不同植物生長抑制劑對立體綠化植物的矮化效應

吳美強

(福州樂億生態科技股份有限公司,福建 福州 350007)

立體綠化是把不同生長特性的植物種植在墻面、橋梁、棚架、屋頂、陽臺等構筑物上,在空間上延展的綠化方式[1]。隨著城市化進程的推進,許多城市都面臨綠化率不達標、空氣質量不合格、城市噪音大等問題,而立體綠化具有綠化見效快、空間利用率高的特點,能夠在有限的城市空間內通過擴大綠化面積來吸收噪音、凈化空氣、增加綠量,軟化建筑硬質景觀,緩解城市熱島效應,改善城市生態環境[2-3]。

基于立體綠化在改善城市景觀和生態方面的多重意義,自20世紀中期起,立體綠化作為一種重要的城市綠化形式,在一些發達國家的城市建設和改造中得到了廣泛的應用和發展[4-5]。我國現代立體綠化的發展始于20世紀70年代初,起步較晚,缺乏標準化評價體系和政策支持。目前,北京、杭州、上海、廣州等地立體綠化應用較多。北京市較常用的立體綠化植物集中在薔薇科(Rosaceae)、百合科(Liliaceae)、柏科(Cupressaceae)、禾本科(Poaceae)、景天科(Crassulaceae)。垂直綠化中使用的植物以五葉地錦(Parthenocissusquinquefolia)、地錦(Parthenocissustricuspidata)、南蛇藤(Celastrusorbiculatus)、美國凌霄(Campsisradicans)等攀緣類的藤本植物為主[6-7]。應用于杭州市老城區道路立體綠化的植物隸屬42科61屬共68種[8],墻面綠化最常用的植物是凌霄(Campsisgrandiflora)和地錦。上海世博會主題館的墻面綠化運用紅葉石楠(Photinia×fraseri)、亮葉忍冬(Loniceraligustrinavar.yunnanensis)、金森女貞(Ligustrumjaponicum‘Howardii’)、花葉青木(Aucubajaponicavar.variegata)等植物[9]。廣州應用植物種類共42科72屬86種,種數應用最多的科是天南星科(Araceae)和百合科,使用頻率較高的種是鵝掌藤(Heptapleurumarboricola)、三角梅(Bougainvilleaspectabilis)、腎蕨(Nephrolepiscordifolia)、使君子(Combretumindicum)和綠蘿(Epipremnumaureum)等,植物種類應用較為集中、單一[10]。綜上所述,我國城市立體綠化發展相對遲緩,究其原因,主要是建造成本高、綠化效果可持續性差、維護養護成本高等因素制約其發展[11]。因此,提升立體綠化植物的養護水平,提高養護效率,降低養護成本是立體綠化后期維護的關鍵。

植物生長抑制劑是指人工合成或天然的能阻礙整個植物或植物的某個特定器官生長的物質[12]。常見種類有矮壯素(Chlorocholine chloride,CCC)、縮節胺(Mepiquatchloride,Pix)、丁酰肼(Daminozide,B9)、多效唑(Paclobutrazol,PP333)等。其在控制植物生長速度、延長花期、縮短節間、抑制衰老等方面發揮重要的作用[13]。張萌子等[14]研究表明,矮壯素500 mg·L-1葉面噴施小報春矮化效果最佳。使用多效唑和丁酰肼噴施菊花葉面,能控制菊花株高生長[15]。此外,使用丁酰肼2500 mg·L-1處理的玫紅雙色大麗菊植株矮化、株型緊湊、葉片濃綠增厚[16]。探索植物生長抑制劑對立體綠化植物的矮化效果,控制其生長速度,是延長養護周期、降低養護成本、穩定綠化效果的一個有效途徑。本試驗通過施用不同濃度的生長抑制劑,探索4種常用立體綠化植物的矮化效應,以期為提高立體綠化植物觀賞性和經濟價值及矮化管護應用發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗場地

本試驗場地位于福建省福州市晉安區新店鎮福建省林業科學研究院內,東經119.30°、北緯26.15°。2021年5月完成垂直綠墻建設,其長度38 m,高度1.4～2.8 m,面積約80 m2。該綠墻為裝配式結構,由基座和種植盆組裝而成,配備自動噴灌給水系統。種植盆口徑100 mm,深度95 mm,盆中心間距為130 mm×130 mm。該綠墻為南北走向,墻面朝東。

1.2 試驗材料

本試驗以垂直綠墻上種植的鵝掌柴(Heptapleurumheptaphyllum)、花葉青木(灑金珊瑚)(Aucubajaponicavar.variegata)、大花梔子(Gardeniajasminoides)、六月雪(Serissajaponica)4種植物為試驗對象。所有苗木均為1年生扦插苗。

3種生長抑制劑分別為:多效唑(有效成分含量25%,懸浮劑,山東鄒平農藥有限公司)、丁酰肼(有效成分含量99%,晶體-粉末,上海麥克林生化科技股份有限公司)、矮壯素(有效成分含量50%,水劑,四川潤爾科技有限公司)。

1.3 試驗設計與方法

設置3種植物生長抑制劑種類,分別為多效唑、丁酰肼、矮壯素;藥劑質量濃度均為0、300、600、900 mg·L-1。在垂直綠化墻中分別種植鵝掌柴、花葉青木、大花梔子、六月雪各360株。把垂直綠墻從南到北分為多效唑試驗區(A)、丁酰肼試驗區(B)、矮壯素試驗區(C)3個區域;每個區域分為4個大區(藥劑質量濃度分別為0、300、600、900 mg·L-1),每個小區分別種植4種植物各10株,3次重復,詳見圖1。

圖1 單個藥劑試驗區植物配置及處理示意圖

苗木種植上墻生長穩定后,于2022年4月1日進行統一修剪,鵝掌柴、花葉青木、大花梔子、六月雪4種植物修剪后高度分別為21.00、18.00、15.00、12.00 cm。修剪后每隔7 d(2022年4月7、14、21日)對植物進行3次灌根處理:按試驗設計用細嘴噴水壺裝滿藥劑對盆內種植土進行澆灌,澆透為止;之后常規養護。于2022年7月4—6日,每木調查株高度。矮化率=(處理前平均株高-處理后平均株高)/處理前平均株高×100%。

2 結果與分析

2.1 4種植物自然生長的平均株高變化

將4種植物自然生長狀況下(不施用植物生長抑制劑),4月1日與7月4日的株高進行對比(圖2)發現,大花梔子、六月雪的株高均具有顯著差異,株高分別由15.00、12.00 cm增長為37.50、23.80 cm,二者分別增長150%、98.33%;鵝掌柴、花葉青木株高均無顯著差異,分別增長7.22%、18.57%。4種植物平均株高生長量由小到大分別是:花葉青木<鵝掌柴<六月雪<大花梔子。由此判斷,花葉青木生長速度較慢,景觀效果維持較好,一定條件下能夠延長養護周期,節約成本;而大花梔子、六月雪等有必要施用一定的植物生長抑制劑,控制其生長量,穩定綠化效果。

不同小寫字母為處理間差異顯著(P<0.05) 圖2 4種植物自然生長的平均株高變化

2.2 不同植物生長抑制劑處理對4種植物平均株高的影響

由表1可知,鵝掌柴平均株高,在丁酰肼和矮壯素不同濃度處理及對照間差異均不顯著,平均株高在21.50～22.55 cm之間;多效唑不同濃度處理間差異不顯著,但均顯著低于對照,當質量濃度為300 mg·L-1時,其平均株高比對照下降11.59%(圖3a)。說明多效唑300 mg·L-1就可有效矮化鵝掌柴?；ㄈ~青木平均株高,在丁酰肼、矮壯素不同濃度處理及對照間差異不顯著,平均株高在19.07～20.28 cm之間;不同濃度多效唑處理花葉青木,當質量濃度為900 mg·L-1時,花葉青木的平均株高為(18.93±0.50) cm,比對照降低1.87%(圖3b)。因此,鑒于鵝掌柴和花葉青木自然生長狀況下平均株高變化小,且施用部分植物生長抑制劑無法有效降低其植株高度,推斷二者在立體綠化養護過程中可采用粗放型管理,定期修剪、澆水、預防病蟲害發生即可。

表1 不同濃度植物生長抑制劑處理對4種植物的矮化作用

圖3 植物生長抑制劑不同濃度處理對4種植物平均株高的影響

大花梔子平均株高,多效唑、丁酰肼不同濃度處理均顯著低于對照,且多效唑處理的矮化效果最為顯著,矮化率高達57.80%～59.21%,不同濃度處理后平均株高在15.30～15.83 cm之間;丁酰肼處理矮化率為36.23%～43.70%,不同濃度處理后平均株高在16.58～18.78 cm之間。此外,多效唑和丁酰肼質量濃度從0～300 mg·L-1時,平均株高下降速率快;在300～900 mg·L-1時,平均株高下降速率緩慢(圖3c)。矮壯素不同濃度處理及對照間差異均不顯著。因此,大花梔子采用多效唑或丁酰肼300 mg·L-1處理就可有效發揮高生長抑制作用。

六月雪平均株高,多效唑和丁酰肼不同濃度處理間差異均不顯著,但均顯著低于對照,且多效唑處理的效果較為顯著,矮化率達38.00%～41.82%,不同濃度處理后平均株高在13.84～14.75 cm之間(圖3d);盡管丁酰肼不同濃度處理也能降低六月雪的平均株高,但是矮化率僅為12.02%～18.79%。矮壯素不同濃度處理,六月雪的平均株高反而顯著高于對照,表明矮壯素對六月雪的矮化不起作用。因此,六月雪采用多效唑300 mg·L-1處理,即可達到矮化效果。

3 結論與討論

自然狀況下,4種植物平均株高變化程度不同?；ㄈ~青木和鵝掌柴平均株高變化小,說明其生長速度較慢,不同濃度植物生長抑制劑對其處理的效果不顯著,表明二者在自然條件下就能正常維護好景觀效果。而大花梔子和六月雪,自然條件下生長速度較快,需要施用一定的植物生長抑制劑控制其生長量,穩定綠化效果。多效唑的矮化效果由強到弱依次是:大花梔子(57.80%～59.21%)>六月雪(38.00%～41.82%)>鵝掌柴(10.95%～13.36%),丁酰肼的矮化效果由強到弱依次是:大花梔子(36.23%～43.70%)>六月雪(12.02%～18.79%)。多效唑的作用明顯優于丁酰肼;矮壯素對4種植物的矮化效應均不明顯。盡管多效唑600 mg·L-1或900 mg·L-1分別處理大花梔子、六月雪矮化效果最佳(59.21%、41.82%),但與多效唑300 mg·L-1處理大花梔子和六月雪的矮化效果(57.80%、38.00%)差異不顯著。因此,在對立體綠化植物進行養護管理時,推薦采用多效唑300 mg·L-1對大花梔子和六月雪進行矮化處理,可節約一定成本。

周秀琳[13]研究表明,多效唑100 mg·L-1就能夠有效矮化金邊吊蘭的植株高度。因此,本試驗還需進一步在多效唑0～300 mg·L-1范圍內設置更多濃度梯度,探索更加精準的藥劑濃度,從而降低成本。此外,本試驗選用的3種植物生長抑制劑對花葉青木的矮化效果均不明顯,其它生長抑制劑對花葉青木的矮化效果如何,還有待進一步試驗研究。

可用于立體綠化的植物品種很多,本試驗由于受試驗條件限制,只選擇了鵝掌柴、花葉青木、大花梔子、六月雪4種植物進行矮化試驗。3種植物生長抑制劑及不同的噴施方法對其它立體綠化植物的矮化效果如何還有待進一步探索。