施肥過量對無土栽培非洲菊生長和開花的影響

單芹麗，李紳崇，汪國鮮，吳麗芳，阮繼偉，余蓉培，曹 樺，楊春梅*，蔣海玉

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所/國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650205；2.玉溪云星生物科技有限公司，云南 玉溪 652604；3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，云南 昆明 650205)

【研究意義】非洲菊(GerberajamesoniiBolus)又名扶郎花，在保護(hù)地內(nèi)種植可實現(xiàn)周年開花，產(chǎn)量較高，為世界五大切花之一。但隨著栽培年限的延長，連作障礙導(dǎo)致非洲菊花枝變短，花序直徑變小，產(chǎn)量降低。生產(chǎn)上，花農(nóng)通常采用增加化肥用量試圖提高非洲菊的花質(zhì)和產(chǎn)量，但收效甚微。無土栽培可以從根本上避免和解決土壤連作障礙問題，肥料利用率高達(dá)90 %以上[1]。但無土栽培營養(yǎng)液的配制和管理技術(shù)較難掌握[2]。施肥不當(dāng)或濫用肥料不僅造成土壤和植物養(yǎng)分平衡失調(diào)，對作物產(chǎn)量與品質(zhì)構(gòu)成威脅，影響土壤環(huán)境與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[3]。了解肥料施用過量對非洲菊生長和開花的影響，對保障非洲菊高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】中國對無土栽培營養(yǎng)液的研究起步較晚[4]，研究認(rèn)為營養(yǎng)液的配方組成和管理是無土栽培的核心技術(shù)[5]，微量元素對植物生長發(fā)育，增產(chǎn)增收起關(guān)鍵作用[6]，保護(hù)地施肥應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制N、P肥的施用量，相對增加K、Ca、Mg肥和B、Zn等微肥的補充[7]。國內(nèi)非洲菊在營養(yǎng)液方面的相關(guān)研究主要是肥料配比對非洲菊生長和開花的影響[8]，以及現(xiàn)蕾期營養(yǎng)液濃度對非洲菊生長的影響[9]，肥料施用過量對非洲菊生長和開花的影響未見報道?！颈狙芯壳腥朦c】設(shè)施栽培條件下，非洲菊連作后土壤總含鹽量逐漸增加，有次生鹽漬化的趨勢[10-11]，特別是微量元素，植物對其需要量極微少，花農(nóng)補充肥料時，很容易造成施肥過量。因此，研究施肥過量對無土栽培非洲菊生長及開花的影響，對非洲菊可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。【擬解決的關(guān)鍵問題】本試驗通過在不同非洲菊品種移栽植株上施用不同濃度過量營養(yǎng)液，研究肥料施用過量對非洲菊生長和開花的影響，旨在為非洲菊合理施肥提供參考，為減少化肥用量，推進(jìn)非洲菊無土栽培廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年7月1日至2017年12月1日，在云南農(nóng)業(yè)科技園內(nèi)鋼架塑料大棚中進(jìn)行，供試材料來源于玉溪云星生物科技有限公司提供的3個非洲菊品種幼苗。無土栽培基質(zhì)為泥炭∶珍珠巖=3∶1(體積比)。

1.2 試驗設(shè)計

試驗在設(shè)施大棚內(nèi)進(jìn)行，對3個非洲菊品種(‘秋思’、‘紫衣皇后’和‘熱情沙漠’)施用3種濃度的營養(yǎng)液，營養(yǎng)液濃度即為非洲菊無土栽培營養(yǎng)液常規(guī)配方濃度(表1)[12]的1、3和9倍。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，共9個處理，每個處理盆栽15株，設(shè)4次重復(fù)?；ㄅ杩谥睆綖?5 cm，置于大棚離地苗床內(nèi)，按完全隨機排列，株行距35 cm×35 cm，移栽苗要求健康、葉片4～5個、新根生長數(shù)5條以上。幼苗移栽15 d后，每7 d澆1次營養(yǎng)液，移栽60 d后，每14 d澆1次，每次每盆澆營養(yǎng)液300 mL，水分見干就澆，統(tǒng)一管理。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗期間，每個處理隨機抽查10株，隔天觀察1次，監(jiān)測初蕾、初花時間和每株開花數(shù)；分別于移栽30 d和移栽60 d時，記錄每株展開的葉片數(shù)；并在移栽30 d時，每株選擇1片剛展開的葉片測量葉面積，移栽60 d時，再次測量該葉片的葉面積。計算各處理移栽30～60 d之間每天葉片數(shù)和葉面積的增加量；移栽150 d時，統(tǒng)計每個處理移栽5個月的總產(chǎn)花量，每個處理抽查10株，測量花梗長度、花梗直徑、花枝鮮重、花序直徑、植株冠幅、地上和地下部分的鮮重及干重。計算各處理測量值的平均數(shù)。并進(jìn)一步計算干物質(zhì)積累率和根冠比。

表1 非洲菊無土栽培營養(yǎng)液配方

葉片增加速度(片/d) =(移栽60 d時葉片數(shù)-移栽30 d時葉片數(shù))/30

葉面積增加速度(cm2/d)=(移栽60 d時葉面積-移栽30 d時葉面積)/30

葉面積的測量方法：沿著葉子的形狀將其在坐標(biāo)紙上(每個格子長寬各為1 cm，面積為1 cm2)畫下來，然后數(shù)格子，計算格子時，葉片邊緣超過半格的計算為1，不足半格則不計數(shù)，數(shù)出的格子數(shù)就是葉片的面積數(shù)(單位為cm2)。

鮮重和干重測量方法：先用水清洗干凈，再用毛巾和吸水紙充分吸干表面水分后，稱其鮮重；放入烘箱105 ℃殺青，70 ℃烘干至恒重，然后測定其干重；干物質(zhì)積累率( %)=(干重總生物量/鮮重總生物量) × 100，鮮重總生物量=地上部分鮮重 + 地下部分鮮重，干重總生物量=地上部分干重 + 地下部分干重；根冠比=地上部分鮮重 / 地下部分鮮重。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel工作表和DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用Duncan’s新復(fù)極差法對各處理進(jìn)行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥過量對非洲菊葉片生長的影響

2.1.1 施肥過量對非洲菊葉片增加速度的影響 施用不同濃度的營養(yǎng)液，移栽30～60 d期間，各處理植株葉片數(shù)的變化見圖1。施用1倍濃度營養(yǎng)液，非洲菊葉片增加速度最快，營養(yǎng)液濃度增到3倍和9倍均不利于非洲菊葉片的增加。其中‘秋思’品種施用1倍營養(yǎng)液，葉片每天增加數(shù)最多，達(dá)0.32片；‘熱情沙漠’品種施用9倍營養(yǎng)液，非洲菊葉片每天增加數(shù)最少，只有0.15片?！锼肌┯貌煌瑵舛葼I養(yǎng)液，處理間差異顯著，而‘紫衣皇后’和‘熱情沙漠’施用3和9倍的營養(yǎng)液，同一品種內(nèi)葉片增加速度差異不顯著。以上結(jié)果表明：施用過量肥料會降低葉片增加速度，且非洲菊葉片增加速度隨品種和營養(yǎng)液濃度不同存在一定差異。

不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同Different letters meant significant difference among treatments at 0.05 level. The same as below圖1 施肥過量對非洲菊葉片數(shù)的影響Fig.1 Effect of excessive fertilization on the number of leaves of Gerbera jamesonii

2.1.2 施肥過量對非洲菊葉面積增加速度的影響 非洲菊幼苗移栽30～60 d期間，施用不同濃度的營養(yǎng)液，植株葉面積的變化見圖2，當(dāng)營養(yǎng)液濃度為標(biāo)準(zhǔn)液濃度的3和9倍時，3個非洲菊品種葉面積的增加速度均比1倍的慢?！锼肌汀弦禄屎蟆┯貌煌瑵舛鹊臓I養(yǎng)液，同一品種內(nèi)葉面積增加速度存在顯著差異，而‘熱情沙漠’施用3和9倍的營

圖2 施肥過量對非洲菊葉面積的影響Fig.2 Effect of excessive fertilization on the leaf area of Gerbera jamesonii

養(yǎng)液，葉面積增加速度差異不顯著。說明施肥濃度對非洲菊葉面積增加速度的影響大小因品種不同而不同。

2.2 施肥過量對非洲菊冠幅和生物量的影響

非洲菊植株移栽150 d后，施用不同濃度的營養(yǎng)液，各處理非洲菊植株的冠幅和生物量見表2。除根冠比外，所有品種冠幅、干物質(zhì)積累率、地上部分鮮重和干重、地下部分鮮重和干重均隨施肥濃度倍數(shù)的增加而降低?！锼肌贩N施加9倍營養(yǎng)液，根冠比雖然較施加1和3倍營養(yǎng)液的根冠比高，但地上部分生長較差，冠幅和生物量都較低，地上部分和地下部分生長不協(xié)調(diào)。除‘秋思’品種外，‘紫衣皇后’和‘熱情沙漠’根冠比也均隨施肥濃度倍數(shù)的增加而減低。以上結(jié)果表明：施肥過多，不利于干物質(zhì)積累，非洲菊的長勢變?nèi)酢?/p>

2.3 施肥過量對非洲菊開花的影響

非洲菊植株移栽150 d后，施用不同濃度的營養(yǎng)液，對不同品種的開花情況不同，過量施肥，花梗長，花梗直徑、花序直徑和花枝鮮重都降低，見表3?！锼肌贩N隨著施肥濃度倍數(shù)的增加，花枝鮮重差異不顯著，移栽至初蕾和初花的時間都延遲，花梗直徑顯著變小，花梗長度和花序直徑減小。‘紫衣皇后’品種隨著施肥濃度倍數(shù)的增加，花梗長和花梗直徑差異不顯著，施肥過量(施用3和9倍營養(yǎng)液)后，花枝鮮重顯著降低，移栽至初蕾和初花的時間都延遲，花序直徑減小?！疅崆樯衬贩N隨著施肥濃度倍數(shù)的增加，花梗直徑差異不顯著，施3和1倍營養(yǎng)液相比，花枝鮮重和花序直徑差異都不顯著，但營養(yǎng)液濃度增加至9倍后，花枝鮮重和花序直徑都顯著降低，移栽至初蕾和初花的時間都延遲，花梗長度變小。以上結(jié)果表明：施肥過量，營養(yǎng)生長期延長，不同品種對肥害的耐受力不同，開花時間和花枝質(zhì)量都受到不同程度影響。

表2 營養(yǎng)液濃度對非洲菊冠幅和生物量的影響

注：同列不同字母表示處理間差異顯著(P< 0.05),下同。

Note: Different letters in the same column meant significant difference among treatments at 0.05 level. The same as below.

表3 營養(yǎng)液濃度對非洲菊開花的影響

2.4 施肥過量對非洲菊產(chǎn)花量的影響

移栽150 d后，施用營養(yǎng)液隨著濃度倍數(shù)的增加，產(chǎn)花量顯著降低，見圖3?！弦禄屎蟆┯脻舛葹?倍的營養(yǎng)液產(chǎn)花量最高，每株產(chǎn)花量達(dá)6.9枝，‘熱情沙漠’施用濃度為9倍的營養(yǎng)液產(chǎn)花量最低，每株產(chǎn)花量只有2.3枝。以上結(jié)果說明：施肥過量對非洲菊產(chǎn)花量產(chǎn)生顯著不良影響。

3 討 論

近年來中國化肥施用量每年增長2.8 %，化肥利用率卻只有30 %～35 %，而世界發(fā)達(dá)國家的肥料利用率在60 %以上，每年近4000萬t的化肥流失，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染[13]。非洲菊周年開花，經(jīng)濟(jì)效益較高，種植戶為追求高產(chǎn)，大量投入化肥和有機肥，用量常常超過了非洲菊的實際需求量。

圖3 營養(yǎng)液濃度對非洲菊的產(chǎn)花量的影響Fig.3 Effects of nutrient concentration on flower production of Gerbera jamesonii

非洲菊為多年生草本植物，設(shè)施條件下連年栽培，使一些未被植物吸收利用的養(yǎng)分和肥料副成分大量殘留于土壤中，土壤易出現(xiàn)次生鹽漬化趨勢[10]?；实拇罅渴褂迷诖龠M(jìn)非洲菊產(chǎn)量大幅度提高的同時，也常因施用不當(dāng)帶來了化肥利用率偏低和環(huán)境污染等諸多弊端。多種營養(yǎng)元素混合施用，加之土壤養(yǎng)分含量不明確，而且某種元素過量造成的植株中毒癥狀可能會和另一種元素缺乏造成的植株缺素癥狀相似[14]。本試驗結(jié)果表明：過量施用肥料，非洲菊生長受阻，葉片生長較慢，冠幅減小，干物質(zhì)積累減少，開花延遲，產(chǎn)量和產(chǎn)值均降低?；ㄞr(nóng)常把上述特征判斷為缺乏營養(yǎng)，造成肥料施用過量現(xiàn)象時有發(fā)生，陷入越濫用越低效吸收，越低效吸收越濫用的惡性循環(huán)。

試驗顯示，非洲菊品種‘秋思’移栽施用1倍濃度的營養(yǎng)液開花最早，移栽48 d后就開花，非洲菊品種‘紫衣皇后’施用9倍濃度的營養(yǎng)液開花最遲，移栽102 d后才開花。試驗中，由于非洲菊的產(chǎn)花量只統(tǒng)計了移栽后150 d的數(shù)據(jù)，所以初花時間對產(chǎn)花量存在一定影響。

4 結(jié) 論

施肥過量，對非洲菊生長和開花均有不良影響，造成長勢減弱、營養(yǎng)生長期延長、花質(zhì)變差、產(chǎn)花量顯著降低。非洲菊移栽30～60 d期間，非洲菊葉片數(shù)和葉面積因施肥過量顯著降低；移栽150 d后，非洲菊的長勢變?nèi)酰诒韧?，所有品種冠幅、干物質(zhì)積累率、地上部分鮮重和干重、地下部分鮮重和干重均降低；花序直徑、花梗直徑和長度均變小，花枝鮮重和產(chǎn)花量也均降低。不同非洲菊品種對肥害的耐受力不同，開花時間和花枝質(zhì)量受肥害的影響程度也不同。