施肥对石蒜生长的影响及其营养诊断的方法

时剑，童再康，刘志高，黄华宏

(1.浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，浙江临安311300;2.浙江农林大学园林学院，浙江临安311300)

石蒜Lycoris radiata Herb.为石蒜科Amaryllidaceae石蒜属Lycoris常见植物，广泛分布于东亚、东南亚等地区，在国内主要分布于长江流域及西南诸省，是一类优良的球根花卉和药用植物[1]。目前，已在华东地区的城市绿化中得到广泛应用。又因其特殊的药用价值，是治疗痢疾、小儿麻痹症和阿尔茨海默病等的特效药，国内外市场需求巨大，在浙江、江西、贵州等地已有专门的药用石蒜栽培和生产。

自然条件下，石蒜一般需要3～5年方可长成能够开花的成熟鳞茎，生长周期较长。近年来，关于石蒜的研究报道也逐渐增多，王磊等研究了不同因素处理对石蒜生长的影响，结果表明施肥量的效应要大于肥料和基质种类[2]。刘志高等采用3因素二次通用旋转组合设计方法，建立了施氮、磷、钾肥与石蒜鳞茎质量增长量之间的效应模型，最终确定最佳的施肥组合方案为氮422.4～702.2 kg·hm－2、磷363.6～573.4 kg·hm－2、钾299.9 kg·hm－2[3]。但是，施肥量的确定受到土壤气候等诸多因素的影响，并非只是一个推荐施肥量就能满足所有地区的生产栽培需要，探索一种能够根据不同地区的特点来确定施肥方案的方法，显得尤为重要。

20世纪20年代，美国开始研究一种土壤和植物联合诊断的技术，即营养诊断施肥法，随后在其各州推广，经过多年的积累和发展，已能够因地因植物指导施肥，取得了非常好的效果[4]。笔者在石蒜的栽培生产中发现，不同施肥条件下石蒜的生长状况差异明显，遂设计试验，对不同施肥量处理下石蒜栽培地的土壤和叶片样品的营养元素进行测定分析，以揭示石蒜在不同养分条件下的生长规律，并对石蒜栽培的营养诊断方法进行探索，用以指导石蒜的栽培生产。

1 材料与方法

1.1 植物材料

用于栽培试验的石蒜小鳞茎来源于富阳石蒜繁育基地，石蒜的球径为2.1～2.4 cm。定植前用50%多菌灵粉剂600倍液浸泡30 min进行表面消毒。

1.2 试验地概况

1.3 试验设计和管理

试验设计施肥量4个水平:B0，不施肥为对照;3个施肥处理的N、P2O5、K2O施用量分别为B1，15，4和10 g·m－2;B2，30，8和20 g·m－2;B3，60，16和40 g·m－2。随机区组设计，重复3次。

栽培密度100颗·m－2，定植后用35%遮阳网遮阴，适时浇水、中耕除草[5－8]，于秋季(11月底)树木落叶后揭去遮阳网。

1.4 测定项目和方法

土壤样品于植株生长盛期(1月)采集，晾干后研磨，过20目钢筛。土壤有效氮的测定选用碱解扩散法，土壤有效磷的测定选用盐酸-氟化铵浸提法，土壤有效钾的测定选用乙酸铵浸提法。

石蒜的叶片亦于生长盛期采集，85℃杀青25 min，65℃烘干20 h，然后粉碎，过60目(0.25 mm)钢筛。其营养元素的测定选用H2SO4-H2O2消煮法，消煮完全后，采用以上土壤营养元素测定所选用的方法进行测定。具体的各元素测定方法参照鲁如坤的土壤农业化学分析方法[9]。

石蒜球重、围径的测量分别于栽培前后进行，即定植前的9月初和起球后的第2年7月初。

1.5 数据分析

数据统计分析利用Excel和SAS9.1的方差分析和多元统计分析模块进行。

2 结果与分析

2.1 鳞茎生长规律

对各施肥量处理石蒜鳞茎球重增量和围径增量的统计分析结果表明，石蒜的球重增量与围径增量的相关系数为0.957，各处理的球重增量具有极显著差异，围径增量有显著差异。

陈建功先生说：片段的推理，不但见诸任何学科，也可以从日常有条理的谈话得之.但是，推理之成为说理的体系者，限于数学一科……忽视数学教育论理性的原则，无异于数学教育的自杀.推理和运算是数学的两个车轮子.因此，数学育人的基本途径是对学生进行系统的(逻辑)思维训练，而训练的基本手段是让学生进行逻辑推理和数学运算，要在推理的严谨性和简洁性、运算的正确性和算法的有效性上有要求.

各施肥量处理的球重增量和围径增量随施肥量的增加呈现出单峰曲线的变化趋势(图1)，可以看到B1处理的栽培效应最好，球重增量达14.05 g，围径增量达3.23 cm，而随着施肥量的增加，石蒜鳞茎的球重增量和围径增量均出现下降的趋势，在B2处理之后，逐渐趋于平缓。

图1 石蒜鳞茎的球重增量和围径增量变化

进一步对各处理石蒜的球重增量进行多重比较(表1)，结果显示对照组B0和B1、B3之间有显著差异，B1与B2、B3之间有极显著差异，B2、B3之间无显著差异，这与石蒜球重增量和围径增量呈现出的单峰曲线变化趋势相吻合。此结果表明，在B2施肥量以下，石蒜鳞茎对施肥的反应较为敏感，有的最大增产效应，而在超出B2施肥量之后，石蒜鳞茎的生长变化不大，球重增量和围径增量均稳定在一个较低的水平。

表1 不同施肥量下石蒜球重的增量多比较

2.2 土壤有效养分和叶片营养元素变化规律

各施肥量处理条件下栽培地土壤N、P、K有效含量分别随着施肥量的增加而逐渐增加，且与施肥量呈线性关系，土壤有效养分与施肥量的线型拟合公式为:

式中tN、tP、tK分别为土壤N、P、K有效养分含量(mg·kg－1)，xN、xP、xK分别为施肥量(g·m－2)。

从图2可以看出，石蒜叶片的营养元素随施肥量的增加呈现出不同的变化趋势，其中，叶片中全氮和全磷含量随施肥量增加先迅速增加而后变缓，特别是全磷含量在增加至22%(B2处理)之后，基本上不再增加，而维持在这一水平，叶片中全钾含量则随施肥量的增加先增后减，最大值出现在B2处理，波动较为明显。

进一步对石蒜叶片营养元素含量随土壤有效养分含量条件作图(图2)发现，3种养分元素表现出不同的变化趋势，总体上与叶片的各营养元素含量随施肥量变化相一致。

图2 石蒜叶片营养元素随施肥和土壤养分的变化

2.3 鳞茎生长量与土壤、叶片营养元素变化的关系

以石蒜球重增量为目标变量，研究其随土壤和叶片营养元素含量的变化趋势，球重增量随土壤N、P、K有效养分含量的增加而表现出先增后减的单峰变化模式(图3)，这与球重增量和施肥量的对应关系一致，也隐含着土壤有效养分含量与施肥量的线性相关关系。由于叶片各营养元素含量随施肥量的变化趋势复杂多变，特别是其含量变化滞后于土壤养分随施肥量的变化，使石蒜鳞茎的球重增量与叶片的营养元素含量呈现出复杂的关系，球重增量随叶片中全氮和全磷的增大呈现出先增后减的变化趋势，随叶片全钾的变化可能有交互作用的影响而不稳定。

图3 石蒜球重增量随叶片和土壤养分含量的变化

2.4 养分平衡法确定石蒜施肥量的应用

植物生长发育所需要的营养主要来自土壤，土壤中营养物质的丰缺直接影响植物的生长发育和产量，因此，土壤营养诊断可以用来作为施肥的重要依据。利用试验处理B0和B1，即无肥区和对石蒜施肥最好的处理区(完全肥区)2个处理，计算石蒜对土壤养分的依存率，然后建立依存率对无肥区石蒜产量的数学式，经换算得到目标产量与无肥区产量的关系模型:

式中:M为该地区和栽培条件下的目标产量;x为不施肥的基础产量。

单位产量所需养分量(t)依石蒜完全肥区对无肥区产量增量和施肥量的关系确定，可得到形成每千克产量需N、P2O5、K2O养分分别为78.9，21.1和52.6 g。所以，施肥补充养分量(A)可用下式进行估算:

此法依据养分平衡的原理，根据目标产量与基础产量之差而求得实现目标产量所需施肥量，由于目标产量的确定较为困难，只能在特定的气候、土壤、品种、栽培条件下获得，而不能盲目的追求高产，所以，各地在生产实践中要做适当的修正方可应用[4，10]。

2.5 叶分析法对石蒜植株营养诊断法的尝试

叶分析法是以植株叶片为样本分析各种元素的含量，通过与参比标准比较判断植株养分丰缺的方法。从图3可以看到，在B1处理时，石蒜的鳞茎增重量达到最大值，叶片的全氮、全磷和全钾分别达到3.24%，21.03%和35.38%。据Sm ith和Uirich，可把在最高产量的养分含量作为最适浓度，而把最高产量减少5%～10%时的养分含量作为临界浓度，即叶片养分含量在临界浓度以下为养分缺乏区，会出现显著的营养缺乏症，而在最适浓度以上就是奢侈吸收区[10]。利用石蒜叶片营养元素与鳞茎增重量的关系，初步得到叶片营养元素N、P、K的10%临界浓度分别为3.05%，19.40%和31.29%，若植株叶片养分浓度低于该水平，即可进行追肥，以保证有一个充足的养分供应而不至于减产。

3 小结与讨论

试验中各施肥量处理间差异明显，石蒜球重增量和围径增量随施肥量的增加呈现出单峰曲线的变化趋势，与王磊、刘志高等的研究结果一致[2－3]。鳞茎的最大生长量出现在B1处理，平均增重量为14.05 g，平均围径增量3.23 cm，比对照组增产15.7%，表明合理施肥具有较好的增产效果，同时，也发现过量施肥对增产并无帮助，而且还会造成一定程度的减产。

对石蒜生长盛期叶片的营养元素分析显示，各营养元素随施肥量的增加亦有先增后减或变缓的趋势，可以很好的解释石蒜鳞茎因施肥过量而减产，相比鳞茎增产量，各营养元素的变化只是略有滞后，即石蒜鳞茎的最大增量出现在叶片营养元素达到最大之前，而当各营养元素含量达到最大时，鳞茎的增重量已开始降低。

通过对石蒜栽培中土壤有效养分、叶片营养元素含量以及生长指标的测试和分析，依据养分平衡的原理，根据目标产量与基础产量之差而求得实现目标产量所需施肥量。由于目标产量的确定较为困难，只能针对特定气候、土壤、品种、栽培条件等，所以，试验数据的收集和积累非常必要，各地的生产实践中还要做适当的修正[10]。

利用叶分析法对石蒜营养诊断的初步尝试，得到叶片氮磷钾营养元素的10%临界浓度为3.05%、19.40%、31.29%，维持一个高于该临界浓度的营养水平对保证植株的产量至关重要。考虑到本研究试验处理数偏少，特别是最大产量之前相关数据的不足，精确可靠的营养诊断方法还需要进一步的试验和大量相关数据的积累总结。

[1]裴鉴，丁志遵.中国植物志:16卷[M].北京:科学出版社出版，1985:16-27.

[2]王磊，汤庚国，刘彤.施肥对石蒜叶片生长及生化指标的影响[J].东北林业大学学报，2009，37(7):65-66.

[3]刘志高，黄华宏，吴家胜，等.石蒜鳞茎栽培中施用氮磷钾肥的效应[J].南京林业大学学报:自然科学版，2009(2):137-140.

[4]谭金芳，张自立，邱惠珍.作物施肥原理与技术[M].北京:中国农业大学出版社，2003.

[5]鲍淳松，朱春艳，张海珍，等.施肥对长筒石蒜生长的效应研究[J].浙江农业科学，2009(6):1092-1094.

[6]蔡军火，魏绪英，谢菊英，等.施肥处理对石蒜繁殖能力及种球品质的影响效应研究[J].江西农业大学学报，2009(5):298-302.

[7]杨志玲，谭梓峰，杨旭，等.施肥对红花石蒜物质积累和分配的影响[J].中南林学院学报，2006，26(6):150-154.

[8]左慧，张日清，杨志玲，等.石蒜球茎生物学性状及营养成分年变化规律[J].江西农业大学学报，2007，29(4):598-602.

[9]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社，2000.

[10]陈伦寿，李仁岗.农田施肥原理与实践[M].北京:农业出版社，1984.