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試驗四、養液氮濃度對彩葉鳳梨實生穴盤苗光合作用與生長之影響

本試驗使用‘Pink Sensation’ × ‘Gold Fever’彩葉鳳梨雜交實生幼苗為材料。於

2015 年 10 月 6 日以 288 格穴盤(2.0×2.0×3.0 cm)播種,將長為 72 cm,寬為 20 cm 之 288 格穴盤剪為 8 cm 長與 6 cm 寬之小穴盤,每個穴盤有 12 穴格。介質採用泥 炭苔(Fafrad Co., Agawan, MA, USA):椰纖(福埠股份有限公司,台北,臺灣):椰 土(Euro substrates, Pitukotte, Sri Lanka) = 1:1:1 (體積比)並以1 cm孔徑的篩網過篩,

將介質填實於穴格內但不壓實,每穴格播一種子。椰纖與椰土使用前以清水浸泡 清洗三天以上,將其泡軟並去除製造過程之酸鹼溶劑及降低 EC 值至 1 dS·m-1以下。

播種完成後以底部吸水方式給水,將介質浸溼。置於日夜溫 25/20oC、中午平均光 度 736 μmol·m-2·s-1,種子約 7 天發芽,於第 21 天小苗本葉展開。環境溫度和光度 以環境監測資料紀錄器(HOBO Temperature/Light/External Data Logger-U12-012, Onset Computer, MA, USA)記錄。

於 2015 年 10 月 28 日,當小苗本葉展開時給予不同 N 濃度的養液,以頂部噴 施的方式每週施用含 0、4、8、12、16、20、24、28、32 mM N 的養液 1 次,養 液另含 1 mM P,8 mM K,4 mM Ca,1mM Mg。微量元素依照強生氏養液(Johnson’s solution)養液配方(Johnson et al., 1957)。養液 EC 值分別為 0.82、1.96、2.18、2.47、

2.60、2.81、3.05、3.33、3.44 dS·m-1,養液 pH 值以 1N NaOH 調整至 6.5。養液 EC 和 pH 值以可攜式酸鹼度及電導度計(IQ170, IQ Scientific Instruments, Carisad, CA) 測定。

以頂部噴施方式施肥,每週一次,施肥的隔一天不澆水,其餘時間每天會以 噴施的方式從頂部給水,澆水量視天氣狀況而定,讓穴盤內介質保持濕潤狀態。

試驗期間總共施肥 12 次。每穴格(株)施用 10 mL 強生氏養液。

施肥前一天和施肥後一小時以 Press extraction 法(Scoggins et al., 2002)取得介 質溶液,以可攜式酸鹼度及電導度計(IQ170, IQ Scientific Instruments, Carisad, CA) 測量 EC 和 pH 值。每穴格(株)施用 10 mL 養液。介質溶液測量每株為 1 重複,每 處理 5 重複。

處理後 78 天,於 2016 年 1 月 14 日至 1 月 23 日期間,0800-1200 HR、1400-1600 測量穴盤苗全株淨光合作用速率的變化。測量方式如試驗二所述。光合作用測

量每 3 株為 1 重複,每處理 5 重複。換算光合參數方法詳如試驗三所述。

於 2016 年 1 月 19 日以可攜式葉綠素螢光測定儀 Mini-PAM (TEACHING-PAM chlorophyll fluorimeter, Heina Walz Gmbh, Germary)測量由上往下數第 4 片完全展開 葉之葉綠素螢光參數值,詳如試驗二所述。葉綠素螢光測量每 3 株為 1 重複,每 處理 5 重複。

處理後 83 天,於 2016 年 1 月 19 日調查生長狀況,以肉眼觀察記錄總葉片數。

葉片之測量項目皆取剛完全展開葉量測,以葉面積儀(portable leaf area meter, LI-3000, LI-COR, Lincoln, Nebr.)測量總葉面積。取由上往下數第 4 片完全展開葉測 量葉片厚度、長度、寬度。以葉綠素計(SPAD-502, Minolta, Camera Co., Tokyo, Japan) 測量葉身的正中間處,記錄讀值。於 2016 年 1 月 20 日將植株分為地上部和地下 部,放入牛皮紙袋置於 70oC 烘箱 3 天,至重量不再變化後秤其地上與地下部乾重,

並計算根冠比。生長調查每 3 株為 1 重複,每處理 5 重複。

於 2016 年 3 月 7 日將秤完乾重的植體再經 70oC 烘乾磨成粉狀,每一樣品秤 取 1 mg,精秤至 1 μg,以 8 mm × 5 mm 錫囊緊密包裹。樣品製備完成後放入自動 送樣機,經碳氮分析儀(NC Analyzer, Flash EA 1112 Series, Thermo Fisher Scientific, Rodano Milano, Italy) 分 析 。 檢 量 線 以 阿 托 品 (Atropina, C17H23NO3, Fisons Instruments S.p.A., Rodano, Milano, Italy)標準品製作,利用分析圖譜之積分面積,

計算樣品內的氮濃度(g·kg-1)。

於 2016 年 3 月 10 日參考 du Preez 和 Bate (1989)之方法分析植體磷(P)、鉀(K)、

鈣(Ca)、和鎂(Mg)濃度。將每個處理取 10-15 株穴盤苗全株混合在一起,烘乾後視 為 1 重複,共 5 重複。烘乾後的 10-15 株穴盤苗,取 0.1g 植株放入硝化管中,每 管再加入約 0.2g 水楊酸(Salicylic acid)及 8 mL 95%-97% 之硫酸(sulfuric acid),震 盪過後以石蠟膜(parafilm)封口,置於實驗桌上過夜。加入 0.3g Na2S2O3·5H2O,搖 晃硝化管後放置抽氣櫃中以 100 oC 加熱 0.5 h,使水蒸發,之後每 0.5 h 升溫 50 oC,

至 350oC 為止,最後加熱時間視情況而定。待溶液呈醬油色後,將硝化管移出加 熱器,沿管壁緩緩加入約 6 mL 30%之 H

硝化管放回加熱器,並將加熱器降溫至 280oC,20-30 分鐘後觀察溶液是否為無色 透明,若沒褪色需再加入 H2O2,直到褪色為止。加入少量去離子水使溶液較快冷 卻,將硝化管震盪後,將溶液到入漏斗中,漏斗下方擺 50 mL 之定量瓶盛接溶液,

再以去離子水清洗剩餘在硝化管及漏斗中之溶液,最後以去離子水定積至 50 mL。

將定量瓶上下轉動使溶液均勻混合,將溶液到入裝有 1 號濾紙(直徑 90 mm)之漏斗 中過濾,漏斗下方擺放塑膠樣品瓶盛接過濾之溶液,收及完濾液後將蓋子蓋上轉 緊,至於室溫下保存(du Preez and Bate, 1989),將分解液稀釋 10 倍以感應耦合電漿 光譜分析儀(Inductivity coupled plasma, ICP-OES, Optima, 2000 DV, Perkin Elmer, Wellesley, Mass, USA)磷、鉀、鈣和鎂之濃度。

本試驗採 9 種 N 濃度處理之完全逢機設計(Completely randomized design, CRD)。每 12 株視為 1 重複,每處理 5 重複。