氮、钾配施对杭菊生长、产量和元素含量的影响

2019-11-14许丹枫罗丹丹夏运生左智天刘大会

西南农业学报 2019年10期

许丹枫，罗丹丹，夏运生，左智天，刘引，徐扬，刘大会*

(1.云南农业大学资源与环境学院，云南昆明 650201；2.湖北中医药大学药学院，湖北武汉 430070；3.云南省农业科学院药用植物研究所，云南昆明 650231)

【研究意义】杭菊是菊科植物菊(ChrysanthemummorifoliumRamat.)的干燥头状花序，为中国传统中药材和保健茶饮，具有散风清热、平肝明目、清热解毒的功效[1]，被大量用于食品[2]、化工[3]等领域，具有显著经济价值。菊花药材按产地和加工方法不同，分为“亳菊”、“滁菊”、“贡菊”、“杭菊”、“怀菊”。其中“杭菊”面积最大，近年来在云南昆明、禄劝、祥云等地进行了引种栽培，成为地方特色产业。【前人研究进展】长期以来，由于杭菊营养与施肥理论方面[4-5]研究较少，生产基地栽培和施肥技术比较落后，导致中国杭菊产量和质量偏低，严重制约了杭菊产业发展。杭菊生产上多采用传统施肥方法，很少根据其生长特性按配比施肥。【本研究切入点】在前期工作基础上，开展了氮、钾肥不同配比对杭菊生长周期内不同采收期产量及矿质元素氮、磷、钾、钙和镁吸收的影响。【拟解决的关键问题】探讨氮、钾肥配施对杭菊产量、矿质元素吸收的影响及其交互作用，研究氮、钾配施的适宜用量和比例，旨在为杭菊规范化种植上的科学施肥和两减提供必要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试菊花为杭菊。供试土壤为黄棕壤，基本理化性状为：pH 5.92，有机质2.6 g/kg，碱解氮21.4 mg/kg，速效磷2.6 mg/kg，速效钾60.7 mg/kg。

1.2 试验设计

盆栽试验采用聚乙烯塑料桶，每盆装土8.5 kg，并混入1.5 kg石英砂，共10.0 kg，每盆定植1株杭菊扦插苗。试验氮肥设0.1、0.3、0.5 g N/kg土 3个用量水平，分别用N1、N2、N3表示，氮肥品种为硫酸铵[(NH4)2SO4]；钾肥设0.1、0.3、0.6 g K2O/kg土 3个用量水平，分别用K1、K2、K3表示，钾肥品种为硫酸钾(K2SO4)。试验采用完全均衡设计，共设N1K1、N1K2、N1K3、N2K1、N2K2、N2K3、N3K1、N3K2和N3K39个处理，每处理4个重复。各处理其它养分施用均相同，具体如下：每盆基施磷肥2.0 g P2O5[Ca (H2PO4)2]、白云石10 g来调节土壤pH值和补充钙、镁营养，阿农微量元素混合液10 mL补充土壤微量营养元素。杭菊扦插育苗时间为5月10日，定植时间为6月15日，采收期为当年11月上旬至12月上旬。各处理N肥分次施入，底施一半，N1处理和N2处理剩下氮肥平均分成2份，分别于8月16日和9月20日追施，N3处理剩下氮肥平均分成4份，分别于7月20日、8月16日、9月20日和10月10日追施；K2处理的钾肥作底肥一次性施入，K3处理的钾肥底施4.0 g K2O/盆，剩下的钾肥分别于8月10日和9月5日分2次平均追施。定植前统一打顶，留基部6～7叶，栽培当年8月5日左右做最后一次打顶摘心，其它按照常规进行管理。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 花朵数、产量、折干率测定在开花采收期，当杭菊花瓣全白、70 %以上花头盛开时开始采摘，同时按照采收时间的先后将采收杭菊分为第一水花(11月15日以前采收)、第二水花(11月15-25日之间采收)、第三水花(11月25日以后采收)。百朵鲜花重=鲜花重/花朵数×100。将每次采收的鲜花及时采用微波-气流式干燥技术进行杀青，并在鼓风干燥箱中于55 ℃以下烘至全干后称重，然后将烘干样品密封保存待测。鲜花折干率(%)=杭菊干重/鲜重×100。

1.3.2 花中N、P、K、Ca和Mg测定[8]采用凯氏定氮法测定氮(N)，钼锑抗比色法测定磷(P)，火焰光度计法测定钾(K)，原子吸收的方法分别测定样品中的钙(Ca)和镁(Mg)。

1.3.3 试验数据的统计分析采用MS-Excell软件进行数据处理；运用SPASS18.0统计分析软件进行试验数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 氮、钾配施对杭菊植株花朵数的影响

高氮可促进杭菊提早开花，提高杭菊前期花朵数占总产的比重，钾肥同样能显著提高杭菊花朵数(表1)，其中氮肥比钾肥对杭菊各期花的花朵数影响更大。氮、钾两种肥料之间对杭菊各期花的花朵数还存在着显著的交互作用。在低氮水平下，随着施钾量提高，杭菊各花期花朵数降低，说明杭菊在缺氮时，提高钾含量反而会降低各期花的花朵数。在中氮水平下，中钾处理第一、二水花的花朵数同低钾处理差异不大，第三水花和总产花朵数高于低钾处理；高钾处理第一、二水花的花朵数高于低钾和中钾处理，第三水花和总产花朵数低于低钾和中钾处理。在高氮水平下，随着施钾量提高，杭菊第一、三水花和总产的花朵数增加，第二水花各施钾处理间花朵数差异不大。在各施钾水平下，随着氮肥施用量上升，杭菊各花期的花朵数总体上升。将杭菊总产花朵数(Y，朵/株)同氮(N)、钾(K)肥施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=-28.64+268.62N-31.83N2-3.85K2+8.70NK(r=0.9832***)。

2.2 氮、钾配施对杭菊植株鲜花产量的影响

随着氮肥施用量逐步提高，杭菊各期花的鲜花产量大幅上升，且高施氮水平还可促进杭菊提早开花，并大幅提高其第一水花在总产量中的比重(表2)。施用钾肥也可显著提高杭菊的鲜花产量。但是氮肥施用量对杭菊鲜花产量影响要高于钾肥。

表1 氮、钾配施对杭菊植株花朵数的影响

注：差异显著性检验为LSD法，同列不同小写字母表示5 %差异水平，下同。

Note：Using LSD method to test significance level, small letters (a, b, c…)represent significance level at 5 %. The same as below.

氮、钾2种肥料之间对提高杭菊各期花的鲜花产量还存在着显著的交互作用。在低氮水平下，随着施钾量提高，杭菊各期花的鲜花产量逐步下降。中氮水平下，随着施钾量增加，杭菊第一水花产量上升，其它花期产量先上升后下降。高氮水平下，施钾量提高使得杭菊各期花的鲜花产量上升。不同施钾水平下，除低氮和中氮水平下杭菊第三水花的鲜花产量是随施氮量增加而先增加后降低，其它各期的鲜花产量，均是随着施氮量的提高而上升。将杭菊植株鲜花总产量(Y，g/株)同其N、K施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=-12.95+212.99N-25.24N2-3.77K2+9.74NK(r=0.9874***)。

2.3 氮、钾配施对杭菊鲜花折干率的影响

杭菊各花期的鲜花折干率同氮肥施用量呈反比，而施用钾肥能够显著提高杭菊各期花的鲜花折干率(表3)。在低氮水平下，随着施钾量的提高，杭菊各期花的鲜花折干率将逐渐下降。在中氮和高氮水平下，随着钾肥施用量的增加，杭菊各期花的鲜花折干率先上升，然后趋于稳定或略有下降。在低钾和中钾水平下，随着施氮量提高，杭菊各期花鲜花的折干率一般是逐步降低；在高钾水平下，随着施氮量提高，杭菊第一水花和总产的鲜花折干率也逐步降低，而第二、三水花的折干率有逐步升高的趋势。将杭菊植株全生育期鲜花平均折干率(Y， %)同N、K施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=19.31-0.83N-0.05K2+0.14NK(r=0.8667***)。

2.4 氮、钾配施对杭菊中N吸收的影响

氮、钾2种肥料之间对杭菊各期花中N含量也存在着显著的交互作用，在低氮水平下，不同钾肥施用量对杭菊各期花中N含量影响不大；而中氮和高氮条件下，都是施钾量低的处理中杭菊N含量最高，说明在中氮和高氮条件下，多施钾不利于杭菊对氮的吸收(表4)。在不同施钾水平下，随着施氮量的提高，杭菊各期花中N含量均是显著上升。结果表明杭菊各期花中N含量同氮肥施用量呈显著正相关，而同钾肥施用量呈显著负相关。将杭菊第一水花中N含量(Y， %)同N、K施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=0.78+0.23N+0.006K2-0.022NK(r=0.9651***)。

表2 氮、钾配施对杭菊植株鲜花产量的影响

表3 氮、钾配施对杭菊鲜花折干率的影响

表4 氮、钾配施对杭菊中N含量的影响

2.5 氮、钾配施对杭菊中P吸收的影响

氮、钾2种肥料之间对杭菊各期花中P含量存在着显著的交互作用(表5)，在低氮水平下，随着施钾量提高，杭菊各期花中P含量先大幅上升后小幅下降；在中氮和高氮水平下，除N2K2处理的第二水花外，杭菊各期花中P含量，随着施钾量提高，先下降后上升。低钾水平下，随着施氮量的提高，中氮处理的杭菊各期花中P含量变化不大，高氮处理P含量提高；中钾水平下，随着施氮量提高，杭菊各期花中P含量降低；高钾水平下，随着施氮量提高，杭菊各期花中P含量先大幅下降后小幅上升。将杭菊第一水花中P含量(Y， %)同N、K施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=0.30-0.027N+0.004N2+0.001K2-0.002NK(r=0.6407**)。

2.6 氮、钾配施对杭菊中K吸收的影响

在3个施氮水平下，随着施钾量的提高，杭菊各期花中K含量均大幅上升；在3个施钾水平下，随施氮量提高，杭菊各期花中K含量均显著下降(表6)。杭菊各期花中K含量，同氮肥施用量呈显著负相关，而同钾肥施用量呈显著正相关。随杭菊采收期推进，含K量呈显著下降趋势，表明施钾可以提高杭菊前期K含量占总产的比重。氮、钾2种肥料之间对杭菊不同花期花中K含量也存在着显著的交互作用。在低氮水平下，随着施钾量提高，第一、二、三水花之间K含量的差距先递增后减小。

表5 氮、钾配施对杭菊中P含量的影响

在中氮水平下，施钾量提高使得第一、二水花之间K含量的差距增大，而第二、第三水花之间先增大而后减小；在高氮水平下，随着施钾量提高，第一、二水花之间的K含量差距增大，而第二、三水花之间先变大后减小。将杭菊第一水花中K含量(Y， %)同其N、K施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=2.47-0.44N+0.19K+0.04N2(r=0.9880***)。

2.7 氮、钾配施对杭菊中Ca吸收的影响

杭菊各期花中Ca含量同氮肥施用量也呈显著负相关。氮、钾2种肥料之间，对杭菊各期花中Ca含量也存在着显著的交互作用(表7)。在低氮水平下，随着施钾量的提高，杭菊第一水花中Ca含量先大幅降低后小幅上升，而第二、三水花中大幅降低；在中氮水平下，随着施钾量的提高，杭菊第一、三水花中Ca含量降低，而第二水花先降低后上升；在高氮水平下，随着施钾量提高，杭菊第一、二水花中Ca含量先降低后不同程度回升，而第三水花中Ca含量则一直降低。在不同施钾水平下，随着施氮量的提高，杭菊各期花的Ca含量均逐步下降。将杭菊第一水花中Ca含量(Y，g/kg)同其N、K施用量进行回归分析，可得回归方程：Y=0.57-0.08N-0.03K+0.008N2+0.003K2(r=0.9701***)。

2.8 氮、钾配施对杭菊中Mg吸收的影响

氮、钾两种肥料之间对杭菊第一、三水花中Mg含量也存在着显著的交互作用(表8)。在不同施氮水平下，随着施钾量提高，杭菊各期花中Mg含量下降。在低钾水平下，随着施氮量提高，杭菊各期花的Mg含量均是先下降后上升，3个氮水平间差异不大；在中钾水平下，随着施氮量提高，杭菊第一水花中Mg含量先升高后降低，第二水花中Mg含量先小幅升高后趋于稳定，而第三水花中Mg含量先小幅降低然后又小幅升高；在高钾水平下，随着施氮量提高，杭菊第一水花中Mg含量逐步升高，而第二、三水花中Mg含量先降低，然后呈升高的趋势。将杭菊第一水花中Mg含量(Y，g/kg)同其N、K用量进行回归分析，可得回归方程：Y=0.26-0.028K+0.0016N2+0.0024K2(r=0.9251***)。

表6 氮、钾配施对杭菊中K含量的影响

表7 氮、钾配施对杭菊中Ca含量的影响

表8 氮、钾配施对杭菊中Mg含量的影响

3 讨论

本研究发现，氮肥施用量对杭菊花芽分化和产量影响最大，增加施氮量可显著提高杭菊的花朵数和鲜花产量，并促进植株提早开花，增加第一、二水花的产量，减少其第三水花占总产的比重；但施氮量增加后会降低杭菊鲜花的折干率。氮、钾2种肥料对提高杭菊花朵数、鲜花产量和鲜花折干率方面存在着显著的交互作用。在增加杭菊氮肥施用量的同时，提高钾肥施用量会显著增加杭菊产量，否则高氮低钾会加重杭菊植株缺钾，从而降低植株的花朵数、鲜花产量和折干率，最终导致植株早衰；在增加钾肥施用量时，不增施氮肥将加重杭菊植株缺氮，从而降低杭菊产量。因此，可在提高施氮量增加杭菊产量的同时，适当增施钾肥，从而提高杭菊中K含量和适当控制花中N含量，达到即增加杭菊产量又保持杭菊活性成分含量不大幅降低。而且，杭菊植株氮、钾2种营养间，存在着显著的拮抗关系；在低氮施用水平时，随着钾肥施用量提高会加重植株的缺氮症状；而在低钾施用水平时，随着氮肥施用量提高会加重植株的缺钾症状；氮、钾2种肥料配合施用后，可显著促进杭菊的生长发育，并提高其花朵数、产量和折干率。