氮磷鉀施肥水平對百合切花與籽球品質的影響

崔光芬，杜文文，吳學尉，段 青，馬璐琳，賈文杰，李紳崇，王祥寧

（1云南省農業(yè)科學院農產品加工研究所，昆明 650221；2云南省農業(yè)科學院花卉研究所/國家觀賞園藝工程技術研究中心，昆明 650205；3云南大學農學院，昆明 650091）

0 引言

氮、磷、鉀作為大量元素肥對促進植物的生長發(fā)育具有重要作用。氮是合成生物體內蛋白質的原料，對植物生長最主要的功能是增加莖、葉、芽等營養(yǎng)器官的生長量并合成葉綠素[1]。磷是植物體內生理代謝活動必需的元素，參與碳水化合物的轉化與合成，可促進光合作用，影響植物的器官分化和開花結實[2]。鉀在細胞中調節(jié)植物的生理功能，對酶具有活化作用，能夠提高植物的抗逆性[3]。對于不同植物，氮、磷、鉀肥的增產效果不同，鉀肥對花生產量的作用大于氮肥，而氮肥對油菜的增產效果優(yōu)于鉀肥，肥料種類和用量主要由植物種類和土壤結構類型及營養(yǎng)狀況決定[4]。以植株地上部分為采收對象的作物，由于經濟價值部位不同，肥料的作用效果也有差別。在水稻上，肥料對產量的貢獻率表現為氮＞磷＞鉀[5]；栽培白菜時，施用氮、磷、鉀肥的增產效果為氮＞鉀＞磷[6]。對于經濟價值器官為地下部分的作物，前人研究發(fā)現磷肥對洋蔥地下鱗莖的產量和品質影響最大[7]；生姜在根莖膨大期時氮、磷、鉀較多地向根莖轉運，收獲時氮、磷、鉀在根莖中的分配率為磷最多、鉀最少[8]。百合是四大切花之一，少數野生栽培種是藥食同源植物，在國內各地廣泛種植[9]。百合栽培方式以土壤和基質栽培為主，合理施肥是確保百合種球和切花質量優(yōu)良的前提條件。目前百合的施肥研究主要集中在肥料對百合種球產量的影響[10-13]和植株養(yǎng)分吸收分配[14-18]等方面，肥料對切花百合種球和切花性狀品質影響方面的研究較少。觀賞百合雖然以植株地上部分尤其是花序為觀賞部位，但其生長以地下種球為基礎。百合花雜交品系豐富，近30年來主栽品系逐步從鐵炮百合、亞洲百合和東方百合演變?yōu)橐越M間雜種系為主，OT百合(Oriental×Trumpet)作為組間雜種系的代表類型，因具有生育期短、抗病抗逆性強、切花售價高等優(yōu)點受到花農青睞，種植面積逐年增大[19]，但針對OT百合的施肥研究鮮見報道。筆者對不同施肥處理下OT百合切花觀賞性狀指標和種球生物量積累等特征的研究，分析氮磷鉀肥在OT百合切花生長與種球培育中的作用差別，旨在為OT百合種球繁育和切花生產中的合理施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地位于云南省農業(yè)科學院花卉研究所團結基地的試驗大棚內（25°7′33′N，102°45′48′E，海拔2060 m）。試驗區(qū)域屬于亞熱帶山地季風氣候，2019年均降雨量793.5 mm，年均溫18.0℃。土壤類型為紅壤，pH 5.86，有機質含量27.52 g/kg，水解性氮181.20 mg/kg，速效磷82.90 mg/kg，速效鉀198.46 mg/kg。

試驗材料為OT百合自育新品種‘黃金甲’，選擇圍徑為18～20 cm的切花球和圍徑8～9 cm的一年生籽球進行試驗，切花球和籽球材料外觀健康，無病蟲害現象。

1.2 試驗設計

試驗采用單因素試驗設計，分別對百合切花和籽球設置7個處理(N150、N200、P50、P100、K100、K200、K300)和1個對照(CK)，對照不施任何肥料，具體施肥量見表1。氮肥為尿素，磷肥為磷酸二氫鈉，鉀肥為硫酸鉀。切花球和籽球均于2019年4月27日種植，整個試驗周期內施肥3次，2019年5月27日第1次施肥，2019年6月16日第2次施肥，2019年7月6日第3次施肥。每個處理3次重復。每個重復種植50株。籽球種植前隨機測量10個籽球鮮重、干重、圍徑和直徑的性狀參數，其平均值分別為9.34 g、4.16 g、8.92 cm、2.94 cm。籽球花期去除花蕾。

表1 不同處理的肥料用量 kg/hm2

1.3 測量指標及方法

測量開花植株的株高、莖粗、葉長、葉寬、葉面積、花序長和花徑，株高為土壤表面至莖頂的長度，莖粗測量值為植株中部的莖桿直徑，葉長指莖桿中部葉片基部至葉尖的長度，葉寬指同一片葉最寬處的長度，葉面積為莖中部單片葉的面積，花徑為植株第一朵花的直徑。測量采收后籽球的鱗莖鮮重、圍徑、直徑和干重以及各指標平均值比籽球種植前指標平均值的增加量。分別采用電位法測定籽球和切花采收后各處理的土壤pH。切花葉面積以LI-3000C葉面積儀（美國LI-COR）測定。

1.4 數據處理

以SPSS16.0軟件進行數據統(tǒng)計分析，Excel 2010軟件進行作圖分析，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan新復極差檢驗法比較不同肥料處理組的差異，顯著性水平設P=0.05。

2 結果與分析

2.1 不同肥料水平對籽球品質性狀的影響

由表2可知，氮磷鉀3種元素均能對百合籽球的品質性狀產生影響。在P50、P100和K100處理中，籽球的干重、鮮重、圍徑和直徑均比CK大幅提高，其中以P50的作用最為明顯，干重、鮮重和圍徑分別比CK增加了9.04 g、18.73 g和4.6 cm。在施鉀處理中，隨著鉀肥的施用量增加，各指標的值均呈下降趨勢。當施鉀300 kg/hm2時，籽球干重、鮮重和直徑均低于CK組，但圍徑稍大于CK組，原因可能為籽球在此施肥條件下鱗片之間的間隙大。施氮處理中，籽球的4項指標值均隨氮肥用量的增加而增加，其中鮮重、干重的差異不顯著，圍徑和直徑則表現為差異顯著。施磷的2個處理中，籽球的干重、鮮重和圍徑差異顯著，直徑則幾乎沒有差異。

表2 不同施肥處理籽球性狀的顯著性方差分析

另外，從圖1～2可直觀地看到籽球在種植前與采收后各指標的增加量特征。施氮處理的干鮮重增加量與CK組差異不明顯，而施磷和施鉀處理的干重、鮮重與CK組相差較大。不同處理的鮮重與圍徑增加趨勢相對一致，而直徑與另外3項指標的增加量沒有出現相同的變化趨勢。當施氮150 kg/hm2時，籽球采后直徑僅有3.39 cm，為所有處理中的最小值，同時其直徑增加量也為8個處理中的最低值。P50處理的籽球圍徑較種植前增加8.24cm后達到17.16 cm，超過OT百合常規(guī)商品種球圍徑需達16 cm的標準要求，為8個試驗處理中唯一符合OT百合開花種球商品規(guī)格的施肥處理，說明磷肥對百合種球的生長具有較強的促進作用。

圖1 不同施肥處理籽球質量增量

圖2 不同施肥處理籽球規(guī)格增量

2.2 不同肥料水平對切花形態(tài)品質的影響

2.2.1 不同肥料水平對切花莖部指標的影響 株高和莖粗在切花分級中是重要的分級依據。在所有施肥處理中，P100、K100和K200的株高均大于100 cm，并且3個處理間的株高差異不顯著。其余處理組的株高均小于100 cm（表3）。從株高平均值看，施用適量的氮、磷、鉀肥均可使百合植株的株高得到不同程度的增加。在本試驗中，增加氮肥和磷肥的施用量有促進株高增加的趨勢，但株高在3個鉀肥處理中卻表現為鉀肥用量越多，株高越矮，K300處理的株高比甚至稍低于CK。莖粗方面，各施肥組的莖粗與CK莖粗均較接近，說明在種球規(guī)格一致的條件下，施肥對切花莖粗的影響不大。

2.2.2 不同肥料水平對切花葉部指標的影響 由表3可知，施用氮肥的處理葉長、寬和葉面積均小于CK，并且施氮多的處理葉片更小。磷肥使百合葉片的長、寬和葉面積增加明顯，P100處理組比P50處理組的葉面積增加了近10 cm2。施鉀處理的葉長與葉面積的變化規(guī)律相同，即葉長及葉面積隨著鉀肥用量增加而減小。在鉀肥用量為100 kg/hm2時，百合的葉長達到21.93 cm，為所有處理中的最大值，此時相應的葉面積為38.15 cm2。葉寬與葉長沒有在磷和鉀的施肥處理中顯示出相同的變化趨勢，P100處理組的葉長小于K100處理組，但是其葉寬大于K100處理組，因此2個處理的葉面積較為接近，僅相差0.48 cm2?？傮w來看，施氮會使葉片變小，施磷和鉀可增大葉面積，但鉀肥用量需在200 kg/hm2以內。

2.2.3 不同肥料水平對切花花部的影響 由表3可知，花序長在CK與施肥組之間差異不顯著，除N150和K300處理的花序長度低于10 cm外，其余處理的花序長都超過10 cm。施氮磷肥條件下，花序長隨肥料用量增加而增加，但N150處理組花序長僅有9.36 cm，為8個處理中的最低值。施用鉀肥時花序長隨施肥量增加而降低，K100處理的花序長為12.57 cm，比CK提高了22.87%；K300處理的花序長為9.6 cm，比CK降低了6.2%。此外，與CK相比，所有施肥處理的花徑都有不同程度增加，增加最多的3個處理是P100、K100和P50，花徑分別比CK增加了3.26、2.41、2.32 cm，P100處理的花徑甚至超過了18 cm。3種肥料對花徑的增大作用以磷肥最明顯，其次為鉀肥，氮肥的效應最小，N200處理的花徑僅比CK增加了0.27 cm。

表3 不同施肥處理切花性狀的顯著性方差分析

2.3 施肥后土壤pH的變化規(guī)律

由表4可知，與種植前相比，所有處理組的土壤pH都發(fā)生了變化。CK組種植前后土壤pH變化不大，不同肥料對土壤pH產生的影響不同，施氮和磷造成土壤的pH下降，施鉀使土壤pH升高。對栽培籽球和切花的土壤而言，單獨施用氮肥使土壤pH下降最多。栽培切花的土壤在施氮150 kg/hm2時pH比CK下降了0.97，施氮200 kg/hm2時下降至pH 4.66，為所有處理中土壤pH的最低值。施磷處理的土壤pH雖有下降，但pH＞5.0。施鉀后土壤pH隨著鉀肥用量的增加而升高，但土壤仍然呈弱酸狀態(tài)。切花K100、K200和K300處理的土壤分別為pH 5.98、6.08、6.67，均高于CK組，籽球的K300處理土壤甚至達到pH 7.02。籽球與切花相比，籽球組各處理的土壤pH均高于切花組，尤其是K300處理，籽球的土壤pH比切花高0.35。

表4 不同施肥水平種植后土壤pH

3 結論

在適宜的施肥水平下，氮磷鉀肥對OT百合籽球和切花的生長均有促進作用。在3種肥料中，籽球對氮肥需求大于切花，提高施氮量可使籽球品質明顯提升，但氮肥僅對切花株高的增加有促進作用，其葉部和花部的生長量未表現出增長。施用磷鉀肥極大地提高了籽球和切花品質質量，并且磷鉀肥對切花的作用效果比籽球明顯，磷肥50 kg/hm2時對籽球生長量的增加最顯著，而切花則是在磷肥用量為100 kg/hm2時花徑最大。在切花上鉀肥用量100 kg/hm2與磷肥用量100 kg/hm2的效果相近，但鉀肥對花序長和莖粗的增加作用稍大于磷肥。根據3種肥料在OT百合種植效果上的表現，宜采用混合施肥的方式對百合施肥，通過平衡施肥消除肥料對土壤pH的影響，另外施肥前更應該考慮土壤的肥力基礎，根據土壤中各元素含量確定肥料種類和施用量才能保障切花或籽球品質優(yōu)良。

4 討論

百合屬于需肥量較大的花卉，在相同培育時間內OT百合的種球和植株一般較其他雜種系百合大，其根系所吸收的養(yǎng)分更多[19]。目前，國內百合切花種植和種球繁育仍以土栽模式為主，氮、磷、鉀肥作為促進百合切花和種球生產的常用肥料，多以混合的方式施用[12-13,17]。本研究選擇以氮磷鉀單種肥料設置施肥處理，針對OT百合切花和籽球的品質進行研究，結果顯示，相同的肥料種類和用量對OT百合切花和籽球的品質影響各不相同，并且單種肥料施用后會對土壤pH產生顯著影響。

4.1 氮、磷、鉀對OT百合種球和切花質量的影響

百合是球根花卉，地下鱗莖可為植株初期的生長提供營養(yǎng)支持，施肥效果主要表現在生長中后期。本文研究表明，施用氮肥可使OT百合籽球的干重和圍徑增加，磷肥對籽球的干、鮮重及圍徑、直徑增長具有促進作用，鉀肥量為100、200 kg/hm2時可使籽球生長量增大，但施鉀達300 kg/hm2時會使籽球的生長量減小，肥效作用以磷肥最明顯，其次為鉀肥和氮肥。舒暢成等[12]發(fā)現，在浙西地區(qū)對宜興百合施用鉀肥表現出極顯著的增產效果，但施鉀過多會抑制宜興百合吸收其他養(yǎng)分。林玉紅等[15]研究發(fā)現，在磷鉀肥施用量相同的條件下，蘭州百合鱗莖的干物質量可隨施氮量增加而增加，而在磷氮肥施用量相同時，蘭州百合鱗莖干物質含量則隨著施鉀量的增加出現先降后升再降的趨勢[14]。另外，藥用百合施用磷、鉀肥同樣能夠提高百合鱗莖產量，營養(yǎng)元素的增產率表現為鉀＞磷[20]。本研究試驗材料為切花百合品種，施用不同水平的氮磷鉀肥后籽球生長量出現不同的變化趨勢，籽球的質量和規(guī)格隨氮肥施用量增加而增大，隨磷鉀肥的增加而減小。在鮮重和圍徑上，N200比N150的分別增加了7.69%和15.48%，而P100比P50分別減小了21.20%和8.33%。施鉀的3個處理K200比K100鮮重減小21.54%，K300比K200鮮重減小16.04%，說明各種肥料對百合籽球的作用效果與其用量緊密關聯。與前述食用百合、藥用百合的施肥效果相比，本研究的不同之處在于磷肥的效應大于氮肥和鉀肥，此結果與趙鍇等[7]通過氮磷鉀配施進行模型解析表明對洋蔥產量和品質的影響以磷肥最大、氮肥次之、鉀肥最小的結果類似。此外，生姜收獲時根莖中氮、磷、鉀的分配率表現為磷元素遠高于氮和鉀[8]，說明磷肥更有利于植物地下器官的物質積累。

對百合切花而言，切枝長度、莖稈硬度、花苞和葉片大小是市場進行等級和價格劃分的重要標準[21]。朱嶠等[22]通過盆栽方式對百合進行氮、磷、鉀、鈣4種肥料的配組篩選時發(fā)現，氮肥是影響百合株高和葉片數的主要因素，磷與株高呈顯著正相關，并且在盛花期和花衰敗后與葉面積呈極顯著正相關，而鉀肥與各指標無顯著相關性。Vinodh等[23]以氮磷鉀配施的方式研究施肥對亞洲百合生長的影響，結果表明每平方米土壤的氮磷鉀肥用量分別為12、6、15 g時亞洲百合的株高、葉片數、葉面積、花苞長和花徑等性狀出現最大值，并且通過施肥水平對比認為，在高氮、高鉀和中磷的肥料配比關系下，增大肥料用量可增大亞洲百合的生長量。本試驗結果表明，施用鉀肥和磷肥對OT百合切花的株高、葉長寬、葉面積和花徑增加有較明顯的促進作用，與CK相比，K100和P100的株高增加了6.31%，K100葉面積增大38.68%，P100花徑增大了21.36%，而施氮條件下切花的各性狀值沒有顯著增加，說明磷肥和鉀肥對OT百合切花品質提升的作用比氮肥明顯。結果與前人研究結果差異較大，可能與施肥方式為單種肥料施肥有關。此外，本研究3個鉀肥水平下切花的性狀表現還說明施肥量并非越多越好，只有在適量的范圍內肥料才能使百合切花品質得到提高。

4.2 施肥后土壤pH對百合生長的影響

肥料施入土壤后會對土壤性質產生影響，其中對土壤pH的影響較為明顯[24]。本研究中籽球組和切花組未施肥處理在種植前后土壤pH的變化較小，但所有施肥組的土壤pH種植后均比種植前發(fā)生了較大的改變。施用鉀肥使土壤pH升高，氮肥和磷肥使土壤的pH下降，尤其氮肥使土壤pH下降最顯著，切花組N200處理種植后降至pH 4.66，比種植前降低了1.2，為土壤pH降低最多的處理，此結果與劉侯俊等[25]施用氮肥是引起土壤pH下降主要原因的結論相符，對洋蔥施用氮肥的研究也表明高氮量可引起洋蔥鱗莖腐爛[26-27]。本試驗單獨施用氮肥使百合籽球積累的生物量，切花的葉面積以及花徑顯著小于CK，其原因可能與單獨施氮使土壤pH下降有關。百合喜弱酸性土壤基質，土壤最適范圍為pH 5.5～6.5[28]，低于pH 5.0的酸堿度嚴重影響了百合根系養(yǎng)分吸收的平衡性，因此導致籽球和切花質量下降。

吳鳳云等[29]研究施肥對三七種植土壤pH的調節(jié)作用，結果證明草木灰、鈣鎂磷肥等堿性肥料可提高土壤pH，降低三七根腐病發(fā)病率。本研究中鉀肥為弱堿性肥料，在3個施鉀處理中土壤pH隨鉀肥用量增加而升高，但切花和籽球的品質隨pH升高而降低，說明堿性肥料雖然能夠提高土壤pH，但其用量應該參考植物對土壤pH的需求。此外，施磷處理的土壤pH雖有輕度下降，卻仍然能夠促進OT百合籽球和切花的生長，提升其質量品質。

本研究以單種肥料進行肥效測定，雖然可以排除作物受其他肥料的影響，但肥料對不同類型土壤的影響各有不同，因此今后有必要對更多土壤類型的施肥效果進行比較。另外，本研究僅以OT百合品種‘黃金甲’為材料，對其他雜種系品種在同樣施肥條件下是否表現相同品質還需進一步研究，并且與百合切花和籽球質量相關的性狀除形態(tài)性狀外，花色素含量，籽球淀粉、多糖含量等指標也與其品質評價相關，后續(xù)尚需開展多雜種系品種和更多生理生化指標的相關研究，才能為百合精準施肥提供合理的數據參考。