氮磷钾营养对黄金水蜡的叶色保持和生长的影响

耿芳茹 郭小妞 邓泽君 王畅 姚振 鄢明伟 朱桂才

摘 要： 为了研究氮磷钾元素配比施肥对南方引种的彩叶树种的叶色保持和生长发育的影响，选用1 a生的彩叶树种金叶水蜡扦插苗，统计正常保持金黄叶色的植株数，并开展氮磷钾3因素3水平的施肥正交试验。研究结果表明：约95%的扦插苗可以正常保持金黄叶色，全部复绿扦插苗所占的比例≤1%;控制磷钾肥的用量有利于叶色保持、减少开花比例;当提高磷肥的用量时，对株高和冠幅会产生负面的影响;为保证新梢生长量，最优的氮浓度为9.2 g·株-1，最优的磷浓度为3.2 g·株-1，最优的钾浓度为2.2 g·株-1;在稳定磷钾肥施用量的情况下，可以适当增加氮肥的施用量。

关键词： 黄金水蜡;叶色保持;氮磷钾营养

中图分类号：S792.41   文献标识码：A   文章编号：1004-3020（2020）06-0013-05

Abstract： In order to study the effects of nitrogen，phosphorus and potassium nutrition on leaf color retention and growth of the color-leaf tree species introduced from South China，the 1-year-old cuttings of the color-leaf tree species—Ligustrum obtusifolium ‘Jinye were selected 1to count the number of plants with normal golden leaf color，and the orthogonal experiment of nitrogen，phosphorus and potassium 3 factors and 3 levels of fertilization was carried out.The results showed that： about 95% of the cuttings could retain the golden leaf color normally and less than 1% of the cuttings returned to green;the control of the amount of phosphorus and potassium fertilizer was conducive to the leaf color retention and the reduction of flowering rate;when the amount of phosphorus fertilizer was increased，the plant height and crown width would be negatively affected.In order to ensure the growth of new shoots，the optimal nitrogen concentration was 9.2 g/plant，the optimal phosphorus concentration was 3.2 g/plant，the optimal potassium concentration was 2.2 g/plant，and the amount of nitrogen fertilizer could be appropriately increased under the condition of stable phosphorus and potassium fertilizer application rate.

Key words： Ligustrum obtusifolium ‘Jinye;leaf color retention;nitrogen，phosphorus and potassium nutrition;

随着人们对城市园林绿化的需求不断提高，单一的绿色已经满足不了人们的眼光，绚丽多彩、色彩丰富的植物材料更能引起人们的关注[1]。黄金水蜡Ligustrum obtusifolium ‘Jinye是木犀科女贞属的落叶小灌木，是东北普通水蜡的变种[2]。“黄金水蜡”叶色金黄，作为一种新型彩叶植物材料，具有极佳的观赏效果。

目前有大量的研究表明氮磷钾营养对彩叶植物的叶色保持和生长发育具有重要的影响。夏善智等[3]研究表明，施用适宜氮肥，能显著提高紫叶稠李叶片中叶绿素含量，促进其进行光合作用，还能使得其植株茁壮成长。李红霞[4]研究指出，紫丁香在施用氮肥后，叶片内的叶绿素含量会升高，且氮肥施用量越高，升高幅度越大。郭晓霄[5]研究指出，氮肥可以明显提高连翘叶片内叶绿素含量，不同氮磷钾配比施肥能促进植株生长发育。田宝等[6]研究认为，小叶丁香施用氮肥，能够促进其植株新梢成长，提高小叶女贞叶片的叶绿素含量。蔡伟健等[7]研究指出，在缺乏磷元素的林地上施用氮磷钾肥，能够起到促进杂交鹅掌楸幼林生长的效果，其中磷肥影响显著，氮肥与钾肥次之。Sezer ahin等[8]研究表明，施用适当磷肥，能够有效促进植物的生长。高宏梅等[9]研究表明，在紫色土上进行不同氮磷钾配比施肥，對紫叶小檗叶色的呈现有促进作用，其中钾肥对其叶色具有显著影响。张义等[10]研究认为适宜的钾肥施用量可以显著促进红叶李生长和光合作用提高，对提高叶片内可溶性糖含量具有显著效果，并可以提高红叶李对当地环境条件的适应性。郝海燕等[11]研究表明，当钾肥浓度适宜时，能延缓元宝枫叶绿素分解，提高花色素苷含量，元宝枫叶片外观色泽达到最深。何学燕等[12]研究认为，不同氮磷钾配比施肥能显著影响香榧幼苗生长，且氮元素影响显著。于平等[13]研究认为，不同氮磷钾配比施肥对银杏各生长指标有着显著的促进作用，证明施用氮磷钾施肥的银杏的生长情况，比不施肥的对照更好。Soo-Jeong Kwon等[14]研究显示，氮磷钾配比施肥，能够促进桔梗的生长，但对其茎粗和叶色具有负面影响。

综合以上研究，氮磷钾元素配比对彩叶植物的叶色保持和生长发育影响较大，且氮磷钾元素配比施肥对于木犀科植物以及“黄金水蜡”的叶色保持和生长发育影响的研究未见报道。

为了更好的在栽培繁育中保持“黄金水蜡”的叶色，适当减少和控制开花量，促进植株的生长，本研究以1 a生黄金水蜡扦插苗为试验材料，通过设置不同氮磷钾元素配比施肥，对叶色保持、开花比例、地径、株高、冠幅和新梢生长量等指标进行分析，提出最优施肥方案，以期为“黄金水蜡”在推广应用中科学合理进行施肥养护提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于湖北省荆州市荆州区黄金水蜡基地内进行，于2018年10月将扦插苗移栽到基地内进行栽培管理，2019年11月以1 a生黄金水蜡扦插苗为试验材料进行叶色情况调查和不同氮磷钾元素配比施肥试验。供试的氮磷钾分别为尿素（纯N含量为46%）、过磷酸钙（纯P含量为16%）、硫酸钾（纯K含量为53%），均来源于市售。

1.2 试验方法

（1）1 a生扦插苗的叶色复绿比例。对1 a生的扦插苗进行随机取样，共计1 357株，对叶色复绿情况进行调查与分析。复绿比例评估分为全部复绿（60%以上）、大部分复绿（20%～60%）、部分复绿（5%～20%）和正常保持4个级别，各级别植株的叶片对比见图1。对4个级别分别随机选取10株，统计地径和株高数据。

（2）氮磷钾配比施肥研究。2018年10月移栽成活后，生长一年，统一肥水管理，挑选大小一致的植株定植到无纺布种植袋，上部统一修剪到40 cm高度。随机选取9列，每列25株进行氮磷钾施肥试验，四周设计保护行，每列按表1配置肥料，溶于20 L水中，每株约浇灌800 mL。一年后，随机选择10株作为样本，观察叶色情况，测量地径、株高、冠幅，统计新梢生长数量，并对数据进行统计分析。氮磷钾配比采用正交表L9（34）设计，见表1。

纯N的1、2、3水平分别为2.3、4.6、9.2 g·株-1，纯P的1、2、3水平分别为1.6、3.2、6.4 g·株-1，纯K的1、2、3水平分别为1.1、2.2、4.4 g·株-1。

（3）调查评估指标。叶色等级按照金黄色叶片占总叶数的比例进行评估，为5个等级：5级，金黄色叶片占总叶数的80%～100%;4级，金黄色叶片占总叶数的60%～80%;3级，金黄色叶片占总叶数的40%～60%;2级，金黄色叶片占总叶数的20%～40%;1级，金黄色叶片占总叶数的比例≤20%。

开花比例依据标准分为少量花、中量花、大量花三级，开花量≥80%以上为大量花，开花量介于40%和80%之间为中量花，开花量≤40%为少量花。地径、株高和冠幅采用卷尺测量数据。

新梢生长数量，依据标准分为少、中、多3级。统计冬季修剪后的枝条，通过新梢发育数量占整个修剪面的潜在芽点总数的比例進行评估，新梢生长数量≥80%以上为多，新梢生长数量介于40%和80%之间为中，新梢生长数量≤40%为少。

2 结果与分析

2.1 黄金水蜡扦插繁殖植株的叶色保持比例

黄金水蜡是普通水蜡的变种，这种叶色上的变异会有一定比例的复绿。为评估扦插繁殖对黄金水蜡叶色保持的效果，本研究对扦插繁殖的1 a生植株进行了抽样调查分析见表2。研究发现，约95%的扦插苗可以正常保持叶色，全部复绿扦插苗所占的比例≤1%。从地径和株高可知，复绿植株的长势要好于叶色保持植株。从地径和株高，复绿植株的长势要好于叶色保持植株，其中复绿植株的地径、株高最高比正常植株分别上升18.4%和37.7%。

2.2 氮磷钾处理对叶色和开花的影响

扦插苗一年的生长过程中，叶色保持在3级以上的比例可以达到65.6%，在合理的氮磷钾施肥搭配下，可以达到100%。叶色保持最好的氮磷钾处理即为A1B2C2。

所有植株的开花比例为15.6%，各处理的开花比例最高达到50%，此时磷钾处于较高的水平（A2B2C3）。开花比例低的处理为A1B2C2和A2B1C2。

由上述结果可得，使黄金水蜡叶色保持最好和开花比例低的最优处理为A1B2C2。

研究以各处理叶色保持3级以上植株比例、开花比例作为试验指标，反正弦转换后进行方差分析。统计结果表明，氮、磷、钾肥3个因素各水平的叶色3级以上比例、开花比例均具有差异，但差异不显著（表3、表4）。

两两对比结果见表3。氮各水平叶色保持在3级以上差异不显著，磷、钾各水平叶色保持在3级以上差异显著，表明施磷钾肥用量高时，对于叶色保持具有积极影响。

2.3 氮磷钾处理对地径、株高和冠幅的影响

调查和统计结果表明，氮磷钾各水平的地径差异都不显著（表5）。经过一年的生长，植株地径的范围为2～5 cm之间，约有63.3%的植株地径可以达到3 cm以上。

从表5可知，氮、钾2个因素各水平的株高差异都不显著，但是，磷各水平株高差异显著。通过邓肯法进行两两比较，施磷量为3.2 g·株-1植株的株高显著高于其他处理。氮、钾2个因素各水平的冠幅差异都不显著，但是，磷各水平冠幅差异显著。施磷量为3.2 g·株-1植株的冠幅显著高于其他处理。由此可见，磷肥的用量保持在中等的水平，会对株高和冠幅产生积极的影响。但是，当提高磷肥的用量，对株高和冠幅会产生负面的影响。

扦插苗一年的生长量，多数植株的冠幅可以达到0.16～0.25 m2，比例为84.4%。最高冠幅可以达到0.36 m2。植株高度平均可以达到0.59 m，60%的植株可以达到0.5 m以上。

2.4 氮磷钾处理对新梢生长量的影响

研究以各处理新梢发育状态为“中”的植株比例为试验指标，反正弦转换后进行方差分析。统计结果表明，氮和钾各水平的新梢生长量差异显著，磷各水平新梢生长量差异不显著。通过两两比较分析，结果见表6。由此可见，最优的氮浓度为9.2 g·株-1，最优的磷浓度为3.2 g·株-1，最优的钾浓度为2.2 g·株-1。最优的实验处理为A3B2C2。

3 讨论

3.1 正交试验中涉及的统计学问题

本研究中，氮磷钾处理对叶色保持和开花影响的统计学分析结果差异不显著。由于叶色保持和开花比例资料均为计数资料，这样会出现各个处理都没有重复观测值。误差大而且误差自由度仅为2，使检验的灵敏度降低，从而掩盖了各因素各水平叶色保持植株比例和开花比例的差异显著性。

氮磷钾处理对地径、株高和冠幅影响的统计学分析中，各处理均出现了重复观测值，也得出了差异显著的结论。试验误差可以通过重复观测值来估计，降低了犯β错误的概率。

在对新梢生长量的统计学分析中，同样属于计数资料分析，各因素水平的差异显著。由于方差分析的F值取决于处理间的平方和和自由度，以及误差的大小和自由度，处理间的新梢生长量的均方较高，有利于F值的增加。由此说明，处理间的新梢生长量差异较大。在类似的计数资料中，是否可以进行非参数检验，在试验设计和统计分析中均值得进一步的研究。

3.2 黄金水蜡扦插繁殖植株的叶色保持

黄金水蜡叶色出现复绿情况的原因可能是其正常植株是芽变产生的，而叶色的变化通常是由于叶绿体的变化，最终导致光合作用上的差别。有研究指出，植物叶片的光合作用是一个光化学反应过程，彩叶植物因其特别的叶色，其叶片光合作用也与一般绿色叶片的植物具有明显差别。与一般的绿叶植物对比而言，彩叶植物的叶绿体经常基粒发育不完善、类囊体大多平行而很少堆叠、叶绿体内淀粉粒缺失而嗜锇颗粒较多、叶绿体膨胀而基粒解体，基质片层分散，因此影响光合作用。例如，红花檵木的叶绿体较檵木而言更小，其基粒厚度较檵木大，基粒片层数较檵木少，但与一般叶色变异不同的是，红花檵木的叶绿体中含有大量的淀粉粒。这一研究结果也佐证了本研究的结论。

3.3 氮磷钾配比施肥的最优方案

氮肥施用量高有利增加新梢生长量，本研究中适宜黄金水蜡的氮肥施用量为9.2 g·株-1。李红霞[4]研究中提到施用氮肥对促进紫丁香生长发育显著，在紫丁香育苗栽培当中认为氮肥施用量为16.5 g·株-1最佳。郭晓霄[5]研究指出，施用氮肥在13.04 g·株-1时，能促进植株茁壮成长。田宝[6]研究显示，小叶丁香施用氮肥，其新梢生长情况好，建议氮肥施用量以15 g·株-1为宜。高宏梅[9]研究表明，氮肥施用量在20 g·株-1时，有利于紫叶小檗植株生长。于平[13]研究表明，氮肥施用量在9.2 g·株-1时，能促进银杏的生长发育。张敏[15]研究表明，氮磷钾配比施肥中，氮素在辣木生长中占主导作用，施用量在80 g·株-1時为最优。牛雪峰[16]研究表明，氮营养能够促进元宝枫的生长发育，氮肥施用量在16 g·株-1时效果最佳。在上述研究中，有些植物的氮肥施用量超过9.2 g·株-1，表明可以适当提高氮肥的施用量。

研究中发现，磷的含量过高，会影响开花比例、株高和冠幅，并且对新梢生长不利，需要控制在32 g·株-1。王敬丽[17]研究指出，施用适当磷肥，独本菊“紫如意”花期短且花衰败早，而植株茁壮成长。胡继颖[18]研究表明，月磷肥施用量在4.5 mg·株-1，施磷量即可，过多施用促进效果不明显，施用适量的磷肥对大花蕙兰花芽分化和开花具有促进作用，这与董运斋[19]对大花蕙兰的研究结果一致。何学燕[12]研究指出，在氮磷钾配比施肥中，当磷肥施用量在2.0 g·株-1时，对香榧幼苗的苗高具有明显的促进作用。于平[13]研究显示，当磷肥施用量在3.2 g·株-1时，对银杏生长发育的影响最明显。张敏[15]研究显示，在不同氮磷钾配比施肥中，磷肥的影响对辣木的生长发育影响最小，磷肥作用不明显。郑妍[20]研究表明，高氮低磷高钾组合有利于植物生长发育，低含量磷肥的施用，有利于文心兰的生长。这些研究与本研究的结果一致。

研究表明，钾肥施用量适宜时，能保持叶色、控制开花比例，需控制在2.2 g·株-1。高宏梅等[9]研究表明，施用适宜钾肥，对紫叶小檗叶色呈现影响最大。张义等[10]研究认为适宜的钾肥施用量可以显著促进红叶李生长和光合作用提高，保持红叶李叶色的纯正。郝海燕等[11]研究表明，当钾肥浓度适宜时，能使得元宝枫叶片外观色泽达到最深。王敬丽[17]对两个独本菊品种“嫩竹玉笋”和“紫如意”研究中指出，施用钾肥能提高花卉品质，使得植物花色艳丽。袁卉馥[21]对金莲花的研究中提到较高水平的钾肥能使得金莲花植株增高，花茎增粗。周瑾[22]的研究中显示，施用适宜钾肥，能够提高茉莉花的产量。这些研究与本研究结果基本一致。

4 结论

本研究得出结论：约95%的扦插苗可以正常保持金黄叶色，全部复绿扦插苗所占的比例≤1%;控制磷钾肥的用量有利于叶色保持、减少开花比例;当提高磷肥的用量时，对株高和冠幅会产生负面的影响;为保证新梢生长量，最优的氮、92 g·株-1，最优的磷浓度为3.2 g·株-1，最优的钾浓度为2.2 g·株-1;在稳定磷钾肥施用量的情况下，可以适当增加氮肥的用量。

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（责任编辑：唐 岚）