不同氮磷鉀配比對蝴蝶蘭開花的影響

陳業(yè)臻，季京京，蔣 勵，王廣東

(南京農(nóng)業(yè)大學園藝學院，江蘇 南京 210095)

蝴蝶蘭(Phalaenopsisspp.)為蘭科(Orchidaceae)蝴蝶蘭屬熱帶附生植物，作為國內(nèi)外廣泛栽培的溫室花卉，因其獨特而優(yōu)雅的花型、豐富的花色及較長的花期，受到眾多消費者喜愛，具有較高的觀賞價值和商業(yè)價值。自2017 年以來，我國蝴蝶蘭日常銷量逐年增加，周年消費格局初步形成，已成為較為普及的年宵花卉和重要的四季供應(yīng)花卉之一。盡管國內(nèi)花卉行業(yè)受到新冠疫情影響，但蝴蝶蘭盆花產(chǎn)品四季消費需求卻穩(wěn)步提高，逐漸成為花卉市場的主力[1]。

蝴蝶蘭通常需經(jīng)過充分的營養(yǎng)積累才能感受環(huán)境因子的刺激而抽梗開花，其中溫度是影響蝴蝶蘭成花的重要因素之一[2]。目前，蝴蝶蘭規(guī)模化生產(chǎn)中開花調(diào)控主要采用溫室降溫或高山催花技術(shù)，溫室生產(chǎn)成本較高，且周年開花技術(shù)尚不成熟，制約了蝴蝶蘭生產(chǎn)效益的提高及產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展。因此，改進成花誘導(dǎo)技術(shù)以降低催花成本并提高開花品質(zhì)是提高我國蝴蝶蘭生產(chǎn)水平的關(guān)鍵技術(shù)之一。

蝴蝶蘭成花轉(zhuǎn)變受多種因素影響，國內(nèi)外對蝴蝶蘭成花條件的研究主要集中在植物激素及生長調(diào)節(jié)劑等方面[3—10]，不同比例的氮、磷、鉀營養(yǎng)對于蝴蝶蘭開花期及開花品質(zhì)的影響研究較少。通常植物在開花誘導(dǎo)階段需適當降低氮素用量，提高磷和鉀元素的比例。因此，本研究采用氮、磷、鉀不同比例的營養(yǎng)液，通過定量化和精確化施肥管理，研究不同營養(yǎng)水平對蝴蝶蘭開花的影響，篩選適宜的氮、磷、鉀配比條件，明確礦質(zhì)營養(yǎng)與蝴蝶蘭開花的相關(guān)性，為蝴蝶蘭規(guī)?；a(chǎn)中合理調(diào)控開花并降低生產(chǎn)成本提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2021 年10 月～2022 年3 月在江蘇省南京市江寧區(qū)臺創(chuàng)園南京林語花?；ɑ苡邢薰镜牡蜏販厥覂?nèi)進行，供試材料為蝴蝶蘭品種‘粉紅豹’和‘綠如意’成株期植株。供試植株均健康無病蟲害，植株大小和生長勢均保持一致，以水苔為基質(zhì)定植于2.8 寸白色透明塑料營養(yǎng)缽中。

1.2 環(huán)境因子監(jiān)測

試驗期間，將USB-THUSB 溫濕度記錄儀(建大仁科，山東仁科測控技術(shù)有限公司)置于蝴蝶蘭供試植株的可移動苗床上，自動記錄試驗期間溫室內(nèi)的氣溫和相對濕度，采集的數(shù)據(jù)由記錄儀數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)V1.1.3.1 進行處理分析。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，以不同氮、磷、鉀比例的營養(yǎng)液澆灌處理不同品種的蝴蝶蘭植株，進行肥效對比試驗。試驗環(huán)境設(shè)置于低溫溫室區(qū)域，試驗設(shè)置4 個處理：以“花多多2 號”肥料作為對照(CK，以色列化工集團)，其N:P:K=10:30:20；營養(yǎng)液1 號，N:P:K=10:40:20；營養(yǎng)液2 號，N:P:K=10:30:30；營養(yǎng)液3 號，N:P:K=5:30:20。各處理組的營養(yǎng)液成分如表1，每種營養(yǎng)液中均加入相同用量的微量元素和鐵鹽溶液。每個品種每個處理10株，2 次重復(fù)，共計160 株。

表1 不同營養(yǎng)液的化學成分組成Table 1 Composition of various chemicals in different nutrient solutions

1.4 試驗方法

配制20 倍營養(yǎng)液母液，以去離子水稀釋至所需濃度后澆灌蝴蝶蘭植株，每株澆灌量為100 mL，盆下均放置托盤以保證肥料的吸收量，澆灌頻率為7 d·次-1，共施用20 次。所有處理材料按照相同的需水量和需水周期進行澆水，其他栽培管理措施均按蝴蝶蘭商品化生產(chǎn)標準進行。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

試驗期間，每隔一周觀察試驗處理植株有無花梗萌發(fā)，記錄各處理蝴蝶蘭植株的花梗萌發(fā)時間；在蝴蝶蘭花梗萌發(fā)后，每隔一周利用數(shù)顯游標卡尺對花梗長度、直徑進行測定，觀察花梗上有無花芽形成，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；當蝴蝶蘭啟動花芽分化后，每隔一周利用數(shù)顯游標卡尺對花芽平均間距進行測定，并觀察花芽是否發(fā)育為花苞并開放，記錄蝴蝶蘭植株的初花時間、開花數(shù)量等數(shù)據(jù)。采用Microsoft Office Excel與SPSS 13.0進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析。

1.6 可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量測定

試驗期間，蝴蝶蘭抽出花梗后采集植株上方第一片成熟葉，冷凍保存于-80 ℃冰箱中用于葉片可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量測定?？扇苄蕴呛坎捎幂焱y定，可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍G-250 法測定[11]。采用Microsoft Office Excel與SPSS 13.0 進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫室環(huán)境監(jiān)測結(jié)果

由圖1 可知，試驗區(qū)域的日平均氣溫為20～25 ℃，空氣相對濕度為40%～90%，干濕循環(huán)規(guī)律，試驗所得數(shù)據(jù)受環(huán)境因子變化的影響較小。在全試驗周期內(nèi)試驗區(qū)域平均溫度為(20.8±1.9) ℃，平均相對濕度為(60.1±11.3)%，符合蝴蝶蘭植株正常健康生長的要求。

圖1 試驗處理期間的溫室平均氣溫及平均相對濕度Fig. 1 Average air temperature and average relative humidity of the greenhouse during the experimental period

2.2 不同氮、磷、鉀營養(yǎng)對蝴蝶蘭花梗抽出時間的影響

與對照(CK)相比，營養(yǎng)液1 號和3 號顯著縮短了蝴蝶蘭花梗抽出時間。其中，營養(yǎng)液1 號澆灌的‘粉紅豹’花梗抽出時間提前4.2 d，‘綠如意’提前2.1 d；營養(yǎng)液3 號澆灌的‘粉紅豹’花梗抽出時間提前2.4 d，‘綠如意’提前4.2 d；而營養(yǎng)液2 號對‘粉紅豹’花梗抽出時間與對照相比無顯著差異，‘綠如意’則表現(xiàn)為花梗抽出時間比對照提前4.5 d (表2)。

表2 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭花梗抽出時間的影響Table 2 Effects of different nutrient solutions on peduncle formation time of Phalaenopsis

2.3 不同氮、磷、鉀營養(yǎng)對蝴蝶蘭花梗抽出率的影響

由圖2 可知，不同營養(yǎng)液對2 個蝴蝶蘭品種花梗抽出率的影響程度不同。其中，‘粉紅豹’在澆灌營養(yǎng)液1 號后第3 周花梗抽出率接近60%，第4周達100%；而營養(yǎng)液2 號則表現(xiàn)為花梗抽出遲緩，第3 周花梗抽出率略高于對照組，而在第4 周和第5 周時低于對照組；營養(yǎng)液3 號在處理3 周后的花梗抽出率與營養(yǎng)液2 號的水平接近，第5 周時略高于對照組?！G如意’在營養(yǎng)液2 號和3 號澆灌后，花梗抽出率在第3 周即達90%及以上，4 周后達100%；營養(yǎng)液1 號所澆灌植株的花梗抽出率在第2周和第3 周均高于對照組，但在第4 周和第5 周與對照組持平。

圖2 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭‘粉紅豹’(a)和‘綠如意’(b)花梗抽出率的影響Fig. 2 Effects of different fertilizers on peduncle formation ratio of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’ (b)

2.4 不同氮、磷、鉀處理對蝴蝶蘭花梗生長的影響

三種營養(yǎng)液對2 個蝴蝶蘭品種花梗生長均具有促進作用，且均顯著高于對照組(圖3)。其中，營養(yǎng)液2 號對花梗伸長生長的促進作用最大，營養(yǎng)液1號對花梗直徑增加的促進作用明顯。

圖3 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭‘粉紅豹’(a、b)和‘綠如意’(c、d)花梗形態(tài)的影響Fig. 3 Effects of different fertilizers on peduncle morphology of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’ (b)

2.5 不同氮、磷、鉀處理對蝴蝶蘭花芽分化率的影響

三種營養(yǎng)液對‘粉紅豹’的花芽分化均有促進作用，蝴蝶蘭植株的花芽分化率均顯著高于對照組，其促進作用依次為營養(yǎng)液3 號＞營養(yǎng)液2 號＞營養(yǎng)液1 號＞CK(圖4a)?！G如意’由于品種本身花芽分化速率緩慢且對營養(yǎng)液敏感性較低等原因，導(dǎo)致不同處理的蝴蝶蘭植株花芽分化率無顯著差異(圖4b)。

圖4 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭‘粉紅豹’(a)和‘綠如意’(b)花芽分化率的影響Fig. 4 Effects of different fertilizers on differentiation ratio of flower buds of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’ (b)

2.6 不同氮、磷、鉀處理對蝴蝶蘭開花時間和數(shù)量的影響

營養(yǎng)液3 號能顯著縮短兩個蝴蝶蘭品種‘粉紅豹’和‘綠如意’的初花時間，分別比對照組提前12 d 和15 d；能顯著加快‘粉紅豹’和‘綠如意’的完花時間，表明營養(yǎng)液3 號相比其他營養(yǎng)液可以更快地促進蝴蝶蘭植株的花芽完全開放。不同營養(yǎng)液處理的‘粉紅豹’初花至完花時間無顯著差異，營養(yǎng)液3 號則使‘綠如意’初花至完花的時間顯著縮短(表3)。

表3 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭開花時間的影響Table 3 Effects of different fertilizers on the average flowering time of Phalaenopsis

從不同營養(yǎng)液處理的蝴蝶蘭開花性狀來看，2個蝴蝶蘭品種的開花效果均優(yōu)于對照組。其中，營養(yǎng)液3 號對2 個品種蝴蝶蘭開花率及總開花數(shù)量的促進效果最佳(圖5、圖6)。

圖5 不同營養(yǎng)液處理的蝴蝶蘭‘粉紅豹’和‘綠如意’開花表現(xiàn)Fig. 5 Effects of different fertilizers on flowering status of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ and ‘Lü Ruyi’

圖6 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭‘粉紅豹’(a)和‘綠如意’(b)開花率及數(shù)量的影響Fig. 6 Effects of different fertilizers on flowering ratio and flowering numbers of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’(b)

2.7 不同氮、磷、鉀營養(yǎng)對蝴蝶蘭葉片可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

營養(yǎng)液3 號澆灌的‘粉紅豹’和‘綠如意’葉片可溶性糖含量均顯著高于對照組；營養(yǎng)液2 號灌溉的‘粉紅豹’葉片可溶性糖含量顯著低于對照組，其澆灌的‘綠如意’葉片可溶性糖含量與對照組無顯著差異；營養(yǎng)液1 號澆灌的‘粉紅豹’和‘綠如意’植株葉片可溶性糖含量與對照組無顯著差異(圖7a、b)。此外，3 種營養(yǎng)液處理的‘綠如意’和‘粉紅豹’葉片可溶性蛋白質(zhì)含量與對照組相比均無顯著差異(圖7c、d)。

圖7 不同營養(yǎng)液處理對蝴蝶蘭‘粉紅豹’(a、c)和‘綠如意’(b、d)葉片可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Fig. 7 Effects of different fertilizers on contents of soluble sugar and soluble protein in leaves of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’(a, c) and ‘Lü Ruyi’ (b, d)

3 討論與結(jié)論

合理施肥是促使蝴蝶蘭花期提前和開花品質(zhì)提高的重要措施之一。適宜的礦質(zhì)營養(yǎng)配比能有效地促進蝴蝶蘭營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變，加快花芽分化和花序生長，促進蝴蝶蘭提早開花并提高蝴蝶蘭開花品質(zhì)和觀賞性。因此，成株期的蝴蝶蘭在一定的低溫條件下配施適宜肥料對于提早開花以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蝴蝶蘭具有重要意義[12]。

蝴蝶蘭生產(chǎn)上常用“花多多 2 號”肥料(N:P:K=10:30:20)作為催花期間的可溶性肥料，但不同氮、磷、鉀比例對其花梗的萌發(fā)和生長以及后期花芽分化和開花品質(zhì)等方面的影響尚不明確。本研究通過配制 P 元素比例提高(營養(yǎng)液 1 號，N:P:K=10:40:20)、K 元素比例提高(營養(yǎng)液2 號，N:P:K=10:30:30)和N 元素比例降低(營養(yǎng)液3 號，N:P:K=5:30:20)的3 種營養(yǎng)液并進行對比試驗，結(jié)果表明營養(yǎng)液3 號對蝴蝶蘭花梗的萌發(fā)具有顯著促進作用，且相對穩(wěn)定地提高了不同品種蝴蝶蘭的花梗萌發(fā)率和花芽分化率；此外，營養(yǎng)液3 號處理后的蝴蝶蘭植株花量最大，同時顯著縮短蝴蝶蘭植株的平均初花時間，促進蝴蝶蘭提早進入開花期，并維持較長的觀賞期。

邊武英等[13]研究不同氮、磷、鉀含量的肥料對大花蕙蘭營養(yǎng)生長和生殖生長的影響，結(jié)果表明，大花蕙蘭在不同生長時期需肥存在較大的差別，在幼苗期偏好氮肥，在假鱗莖肥大期需要鉀肥較多，至開花期則需側(cè)重磷、鉀肥的施用。通過不同可溶性肥料對蝴蝶蘭‘V31’花芽分化和開花影響的研究發(fā)現(xiàn)，高含量P、K 可溶性肥料(N:P:K=10:30:20)有助于花芽分化和花梗抽出，但在花芽分化后期利用可溶性肥料(N:P:K=20:20:20)可提高蝴蝶蘭的開花品質(zhì)[14]。羅金環(huán)等[15]以蝴蝶蘭品種‘內(nèi)山姑娘’為材料進行試驗，發(fā)現(xiàn)不同氮、磷、鉀配比施肥對花朵數(shù)的影響差異顯著，而對花朵直徑、花梗直徑、初花期的影響差異不顯著。最近，曲曉慧等[16]研究發(fā)現(xiàn)，低溫處理期間施用高磷肥與平衡肥對蝴蝶蘭品種‘甜格格’成花發(fā)育進程影響較小。本研究中營養(yǎng)液1 號和2 號相對于“花多多2 號”營養(yǎng)液分別提高了P 元素和K 元素的比例，但其綜合開花指標與對照相比并無顯著差異，表明“花多多2 號”營養(yǎng)液中P 元素和K 元素的含量可以滿足蝴蝶蘭花期生產(chǎn)的需求，單獨提高P 元素和K 元素對其開花特性的影響較小，這也與前人研究結(jié)果一致[17—18]。本研究中的營養(yǎng)液3 號相對于“花多多2 號”營養(yǎng)液降低了N 元素比例(銨根、硝酸根、尿素含量減半)，所處理的兩個蝴蝶蘭品種綜合開花性狀良好，這可能是由于催花期間降低N 元素作為開花轉(zhuǎn)變的信號，加速花梗萌發(fā)和花芽分化，同時由于相對提高了P、K 元素比例，有助于后期增加植株開花數(shù)量，提高開花品質(zhì)。

可溶性糖等同化產(chǎn)物是蝴蝶蘭營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[19]。本試驗通過測定不同營養(yǎng)液處理的蝴蝶蘭葉片可溶性糖含量發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)液3 號澆灌2 個蝴蝶蘭品種植株葉片的可溶性糖含量均最高，且均顯著高于對照組，說明施用營養(yǎng)液3 號可提高催花期間蝴蝶蘭植株葉片可溶性糖的積累量，從而促進花梗萌發(fā)和花芽分化。不同營養(yǎng)液處理的蝴蝶蘭兩品種葉片可溶性蛋白質(zhì)含量與對照組無顯著差異，表明營養(yǎng)液3 號盡管降低了N 元素比例，也能滿足蝴蝶蘭植株在花期生長中攝取氮元素合成蛋白質(zhì)的需求。孫小明等[20]對朵麗蝶蘭(Doritaenopsis)品種基質(zhì)栽培中的礦質(zhì)元素含量進行測定，發(fā)現(xiàn)植株生殖生長階段的基質(zhì)中氮元素含量升高，植株減少氮素攝取，說明蝴蝶蘭屬植物在生殖生長階段降低氮素用量的施肥是合理的。

蝴蝶蘭植株進入成株期之后，施用低氮高磷鉀營養(yǎng)液可促進植株由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變，促進花梗提早萌發(fā)，增加花數(shù)和提高開花率。本研究中的營養(yǎng)液3 號(N:P:K=5:30:20)對2 個蝴蝶蘭品種均有良好的促進開花效果，可作為潛在的改良肥料在生產(chǎn)中推廣與應(yīng)用。