018.01.008.]

[18] TANG Y. The effects of hydroponic on morphological structure and physiological index of several ornamental plants [D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2006. [唐瑜. 水培對(duì)幾種觀賞植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理指標(biāo)的影響 [D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016.]

[19] ZHU Y Q, TONG Z K, HUANG H H, et al. Experiment on hydroponic rooting ofby hard technology [J]. J Zhejiang For Coll, 2004, 25(2): 13–16. [朱玉球, 童再康, 黃華宏, 等. 紅葉石楠硬技術(shù)水培生根試驗(yàn)[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報(bào), 2004, 25(2): 13–16.]

[20] LI H S. Principles and Techniques of Plant Physiological and Bioche- mical Experiments [M]. 2nd ed. Beijing: Higher Education Press, 2006. [李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 第2版. 北京: 高等教育出版社, 2006.]

[21] BAO S D. Agrochemical Analysis of Soil [M]. 3rd ed. Beijing: China Agriculture Press, 2000. [鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 第3版. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2000.]

[22] CHEN Y W, GAO J, ZHANG Y, et al. Effects of different phosphorus concentration on growth and development of moso bamboo [J]. J Trop Subtrop Bot, 2013, 21(1): 78–84. [陳媛文, 高健, 張穎, 等. 水培條件下不同磷水平對(duì)毛竹實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2013, 21(1): 78–84. doi: 10.3969/j.issn.1005-3395.2013.01.012.]

[23] ZHAO Z H, SONG Q, LI L, et al. Difference in photosynthesis and physiological response of male and female×to Cd stress [J]. J For Environ, 2019, 39(2): 201–207. [趙子豪, 宋琦, 李利, 等. 南方四季楊雌雄幼苗對(duì)鎘脅迫光合生理響應(yīng)的差異[J]. 森林與環(huán)境報(bào), 2019, 39(2): 201–207. doi: 10.13324/j.cnki.jfcf.2019. 02.013.]

[24] DU L, WU N, DONG W P, et al. Study the effects of the ear-to-row method on the quality of maize [J]. Seed, 2016, 35(11): 76–78. [杜凌, 吳楠, 董萬鵬, 等. 高溫脅迫對(duì)淡黃花百合幼苗生理指標(biāo)的影響[J]. 種子, 2016, 35(11): 76–78. doi: 10.16590/j.cnki.1001-4705.2016. 11.076.]

[25] MEI X D, ZHANG F P, DAI T. Effects of different stresses on seed germination physiology ofin Xinjiang [J]. Seed, 2022, 41(1): 56–65. [梅新娣, 張鳳萍, 代婷. 不同脅迫對(duì)新疆大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)的影響[J]. 種子, 2022, 41(1): 56–65. doi: 10.16590/ j.cnki.1001-4705.2022.01.056.]

[26] YANG L, HE Z J, ZHAO W J, et al. Effect of different cultivation conditions on chlorophyll content ofplants [J]. J Anhui Agric Sci, 2016, 44(32): 133–136. [楊柳, 何正軍, 趙文吉, 等. 不同栽培條件對(duì)紅景天葉綠素含量的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 44(32): 133–136. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2016.32.046.]

[27] WANG X J, HE W, YANG S H, et al. Changes of chlorophyll content in four kinds ofgrafting seedlings under drought stress [J]. Nonwood For Res, 2008, 26(1): 20–24. [王新建, 何威, 楊淑紅, 等. 干旱脅迫下4種楸樹嫁接苗葉綠素含量的變化[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究, 2008, 26(1): 20–24. doi: 10.3969/j.issn.1003-z8981.2008.01.004.]

[28] YANG X Z, YANG L, QIN Y, et al. Effects of PEG-8000 Stres on contents of chlorophyll and carotenoid of potato plantlets[J]. Chin Potato J, 2019, 33(4): 193–202. [楊喜珍, 楊利, 覃亞, 等. PEG- 8000模擬干旱脅迫對(duì)馬鈴薯組培苗葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響[J]. 中國馬鈴薯, 2019, 33(4): 193–202. doi: 10.3969/j.issn.1672- 3635.2019.04.001.]

[29] BAI Z Y, LI C D, SUN H C, et al. The effect and chromosomal control on chlorophyll content and corticoid content under drought stress in wheat (L.) [J]. Acta Agric Boreali Sin, 2009, 24(1): 1–6. [白志英, 李存東, 孫紅春, 等. 干旱脅迫對(duì)小麥葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響及染色體調(diào)控[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2009, 24(1): 1–6.]

[30] NEWTON A C, PIGOTT C D. Mineral nutrition and mycorrhizal infection of seedling oak and birch: I. Nutrient uptake and the develop- ment of mycorrhizal infection during seedling establishment [J]. New Phytol, 1991, 117(1): 37–44. doi: 10.1111/j.1469-8137.1991.tb00942.x.

[31] MILBERG P, LAMONT B B. Seed/cotyledon size and nutrient content play a major role in early performance of species on nutrient-poor soils [J]. New Phytol, 1997, 137(4): 665–672. doi: 10.1046/j.1469-8137. 1997.00870.x.

Effects of Different Cultivation Methods on Nutrients, Physiological Indexes and Growth Vigor ofSeedlings

CHEN Qing, ZHOU Jun, WANG Xinglong, CHEN Jian, WANG Jun*

(Rubber Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences,Haikou 571101, China)

seeds generally cultivated in sand bed. Sand is a non-renewable resource. In order to choose a suitable seed cultivation method to replace the dependence on sand, the growth vigor, physiological indexes and nutrient contents ofseedlings were compared, when the first leaf was stable through hydroponic, airborne and sand cultures. The results showed that the above-ground height, stem diameter and leaf area of hydroponic seedlings had the best growth, and the strong seedling index and biomass were the highest, but the roots were too long and relatively thin. The contents of soluble sugar, malondialdehyde, free proline and superoxide dismutase activity were low in the leaves, stems and roots of hydroponic culture. There was no significant difference in the contents of chlorophyll, carotenoid in leaf and stem and root activity between hydroponic culture and airborne culture, which were all higher than sand culture. The contents of nitrogen and phosphorus in leaf, stem and root of hydroponic culture were the lowest, while those of sand culture were the highest. The content of potassium in roots and stems of hydroponic seedlings was higher, and the content of potassium in leaves was not significantly different from that in airborne culture and sand cultivation. The content of potassium in leaves, stems and roots of airborne culture was the lowest. Hydroponic culture can promote the growth of seedlings, reduce drought stress and improve nutrient utilization, but it is necessary to regulate the root system and build a good root mass. The seedling growth in airborne culture is weak, so the method needs to be further perfected.

; Seedling; Hydroponic; Growth; Physiological index; Nutrient

10.11926/jtsb.4757

2022-11-28

2023-02-09

海南省青年基金項(xiàng)目(321QN334)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-33-YZ4)資助

This work was supported by the Project for Young of Hainan (Grant No. 321QN334), and the Project for Modern Agricultural Industry Technology System (Grant No. CARS-33-YZ4).

陳青(1986年生)，女，碩士，助理研究員，研究方向?yàn)橄鹉z樹種苗繁育技術(shù)。E-mail: chenqing2375@163.com

* 通訊作者 Corresponding author. E-mail: wangjuncatas@163.com