復合肥配施水溶肥對茉莉花產(chǎn)量和品質的影響

謝育利，覃花榜，何鐵光*，蘇天明，張 野，王吉平，王 瑾，梁芷姮

（1.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，廣西 南寧 530007；2.環(huán)江毛南族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，廣西 河池 547100）

茉莉花（Jasminum sambac （L.） Ait.）是木樨科茉莉屬香料植物，常見的茉莉花為小花茉莉，多年生灌木，屬典型的氣質花。小花茉莉有單瓣茉莉、雙瓣茉莉及復瓣茉莉之分，主要分布于我國的云南、貴州、福建、廣西等地區(qū)以及印度和東南亞國家［1］。茉莉花枝葉繁茂，花形優(yōu)美，且有芳香，是有較高觀賞價值的植物種類［2］，此外，其花、葉可治療目赤腫痛、緩解神經(jīng)緊張及止咳化痰，具有一定的藥用功效［3］。廣西橫縣種植茉莉花已有600~700年的歷史，茉莉花是橫縣的支柱產(chǎn)業(yè)之一［4］。目前，全國茉莉花種植面積為12433.3 hm2，其中廣西橫縣茉莉花種植面積達7200 hm2，占比為57.91%［5］，橫縣茉莉花的產(chǎn)量則占到全國的80%，世界的60%［6］。2018年，橫縣茉莉花、橫縣茉莉花茶綜合品牌價值達到了197.45億元，成為廣西最具價值的農(nóng)產(chǎn)品品牌［6］。截至2018年，在橫縣共有33萬名花農(nóng)、130多家花茶企業(yè)，年產(chǎn)9萬 t茉莉鮮花、7萬 t茉莉花茶，橫縣茉莉花產(chǎn)業(yè)鏈成為了當?shù)貜娪辛Φ慕?jīng)濟鏈條［7］。因此，提升廣西橫縣茉莉花的產(chǎn)量和品質，對于增強茉莉花加工企業(yè)的活力以及促進農(nóng)民的增收均具有重要意義。

橫縣茉莉花鮮花80%以上用于茉莉花茶的制作，而茉莉花茶是中國花茶產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)量最大、消費者最多、知名度最高、產(chǎn)業(yè)體系化最健全的花茶種類，具有很大的經(jīng)濟效益［5］。茉莉花茶是將茶坯與鮮花拼合窨制，形成品質獨特、香氣持久的花茶，其香氣主要來源于窨制過程茶坯吸附的茉莉花鮮花香氣［8］。研究發(fā)現(xiàn)茉莉花鮮花的香氣成分有幾十種，其中烴類化合物占25%左右，其余化合物為酸類、醇類、醛類等含氧化合物，同時還有少量的含氮化合物，香氣揮發(fā)組分總量是決定香氣濃度的基礎［9-11］。研究表明，茉莉花鮮花香氣受多種因素調控，茉莉花品種、生長地域、氣候、水肥等因素均對茉莉花鮮花具有調控作用［12-13］。茉莉花經(jīng)多年采收，會出現(xiàn)品種退化，產(chǎn)量及品質下降等問題［14］，科學施肥是茉莉花增產(chǎn)提質的關鍵。水溶肥是傳統(tǒng)化肥的進化產(chǎn)品，具有更好的水溶性及更高的養(yǎng)分含量，目前在農(nóng)業(yè)種植中已經(jīng)得到廣泛應用［15］。陽繼輝等［16］研究發(fā)現(xiàn)噴施有機水溶肥的香蕉比常規(guī)施肥的處理平均單株果數(shù)增加16個，共增產(chǎn)6.96 t/hm2。圣亞男等［17］研究發(fā)現(xiàn)，在生菜葉面噴施氨基酸水溶肥可增產(chǎn)27.89%，同時顯著提高葉綠素含量、根系活力、蛋白質含量、可溶性糖含量及維生素C含量26.83%~51.15%。徐培培等［18］研究發(fā)現(xiàn)，水稻增施含腐殖酸水溶肥，可促進水稻個體生長，增加有效穗數(shù)，提高千粒重。馮鴿等［19］研究發(fā)現(xiàn)噴施有機水溶肥與常規(guī)施肥處理相比可促進月季生長，提高農(nóng)藝性狀，增加花蕾數(shù)，延長保鮮期，其中稀釋1500倍后的水溶肥效果最好。王培等［20］研究發(fā)現(xiàn)施用速效水溶肥可促進八仙花植株生長，提高八仙花品質，且以1.5‰濃度的效果最好?？梢娝芊蕦ψ魑锖突ɑ芫酗@著的增產(chǎn)提質作用，但目前水溶肥對茉莉花的生長、產(chǎn)量和品質的影響的相關研究未見報道。

本研究應用小區(qū)試驗方法，研究了在復合肥配施不同水溶肥條件下，茉莉植株生長、茉莉花產(chǎn)量及品質的變化特征，探討了適用于本地區(qū)茉莉花種植的科學施肥方式，以期為茉莉花增產(chǎn)提質提供科學理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南寧市橫縣國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園茉莉花生產(chǎn)數(shù)字化試點基地（22.77°N，109.26°E），地處橫縣茉莉花主要種植區(qū)（圖1）。橫縣屬南亞熱帶季風氣候，年平均氣溫為21.4 ℃，年平均日照時數(shù)為1778.3 h，年平均降水量為1415.4 mm，80%保證率的年降水量為1142 mm。試驗開始前采集了0~20 cm耕層土壤進行基本理化性質的檢測，結果如下：pH值為7.1；全磷含量為0.842 g/kg；全鉀含量為9.56 g/kg；有效磷含量為2.6 mg/kg；速效鉀含量為208 mg/kg；有機質含量為24.2 g/kg；水解氮含量為61.6 mg/kg；全氮含量為1.22 g/kg；有效鋅含量為3.56 mg/kg；有效硼含量為0.11 mg/kg。

圖1 橫縣茉莉花種植分布示意圖

1.2 試驗材料

根據(jù)當?shù)厍闆r選擇當?shù)刂髟缘碾p瓣茉莉花作為供試材料。肥料包括國產(chǎn)復合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）、硼鋅鐵鎂鈣水溶肥（B++Zn++Mn+≥10%、Fe++S++Mg++Ca+≥18%）、氨基酸水溶肥（氨基酸≥100 g/L、Fe++Mn++Zn++B+≥20 g/L）和生多素水溶肥（氨基酸≥100 g/L、Cu++Mn++Zn++B++Mo+≥20 g/L、細胞酶≥100 g/L）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗方案設計 本試驗共設置4個施肥處理，分別是復合肥+硼鋅鐵鎂鈣水溶肥（F1）、復合肥+氨基酸水溶肥（F2）、復合肥+生多素水溶肥（F3）、單施復合肥（F4），其中以單施復合肥為對照。每處理設置3個重復小區(qū)，小區(qū)面積27 m2（4.6 m×2.4 m），各小區(qū)采用隨機區(qū)組排列。

根據(jù)當?shù)厍闆r本試驗確定以下施肥方法。（1）單施復合肥：復合肥純N、P、K含量分別為0.27、0.2251、0.225 t/hm2；（2）硼鋅鐵鎂鈣水溶肥：按說明書中的方法于盛花期均勻噴施；（3）氨基酸水溶肥：按說明書中的方法于盛花期均勻噴施；（4）生多素水溶肥：按說明書中的方法于盛花期均勻噴施。

本試驗于2017年5月扦插育苗，2019年11月移栽定植，定植密度為37500穴/hm2，每穴定植2~3株，畦內行距60 cm，穴距30 cm。施肥時間為5~7月，其中復合肥分1次基肥+2次追肥，施用比例為4∶3 ∶3，每月施用一次，開溝條施。水溶肥均勻噴施3次，間隔15 d。

1.3.2 測定項目及方法

1.3.2.1 農(nóng)藝性狀 在茉莉花生長后期，茉莉花植株生長穩(wěn)定后，分別在各小區(qū)選取長勢均勻的茉莉花10株，用卷尺測量其株高、冠幅（橫/縱）、葉片長及葉片寬；用葉綠素儀測定葉片的SPAD值并記錄，葉面積采用以下公式計算：葉面積=葉片長×葉片寬×0.7［21］。

每個小區(qū)挖取茉莉花植株整株（含根系）3株，清洗后沿植株根基剪斷并帶回實驗室，將采集的植株地上部和地下部先于105 ℃下殺青30 min，然后在70 ℃下烘干至恒重，以此測定植株地上和地下的生物量［22］。

1.3.2.2 總產(chǎn)量與一級花產(chǎn)量 在茉莉花開花期間，每次將所有小區(qū)當天成熟的茉莉花采摘后進行稱重并記錄，最后將茉莉花采摘量累加即為茉莉花的總產(chǎn)量。各施肥處理的總產(chǎn)量分別為各自重復小區(qū)產(chǎn)量的均值；再根據(jù)小區(qū)面積折算每公頃產(chǎn)量。本試驗在茉莉花的花期（2020年5~10月）共采摘106次。

根據(jù)茉莉花茶廠的工藝，茉莉花鮮花可分為一至三級3個級別，其中一級花為優(yōu)等品。在茉莉花采摘期間，參考茉莉花茶廠的篩花工藝，制作適合試驗操作的茉莉花篩網(wǎng)，每次采摘后將茉莉鮮花進行篩分并記錄一級花占比情況。花期結束后統(tǒng)計茉莉花一級花占比均值，并計算各處理茉莉花一級花產(chǎn)量。

1.3.2.3 茉莉花品質 茉莉花品質主要由香氣組分決定，因此茉莉花的品質通過香氣組分測定進行評判。茉莉花香氣成分包括烷烴類、酯類、醇類及酸類化合物等［9］，因此茉莉花香氣組分含量為這幾類化合物的含量。

香氣組分采用氣質聯(lián)用檢測揮發(fā)性組分方法進行檢測，取300.0 mg樣品于20 mL頂空瓶中，加入10 μL濃度為 10 μg/mL的2-辛醇為內標；使用自動固相微萃取頭DVB/CAR/PDS，Stable flex （2 cm）（Sigaaldrich公司）進行揮發(fā)性組分萃取，萃取溫度為60 ℃，時間為30 min，解析時間為4 min。GC-MS分析條件：進樣口溫度250 ℃；柱溫箱升溫程序：起始溫度為40 ℃，保持4 min，以5 ℃/min的速率升溫至245 ℃，保持5 min。質譜條件：離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃，電離電壓-70 eV，質量范圍（m/z）：20~400，掃描模式Scan。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用模糊數(shù)學綜合評價法對復合肥配施不同水溶肥的施肥效果進行評價［23］。

1.4.1 數(shù)學模型的建立 （1）確定評價因素U（u1，u2，…，un），并確定各評價因素的權重A=（a1，a2，…，an），

（2）確定4個評價等級（Ⅰ級，Ⅱ級，Ⅲ級，Ⅳ級），對應評語集（很好，較好，一般，不好），結合評價因素及評價等級制定評價標準，對每級標準進行賦分（100，80，60，30）；

（3）根據(jù)評價標準計算各評價因素在不同等級的隸屬度，用模糊矩陣R表示；

（5）計算各處理的綜合得分（W），綜合得分越高則施肥效果越好。

1.4.2 隸屬函數(shù)的計算 為方便計算，取線性函數(shù)y（x）進行隸屬函數(shù)計算。

式（4）中：y為某一等級隸屬度；x為各處理指標均值；x1、x2為相鄰兩級標準值；xn為某一等級標準值；xI為Ⅰ級標準值；xIV為Ⅳ級標準值。

使用Excel 2010 和SPSS 16.0 分別進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析，使用Sigmaplot 10.0繪圖。

2 結果與分析

2.1 復合肥配施不同水溶肥對茉莉花農(nóng)藝性狀的影響

茉莉花植株生長整體表現(xiàn)為復合肥配施不同水溶肥優(yōu)于單施復合肥（表1）。株高提高了1.02%~1.20%，冠幅提高了1.24%~7.49%，SPAD提高了1.23%~4.34%，葉面積最多提高了0.06%，植株的地上生物量提高了30.50%~116.89%，植株地下生物量提高了37.89%~149.00%。其中，株高、冠幅（橫/縱）、植株地上生物量和植株地下生物量這幾項指標均以處理F1最優(yōu)，且植株地上生物量和地下生物量分別比處理F4顯著提高了116.89%和149.00%（P ＜ 0.05，下同），說明處理F1最有利于茉莉花植株生長。

表1 復合肥配施不同水溶肥處理下茉莉花農(nóng)藝性狀的差異

2.2 復合肥配施不同水溶肥對茉莉花產(chǎn)量的影響

復合肥配施不同水溶肥可提高茉莉花的產(chǎn)量（圖2）。與單施復合肥處理相比，復合肥配施不同水溶肥提高茉莉花總產(chǎn)量1.05%~17.66%，其中處理F1的總產(chǎn)量增幅最大，可顯著增產(chǎn)17.66%（P＜0.05，下同）。此外，復合肥配施不同水溶肥提高茉莉花一級花產(chǎn)量3.55%~17.97%，其中處理F1的增產(chǎn)效果最佳，較單施復合肥處理可顯著提高一級花產(chǎn)量17.97%。說明處理F1對茉莉花總產(chǎn)量及一級花產(chǎn)量的增產(chǎn)效果最好。

圖2 復合肥配施不同水溶肥下茉莉花總產(chǎn)量及一級花產(chǎn)量

2.3 復合肥配施不同水溶肥對茉莉花主要香氣組分含量的影響

將不同施肥處理的茉莉花香氣組分同一化合物的相對含量計算均值后，對排名前40位的化合物進行分類。由表2可知，不同施肥處理茉莉花香氣組分化合物種類主要有七大類：醇類化合物、酯類化合物、醛類化合物、酮類化合物、酸類化合物、烷烴類化合物和其他化合物，各類化合物在不同施肥處理中的含量未表現(xiàn)出明顯規(guī)律。醇類化合物含量表現(xiàn)為F3 ＞ F4 ＞ F1 ＞ F2，酯類化合物含量表現(xiàn)為F1 ＞ F3 ＞ F2 ＞ F4，醛類化合物含量表現(xiàn)為F3 ＞ F1 ＞ F4 ＞ F2，酮類化合物含量表現(xiàn)為F4 ＞ F1＞ F3 ＞ F2，酸類化合物含量表現(xiàn)為F3 ＞ F4 ＞ F2 ＞F1，烷烴類化合物含量表現(xiàn)為F3 ＞ F4 ＞ F2 ＞ F1，其他化合物含量表現(xiàn)為F4 ＞ F2 ＞ F1 ＞ F3。但七大類化合物總含量的排序為F3 ＞ F1 ＞ F4 ＞ F2，處理F3和F1香氣組分含量較處理F4分別提升了10.01%和0.38%，說明處理F3和F1均可增加茉莉花香氣組分含量，提升茉莉花品質，以處理F3的效果更優(yōu)。

表2 不同施肥處理茉莉花的香氣組分及相對含量（top 40）

續(xù)表2：

2.4 茉莉花產(chǎn)量、品質及農(nóng)藝性狀的相關性分析

為了明確茉莉花產(chǎn)量、品質及農(nóng)藝性狀之間是否存在相關性，進行了皮爾遜相關分析，結果顯示茉莉花產(chǎn)量、品質及農(nóng)藝性狀之間部分存在相關性（表3）。其中產(chǎn)量與植株地上生物量及植株地下生物量之間存在顯著的正相關，其相關系數(shù)分別為0.963和0.965。植株地上生物量與植株地下生物量之間也存在顯著正相關，其相關系數(shù)為0.984。此外，株高與葉面積、SPAD之間，以及葉面積與SPAD之間存在顯著正相關，其相關系數(shù)分別為0.995、0.994和0.979。但香氣含量與株高、葉面積之間則存在顯著負相關，其相關系數(shù)分別為-0.941和-0.971，說明植株株高和葉面積的增長對香氣含量的累積具有一定的抑制作用。

2.5 復合肥配施不同水溶肥施肥效果的模糊綜合評價

產(chǎn)量和品質是重要的評價指標，而產(chǎn)量包括了總產(chǎn)量和一級花產(chǎn)量，因此評價體系選取總產(chǎn)量、一級花產(chǎn)量及香氣組分含量3個指標作為評價因素。將各指標所有測定數(shù)據(jù)由大到小排序，再結合評價等級確定各指標評價標準值（表4），并根據(jù)經(jīng)驗確定各指標權重A=（0.3，0.3，0.4）。

結合式（1）、（2）、（4）計算得出各處理評價矩陣如下：

各處理的最后綜合得分為WF1=92.00，WF2=53.83，WF3=78.62，WF4=44.76，綜合肥效排序為：F1＞ F3 ＞ F2 ＞ F4。因此，從茉莉花產(chǎn)量和品質綜合考慮，施肥效果最好的處理為F1。

3 討論與結論

茉莉花產(chǎn)量是保障茉莉花花農(nóng)收入的基礎，茉莉花的增產(chǎn)對花農(nóng)的增收具有重要意義。在本試驗中，復合肥配施水溶肥處理（F1~F3）的茉莉花產(chǎn)量均高于單施復合肥的處理（F4，圖2），比單施復合肥的處理可增產(chǎn)1.05%~17.66%。此結果與陽繼輝等［16］在香蕉種植中噴施有機水溶肥的研究結果以及圣亞男等［17］在生菜葉面噴施氨基酸水溶肥的研究結果相似，說明水溶肥不僅能促進香蕉、生菜等農(nóng)作物增產(chǎn)，對茉莉花增產(chǎn)同樣具有促進作用。農(nóng)藝性狀的調研結果顯示，茉莉花產(chǎn)量與茉莉花植株地上生物量及植株地下生物量之間均存在顯著正相關（表4）。植株地下生物量即根系生物量，其值越高，說明根系越發(fā)達。根系是植株吸收養(yǎng)分的器官，其長勢與地上部分的生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成有密切關系［24］。由此推測復合肥配施水溶肥增產(chǎn)的原因可能是水溶肥促進了茉莉花植株根系的生長，進而促進開花，提升產(chǎn)量。

茉莉花是茉莉花茶的主要原料，香氣是其品質的重要指標。以往研究結果顯示，水溶肥實現(xiàn)作物增產(chǎn)的同時還能改善作物的品質［25-26］，本試驗也得到了類似的結果。本試驗中復合肥配施不同水溶肥的處理（除F2外），茉莉花香氣組分含量均有所提高，較單施復合肥處理可提高香氣組分含量0.38%~10.01%（表3），有效提升了茉莉花品質。高麗萍等［27］研究發(fā)現(xiàn)，酯類和醇類香氣是茉莉花含量較多的特征香氣組分，且大多數(shù)香氣組分的形成屬于酶促反應。本試驗中，處理F3酯類和醇類香氣組分含量最高，其原因可能是生多素水溶肥中的細胞酶有利于茉莉花的酶促反應，進而促進了茉莉花香氣組分的累積；但處理F2的茉莉花香氣組分含量相較于單施復合肥的處理出現(xiàn)了下降趨勢，說明復合肥配施氨基酸水溶肥對茉莉花香氣組分的累積產(chǎn)生了抑制作用。皮爾遜相關分析結果顯示，茉莉花植株株高及葉面積與茉莉花香氣組分含量之間存在顯著的負相關（表4），因此推測氨基酸水溶肥有利于茉莉花植株生長，營養(yǎng)物質多輸送至根、莖、葉等部位［28-29］，進而抑制了茉莉花的酶促反應，導致茉莉花香氣組分累積下降。

表3 茉莉花產(chǎn)量、品質及農(nóng)藝性狀皮爾遜相關分析結果

表4 各評價指標的分級標準

在本研究中，不同施肥處理使用的水溶肥營養(yǎng)成分有所交叉，具體哪一種營養(yǎng)元素對茉莉花產(chǎn)量及其香氣成分具有顯著影響，目前尚未得出結論。此外，茉莉花香氣成分復雜，本研究尚未明確茉莉花各香氣組分對香氣濃度的貢獻率，對茉莉花香氣起主要決定作用的成分有待進一步研究。

綜上所述，復合肥配施水溶肥可促進茉莉花植株生長，增加茉莉花產(chǎn)量，提升茉莉花品質。其中復合肥配施硼鋅鐵鎂鈣水溶肥對促進茉莉花植株生長及增產(chǎn)效果最好，較單施復合肥可分別顯著提高植株地上生物量和地下生物量116.88%、149.00%；分別顯著提高茉莉花總產(chǎn)量及一級花產(chǎn)量17.66%、17.97%。而復合肥配施生多素水溶肥對提高茉莉花香氣組分含量的效果最好，較單施復合肥可提升香氣組分含量10.01%。但模糊綜合評價結果顯示復合肥配施硼鋅鐵鎂鈣水溶肥的綜合肥效最優(yōu)。因此，從茉莉花植株生長、茉莉花產(chǎn)量和品質3個方面綜合考慮，建議茉莉花種植在施用復合肥的同時配施硼鋅鈣鎂水溶肥。