有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)下不同肥料配比對百合的影響研究

李云鍇，李樹和，劉 嶧，梁發(fā)輝,劉曉龍

（1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384；2.天津興寧實(shí)業(yè)股份有限公司，天津 301500）

百合（Lilium brownii var.viridulum Baker）是百合科百合屬多年生草本球根植物，不僅花姿雅致，葉片青翠娟秀，莖干亭亭玉立，具有較高的觀賞價(jià)值，而且百合鱗莖可食用，也可以作藥用。其含有豐富的蛋白質(zhì)、還原糖、淀粉以及維生素等營養(yǎng)素，具有養(yǎng)心安神，潤肺止咳的功效，對病后虛弱的人非常有益[1]。土壤對作物的生長具有很強(qiáng)的影響，因素包括土壤質(zhì)地、酸堿性、污染以及病蟲害等，近年來無土栽培技術(shù)成為學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)，而有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)更是憑借其成本低，操作簡易的特點(diǎn)逐漸興起[2-4]，并已成功應(yīng)用于番茄、黃瓜等設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)[5]，但這項(xiàng)技術(shù)在百合方面的研究較少，尤其是關(guān)于百合肥料方面的研究[6]。因此,本試驗(yàn)通過對不同肥料配方下百合的生長與生理指標(biāo)進(jìn)行研究與分析，旨在探明基于有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)下適宜百合生長的肥料配方，為進(jìn)一步的研究提供參考依據(jù)，同時(shí)為生產(chǎn)栽培作出理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試百合種球品種“卷丹”來自天津市曹莊花卉市場。卷丹百合，又名宜興百合、藥百合，為中國栽植面積最廣的百合品種之一，本次試驗(yàn)所選取的卷丹百合種球均為健康、大小一致的一代種球。

供試肥料：

（1）洲潮牌精制有機(jī)肥，由天津綠之本生物科技有限公司提供。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：NY525-2012。供試肥料理化性質(zhì)：產(chǎn)品外觀呈褐色或灰褐色粉末，產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量≥45%，N+P2O5+K2O ≥5%。

（2）蚯蚓糞，產(chǎn)品外觀呈黑色、大小均一顆粒，有機(jī)質(zhì)25%～38%，腐殖質(zhì)21%～40%，有益菌群0.2 ～2 億個(gè)·g-1。

供試基質(zhì)為單一椰糠，栽培槽大小為50 cm×25 cm×20 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)因素，分別為精制有機(jī)肥A和蚯蚓糞B，其中精制有機(jī)肥設(shè)3個(gè)水平，蚯蚓糞設(shè)2個(gè)水平。精制有機(jī)肥的4個(gè)水平為A0O kg·m-2（不施精制有機(jī)肥），A10.75 kg·m-2，A21.125 kg·m-2，A31.5 kg·m-2；蚯蚓糞的2個(gè)水平為B1O kg·m-2（不施蚯蚓糞），B20.5 kg·m-2，其中以A0B1和A0B2為對照CK，因此共8個(gè)處理，分別為A0B1，A0B2，A1B1，A2B1，A3B1，A1B2，A2B2，A3B2，3次重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)1個(gè)栽培槽，種植5株百合。

試驗(yàn)用地為天津農(nóng)學(xué)院東校區(qū)敏學(xué)樓西側(cè)，由于太陽東升西落，且敏學(xué)樓的高度以及試驗(yàn)用地與敏學(xué)樓的距離，導(dǎo)致試驗(yàn)用地可能出現(xiàn)略微的東西向光照差異，因此本試驗(yàn)沿東西向設(shè)置區(qū)組，以達(dá)到局部控制的目的，控制同一方向上的非試驗(yàn)條件差異，從而降低試驗(yàn)差異。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 測定指標(biāo) 2017 年4 月中旬種植，2017 年7 月下旬開花，2017 年9 月測量其平均株高、莖粗，待到2017 年末百合地上部分全部干枯后，每個(gè)區(qū)組各處理取3 株挖出其地下鱗莖，測量其平均重量、體積、分蘗數(shù)以及可溶性糖含量，求平均值后通過二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的方差分析，進(jìn)行顯著性測驗(yàn)，比較差異顯著性。

1.3.2 測定方法 百合地上部株高、莖粗使用游標(biāo)卡尺測量；百合地下部鱗莖重量使用電子天平測量；鱗莖體積使用排水法測量，將其浸沒在裝有適量水的量筒中，浸沒前后2 次的體積差就是物體的體積；種球分蘗數(shù)可直接觀察。

鱗莖可溶性糖含量采用蒽酮法[7]測定，最后計(jì)算公式：可溶性糖含量（%）＝從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得糖的量（μg）×提取液體積（mL）×稀釋倍數(shù)/[測定用樣品液的體積(mL)×樣品重量(g)×106]×100。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的方差分析與顯著性測驗(yàn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并使用Excel 進(jìn)行制表繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料配比對百合地上部平均株高、莖粗的影響

株高是植物形態(tài)學(xué)調(diào)查工作中最基本的指標(biāo)之一，而莖粗同樣是植物形態(tài)學(xué)調(diào)查工作中的基本指標(biāo)。兩者可以很好地體現(xiàn)植物的生長情況。2.1.1 株高 關(guān)于平均株高測量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，精制有機(jī)肥不同施用量間的百合平均株高差異、是否施加蚯蚓糞間的百合平均株高差異均達(dá)到了極顯著水平，而精制有機(jī)肥不同施用量與是否施加蚯蚓糞對百合平均株高的互作效應(yīng)的差異達(dá)到了顯著水平。

因此,如表1 所示，施用不同量的精制有機(jī)肥得到的百合平均株高間存在極顯著差異，其中施用量為A3時(shí)百合的平均株高最高，而施用量為A0時(shí)，也就是不施加精制有機(jī)肥時(shí)百合的平均株高最低，同時(shí)施加蚯蚓糞時(shí)的百合平均株高要極顯著高于不施加蚯蚓糞時(shí)的百合平均株高。

施用處理A3B2下百合的平均株高最高，其平均株高極顯著的高于其他處理組合，而處理A0B1下的百合平均株高最低。百合的平均株高隨精制有機(jī)肥濃度的升高而升高，與此同時(shí)，施加蚯蚓糞的百合平均株高要比未施加蚯蚓糞的百合高。

表1 各處理組合間的平均株高、莖粗差異

2.1.2 莖粗 關(guān)于平均莖粗的測量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，在有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上，精制有機(jī)肥不同施用量間的百合平均株高差異,是否施加蚯蚓糞間的百合平均株高差異，以及精制有機(jī)肥不同施用量與是否施加蚯蚓糞對百合平均株高的互作效應(yīng)均達(dá)到了極顯著水平差異。

如表1 所示，施用不同量的精制有機(jī)肥得到的百合平均莖粗間存在極顯著差異，其中施用量為A3時(shí)百合的平均莖粗最粗，不施加精制有機(jī)肥時(shí)百合的平均莖粗最細(xì)，同時(shí)施加蚯蚓糞時(shí)的百合平均莖粗要極顯著粗于不施加蚯蚓糞時(shí)的百合平均莖粗。

處理A3B2下百合的平均莖粗最粗，處理A0B2和A0B1的最細(xì)，只施用此蚯蚓糞濃度對百合的平均莖粗影響效果不明顯。除此之外，在施用精制有機(jī)肥的情況下不同施肥量對百合平均莖粗的影響效果與對平均株高的影響效果大體類似，百合的平均莖粗隨施用精制有機(jī)肥濃度的升高而加粗，施加蚯蚓糞的百合平均莖粗要比未施加蚯蚓糞的百合粗。

2.2 不同肥料配比對百合地下鱗莖的平均重量、體積以及分蘗數(shù)的影響

百合的鱗莖為地下變態(tài)莖的一種，本試驗(yàn)針對百合地下鱗莖大體上分為兩種測定指標(biāo)，分別為生長指標(biāo)和生理指標(biāo)，其中生長指標(biāo)為鱗莖的平均重量、體積以及分蘗數(shù)。

2.2.1 重量 重量是百合鱗莖最重要的生長指標(biāo)之一，其大小可以明顯的體現(xiàn)出百合的生長狀況良好與否。在有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上，精制有機(jī)肥不同施用量間的百合鱗莖平均重量差異、是否施加蚯蚓糞間的百合鱗莖平均重量差異均達(dá)到了極顯著水平，而精制有機(jī)肥不同施用量與是否施加蚯蚓糞對百合鱗莖平均重量的互作效應(yīng)達(dá)到了顯著水平。

如表2 所示，施用不同量的精制有機(jī)肥得到的百合鱗莖平均重量間存在極顯著差異，其中施用量為A3時(shí)百合鱗莖的平均重量最重，不施加精制有機(jī)肥時(shí)百合鱗莖的平均重量最輕，同時(shí)施加蚯蚓糞時(shí)的百合鱗莖平均重量要極顯著高于不施加蚯蚓糞時(shí)的百合鱗莖平均重量。

表2 各處理組合間的重量差異

施用處理A3B2下百合鱗莖的平均重量最重，其平均重量極顯著的高于其他處理組合，而處理A0B1下的百合鱗莖平均重量最輕。百合鱗莖的平均重量隨精制有機(jī)肥濃度的升高而升高，與此同時(shí)，施加蚯蚓糞的百合鱗莖平均重量要比未施加蚯蚓糞的百合重。

在不施用蚯蚓糞的情況下，百合鱗莖的平均重量隨著精制有機(jī)肥施用量的增加而逐漸增加，但在精制有機(jī)肥施用量超過處理A2后百合鱗莖平均重量的增加程度呈放緩趨勢，而施加蚯蚓糞后，在精制有機(jī)肥施用量超過處理A1后百合鱗莖平均重量的增加程度略微放緩，但并不明顯，總體上呈直線上升趨勢。

2.2.2 體積 體積能夠明顯體現(xiàn)出百合的生長狀況，是百合鱗莖最重要的生長指標(biāo)之一。在有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上，精制有機(jī)肥不同施用量間的百合鱗莖平均體積差異、是否施加蚯蚓糞間的百合鱗莖平均體積差異達(dá)到了極顯著水平，而精制有機(jī)肥不同施用量與是否施加蚯蚓糞對百合鱗莖平均體積的互作效應(yīng)未達(dá)顯著差異。

如表2 所示，施用不同量的精制有機(jī)肥得到的百合鱗莖平均體積間存在極顯著差異，其中施用量為A3時(shí)百合鱗莖的平均重量最重，不施加有機(jī)肥時(shí)百合鱗莖的平均重量最輕，同時(shí)施加蚯蚓糞時(shí)的百合鱗莖的平均體積要極顯著高于不施加蚯蚓糞時(shí)的百合鱗莖平均體積。

由于兩因素間的互作效應(yīng)未達(dá)顯著差異，選取試驗(yàn)最優(yōu)組合可以采用相加式的方法，即A因素的最佳水平與B 因素的最佳水平配合就是該試驗(yàn)的最優(yōu)組合，處理A3B2為最優(yōu)組合，而不施加任何肥料的處理A0B1為最差組合，總體上呈現(xiàn)隨精制有機(jī)肥施用量的增加，百合鱗莖平均體積增大，而且施用蚯蚓糞得到的百合鱗莖要比不施用蚯蚓糞的得到的百合鱗莖體積大。

2.2.3 分蘗數(shù) 所謂百合鱗莖的分蘗數(shù)指的是百合鱗莖的生長點(diǎn)，指百合鱗莖在生長發(fā)育的過程中生成的小鱗莖，小鱗莖一般當(dāng)年長成直徑1 ～2 cm 的籽球，本次試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)測量的就是可形成新鱗莖的鱗莖生長點(diǎn)。

關(guān)于百合鱗莖平均分蘗數(shù)測量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表2 所示，有機(jī)肥不同施用量間的百合鱗莖平均分蘗數(shù)差異，是否施加蚯蚓糞間的百合平均分蘗數(shù)差異，以及精制有機(jī)肥不同施用量與是否施加蚯蚓糞對百合鱗莖平均分蘗數(shù)的互作效應(yīng)均未達(dá)顯著差異。所以可以初步得出結(jié)論，百合鱗莖的平均分蘗數(shù)與是否施加精制有機(jī)肥與蚯蚓糞，以及施用量的多少無關(guān)。

2.3 不同肥料配比對百合地下鱗莖平均可溶性糖含量的影響

百合鱗莖的品質(zhì)與百合整體的品質(zhì)息息相關(guān)，而鱗莖品質(zhì)受到鱗莖中可溶性糖代謝的影響。有研究表明，鱗片中淀粉的代謝特性是影響鱗莖形態(tài)發(fā)生的關(guān)鍵因素之一[8]。而百合鱗莖中淀粉的降解與蔗糖的增加呈正相關(guān)，即在鱗莖更新過程中淀粉提供新鱗莖所需蔗糖的碳骨架[9]。所以本試驗(yàn)選取該指標(biāo)作為研究不同肥料配比對有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)下百合鱗莖的生理生化指標(biāo)。

關(guān)于百合鱗莖平均可溶性糖含量測定統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，在有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上，有機(jī)肥不同施用量間的百合鱗莖平均可溶性糖含量差異、是否施加蚯蚓糞間的百合鱗莖平均可溶性糖含量差異達(dá)到了極顯著水平，有機(jī)肥不同施用量與是否施加蚯蚓糞對百合鱗莖平均可溶性糖含量的互作效應(yīng)達(dá)到顯著水平。

因此，如表3 所示，在有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上，施用不同量的精制有機(jī)肥得到的百合鱗莖平均可溶性糖含量中A3、A2、A1之間無顯著差異，但這3 個(gè)處理都與A0之間達(dá)到極顯著，同時(shí)施加蚯蚓糞時(shí)的百合鱗莖可溶性糖含量要極顯著高于不施加蚯蚓糞時(shí)的百合鱗莖可溶性糖含量。

表3 各處理組合間的可溶性糖含量差異

并且施用處理A3B2、A1B2、A2B2下百合鱗莖的平均可溶性糖含量極顯著高于其他處理，且3個(gè)處理間無顯著差異，而剩余5 個(gè)處理下的百合鱗莖平均可溶性糖含量間同樣無顯著差異。

3 討 論

3.1 不同肥料配比對百合生長指標(biāo)的影響

基于有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)，以百合地上部的株高、莖粗與地下部鱗莖的重量、體積以及分蘗數(shù)為代表的百合生長指標(biāo)，從總體上分析，可以清楚的看出，除分蘗數(shù)外，施加精制有機(jī)肥與蚯蚓糞的百合在生長指標(biāo)上更加符合生產(chǎn)要求與消費(fèi)需求，同時(shí)百合的生長指標(biāo)隨精制有機(jī)肥施用量的增加而更加優(yōu)異?？赡苁怯捎诰朴袡C(jī)肥與蚯蚓糞結(jié)合可以很好的補(bǔ)充無土栽培條件下百合生長所需營養(yǎng)物質(zhì)，從而滿足百合生長的需要，同時(shí)有機(jī)肥與蚯蚓糞的互作可以很好的提高肥料對百合的影響，但從鱗莖重量等指標(biāo)中可以看出，隨著精制有機(jī)肥濃度增長到一定水平，生長指標(biāo)增加放緩，因此在實(shí)際生產(chǎn)上一定要注意適度原則。

3.2 不同肥料配比對有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)下百合生理指標(biāo)的影響

與生長指標(biāo)不同，百合鱗莖的生理指標(biāo)較為復(fù)雜，是一個(gè)動態(tài)發(fā)展的過程，其含量并不是單調(diào)上升的，而是起伏波動的，在百合生長過程中不同的時(shí)期，其含量與之前相比有可能升高，也有可能降低[10-11]。

以百合鱗莖中可溶性糖含量為例，其含量與鱗莖發(fā)育過程中糖積累與轉(zhuǎn)化的模式不同有關(guān)，鱗莖發(fā)育過程中糖積累與轉(zhuǎn)化的模式不同導(dǎo)致種球采收時(shí)糖分在鱗莖內(nèi)的積累與分配不同[12]，因此本試驗(yàn)在有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上，選取地上部全部枯萎后的百合鱗莖測定其可溶性糖含量，地上部分枯萎，葉片中的養(yǎng)分積累于鱗莖中。試驗(yàn)結(jié)果表明，施加精制有機(jī)肥同時(shí)施加蚯蚓糞的百合，其鱗莖可溶性糖含量要高于未施加精制有機(jī)肥或蚯蚓糞的百合，可能是與兩種肥料的互作效應(yīng)有關(guān)，這一點(diǎn)需要進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

3.3 試驗(yàn)的局限性與建議

在測定生理指標(biāo)時(shí)僅選擇地上部枯萎后的百合鱗莖進(jìn)行測定，容易錯(cuò)過可溶性糖含量最高的時(shí)期，依照相關(guān)研究，百合鱗莖的可溶性糖含量在百合生育期呈先降低后升高的變化趨勢，其中栽種和萌發(fā)初期最高，然后下降至現(xiàn)蕾期含量最低值，緊接著可溶性糖含量逐漸上升，在開花后60 d 時(shí)可溶性糖含量達(dá)到上升峰值[12]。

應(yīng)選擇百合生長過程中不同時(shí)期，分別測定生理指標(biāo)，從而測定其完整的發(fā)育過程，分析生理指標(biāo)變化，選擇最為合理的采收時(shí)期。同時(shí)，應(yīng)在生理指標(biāo)中增加指標(biāo)數(shù)量，如可溶性蛋白、淀粉含量等，可以更好地從整體上分析不同肥料配比對百合生理指標(biāo)的影響。

最后需要注意有機(jī)肥的施用量并不是越高越好，有機(jī)肥所提供的營養(yǎng)超過植物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)時(shí)雖不會造成像化肥施用量過多導(dǎo)致的燒苗與毒害，也易導(dǎo)致資源浪費(fèi)，并且使硝酸鹽在作物體內(nèi)過量累積，影響作物的生長，尤其是未經(jīng)完全腐熟的有機(jī)肥，也會造成燒苗的現(xiàn)象。

4 結(jié) 論

有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)作為一項(xiàng)新興的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，在我國具有廣闊的發(fā)展前景。而百合作為觀賞花卉之余，又是典型的藥食兩用植物，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此如何將兩者結(jié)合起來用于實(shí)際生產(chǎn)是急需解決的問題。

在此基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，基于有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)施用精制有機(jī)肥與蚯蚓糞的百合，其生長指標(biāo)顯著優(yōu)于未施用的百合，并且隨著精制有機(jī)肥施用量的增加，百合的各項(xiàng)指標(biāo)大體上呈上升趨勢，因此在今后的試驗(yàn)生產(chǎn)中推薦施用1.5 kg·m-2的精制有機(jī)肥，結(jié)合施用0.5 kg·m-2的蚯蚓糞。