不同植物生长抑制剂对立体绿化植物的矮化效应

吴美强

(福州乐亿生态科技股份有限公司,福建 福州 350007)

立体绿化是把不同生长特性的植物种植在墙面、桥梁、棚架、屋顶、阳台等构筑物上,在空间上延展的绿化方式[1]。随着城市化进程的推进,许多城市都面临绿化率不达标、空气质量不合格、城市噪音大等问题,而立体绿化具有绿化见效快、空间利用率高的特点,能够在有限的城市空间内通过扩大绿化面积来吸收噪音、净化空气、增加绿量,软化建筑硬质景观,缓解城市热岛效应,改善城市生态环境[2-3]。

基于立体绿化在改善城市景观和生态方面的多重意义,自20世纪中期起,立体绿化作为一种重要的城市绿化形式,在一些发达国家的城市建设和改造中得到了广泛的应用和发展[4-5]。我国现代立体绿化的发展始于20世纪70年代初,起步较晚,缺乏标准化评价体系和政策支持。目前,北京、杭州、上海、广州等地立体绿化应用较多。北京市较常用的立体绿化植物集中在蔷薇科(Rosaceae)、百合科(Liliaceae)、柏科(Cupressaceae)、禾本科(Poaceae)、景天科(Crassulaceae)。垂直绿化中使用的植物以五叶地锦(Parthenocissusquinquefolia)、地锦(Parthenocissustricuspidata)、南蛇藤(Celastrusorbiculatus)、美国凌霄(Campsisradicans)等攀缘类的藤本植物为主[6-7]。应用于杭州市老城区道路立体绿化的植物隶属42科61属共68种[8],墙面绿化最常用的植物是凌霄(Campsisgrandiflora)和地锦。上海世博会主题馆的墙面绿化运用红叶石楠(Photinia×fraseri)、亮叶忍冬(Loniceraligustrinavar.yunnanensis)、金森女贞(Ligustrumjaponicum‘Howardii’)、花叶青木(Aucubajaponicavar.variegata)等植物[9]。广州应用植物种类共42科72属86种,种数应用最多的科是天南星科(Araceae)和百合科,使用频率较高的种是鹅掌藤(Heptapleurumarboricola)、三角梅(Bougainvilleaspectabilis)、肾蕨(Nephrolepiscordifolia)、使君子(Combretumindicum)和绿萝(Epipremnumaureum)等,植物种类应用较为集中、单一[10]。综上所述,我国城市立体绿化发展相对迟缓,究其原因,主要是建造成本高、绿化效果可持续性差、维护养护成本高等因素制约其发展[11]。因此,提升立体绿化植物的养护水平,提高养护效率,降低养护成本是立体绿化后期维护的关键。

植物生长抑制剂是指人工合成或天然的能阻碍整个植物或植物的某个特定器官生长的物质[12]。常见种类有矮壮素(Chlorocholine chloride,CCC)、缩节胺(Mepiquatchloride,Pix)、丁酰肼(Daminozide,B9)、多效唑(Paclobutrazol,PP333)等。其在控制植物生长速度、延长花期、缩短节间、抑制衰老等方面发挥重要的作用[13]。张萌子等[14]研究表明,矮壮素500 mg·L-1叶面喷施小报春矮化效果最佳。使用多效唑和丁酰肼喷施菊花叶面,能控制菊花株高生长[15]。此外,使用丁酰肼2500 mg·L-1处理的玫红双色大丽菊植株矮化、株型紧凑、叶片浓绿增厚[16]。探索植物生长抑制剂对立体绿化植物的矮化效果,控制其生长速度,是延长养护周期、降低养护成本、稳定绿化效果的一个有效途径。本试验通过施用不同浓度的生长抑制剂,探索4种常用立体绿化植物的矮化效应,以期为提高立体绿化植物观赏性和经济价值及矮化管护应用发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验场地

本试验场地位于福建省福州市晋安区新店镇福建省林业科学研究院内,东经119.30°、北纬26.15°。2021年5月完成垂直绿墙建设,其长度38 m,高度1.4～2.8 m,面积约80 m2。该绿墙为装配式结构,由基座和种植盆组装而成,配备自动喷灌给水系统。种植盆口径100 mm,深度95 mm,盆中心间距为130 mm×130 mm。该绿墙为南北走向,墙面朝东。

1.2 试验材料

本试验以垂直绿墙上种植的鹅掌柴(Heptapleurumheptaphyllum)、花叶青木(洒金珊瑚)(Aucubajaponicavar.variegata)、大花栀子(Gardeniajasminoides)、六月雪(Serissajaponica)4种植物为试验对象。所有苗木均为1年生扦插苗。

3种生长抑制剂分别为:多效唑(有效成分含量25%,悬浮剂,山东邹平农药有限公司)、丁酰肼(有效成分含量99%,晶体-粉末,上海麦克林生化科技股份有限公司)、矮壮素(有效成分含量50%,水剂,四川润尔科技有限公司)。

1.3 试验设计与方法

设置3种植物生长抑制剂种类,分别为多效唑、丁酰肼、矮壮素;药剂质量浓度均为0、300、600、900 mg·L-1。在垂直绿化墙中分别种植鹅掌柴、花叶青木、大花栀子、六月雪各360株。把垂直绿墙从南到北分为多效唑试验区(A)、丁酰肼试验区(B)、矮壮素试验区(C)3个区域;每个区域分为4个大区(药剂质量浓度分别为0、300、600、900 mg·L-1),每个小区分别种植4种植物各10株,3次重复,详见图1。

图1 单个药剂试验区植物配置及处理示意图

苗木种植上墙生长稳定后,于2022年4月1日进行统一修剪,鹅掌柴、花叶青木、大花栀子、六月雪4种植物修剪后高度分别为21.00、18.00、15.00、12.00 cm。修剪后每隔7 d(2022年4月7、14、21日)对植物进行3次灌根处理:按试验设计用细嘴喷水壶装满药剂对盆内种植土进行浇灌,浇透为止;之后常规养护。于2022年7月4—6日,每木调查株高度。矮化率=(处理前平均株高-处理后平均株高)/处理前平均株高×100%。

2 结果与分析

2.1 4种植物自然生长的平均株高变化

将4种植物自然生长状况下(不施用植物生长抑制剂),4月1日与7月4日的株高进行对比(图2)发现,大花栀子、六月雪的株高均具有显著差异,株高分别由15.00、12.00 cm增长为37.50、23.80 cm,二者分别增长150%、98.33%;鹅掌柴、花叶青木株高均无显著差异,分别增长7.22%、18.57%。4种植物平均株高生长量由小到大分别是:花叶青木<鹅掌柴<六月雪<大花栀子。由此判断,花叶青木生长速度较慢,景观效果维持较好,一定条件下能够延长养护周期,节约成本;而大花栀子、六月雪等有必要施用一定的植物生长抑制剂,控制其生长量,稳定绿化效果。

不同小写字母为处理间差异显著(P<0.05) 图2 4种植物自然生长的平均株高变化

2.2 不同植物生长抑制剂处理对4种植物平均株高的影响

由表1可知,鹅掌柴平均株高,在丁酰肼和矮壮素不同浓度处理及对照间差异均不显著,平均株高在21.50～22.55 cm之间;多效唑不同浓度处理间差异不显著,但均显著低于对照,当质量浓度为300 mg·L-1时,其平均株高比对照下降11.59%(图3a)。说明多效唑300 mg·L-1就可有效矮化鹅掌柴。花叶青木平均株高,在丁酰肼、矮壮素不同浓度处理及对照间差异不显著,平均株高在19.07～20.28 cm之间;不同浓度多效唑处理花叶青木,当质量浓度为900 mg·L-1时,花叶青木的平均株高为(18.93±0.50) cm,比对照降低1.87%(图3b)。因此,鉴于鹅掌柴和花叶青木自然生长状况下平均株高变化小,且施用部分植物生长抑制剂无法有效降低其植株高度,推断二者在立体绿化养护过程中可采用粗放型管理,定期修剪、浇水、预防病虫害发生即可。

表1 不同浓度植物生长抑制剂处理对4种植物的矮化作用

图3 植物生长抑制剂不同浓度处理对4种植物平均株高的影响

大花栀子平均株高,多效唑、丁酰肼不同浓度处理均显著低于对照,且多效唑处理的矮化效果最为显著,矮化率高达57.80%～59.21%,不同浓度处理后平均株高在15.30～15.83 cm之间;丁酰肼处理矮化率为36.23%～43.70%,不同浓度处理后平均株高在16.58～18.78 cm之间。此外,多效唑和丁酰肼质量浓度从0～300 mg·L-1时,平均株高下降速率快;在300～900 mg·L-1时,平均株高下降速率缓慢(图3c)。矮壮素不同浓度处理及对照间差异均不显著。因此,大花栀子采用多效唑或丁酰肼300 mg·L-1处理就可有效发挥高生长抑制作用。

六月雪平均株高,多效唑和丁酰肼不同浓度处理间差异均不显著,但均显著低于对照,且多效唑处理的效果较为显著,矮化率达38.00%～41.82%,不同浓度处理后平均株高在13.84～14.75 cm之间(图3d);尽管丁酰肼不同浓度处理也能降低六月雪的平均株高,但是矮化率仅为12.02%～18.79%。矮壮素不同浓度处理,六月雪的平均株高反而显著高于对照,表明矮壮素对六月雪的矮化不起作用。因此,六月雪采用多效唑300 mg·L-1处理,即可达到矮化效果。

3 结论与讨论

自然状况下,4种植物平均株高变化程度不同。花叶青木和鹅掌柴平均株高变化小,说明其生长速度较慢,不同浓度植物生长抑制剂对其处理的效果不显著,表明二者在自然条件下就能正常维护好景观效果。而大花栀子和六月雪,自然条件下生长速度较快,需要施用一定的植物生长抑制剂控制其生长量,稳定绿化效果。多效唑的矮化效果由强到弱依次是:大花栀子(57.80%～59.21%)>六月雪(38.00%～41.82%)>鹅掌柴(10.95%～13.36%),丁酰肼的矮化效果由强到弱依次是:大花栀子(36.23%～43.70%)>六月雪(12.02%～18.79%)。多效唑的作用明显优于丁酰肼;矮壮素对4种植物的矮化效应均不明显。尽管多效唑600 mg·L-1或900 mg·L-1分别处理大花栀子、六月雪矮化效果最佳(59.21%、41.82%),但与多效唑300 mg·L-1处理大花栀子和六月雪的矮化效果(57.80%、38.00%)差异不显著。因此,在对立体绿化植物进行养护管理时,推荐采用多效唑300 mg·L-1对大花栀子和六月雪进行矮化处理,可节约一定成本。

周秀琳[13]研究表明,多效唑100 mg·L-1就能够有效矮化金边吊兰的植株高度。因此,本试验还需进一步在多效唑0～300 mg·L-1范围内设置更多浓度梯度,探索更加精准的药剂浓度,从而降低成本。此外,本试验选用的3种植物生长抑制剂对花叶青木的矮化效果均不明显,其它生长抑制剂对花叶青木的矮化效果如何,还有待进一步试验研究。

可用于立体绿化的植物品种很多,本试验由于受试验条件限制,只选择了鹅掌柴、花叶青木、大花栀子、六月雪4种植物进行矮化试验。3种植物生长抑制剂及不同的喷施方法对其它立体绿化植物的矮化效果如何还有待进一步探索。