不同复合基质对盆栽牡丹生长影响的综合评估：为可持续栽培提供新方向

《Plant Growth Regulation》：Comprehensive evaluation of the effects of different composite substrates on the growth of tree peony

为解决盆栽牡丹生长及基质选择问题，研究人员评估不同复合基质影响，发现基质 I 最佳，为栽培提供依据。

　　# 不同复合基质对盆栽牡丹生长影响的综合评估：为可持续栽培提供新方向
在花卉世界里，牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）作为中国十大传统名花之一，凭借其硕大艳丽的花朵和优雅的姿态，深受人们喜爱，不仅观赏价值极高，还具有重要的经济价值。近年来，随着花卉产业朝着轻量化、微型化和多样化方向发展，盆栽牡丹的市场需求日益增长。然而，与地栽牡丹相比，盆栽牡丹常面临生长不良、开花率低等问题，严重限制了其商业推广。

与此同时，传统的无土栽培中常用的泥炭基质虽质量上乘，但成本高昂且不可再生。大量的农林废弃物，如秸秆、松针、稻壳和锯末等，却常被填埋或焚烧，造成资源浪费和环境污染。在此背景下，将农林废弃物用于盆栽牡丹的基质研究显得尤为迫切。

为了解决这些问题，浙江农林大学的研究人员开展了一项关于不同复合基质对盆栽牡丹生长影响的研究，相关成果发表在《Plant Growth Regulation》上。

研究人员选择牡丹品种‘鲁菏红’作为实验材料，将不同类型的农林废弃物与泥炭、蛭石、珍珠岩混合，配制成多种不同比例的基质。以基质 A（泥炭：珍珠岩：蛭石 = 6:2:2）作为对照，设置了多个实验组，涵盖传统营养复合基质和新型农林废弃物复合基质。

研究中运用了多种技术方法。在基质理化性质测定方面，采用常规土壤溶液化学方法测量基质的最大持水量、容重、pH 值、总孔隙度、持水孔隙度和总氮含量等指标。对于牡丹形态特征，在盛花期用卷尺测量植株高度、花径、新梢长度、芽数和叶数等，并拍照记录整体形态。利用 Li - 6400 便携式光合作用系统，在晴天 9:00 - 11:00 测量牡丹叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和胞间 CO₂浓度（Ci）等光合参数。通过重铬酸钾 - 硫酸亚铁滴定法测定有机碳含量，使用凯氏定氮法借助 KJELTEC 8400 自动凯氏定氮仪测定总氮含量。还运用主成分分析（PCA）对数据进行处理和评估。

研究结果

1. 不同基质配方的理化性质：各处理组基质的理化性质存在显著差异。基质容重范围为 0.31 g/cm³（基质 G） - 0.38 g/cm³（基质 A）；孔隙度在 53%（基质 H） - 62%（基质 E）之间，基质 E 孔隙度最高；pH 值在 5.45 - 5.84 之间，呈微酸性，适合多数植物生长，其中基质 I 的 pH 值最低，利于喜酸性土壤植物生长；电导率在 2.6 ms/cm（基质 H） - 3.3 ms/cm（基质 F）之间；总氮含量在 0.628%（基质 A） - 0.681%（基质 I）之间；基质 E 总磷含量最高，为 472 mg/kg，基质 F 总钾含量最高，为 28 g/kg；有机质含量在 37.9%（基质 F） - 42.3%（基质 D）之间。总体而言，这些基质的各项参数大多符合植物生长要求。
2. 不同基质配方对牡丹生长特性的影响：所有基质配方中牡丹的成活率均为 100%。在植株高度方面，基质 I 表现最佳，平均高度达 47.63 cm，而基质 E 最低，仅 37.67 cm。基质 G 的花径最大，为 11.90 cm。新梢长度上，基质 I 表现最优，平均长度为 21.40 cm。在叶片数量和大小上，基质 I 优势明显，平均每株有 353.00 片叶，平均叶宽 6.15 cm，平均叶长 6.97 cm，均居所有基质之首。
3. 不同基质配方对牡丹光合特性的影响：基质配方对牡丹光合特性影响显著。基质 D 的净光合速率（Pn）最高，其较高的总孔隙度、适宜的 pH 值和较低的容重为光合作用提供了有利环境。基质 D 和 A 的气孔导度（Gs）显著高于其他基质，有利于气体交换，增强光合速率，而基质 E 的净光合速率和气孔导度最低。基质 A 和 D 的胞间 CO₂浓度（Ci）较高，表明其 CO₂利用效率高，光合作用活跃。基质 D 和 I 的最大光化学效率（Fv/Fm）较高，能有效维持 PSII 光系统活性，提高光能转换效率，增强光合效率。
4. 基质栽培性能相关指标的主成分分析：通过主成分分析，提取了 4 个特征值大于 1 的主成分，累计贡献率达 87.642%。综合得分显示，在新型农林废弃物复合基质中，基质 I 得分最高，为 1.403，而传统基质 A 得分最低，为 - 1.520，新型农林废弃物复合基质中的基质 E 得分也较低，为 - 1.140。这表明基质 I 在促进牡丹生长发育方面优势明显，而基质 A 表现最差，基质 E 效果也不理想。
5. 不同基质对牡丹碳运输的影响：在牡丹生长的早期阶段，基质 I 能提供更高的碳含量。在萌芽期，基质 I 中植株根和茎的碳含量显著高于其他基质。从萌芽期到花芽分化期，根中的碳含量减少，茎中的碳含量不变，说明碳从根运输到叶以支持叶片生长。花期时，茎中的碳含量显著下降，而根和叶中的碳含量稳定，表明碳从茎快速转移到花和果实发育部位。落叶期，根和茎中的碳含量回升，体现了植物对碳的回收利用。相比之下，基质 A 在萌芽期根中碳积累较少，花期时茎中碳含量下降不明显，碳分配不均影响植物生长和繁殖效率。基质 E 在花期碳分配效率低于基质 I，导致繁殖效率较低。
6. 不同基质对牡丹氮分布的影响：基质 I 中牡丹根的氮含量显著高于其他基质，在整个生长过程中，其根中的氮含量始终较高，表明基质 I 能有效支持牡丹在不同生长阶段对氮的吸收。从萌芽期到花芽分化期，基质 I 中根的氮含量增加，茎的氮含量减少，氮从根运输到叶。而基质 E 和 A 在此期间根的氮吸收减少，基质 E 茎中的氮含量下降不明显，基质 A 茎中的氮含量甚至增加，导致叶片发育不良。从花芽分化期到花期，基质 I 增强了植物对氮的吸收，氮从茎运输到叶支持光合作用和生殖生长，而基质 E 中大部分氮留在茎中，叶片氮含量低，光合作用效率降低，生长受限。基质 A 的氮运输模式与基质 I 相似，但叶片表现不如基质 I。从花期到落叶期，基质 I 根的氮吸收下降，茎的氮含量不变；基质 E 茎的氮含量增加，存在氮的重新分配和回收；基质 A 茎的氮含量继续下降，可能是氮重新分配效率较低。

研究结论与意义

研究表明，所选的农林废弃物混合基质在理化性质上满足理想基质的要求，不同配方对牡丹的生长特征、光合特性以及碳氮含量有显著影响。其中，基质 I（泥炭：珍珠岩：蛭石：稻壳 = 3:1:1:1）综合得分最高，在促进牡丹生长、光合作用以及碳氮运输方面表现出色。作为新型农林废弃物基质，基质 I 具有生态效益，既能减轻泥炭使用压力，又能减少农林废弃物对环境的污染，为牡丹栽培中优质基质的选择提供了理论依据。不过，后续还需进一步研究如何结合适当的施肥和管理措施，充分发挥这些基质的优势。

该研究不仅为盆栽牡丹的无土栽培提供了有价值的参考，也为农林废弃物在基质配方中的应用开辟了新途径，对推动花卉产业的可持续发展具有重要意义。它让我们看到了通过合理利用废弃物，改善植物生长基质，实现资源循环利用和花卉产业发展双赢的可能性，有望为花卉种植者带来新的选择，助力花卉市场的繁荣。