不同氮、磷、钾用量对菊花生长及养分吸收和分配的影响

http://dx.doi.org/10.7685/jnau.202001004

文章信息

方馨妍, 周杨, 汪燕, 管志勇, 陈素梅, 房伟民, 陈发棣, 赵爽

FANG Xinyan, ZHOU Yang, WANG Yan, GUAN Zhiyong, CHEN Sumei, FANG Weimin, CHEN Fadi, ZHAO Shuang

Effects of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the growth, nutrient absorption and distribution of chrysanthemum

南京农业大学学报, 2020, 43(6): 1015-1023

Journal of Nanjing Agricultural University, 2020, 43(6): 1015-1023.

http://dx.doi.org/10.7685/jnau.202001004

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收稿日期: 2020-01-03

引用本文

方馨妍, 周杨, 汪燕, 等. 不同氮、磷、钾用量对菊花生长及养分吸收和分配的影响[J]. 南京农业大学学报, 2020, 43(6): 1015-1023.

FANG Xinyan, ZHOU Yang, WANG Yan, et al. Effects of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the growth, nutrient absorption and distribution of chrysanthemum[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2020, 43(6): 1015-1023. DOI: 10.7685/jnau.202001004

不同氮、磷、钾用量对菊花生长及养分吸收和分配的影响

方馨妍 , 周杨 , 汪燕 , 管志勇 , 陈素梅 , 房伟民 , 陈发棣 , 赵爽

南京农业大学园艺学院/农业农村部景观农业重点实验室, 江苏南京 210095

收稿日期：2020-01-03

基金项目：国家重点研发计划项目（2019YFD1001500）；江苏省农业科技自主创新资金项目[CX（18）2020]；江苏省重点研发计划项目（BE2019384）；中央高校基本科研业务费专项资金（KYYJ201905）

作者简介：方馨妍, 硕士研究生

通信作者：赵爽, 副教授, 主要从事花卉营养与土壤微生物研究, E-mail:zhaoshuang@njau.edu.cn.

摘要：[目的]本研究针对目前菊花生产中肥料过量施用问题，系统研究了氮、磷、钾不同用量对菊花生长、养分吸收分配以及基质速效养分含量变化的影响，筛选最适氮、磷、钾用量，以期为菊花优质高产及高效栽培提供科学依据。[方法]以菊花品种‘秦淮玉莲’为试验材料，设置单株氮用量为：200（N1）、400（N2）、600（N3）、800（N4）和1 000 mg（N5），单株磷用量为80（P1）和120 mg（P2）以及单株钾用量为300（K1）和500 mg（K2），并从前期预备正交试验中筛选出5个处理，及对照与水溶肥处理，共7个处理，测定‘秦淮玉莲’各生育期生长指标、种植基质化学性质及各器官氮、磷、钾养分含量变化及吸收、分配规律。[结果]与对照相比，施用氮、磷、钾可显著提高‘秦淮玉莲’各生育期株高、茎粗、根鲜质量、茎鲜质量、叶鲜质量、根干质量等生长指标及鲜花品质指标，其中N2P1K2和N3P2K1处理的菊花各时期生长指标均明显高于其他处理。与速效磷和速效钾含量相比，切花菊栽培基质中铵态氮含量对氮肥的响应更显著，即氮肥的施入显著提高铵态氮含量；除水溶肥处理外，栽培基质中速效磷、速效钾含量平稳。随着氮、磷、钾的施入pH值逐渐升高，而电导率EC则相反。随着切花菊‘秦淮玉莲’的生长发育，根、茎、叶中的全氮含量呈先上升后降低的趋势，由大到小依次为叶、根、茎；全磷含量呈先上升后降低的趋势，其中根、茎、叶、花全磷含量无显著差异；全钾含量无明显变化规律，由大到小依次为叶、茎、根；在整个生育期，‘秦淮玉莲’植株中全钾含量最高，全氮次之，全磷最少，其中N2P1K2和N3P2K1处理后花中的全氮、全钾含量最高。[结论]综合考虑切花菊生长品质及氮、磷、钾养分的有效利用性，N2P1K2和N3P2K1处理为滴灌条件下菊花‘秦淮玉莲’氮、磷、钾最适用量水平。

关键词：切花菊滴灌氮磷钾生长指标养分吸收

Effects of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the growth, nutrient absorption and distribution of chrysanthemum

FANG Xinyan, ZHOU Yang, WANG Yan, GUAN Zhiyong, CHEN Sumei, FANG Weimin, CHEN Fadi, ZHAO Shuang

College of Horticulture/Key Laboratory of Landscaping, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

Abstract: [Objectives] The aim of this study was to assess the effects of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the growth, nutrient absorption and distribution of chrysanthemum, and select the optimal treatment for providing scientific basis in terms of high-quality, high yield and efficient cultivation of chrysanthemum. [Methods] The chrysanthemum 'Qinhuaiyulian' was used as experiment material, different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts were settled as:nitrogen application amount per plant was 200(N1), 400(N2), 600(N3), 800(N4) and 1 000 mg(N5), phosphorus per plant was designed as 80(P1) and 120 mg(P2), and potassium per plant was settled as 300(K1) and 500 mg(K2). There were 7 treatments in total, 5 of them selected by the previous orthogonal experiment plus control and water-soluble fertilizer treatments. The growth index, the chemical properties of the planting substrate, and the total nitrogen, phosphorus and potassium content of different organs of 'Qinhuaiyulian' were determined. [Results] Compared with the CK, nitrogen, phosphorus and potassium application could significantly improve the plant height, stem diameter, fresh weight, flower quality and other agronomy indicators of 'Qinhuaiyulian'. The growth indexes of chrysanthemum treated with N2P1K2 and N3P2K1 were significantly higher than other treatments. The response of the content of ammonium nitrogen in the chrysanthemum planting substrate to nitrogen fertilizer was more significant compared with the content of available phosphorus and available potassium. With the increasing of nitrogen application amount, the content of ammonium nitrogen increased significantly. Except for the water-soluble fertilizer treatment, there were no significant differences between the available phosphorus and available potassium in the cultivation substrate. The pH value showed positive while electrical conductivity showed negative correlation with the nitrogen, phosphorus and potassium application. With the growing of plant, the content of total nitrogen in roots, stems and leaves increased in the beginning and then decreased, with the distribution amount order showed as:leaf, root, stem. Total phosphorus increased in the beginning and then decreased, and there were no significant differences between total phosphorus in root, stem, leaf and flower. There was no obvious change rule of total potassium.The distribution amount order was showed as:leaf, stem, root. In the whole growth period, the total potassium of plant was the highest, the total nitrogen was the second, and the total phosphorus was the least. The total nitrogen and total potassium of flower were highest when exposed to N2P1K2 and N3P2K1. [Conclusions] Considering of the quality improvement of cut chrysanthemum and the effective utilization of nitrogen, phosphorus and potassium, N2P1K2 and N3P2K1 treatments were the best recommended nitrogen, phosphorus and potassium combinations for high yield chrysanthemum cultivation.

Keywords: cut chrysanthemum drip irrigation nitrogen phosphorus potassium growth index nutrient distribution

菊花(Chrysanthemum morifolium)是中国十大传统名花和世界四大切花之一, 观赏价值和经济价值较高^[1]。近年来, 菊花已成为世界销量最大的鲜切花之一, 占比约30%^[2]。随着菊花种植规模的不断扩大, 肥料过量施用所带来的环境问题日益凸显, 对切花菊的可持续性发展不利。因此, 在切花生产中, 探究不同类型切花的需肥规律、制定合理的施肥制度以及科学化的生产管理尤为重要^[3], 不仅可以减少肥料浪费^[4]、降低作物发病率^[5], 还可提高切花产量和品质、促进农民增收及切花产业的可持续性发展。

滴灌是现代农业重要的节水措施之一, 能够有效实现水肥一体化^[6], 达到减少水肥损失、提高水肥利用效率以及提高作物产量和品质的目的^[7]。目前, 滴灌已广泛应用于各类农作物。王启龙等^[8]研究表明, 相比较喷灌和畦灌, 滴灌条件下的番茄结果数每平方米可达44.66个, 而且滴灌条件的番茄株高最大, 为198 cm; 刘颖^[9]研究表明, 与传统沟灌相比, 滴灌条件显著提高大葱各器官氮、钾含量以及肥料利用效率, 滴灌条件下氮素、磷素、钾素利用效率比传统沟灌分别提高了65.36%、63.43%和27.64%;丁艳宏等^[10]研究表明, 滴灌能显著促进玉米的氮肥利用效率, 增加玉米籽粒产量, 与黄河水畦灌、地下水畦灌相比, 滴灌条件下的玉米产量分别提高8%~15%和10%~15%;蔡树美等^[11]研究表明, 滴灌水肥一体化栽培方式明显促进设施黄瓜的生长发育, 显著提高产量和氮肥利用效率, 黄瓜产量最高可达82 913.4 kg·hm^-2; Bai等^[12]研究表明, 与地表灌溉相比, 滴灌条件下的冬小麦产量可提高4.0%, 部分因子生产力增长48.5%, 显著提高谷物产量。

近年来, 与菊花相关研究大部分集中在品质评价^[13]、胁迫耐受性^[14]、病虫害防控^[15]等方面, 而针对滴灌条件下切花菊的施肥管理及养分需求特性研究甚少。目前, 有关菊花全生育期氮、磷、钾需求规律、栽培基质的养分含量变化、各器官营养元素累积及分配特征等尚无较系统的研究报道。为此, 本试验在滴灌条件下, 设置不同氮、磷、钾用量, 研究其对菊花生长发育、基质养分含量、植株各器官养分积累与分配以及肥料利用效率的影响, 确定切花菊‘秦淮玉莲’最适氮、磷、钾施用水平, 探究施肥与植株养分吸收和花品质形成的关系, 制定合理的施肥方案, 旨在为大田滴灌条件下菊花养分管理提供重要的参考依据, 为今后研究制定切花菊减量施肥方案以及高效精准栽培提供科学依据和基础。

1 材料与方法 1.1 试验概况

试验于2019年7月在南京农业大学湖熟花卉基地进行。供试品种为切花菊品种‘秦淮玉莲’扦插苗。基质为质量比1:1的草炭和椰糠混合物。混合后基质的化学性质为:铵态氮367.03 mg·kg^-1, 速效磷71.28 mg·kg^-1, 速效钾3 736.4 mg·kg^-1, pH值为5.45, EC为724 μS·cm^-1。试验所用氮、磷、钾肥分别为尿素(含N 46%), 过磷酸钙(含P₂O₅ 18%)和硫酸钾(含K₂O 50%)。菊花扦插育苗生根后, 选取生长健壮、长势一致的扦插苗定植于基质槽中, 常规栽培管理。

1.2 试验设计

采用水肥一体化——滴灌施肥技术, 每隔15 d在施肥桶中溶解一次肥料, 全生育期平均施6次, 供水量随生育期变化而增减。设置氮肥、磷肥、钾肥3个试验因素, 单株氮用量为200(N1)、400(N2)、600(N3)、800(N4)和1 000 mg(N5), 单株磷用量分别为80(P1)和120 mg(P2), 单株钾用量分别为300(K1)和500 mg(K2)。从前期正交预备试验中选出5个处理及对照CK与水溶肥(WSF)处理(前期3次20-20-20型平衡肥、中期1次10-30-20型高磷肥、后期2次15-15-30型高钾肥), 共7个处理, 分别为:CK、N1P1K1、N2P1K2、N3P2K1、N4P2K1、N5P2K2和WSF。每个处理3次重复, 每个重复50株。

1.3 测定项目与方法 1.3.1 生长指标的测定

于定植后30、60和90 d时, 各处理随机选取6株长势一致的植株, 测量株高(植株根颈部到顶部之间的距离, 其中顶部是指主茎顶部, 花期株高应在此基础加上花序的高度); 洗净根系上的基质, 滤纸吸干水分后, 用游标卡尺测定茎粗、花径(花序盛开时最大花序横径的测定值)、花高(花序基部到顶部的高度)、花茎长度(一般指距地面5 cm到顶端花的长度); 用电子天平测定根、茎、叶、花鲜质量; 样品于105 ℃杀青30 min后, 在75 ℃烘至恒质量, 测定根、茎、叶、花干质量; 用根系扫描仪测定叶片最大叶面积(全株最大叶片的面积)。

1.3.2 基质化学性质的测定

定植后30、60、90 d时, 在每个处理小区随机取5个点, 用直径为7 cm土壤采集器采集0~20 cm的基质, 然后将5点采集的基质混匀后, 用“四分法”取足量基质带回实验室风干, 测定化学成分含量。铵态氮采用KCl浸提-靛酚蓝比色法测定; 速效磷采用NaHCO₃提取及钼锑抗显色-分光光度法测定; 速效钾采用NH₄Ac浸提-火焰光度吸收法测定; pH值采用酸度计法测定; EC值采用DDS-307电导率仪进行测定。

1.3.3 植物养分含量的测定

将烘干的样品用H₂SO₄-H₂O₂消煮后, 使用AA3型连续流动分析仪测定植株全氮含量; 使用AA3型连续流动分析仪测定植株全磷含量; 植株全钾含量使用质子分析光谱法测定。

总氮量(mg)=干物质(g)×全氮含量(mg·g^-1);

氮肥分配率=各器官吸收氮量(mg)/植株总吸收氮量(mg)×100%。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件进行数据统计与整理, 采用SPSS 23.0软件进行单因素方差分析和差异显著性检验(Duncan’s法, P＜0.05)。

2 结果与分析 2.1 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’生长指标的影响

由表 1可知:随生育进程, 各处理‘秦淮玉莲’的株高呈逐渐增加的趋势。不同氮、磷、钾用量对株高影响显著, 各处理的株高均显著高于对照(P＜0.05)。各时期N2P1K2和N3P2K1处理株高普遍明显高于其他处理, 对照由于不施肥各时期株高均最低。在一定范围内, 菊花株高与氮素施用量呈显著正相关, 与磷、钾肥相比, 在菊花全生育期, 氮肥的用量对株高影响最大。

表 1 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’生长指标的影响 Table 1 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the growth indexes of cut flowers chrysanthemum 'Qinhuaiyulian'

生育期/d Growthstage	处理 Treatment	株高/cm Plantheight	茎粗/mm Stemdiameter	叶鲜质量/g Leaf freshweight	茎鲜质量/g Stem freshweight	根鲜质量/g Root freshweight	叶干质量/g Leaf dryweight	茎干质量/g Stem dryweight	根干质量/g Root dryweight
30	CK	20.17±0.87^d	3.21±0.20^b	6.33±1.42^c	1.75±0.47^d	0.61±0.19^b	0.67±0.16^d	0.28±0.07^c	0.10±0.03^b
	N1P1K1	25.12±0.75^c	3.37±0.44^ab	14.18±2.77^b	4.99±1.38^bc	0.80±0.27^b	1.23±0.15^bc	0.56±0.13^b	0.13±0.03^b
	N2P1K2	29.25±0.87^a	3.33±0.23^ab	17.77±1.84^a	6.40±1.31^ab	1.18±0.38^a	1.55±0.33^ab	0.73±0.17^a	0.18±0.04^a
	N3P2K1	29.98±0.49^a	3.79±0.38^a	20.23±4.08^a	7.25±1.69^a	1.15±0.31^a	1.83±0.42^a	0.82±0.12^a	0.17±0.05^a
	N4P2K1	26.65±1.43^b	2.99±0.45^b	11.48±3.68^b	3.59±1.27^c	0.56±0.21^b	1.08±0.22^c	0.46±0.11^b	0.10±0.03^b
	N5P2K2	26.72±1.22^b	3.11±0.31^b	10.65±2.81^b	3.56±0.91^c	0.65±0.23^b	1.02±0.33^cd	0.46±0.12^b	0.09±0.02^b
	WSF	25.12±1.05^c	3.19±0.50^b	11.59±3.33^b	3.82±1.22^c	0.72±0.25^b	1.27±0.45^bc	0.53±0.14^b	0.13±0.05^b

60	CK	47.08±1.53^e	3.25±0.47^b	18.64±2.32^d	7.50±0.77^d	0.71±0.21^b	1.73±0.18^c	1.08±0.078^c	0.20±0.06^a
	N1P1K1	58.76±3.36^d	4.28±0.61^a	26.22±4.61^c	10.32±1.40^c	0.78±0.14^a	2.55±0.51^b	1.80±0.23^b	0.16±0.03^a
	N2P1K2	66.96±3.41^a	4.29±0.56^a	28.05±2.65^ab	12.26±2.63^bc	0.76±0.24^a	2.48±0.39^b	2.36±0.31^a	0.16±0.05^a
	N3P2K1	65.63±2.22^ab	3.98±0.57^ab	40.20±2.19^a	14.31±1.86^a	0.89±0.28^a	3.78±0.32^a	2.27±0.65^ab	0.18±0.04^a
	N4P2K1	62.95±3.91^bc	3.94±0.46^ab	31.86±4.66^b	12.72±1.13^ab	0.83±0.11^a	2.67±0.39^b	2.31±0.47^a	0.19±0.02^a
	N5P2K2	58.26±2.58^d	3.98±0.73^ab	27.15±2.35^c	10.91±1.59^cd	0.83±0.16^a	0.67±0.07^de	1.81±0.31^b	0.15±0.04^b
	WSF	59.78±1.95^cd	4.39±0.82^a	29.80±4.17^ab	11.98±1.60^cd	0.77±0.23^a	0.74±0.14^cd	1.88±0.38^ab	0.30±0.04^a

90	CK	92.45±1.32^d	6.30±0.62^c	48.36±6.68^d	22.26±2.88^d	2.74±1.61^bcd	6.02±1.52^c	6.91±1.11^c	0.73±0.22^bc
	N1P1K1	102.57±1.91^c	6.98±0.42^bc	73.61±4.71^b	35.59±4.61^bc	3.47±1.28^abc	6.80±1.09^abc	10.78±1.25^ab	1.02±0.33^b
	N2P1K2	108.70±1.69^a	7.88±0.62^a	68.13±3.72^b	35.61±3.58^bc	2.08±0.57^cd	8.04±1.31^ab	9.89±1.44^b	0.71±0.16^bc
	N3P2K1	106.15±1.0^b	7.62±0.98^ab	84.31±5.95^a	42.46±3.04^a	4.68±1.23^a	8.63±2.17^a	12.17±2.39^a	1.10±0.40^b
	N4P2K1	101.62±1.04^c	7.33±0.75^ab	59.11±2.98^c	35.81±1.77^bc	2.91±1.28^bcd	6.04±1.78^c	9.73±1.43^b	0.82±0.36^bc
	N5P2K2	101.52±2.11^c	7.29±0.40^ab	53.75±6.13^cd	33.61±2.56^c	1.54±0.27^d	6.36±0.96^bc	9.53±0.83^b	0.55±0.10^c
	WSF	93.61±1.48^d	7.69±0.48^ab	72.10±5.19^b	38.24±3.11^b	3.70±1.38^ab	8.36±1.39^a	10.66±1.54^ab	1.58±0.45^a
注:1)CK:不施肥; N1—N5:单株氮用量分别为200、400、600、800、1 000 mg; P1、P2:单株磷用量分别为80、120 mg; K1、K2:单株钾用量分别为300、500 mg; WSF:水溶肥。2)不同字母表示处理之间差异显著(P＜0.05)。下同。 Note:1)CK:No fertilizer; N1-N5:Nitrogen application amount per plant was 200, 400, 600, 800 and 1 000 mg, respectively; P1, P2:Phosphorus application amount per plant was 80 and 120 mg, respectively; K1, K2:Potassium application amount per plant was 300 and 500 mg, respec-tively; WSF:Water-soluble fertilizer. 2)Different letters indicate significant differences among treatments at 0.05 level. The same as follows.

表选项

随生育进程, 各处理‘秦淮玉莲’其余生长指标均呈逐渐增加的趋势。定植30 d时, N3P2K1处理菊花茎粗最大, 比对照增加18.1%;定植60和90 d时, N2P1K2处理茎粗最大, 比对照分别增加32.0%和25.1%。与其他处理相比, N2P1K2和N3P2K1处理对茎粗的改善效果较好。不同氮、磷、钾用量对鲜、干质量影响显著。定植30 d时, N3P2K1处理植株叶片鲜质量最大; 定植90 d时, N3P2K1处理植株叶片干质量最大。综合株高、茎粗、叶鲜质量、叶干质量、茎鲜质量、茎干质量、根鲜质量、根干质量, 其中N2P1K2和N3P2K1处理各时期‘秦淮玉莲’大部分生长指标明显高于其他处理。

由表 2可知:不同氮、磷、钾用量对‘秦淮玉莲’盛花期的花朵品质指标有显著影响, 且各处理的花鲜质量、花干质量、花径、花高、最大叶面积均显著高于CK处理(P＜0.05)。N3P2K1处理的花鲜质量为44.36 g, 花径为129.80 mm, 花高为43.39 mm, 最大叶面积为73.06 cm², 均显著高于其他施肥处理。除水溶肥处理外, 各处理茎秆长度均已达到国家一级菊花类鲜切花标准。其中, N2P1K2处理后的花茎长度最大, 为103.70 cm, 比对照增加18.6%, 表明施肥对改善花品质指标有显著影响, 但花品质指标并不是随着氮肥施用量的增加而增加。

表 2 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’花朵品质的影响 Table 2 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the flower quality of cut flowers chrysanthemum 'Qinhuaiyulian'

处理 Treatment	花鲜质量/g Flower fresh weight	花干质量/g Flower dry weight	花径/mm Flower diameter	花高/mm Flower height	花茎长度/cm Flower stem length	最大叶面积/cm² Maximum leaf area
CK	30.89±4.09^d	3.34±0.69^ab	116.57±3.86^c	29.97±3.22^e	87.45±1.32^d	48.48±3.95^c
N1P1K1	38.77±3.96^bc	3.89±0.57^ab	121.91±5.22^bc	39.48±3.64^bc	97.57±1.91^c	58.81±2.38^b
N2P1K2	31.12±5.59^d	3.81±0.64^ab	122.47±4.40^b	39.60±2.24^bc	103.70±1.69^a	63.13±2.72^b
N3P2K1	44.36±4.04^a	4.19±1.19^a	129.80±5.70^a	43.39±2.68^a	101.15±1.05^b	73.06±3.73^a
N4P2K1	31.65±2.27^d	3.46±0.94^ab	121.70±4.54^bc	35.73±2.55^d	96.62±1.04^c	61.08±5.29^b
N5P2K2	37.76±2.53^c	3.05±0.19^b	119.16±4.82^bc	36.22±2.39^cd	96.52±2.11^c	59.95±4.94^b
WSF	43.03±2.80^ab	3.40±0.70^ab	124.77±2.38^ab	40.71±3.72^ab	88.61±1.48^d	61.06±3.59^b

表选项

2.2 不同氮、磷、钾用量对栽培基质养分的影响

由图 1可知:随生育进程, 不同氮、磷、钾用量对栽培基质中铵态氮、速效磷、速效钾含量的影响显著, 且CK、N1P1K1和N2P1K2处理生长发育后期基质中的养分含量较低。CK处理随生育期栽培基质中铵态氮含量逐渐下降。各施肥处理生育期间的基质铵态氮含量呈明显的波动性变化, 随着氮肥施用量的增加, 栽培基质中的铵态氮含量也随之增加。磷肥施用量高的处理, 栽培基质中速效磷含量也随之增加, 表明磷肥用量越多, 栽培基质供磷能力越强。随‘秦淮玉莲’的生长发育, 栽培基质中的速效钾含量呈降低的趋势, 说明定植30~60 d, 植株可以充分利用基质提供的速效钾来满足植株的生长发育所需。定植30 d时, N2P1K2、N3P2K1和N4P2K1处理的栽培基质中速效钾含量随着氮、磷、钾肥的投入而随之增加; 定植60 d时, 这3个处理栽培基质中速效钾含量则逐渐降低, 表明此时期菊花植株对钾素的需求逐渐上升; 定植90 d时, 这3个处理栽培基质中速效钾含量波动较小。

	图 1 不同氮、磷、钾用量对栽培基质速效养分含量的影响 Fig. 1 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the available nutrients content of cultivation substrate
图选项

2.3 不同氮、磷、钾用量对栽培基质化学性质的影响

由图 2可知:随生育进程, 各处理栽培基质pH值总体呈逐渐增加的趋势, 而电导率(EC)呈逐渐降低的趋势, 说明在菊花生育期后期, 栽培基质中的EC值即可溶性盐分含量变低, 而栽培基质的酸性增强。此外, 各施肥处理的pH值维持在4.0~4.5这一较窄的范围, 栽培基质呈酸性; N4P2K1、N5P2K2和WSF处理的栽培基质EC值部分高于1 000 μS·cm^-1, 表明肥料施用越多, 特别是氮肥施用量越多, 可能导致基质水溶性盐分含量增加, 对菊花生长不利。

	图 2 不同氮、磷、钾用量对栽培基质化学性质的影响 Fig. 2 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on the chemical properties of cultivation substrate
图选项

2.4 不同氮、磷、钾用量对‘秦淮玉莲’植株各器官养分吸收及分配的影响 2.4.1 各器官的全氮吸收及分配规律

由表 3可知:随着‘秦淮玉莲’的生长发育, 营养器官根、茎、叶中的全氮含量呈先升高后降低的趋势, 在生长发育前期, 根、茎、叶是氮素的主要积累部位, 后期氮素从营养器官转移到花中, 定植90 d时, N3P2K1处理花的全氮含量最大, 为14.24 mg·g^-1。在不同生育阶段, 各器官中的全氮含量不同, 由大到小表现为叶、根、茎。

表 3 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’植株各器官全氮、全磷、全钾含量的影响 Table 3 Effects of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on total nitrogen, total phosphorus and total potassium contents in different organs of cut flowers of chrysanthemum 'Qinhuaiyulian'

生育期/d Growth stage	处理 Treatment	全氮含量/(mg·g^-1)Total nitrogen content				全磷含量/(mg·g^-1)Total phosphorus content				全钾含量/(mg·g^-1)Total potassium content
生育期/d Growth stage	处理 Treatment	根 Root	茎 Stem	叶 Leaf	花 Flower	根 Root	茎 Stem	叶 Leaf	花 Flower	根 Root	茎 Stem	叶 Leaf	花 Flower
30	CK	15.71^f	12.20^e	26.23^bc		3.36^d	2.71^e	3.77^b		28.65^b	36.47^g	50.64^e
	N1P1K1	19.52^c	10.39^g	31.65^ab		4.10^b	2.64^f	2.86^e		23.81^d	41.96^f	58.10^a
	N2P1K2	18.81^d	10.62^f	24.54^c		3.80^c	3.25^d	2.93^de		24.70^c	49.40^d	49.85^e
	N3P2K1	18.18^e	23.22^a	32.17^ab		3.31^d	4.25^a	3.38^c		29.89^a	68.90^a	56.11^c
	N4P2K1	23.18^b	21.44^b	33.55^b		3.83^c	4.09^b	3.04^d		20.27^f	57.43^b	47.03^f
	N5P2K2	25.03^a	20.09^c	33.71^a		3.86^c	3.34^c	3.09^d		20.54^ef	47.09^e	53.50^d
	WSF	18.37^de	19.47^d	32.51^ab		4.56^a	4.25^a	4.21^a		20.84^e	54.02^c	57.42^b

60	CK	13.69^g	14.81^e	24.73^g		3.88^f	4.41^cd	4.70^b		17.30^ab	39.83^e	55.78^f
	N1P1K1	20.00^f	15.89^d	27.15^f		5.54^b	3.72^e	4.10^d		16.61^b	44.11^d	63.54^e
	N2P1K2	21.49^e	21.52^b	34.94^b		4.95^d	4.47^cd	3.80^e		11.85^e	52.15^c	77.47^a
	N3P2K1	24.89^b	20.56^c	31.37^e		5.15^c	4.88^ab	4.13^d		14.70^c	55.64^b	65.78^d
	N4P2K1	21.92^d	25.17^a	34.68^c		3.89^f	5.04^a	3.70^e		10.03^f	58.59^a	58.89^f
	N5P2K2	23.31^c	24.88^a	35.61^a		4.50^e	4.37^d	4.42^c		13.29^d	52.34^c	68.39^c
	WSF	25.53^a	21.37^b	32.79^d		6.81^a	4.71^bc	7.30^a		17.66^a	40.46^e	74.52^b

90	CK	11.29^f	4.54^e	12.87^d	11.91^e	4.09^d	1.66^d	2.59^c	3.44^b	23.29^a	20.26^c	47.53^g	25.16^e
	N1P1K1	13.57^e	8.81^d	25.01^b	12.43^d	4.46^b	2.13^c	2.67^b	3.22^c	22.59^b	19.21^d	52.31^f	29.68^c
	N2P1K2	15.82^d	10.63^c	33.13^a	12.65^d	4.63^a	2.34^c	2.88^b	2.89^d	16.22^e	22.10^b	70.23^a	35.99^a
	N3P2K1	15.58^d	11.95^c	33.52^a	14.24^a	4.64^a	2.35^c	2.93^b	3.45^b	19.82^c	24.06^a	62.62^c	23.93^f
	N4P2K1	20.94^b	12.37^b	15.35^c	13.87^b	3.53^e	2.63^b	2.71^bc	3.13^c	13.78^f	20.40^c	55.22^e	27.58^d
	N5P2K2	21.51^a	16.44^a	15.22^c	14.03^ab	4.24^c	4.50^a	3.22^a	3.23^c	18.71^d	18.70^d	58.30^d	32.72^b
	WSF	16.24^c	10.69^c	15.18^c	13.51^c	4.19^cd	4.72^a	1.24^d	3.91^a	19.46^c	12.23^e	68.03^b	25.27^e

表选项

由表 3和图 3可知:定植30 d时, 72.68%~82.32%的氮素主要分配在菊花叶片中, 12.31%~23.51%的氮素分配在茎中, 根中氮素的分配率最小, 为3.81%~6.89%, 且N3P2K1处理茎的全氮含量和分配率都显著高于其他处理, 说明苗期N3P2K1处理对菊花茎生长影响显著, 促进作物营养生长以增加株高。定植60 d时, 33.64%~69.87%的氮素分配在叶片中, 26.0%~62.2%的氮素分配在茎中, 2.64%~10.63%的氮素分配在根中, 表明此时期切花菊以营养生长为主, 合理施肥增加株高和叶干质量以促进菊花长势, 且此时期N5P2K2和水溶肥处理的菊花根和茎中氮含量显著提高, 可能与施肥次数增多以及氮肥用量大有关。定植90 d时, 2.61%~8.21%的氮素分配在根中, 19.98%~50.86%的氮素分配在茎中, 31.41%~61.82%的氮素分配在叶中, 11.17%~25.38%的氮素分配在花中, 此时期切花菊生长的重心转移至生殖生长, 氮素的积累逐渐从叶、茎转移到花; N2P1K2处理的叶片全氮含量和分配率显著高于其他处理, N3P2K1处理的花器官氮素含量显著高于其他施肥处理, CK处理花的氮素分配率最大, 可能与整株干物质量较小有关。

	图 3 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’全氮分配率的影响 Fig. 3 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on total nitrogen allocation of cut flowers of chrysanthemum 'Qinhuaiyulian'c
图选项

2.4.2 各器官的全磷吸收及分配规律

由表 3可知:随着‘秦淮玉莲’的生长发育, 营养器官根、茎、叶中的磷素含量呈先上升后降低的趋势。定植90 d时, N3P2K1处理菊花根中的全磷含量最大, 为4.64 mg·g^-1; WPS处理花的全磷含量最大, 为3.91 mg·g^-1, 茎、叶磷含量比定植60 d时降低, 表明菊花生长后期磷从营养器官转移到花, 促进花的生长发育。

由表 3和图 4可知:定植30 d时, 5.47%~9.58%的磷分配在根中, 21.05%~33.99%的磷分配在茎中, 59.11%~70.09%的磷分配在叶中, 此时期根中的磷含量较大, 表明前期磷主要作用在促进根系生长, 且氮肥投入少的处理磷含量较高。定植60 d时, 3.32%~12.52%的磷分配在根中, 34.82%~68.48%的磷分配在茎中, 25.63%~59.47%的磷分配在叶中, 根、茎、叶中的磷含量差异不大; 定植90 d时, 3.09%~8.21%的磷分配在根中, 27.61%~62.43%的磷分配在茎中, 12.87%~38.22%的磷分配在叶中, 13.03%~27.66%的磷分配在花中, 表明磷素从营养器官逐渐转移到花中。

	图 4 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’全磷分配率的影响 Fig. 4 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on total phosphorus allocation of cut flowers of chrysanthemum 'Qinhuaiyulian'
图选项

2.4.3 各器官的全钾吸收及分配规律

由表 3可知:在不同生育阶段, ‘秦淮玉莲’各器官中的钾素含量由大到小表现为叶、茎、根。定植90 d时, N2P1K2处理后的叶和花全钾含量最大, 分别为70.23和35.99 mg·g^-1, 生长发育后期菊花茎中的全钾含量降低, 转移到叶和花, 以促进菊花品质的形成。

由表 3和图 5可知:定植30 d时, 2.37%~5.81%的钾分配在根中, 21.79%~34.40%的钾分配在茎中, 62.50%~72.87%的钾分配在叶中; 定植60 d时, 0.60%~3.88%的钾分配在根中, 30.08%~66.45%的钾分配在茎中, 32.15%~69.91%的钾分配在叶中, 此时期钾主要积累在茎和叶中, 切花菊生长以营养生长为主, 株高和干物质量均有所提高; 定植90 d时, 1.24%~3.77%的钾分配在根中, 15.98%~31.08%的钾分配在茎中, 50.73%~69.72%的钾分配在叶中, 10.49%~16.46%的钾分配在花中, 此时期钾素积累从茎、叶转移到花中, 在磷保持不变的情况下, K1、K2处理相差不大, 相比氮素, 钾对作物生长的影响较小。定植60 d后植株对钾的需求开始降低, 这说明生产上要适当调整钾肥施用时间和用量。

	图 5 不同氮、磷、钾用量对切花菊‘秦淮玉莲’全钾分配率的影响 Fig. 5 Effect of different nitrogen, phosphorus and potassium application amounts on total potassium allocation of cut flowers of chrysanthemum 'Qinhuaiyulian'
图选项

3 讨论与结论

氮、磷、钾是作物生长所必需的3大营养元素, 其在作物体内的吸收、分配及利用是作物干物质、产量及品质形成的基础^[16]。马宁等^[17]研究表明, 氮、磷、钾配施可以显著增加紫花苜蓿的株高, 提高产量和营养品质; 鲁泽刚等^[18]研究表明, 氮、磷、钾合理配施可显著提高灯盏花产量、品质以及主要提取成分单位面积收获量。本试验中不同氮、磷、钾用量对‘秦淮玉莲’各项生长指标、品质指标均有显著影响。在一定范围内, 菊花株高与氮素施用量呈显著正相关, 与磷、钾肥相比, 在菊花全生育期, 氮肥的用量对切花菊‘秦淮玉莲’株高的影响最大。在N3水平以下的氮素处理能显著提高切花菊‘秦淮玉莲’茎粗, 而N4、N5处理对植株茎粗的改善并无显著的促进作用。所有处理中, N3P2K1处理后的花朵品质最高, 说明在菊花全生育期, 氮肥过量施用会影响菊花各生长指标, 这与丁雪梅^[19]在大丽花上的研究结果一致。综合各项生长指标, N2P1K2和N3P2K1处理为最适氮、磷、钾用量组合, 在此水平下进行施肥管理能显著促进切花菊‘秦淮玉莲’前期生长发育及后期品质形成。

研究表明适量的氮、磷、钾肥投入对改善栽培基质理化性质和促进作物生长均有显著的促进作用。龙素霞等^[20]研究表明, 中氮配施磷、钾肥有利于调节小麦生育期间土壤养分供应以及植株养分吸收, 提高产量。本研究中, 在菊花生育期后期, 栽培基质中的EC值即可溶性盐分含量变低, 而栽培基质的酸性增强, 说明施肥可导致栽培基质酸化, 使菊花在适宜酸性pH值范围内生长。对照处理中因未及时补充氮肥, 菊花生育期对栽培基质中氮吸收速率大于氮释放速率, 铵态氮含量逐渐下降。通常在一定范围内, 增加氮肥用量可增加基质铵态氮含量, 栽培基质氮素有效性增强, 但本研究中N4P2K1和N5P2K2处理的栽培基质中铵态氮含量与N3P2K1处理并无显著差异, 这可能与植株氮吸收能力加强或者氮释放效率降低有关。除水溶肥处理外, 不同处理栽培基质中的速效磷、速效钾含量较铵态氮含量变化小, 这可能与磷、钾肥较氮肥对菊花的影响较小有关。综合各项指标, N3P2K1处理在各生育期能较好地提供充足的土壤肥力, 调节适宜的基质酸性和EC环境, 并且能有效减少肥料浪费, 达到切花菊‘秦淮玉莲’绿色高效生产的目的。

氮、磷、钾的合理配施是切花菊优质高效生产的基础, 作物将其有效吸收利用并促进根、茎、叶、花的生长, 其含量则是切花菊品质形成的重要因素。陈昱铭等^[21]研究表明, 氮、磷、钾合理配比施肥能提高苜蓿植株全氮、全磷、全钾含量; 张永发等^[22]研究表明, 适量施氮肥有利于幼龄橡胶树的生长, 适量施氮处理中的全氮含量较高氮、低氮处理高。本研究中, 整个生育期‘秦淮玉莲’植株中全钾含量最高, 全氮次之, 全磷最少, 这与林玉红^[23]在食用百合上的研究结果一致。本试验进一步表明, 改变氮、磷、钾肥的用量会影响植株各器官养分含量及分配规律。随着切花菊的生长发育, 营养器官根、茎、叶中的全氮含量呈先上升后降低的趋势, 全磷含量呈先上升后降低的趋势, 全钾含量无明显变化规律; 到生育后期, 营养器官的养分转移到花器官中, 以促进花的生长发育和花品质的形成, 且N2P1K2、N3P2K1处理后花器官中全氮、全钾含量最高, 与生长指标中的花朵品质指标相符合, 说明氮、钾肥对花朵品质的形成影响显著。本研究结果可为单头切花菊花生产施肥制度的合理制定提供科学依据, 为切花菊精准栽培提供技术指导, 也为今后进一步揭示菊花高效精准栽培、采后生理以及养分转运基质奠定理论基础。

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