气雾栽培营养液对茶树生长状况的影响

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  摘要  [目的]气雾栽培营养液对茶树生长状况的影响。[方法]采用塔式气雾栽培方式,研究了4種营养液配方处理对3个茶树品种(中黄1号、景白2号和黄金芽)成活率、全株鲜重、株高、主根长度、根数、茎干长度和着叶数的影响。[结果]气雾栽培营养液配方处理的茶树苗成活率均在95%以上,其中T3处理的成活率最高,其全株鲜重、株高、主根长度、根数、茎干长度和着叶数等性状与其他处理有显著差异。[结论]该研究为茶树扦插育苗技术的改良和新技术的应用提供理论依据。
  关键词  茶树;气雾栽培;营养液配方;生长
  中图分类号  S571.1    文献标识码  A
  文章编号  0517-6611(2019)24-0042-03
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.014
  Effects of Nutrient Solutions on the Growth Status of Tea Plants under Aeroponics Cultivation
  LOU Yan-hua, HE Wei-zhong, SHAO Jing-na et al  (Lishui Academy of Agricultural Sciences, Lishui, Zhejiang 323000)
  Abstract  [Objective]To research the effects of nutrient solutions on the growth status of tea plants under aeroponics cultivation.[Method]Tower-type aerosol cultivation method was adopted to research the effects of four nutrient solution treatments on the survival rate,whole-plant fresh weight, plant height, the length of the main root, root number, the length of the stem, and the leaf number of three tea plants (Zhonghuang No.1, Jingbai No.2 and Golden Sprout).[Result]The survival rates of tea seedlings with aeroponics method treatments were all more than 95%.Among them, T3 treatment showed the highest survival rate, and its whole-plant fresh weight, plant height, the length of the main root, root number, stem length , and leaf number of tea plants were greater than those of other treatments.[Conclusion]This research provided theoretical basis for the improvement of cutting and seedling technology of tea plants and the application of new technologies.
  Key words  Tea plants;Aeroponics cultivation;Nutrition solution formula;Growth
  基金项目  农业富民项目(2016C10066)。
  作者简介  娄艳华(1989—),女,河南许昌人,助理农艺师,从事茶叶栽培与育种方面的研究。*通信作者,高级农艺师,从事茶叶生产技术推广与应用研究。
  收稿日期  2019-06-24
  目前茶苗快速繁育方法有传统短穗扦插、地膜法扦插繁育、基质栽培和水培等技术。农业生产上有多种作物开始尝试设施内气雾栽培。气雾栽培是一种以雾化营养液方式满足植物根系对水肥需求的新型无土栽培模式,营养液雾化过程中不断溶解空气中的氧,可以有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾,具有基质培和水培培养所没有的优势。利用气雾栽培茶树可以人为调节茶树的生长环境,实现茶树短期的快速生长和发育,成倍提高生物产量。Hhyden[1]用气雾栽培牛蒡和紫锥菊,生产周期大幅缩短,产量高于土培2倍。农业生产上已有多种作物开始尝试设施气雾栽培,而气雾栽培在茶树育苗中没有发挥出应有的优势,与传统快速繁育方法相比,气雾栽培养分调节简单、供氧能力充足、植株生长快、根系生长中物理量差异较明显[2-3]。
  周剑等[4]研究了基质培、水培和气雾培3种栽培模式,发现网纹甜瓜的生长势、着叶数均高于水培和基质培,且根系发达,长势旺盛。
  目前,气雾栽培在作物、叶菜类植物和药用植物应用方面稍显成效,对于茶树气雾栽培研究方面成果较少[2,5-7]、研究进展相对落后,有关茶树在气雾栽培营养液配方对茶树生长的研究鲜有报道。鉴于此,笔者采用塔式气雾栽培方式,研究了4种营养液配方处理对3个茶树品种(中黄1号、景白2号和黄金芽)成活率、全株鲜重、株高、主根长度、根数、茎干长度和着叶数的影响,旨在为茶树扦插育苗技术的改良和新技术的应用提供理论依据。   1  材料与方法
  1.1  试验材料
  试验材料选用丽水市农业科学院北埠基地所种植的中黄1号、景白2号和黄金芽3个5年生茶树品种。试验仪器包括直尺、天平、支剪、镊子、样品袋、游标卡尺等。
  1.2  试验预处理
  1.2.1  计算机智能控制系统。安装动力配电箱,包括总开关、风机装置、湿帘装置、时间控制装置、根雾系统装置、叶雾系统装置、杀菌控制装置;其中时间控制、根雾和叶雾系统装置用于控制每个栽培床中营养液的喷洒时间和时长,设定喷洒时间根据室内温度而设定,特别是夏天高温时期要确保叶片保持一层水膜状态,根据情况打开或关闭湿帘和风机,确保室内湿度不低于60%。
  1.2.2  栽培床的准备。首先,搭建一个梯形的种植架,以U字型槽作苗床,床底修成纵向倾斜3%的坡度,方便营养液的回流。其次,在苗床上依次铺设无纺布和PEP塑料膜,在苗床最低处留回流水孔,用于营养液的回流,同时布设回流管与进液管,在回流口处安装水泵、过滤器和杀菌装置。用钢管搭建梯形栽培架,栽培架左右各布设上下两道弥雾管道,喷头交错安装,固定已打好孔的挤塑泡沫板,形成栽培面,用于定植茶苗。
  1.2.3  枝条准备。采穗以10:00前或15:00后为宜,所采穗条要求木质化、新鲜、健康,无任何病虫害,剪取的每节穗条长8 cm左右,带2张成熟叶片和2个健壮的腋芽;剪穗时要求剪穗的叶片方向与斜切口方向相反倾斜,下剪口呈40°左右,插穗剪口要平滑;上剪口离芽基0.5 cm,平剪,剪时勿伤芽。
  1.2.4  插穗剪口消毒灭菌、激素处理。多菌灵配成2%的水溶液5 L,浸泡5 min;使用生根粉浸渍插穗基部,浓度为400 mg/L,浸5 s左右,浸后放置3 h再定植。
  1.2.5  定植。将茶苗插入已打好孔的种植板上,用已剪成2 cm×2 cm×2 cm 的小方块海绵条进行固定,每块种植板上分别定植168株茶苗。
  1.3  试验处理
  通过测定茶树灰分元素分析与鉴定,得出茶树体内所含的元素,以此为依据计算茶树中所需的大量元素和微量元素的用量,根据茶树的营养需求制定营养配方,以满足茶苗对水肥的需求,保障茶苗根部营养吸收与生长环境的均衡,达到个性化管理和自主控制。4种营养液配比见表1。
   试验在丽水市农业科学研究院温室气雾大棚内进行,棚内室内温度≤35 ℃,室内湿度≥60%。自生根后每隔30 d进行样品采集和数据调查,连续取样3次,每次取样均在各个茶树品种种植板上随机采取30个植株,现场进行成活率、全株鲜重、株高、主根长度、根数、茎干长度和着叶数的测定,计算数值以3次平均数为最后结果。
  1.4  数据处理
  采用 Microsoft Excel 2010 软件对试验数据进行统计分析和绘图,采用 SPSS 19.0统计软件进行方差分析。
  2  结果与分析
  2.1  不同处理对茶树成活率的影响
  扦插30 d左右开始进行调查,直到形成愈伤组织,之后每隔3 d进行观察,进行成活率统计。由表2可知,不同营养液配方的气雾培茶苗30 d左右开始形成愈伤组织,50 d左右茶苗生根,经过60 d后统计成活率情况,发现用气雾培营养液配方种植的茶苗成活率均在95%以上。其中,T3处理的营养液配方效果最好,成活率最高。
  2.2  不同处理对茶树全株鲜重的影响
  由图1可知,T3处理的3个茶树品种的全株鲜重显著高于T1和T2处理(P<0.05)。与T1处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽的全株鲜重分别增长1.64、2.30和1.19 g;与T2处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽的全株鲜重分别增长1.50、2.09和1.08 g。从全株鲜重来看,T3处理3个茶树品种的营养液配方最优,不同处理全株鲜重整体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理。
  2.3  不同处理对茶树株高的影响
  从图2可以看出,T3处理的3个茶树品种的株高最高,从高到低依次为景白2号、中黄1号、黄金芽。与T4处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽株高分别增长0.48、0.45和0.35 cm,T3处理的株高显著高于T1、T2和T4处理(P<0.05);与T1处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽分别增长61.21%、55.25%和45.01%。3个茶树品种的株高以T3处理营养液配方最优,不同处理株高整体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理。
  2.4  不同处理对茶树主根长的影响
  从图3可以看出,不同處理品种间的主根长度差异显著(P<0.05),T3处理3个茶树品种的主根长度最长,平均长度为13.92 cm,比T1、T2和T3处理的平均长度多7.66、11.01和13.62 cm。3个品种中,景白2号的主根长度最长,其次为中黄1号。3个茶树品种的主根长度以T3处理最优,不同处理主根长整体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理。
  2.5  不同处理对茶树根数的影响
  由图4可知,T3处理的3个茶树品种的根数显著高于T1和T2处理(P<0.05);试验结束时,T3处理的不定根数最多;与T1处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽根数分别增长8.13、8.44和7.22个;与T2处理相比,T3处理中黄1号、景白2号和黄金芽的根数分别增长38.81%、46.51%和69.86%。3个茶树品种的根数以T3处理最显著(P<0.05),不同处理茶树根数整体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理。   2.6  不同处理对茶树茎干长的影响
  由图5可知,T3处理3个品种的茎干长最长,显著高于其他3个处理的茎干长(P<0.05),平均茎干长度为5.19 cm。T3处理的平均茎干长比T1、T2和T4处理分别长3.63、4.24和4.79 cm;与T4处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽的茎干长分别增加13.05%、2.40%和9.86%。3个茶树品种的茎干长度以T3处理最优(P<0.05),不同处理茶树茎干长整体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理。
  2.7  不同处理对茶树着叶数的影响
  从图6可以看出,T3处理的3个茶树品种的着叶数最多,不同茶树品种着叶数由高到低依次为景白2号、中黄1号、黄金芽。与T1处理相比,T3处理的中黄1号、景白2号和黄金芽的着叶数分别增长5.34、3.74和3.41片;T3处理3个茶树品种着叶数显著高于T1、T2和T4处理(P<0.05);与T2处理相比,T3处理中黄1号、景白2号和黄金芽的着叶数分别增长47.63%、21.79%和30.76%。3个茶树品种的着叶数以T3处理营养液配方最优,不同处理着叶数整体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理。
  3  小结
  在气雾环境下,营养液物质供给插穗生根可提高茶树短枝扦插的成活率和生长势,间接提升了插穗的形态特征。
  丁文雅等[8]发现,气雾栽培条件下生菜的根系总长、直径、根数均显著高于水培。
  周顺珍等[9]研究发现,基质扦插茶苗的生根率达到83%以上;牛素贞等[10]研究发现,茶树扦插成活率达到90%以上,而该研究结果显示,气雾栽培的短枝扦插成活率均在95%以上,比周顺珍等[9]研究提高12%,比牛素贞等提高5%。该研究结果还显示,不同营养液配方处理茶苗的株高、株重、根长、根数、着叶数等性状指标生长状况良好,其中T3处理效果最好,与T1、T2和T4处理的性狀指标差异显著,总体表现为T3处理>T4处理>T2处理>T1处理,说明在气雾环境下植株的根系能有效吸收营养液中的养分,可充分发挥根系的能量运输功能,促使根系吸收的水分和养分有效供给植株的叶片。该研究结果为茶树扦插育苗技术的改良和新技术的应用提供理论依据,对气雾栽培效果和应用具有重要意义。
  参考文献
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