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茶花Camellia spp.是世界名花及中国十大传统名花之一,主要包括山茶Camelia japonica,滇山茶C. reticulata及茶梅C. sasanqua等种类及园艺品种。目前,茶花已经拥有3万多个品种,其中包括了抗寒,黄色,芳香,束花以及多季开花等类型,成为园林应用中不可或缺的植物元素。作为山茶应用起源之一的长三角地区,茶花在上海各公园绿地中广泛应用,但长势存在显著差异[5-6]。茶花喜酸性土壤,忌碱土,土壤pH 5.5~6.5为宜[1]。因此,土壤偏碱性一直被认为是影响茶花在上海地区正常生长的主要因素。目前,关于茶叶栽培土壤理化性质及其对茶叶品质的影响研究相对较多[2-4],茶花园林应用栽培土壤的理化性质分析,尤其是针对碱性土壤茶花生长状况的研究鲜有报道。王立翠等[5]对上海及金华部分公园绿地的调查结果显示,金华市山茶属植物生长状况明显优于上海市。
本研究首先以目前广泛应用的茶花品种‘红露珍’‘Hong Luzhen’为研究对象,以金华栽培土壤为对照,进行了上海茶花栽培土壤的理化性质分析,同时进行不同茶花品种的生长状况比较,并进一步对茶花新品种‘小粉玉’‘Xiao Fenyu’的不同栽培土壤进行分析,以期为茶花在园林景观中的应用及应用效果提升提供理论指导和借鉴。
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对金华和上海的8个公园绿地中‘红露珍’栽培土壤进行理化性质分析的结果见表 1。在物理性质方面,金华和上海各8个栽培样地的平均土壤容重分别为1.21 g· cm-3和0.97 g· cm-3,存在显著差异(P<0.05)。上海地区栽培土壤的最大持水量、总孔隙度及土壤通气度均高于金华地区。从栽培土壤的主要物理性质来看,上海市茶花栽培土壤物理性质优于金华市茶花栽培土壤,这也从另一个侧面说明,在基本满足园林栽培土壤要求的基础上,物理性状可能不是制约茶花在上海地区生长的关键影响因子。在化学性质方面,上海市土壤有机质为21.39 g·kg-1,显著高于金华的土壤有机质质量分数13.75 g·kg-1(P<0.05)。从pH值可以看出,金华市土壤为中性偏弱酸,其中88.5%的样本低于pH 7.0,平均值比上海市土壤低于pH 1.2;上海市土壤95.6%高于pH 7.0,为弱碱性土壤。这与文献记载茶花适宜土壤pH值5.0~6.5,在酸性土壤中生长良好基本一致。对于水溶性盐浓度(EC),金华和上海栽培土壤的EC值分别为0.09 mS·cm-1和0.12 mS·cm-1,差异不显著。
上海和金华应用品种‘红露珍’的栽培土壤理化分析结果显示,上海地区的土壤容重、有机质、pH值等与金华的‘红露珍’栽培土壤差异显著(P<0.05),尤其是pH值,可能是影响茶花生长的重要土壤因子。为了进一步探讨影响茶花栽培应用的主要土壤因子,试验进一步对上海地区‘红露珍’长势存在明显差异的栽培土壤进行了分析,结果见表 1。上海地区不同长势‘红露珍’栽培土壤的土壤容重、总孔隙度、最大持水量、土壤通气度及有机质、pH值均没有显著差异,而土壤水溶性盐浓度(EC)差异显著(P<0.05)。长势差的‘红露珍’栽培土壤水溶性盐浓度(EC)为0.22 mS·cm-1,显著高于长势良好的‘红露珍’栽培土壤的水溶性盐浓度(P<0.05)。
取样地点 (生长状况) 土壤容重/(g·cm-3) 最大持水量/% 总孔隙度/% 土壤通气度/% pH 值 水溶性盐浓度/(mS·cm-1) 有机质/(g·kg-1) 金华(良) 1.21(7.44) a 43.43(12.18) b 51.15(9.13) b 22.90(18.38) b 6.66(5.41) b 0.09(22.22) b 13.75(20.95) a 上海(良) 0.97(15.46) b 57.70(17.36) a 55.40(7.07) a 31.69(31.29) a 7.77(1.16) a 0.12(9.17) b 21.39(51.00) a 上海(差) 1.00(16.00) b 52.86(23.27) ab 53.60(4.37) a 27.95(28.59) a 7.93(1.51) a 0.22(40.91) a 20.58(41.69) a 说明:不同字母表示在P<0.05水平差异显著。括号中数值为变异系数(%) Table 1. Comparison of soil characters for camellia ! Hong Luzhen ’ in Jinhua and Shanghai
通过对金华、上海两地栽培土壤及上海地区不同长势栽培土壤的部分理化性质分析可以看出,pH值和水溶性盐浓度(EC)是影响茶花生长的重要土壤因子。
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从王立翠等[5]的调查结果来看,‘大红金心’等品种在上海地区表现良好。由此推测,部分茶花品种对偏碱性土壤具有良好的适应性。为此,我们进一步对上海植物园试验地内不同茶花品种的长势进行了分析,试验地土壤部分理化性质如下:容重为1.30 g·cm-3,最大持水量为35.15%,总孔隙度为45.54%,土壤通气度为12.51%,pH 7.78,水溶性盐浓度(EC)为0.35 mS·cm-1,有机质质量分数为18.53 g·kg-1。根据1.3的评价方法,对35个茶花品种的评价结果见表 2。
编号 品种 长势 1 粉霞 差 2 鸳鸯凤冠 差 3 六角大红 差 4 大红宝塔 差 5 秋牡丹 差 6 緋爪芙蓉 差 7 新松花 差 8 点雪 差 9 白嫦娥彩 差 10 大吉祥 差 11 粉西施 差 12 新松花 差 13 花佛鼎 差 14 紫重楼 差 15 白三学士 差 16 早春大红球 差 17 抓破脸 差 18 粉荷 差 19 喷砂什锦 差 20 小桃红 差 21 粉丹 良 22 天府牡丹 良 23 白斑腦脂连 良 24 新桃宝珠 良 25 花宝珠 良 26 红芙蓉 良 27 白芙蓉 良 28 胭脂牡丹 良 29 状元红 良 30 红十八学士 良 31 松子 良 32 白十八学士 良 33 雪塔 良 34 红露珍 良 35 大红金心 良 Table 2. Growing status of different camellias in Shanghai planting soil
茶花叶片逐渐退却绿色而发黄,是目前评价茶花栽培土壤是否偏碱性的主要性状指标。从35个茶花品种在偏碱性土壤中的生长状况及叶片表现来看,不同茶花品种对碱性土壤的适应性存在差异。部分品种表现出叶片发黄,长势较差甚至死亡等现象(图 1a),严重影响了植株的开花效果及株型。但是,部分品种表现出很强的适应性,如‘红十八学士’‘状元红’等品种,叶片浓绿,具光泽,整体长势较好(图 1b),能够达到正常的园林景观应用要求和观赏效果。总体来看,35个品种中,20个品种的长势较差,占统计数量的57%。而‘大红金心’‘红露珍’等15个品种未表现出明显的叶片发黄等症状,具有较好的适应性。由此可见,通过在偏碱性土壤条件下筛选适生的品种或进行育种改良,是实现茶花在偏碱性土壤中应用的途径之一。
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从对35个茶花品种在偏碱性土壤中的长势分析来看,部分茶花品种可以适应偏碱性的土壤。上海植物园多年来致力选育上海适生的茶花品种,其中,部分茶花新品种具有很好的适应性。为此,分析了上海植物园茶花新品种‘小粉玉’在上海地区的不同栽培土壤,结果见表 3。 从表 3可见:3个不同栽培样地的土壤理化性质除了总孔隙度、土壤通气度及全磷无显著差异外,其他因子均差异显著(P<0.05)。从物理性质来看,3个样地的土壤容重分别为1.04,1.30,1.18 g·cm-3,根据上海市《园林栽植土质量标准》,树坛土中灌木的土壤容重≤1.25 g·cm-3 [7],3个样地基本符合绿化种植土壤容重要求。
取样点 土壤容重/(g·cm-3) 最大持水量/% 总孔隙度/% 土壤通气度/% pH值 水溶性盐浓度/(mS.·cm-1) 有机质/ (g·kg-1) 取样点 全氮/(g·kg-1) 水解性/(mg·kg-1) 全磷/(g·kg-1) 有效磷/(mg·kg-1) 全钾/(g·kg-1) 青浦 1.04 ± 0.21b 51.51 ± 17.35 a 50.58 ± 8.48 14.31 ± 7.72 6.85 ± 0.30 c 0.17 ± 0.02 b 29.20 ± 15.36 a 1.84 ± 0.85 a 141.60 ± 63.41a 0.78 ± 0.26 194.68 ± 119.78 a 21.59 ± 0.31a 232.43 ± 104.02 a 上海 植物园 1 1.30 ± 0.08 a 35.15 ± 3.39 b 45.54 ± 2.24 12.51 ± 3.99 7.78 ± 0.13 b 0.35 ± 0.02 a 18.53 ± 3.13 b 1.16 ± 0.32ab 107.49 ± 31.44ab 0.87 ± 0.13 112.25 ± 45.57 a 19.29 ± 0.55 b 54.6 ± 7.34 b 上海 植物园 2 1.18 ± 0.13ab 41.37 ± 7.43 ab 48.13 ± 3.76 15.5 ± 5.56 8.16 ± 0.01a 0.16 ± 0.01b 17.4 ± 0.85 b 0.75 ± 0.32 b 63.10 ± 31.47 b 0.65 ± 0.16 14.57 ± 12.74 b 19.78 ± 0.68 b 73.38 ± 10.73 b 说明:不同样地间小写字母不同表示P<0.05水平差异显著。 Table 3. Comparison of soil index for ‘Xiao Fenyu’
根据CJ/T 340-2011《绿化种植土壤》要求,一般植物土壤pH 5.5~8.3,水溶性盐浓度(EC)值在0.15~1.2 mS·cm-1;耐盐植物栽植≤1.8 mS·cm-1[8]。酸碱度作为土壤各种化学性质的综合反映,它与土壤微生物的活动,有机质的合成与分解,各种营养元素的转化与释放及有效性、土壤保持养分的能力都有关系。从3个栽培样地来看,‘小粉玉’在pH 6.85~8.16的酸性和碱性土壤中都能正常生长,说明该品种对土壤pH值的适应性较强。 3个样地的水溶性盐浓度(EC)分别为0.17,0.35,0.16 mS·cm-1,符合一般植物绿化种植土壤要求,其中,青浦样地和上海植物园样地1的水溶性盐浓度(EC)值均小于1.8 mS·cm-1,符合耐盐植物的水溶性盐浓度(EC)标准,但该品种是否能够在盐碱土壤中正常生长,还有待于进一步的田间试验研究。
在土壤有机质及主要营养元素方面,3个样地的土壤有机质以青浦样地最高,为29.20 g·kg-1,显著高于其他2个采样地(P<0.05)。氮、磷、钾称为作物营养三要素,青浦样地的水解性氮、速效磷及速效钾的质量分数均高于上海植物园样地1和上海植物园样地2,说明青浦样地的肥力相对充足,尤其是速效钾的为232.43 mg·kg-1,与其他2个采样地的质量分数的差异达到显著水平(P<0.05)。
综上分析来看,3个样地的土壤理化性质存在显著差异(P<0.05),而‘小粉玉’均可正常生长。由此可见:该品种对土壤适应性,尤其是可以在pH 8.0左右的土壤条件下正常生长,为今后茶花在偏碱性土壤及地区的应用提供了资源。