氮磷钾对四季海棠组培苗生长的影响

雪文晶 郑田恬 张 黎

( 宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021)

四季海棠（Begonia Semperflorens），又称瓜子海棠、玻璃翠。为秋海棠科（Begoniaceae），秋海棠属，多年生草本花卉，属须根海棠类。其花期长，花色丰富，株姿秀美，极具观赏价值。由于四季海棠不易结实，茎段扦插生根较慢，繁殖率又低。因此，通过组织培养快速繁育四季海棠种苗对其资源保护及可持续利用具有重要意义。

近年来，国内外对于四季海棠组织培养的研究主要集中于最佳植物生长调节剂配比筛选方面[1-3]，采用的基本培养基为前人研究固定的MS、1/2MS 配方[3]，而很少有对组织培养所需大量元素精细化的研究，缺乏对其组培阶段大量元素需求的精细化研究数据；采用不同种类和浓度的植物生长调节剂有助于提高四季海棠不定芽和丛生芽分化率，但随着植物生长调节剂浓度的增加，四季海棠生长受到抑制，并容易出现卷叶、矮化等畸变现象，甚至枯萎死亡。有研究表明，适宜的N、P、K 营养含量也可以提高组培苗的质量，缩短育苗周期，同时有利于组培苗的生长[4-5]。目前，极少有培养基中N、P、K 营养含量对四季海棠组培苗生长影响的相关报道。本试验以四季海棠组培苗为材料，采用单因素和正交试验，研究不同N、P、K 用量对四季海棠组培苗生长的影响，探讨其对营养元素的需求，为完善其组培快繁技术及提高田间施肥管理水平提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料来源于宁夏贺兰园艺产业园科研大楼组培室生长健壮的四季海棠组培苗。

1.2 方法

选取基本培养基为MS 培养基，添加6-BA 0.1 mg/L，NAA 0.05 mg/L，琼脂6 g/L，蔗糖30 g/L[6]。将四季海棠组培苗接种于培养基，每瓶接种3 株，每个处理接种10 瓶，3个重复，培养50 d后测定各处理植株的株高，叶片数，根数，增殖系数，鲜质量等指标。

1.2.1 N、P、K 素水平单因素试验

本试验通过调整（NH4）2SO4和KNO3浓度设置5个N 素水平，分别为低N（1 、2 mmol/L），中N（5 、10 mmol/L），高N（35 mmol/L）。分别标记N1、N2、N3、N4、N5。调整KH2PO4浓度设置3个水平（0.3、0.6、1.2 mmol/L）。分别标记P1、P2、P3。调整KNO3和KH2PO4浓度设置3个水平（4、5、6 mmol/L）。分别标记K1、K2、K3。

1.2.2 正交试验

以1.2.1 试验结果为基础，以N、P、K 浓度为变量，设3 因素3 水平正交试验，见表1。

表1 培养基N、P、K 水平Table 1 Concentration of N， P and K in medium

1.2.3 统计分析

数据采用SPSS 24.0 进行方差分析，邓肯新复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同N 素水平对四季海棠组培苗生长的影响

由表2 可以看出，N 素对四季海棠不同部位的生长均有不同的影响，且差异性各不相同。株高、叶片、根数、增殖系数、鲜质量在低N 水平时差异均不显著；当N 素水平达到中N 水平时，除增殖系数和鲜质量外，株高、叶片和根数均表现出显著差异；当N 素水平达到高N 水平时，与中N 水平相比，差异显著；随着N 素浓度的增加，株高、叶片数、增殖系数均呈现先增高后降低的趋势，株高和增殖系数在N4水平下达到最高，而叶片数在N3水平下达到最大；根数和鲜质量随着N 素浓度的增加呈现先降低后增高的趋势，在N4水平下达到最高；综上所述，N4水平下四季海棠组培苗生长最好。

表2 不同N 素水平对四季海棠组培苗生长的影响Table 2 Effects of different N levels on the growth of B. semperflorens tissue culture seedlings

2.2 不同P 素水平对四季海棠组培苗生长的影响

由表3 可以看出，P 素水平对四季海棠组培苗的叶片数、根数和鲜质量有显著影响，而对株高、增殖系数无显著影响。随着P 素含量的增加，叶片数、根数和鲜质量呈现先上升后下降的趋势，在P2水平下达到最高。综上所述，P2水平下四季海棠组培苗的生长情况最好。

表3 不同P 素水平对四季海棠组培苗生长的影响Table 3 Effects of different P levels on the growth of B. semperflorens tissue culture seedlings

2.3 不同K 素水平对四季海棠组培苗生长的影响

由表4 可以看出，K 素水平对于四季海棠组培苗的增殖系数无显著影响，而对于株高、叶片数、根数和鲜质量有显著影响。随着K 素含量的增加，四季海棠组培苗的株高、叶片数、根数都呈现下降的趋势；而鲜质量随着K 素含量的增加呈现先上升后下降的趋势。综合分析K 素对四季海棠组培苗各部分的影响，发现K1水平下组培苗的生长情况最好。

表4 不同K 素水平对四季海棠组培苗生长的影响Table 4 Effects of different K levels on the growth of B. semperflorens tissue culture seedlings

2.4 N、P、K 组合对四季海棠组培苗生长的影响

如表5，根据1.2.1 实验结果，设计3 因素3 水平正交试验，试验结果如下：不同N、P、K 水平组合对株高的影响：处理1、2 对比差异不显著；处理3、4、5、6、8、9 对比差异不显著，而 处理7 与1、2、4、5、6、8、9 对比 差异显著；处理1、2 与处理3、4、5、6、8、9 对比差异显著。

表5 不同水平N、P、K 组合对四季海棠组培苗生长影响的正交分析结果Table 5 Orthogonal analysis of the effects of different levels of N， P， K combinations on the growth of B. semperflorens tissue culture seedlings

不同N、P、K 水平组合对于叶片数的影响：处理6 和处理1、5 相比差异显著，而处理6 与处理2、3、4、7、8、9 相比差异不显；处理1 和处理5 相比差异不显著。不同处理对根数的影响：处理4 与处理5、6、7、8、9 相比无显著差异，而处理1、2、3、4 之间差异显著；处理1、2、3 与处理4、5、6、7、8、9 相比差异显著。各处理对于增殖情况的影响差异较大，处理1 与处理6 相比差异不显著；处理3 和处理4 相比差异不显著；处理5、7、8 相比差异不显著；处理1、6，处理3、4，处理5、6、7，处理2，处理9 之间相比差异显著。

对于鲜质量，处理1、5、8、9 之间差异不显著；处理2、6 之间差异不显著；处理3、4 之间差异不显著；处理5、7、8 之间差异不显著；而处理1 和9 与处理2 和6 与处理3 和4 与处理7 之间差异显著。

极差分析结果（表6）表明，N 元素对四季海棠组培苗株高、增殖系数和植株鲜质量的影响最大，R值均大于P、K 元素；P 元素对于叶片数的影响最大，R值明显高于N、K 元素；K 元素对于根数的影响最大，R值明显高于N、P 元素。

表6 不同水平N、P、K 组合对四季海棠组培苗生长的影响极差分析结果Table 6 Range analysis of the effects of different levels of N， P， K combinations on the growth of B. semperflorens tissue culture seedlings

综合表5～6 可知，可以选出最佳的N、P、K 水平配比组合。对于N 素，其对四季海棠组培苗的株高、增殖系数和植株鲜质量影响最大，但对叶片数和根数影响不大，当N 素水平为10 mmol/L时，四季海棠组培苗的株高最高，当N 素水平为15 mmol/L 时，增殖系数和植株鲜质量最大因此，可以考虑组培苗增殖阶段选用N 素水平15 mmol/L。对于P 素，极差分析结果显示对于叶片数的影响排在第1，且P 素水平为0.8 mmol/L 时叶片数最多，因此考虑选取0.8 mmol/L 最佳P 素配比含量。为对于K 素，分析结果显示对于根数的影响最大，极差分析排在第1 位，且4 mmol/L 时根数最大，因此考虑选取4 mmol/L 最佳K 素配比含量。因此，四季海棠组培苗增殖阶段最佳N、P、K 水平为15、0.8、4 mmol/L。

3 结论与讨论

前人对四季海棠的研究多数为组培快繁最佳植物生长调节剂配比筛选和组培苗出瓶后的驯化苗，极少有对组培阶段大量元素需求的研究报道，本试验以四季海棠组织培养增殖阶段组培苗为试验材料，采用单因素分析和3 因素3 水平N、P、K 元素正交试验，探究N、P、K 元素对四季海棠组培苗生长的影响，明确其养分需求量。

孔德栋等[7]研究发现高N 可以显著影响植物的株高，且植物会出现徒长现象，本研究中N 元素对四季海棠组培苗株高影响显著，与上述研究结果相似，但发现P、K 元素对株高影响不显著，可能是本研究所用材料与上述研究材料不同，不同植物不同生理机制不同所致。此外，本研究发现在一定的N 浓度范围内，随着N 素浓度的增加，株高、叶片数、增殖系数均呈现先增高后降低的趋势。由于N 素具有加速植物生长、增加分枝及使营养体健壮的作用[8]，因此，在组培苗分化增殖阶段，适当增加培养基的N 含量，可以提高组培苗的增殖率，壮苗阶段相对减少N 含量，可以促进植物长高，减少分蘖。王辉等[9]研究发现，P 元素对植物的株高、茎粗等均有显著影响。本研究结果与其不一致，极差分析结果显示P 元素对四季海棠组培苗的叶片数有一定影响。本研究发现K 含量对四季海棠根数有一定的影响，因此，在四季海棠组培苗的生产中科适当加大K 离子含量，在大棚种植中可增施K 肥，有利于四季海棠根系发育，同时可以改善四季海棠品质。

不同氮磷钾配比对于不同植物生长的影响不同。刘迪等[10]研究表明仙客来（Cyclamen persicum）氮、磷、钾组合为86.6～263.4、60～100 mg/L和250～400 mg/L 时生长效果最佳，这与四季海棠组培苗相比有所差异；刘玉艳等[11]研究表明氮、磷、钾浓度均为100 mg/L 时可促进植株的生长；罗剑飘等[12]研究表明铁皮石斛（Dendrobium officinale）组培苗增殖阶段培养基中最佳氮、磷和钾含量配比分别为60.0、1.2 mmol/L 和20.0 mmol/L，这与本试验结果四季海棠组培苗增殖阶段N、P、K 元素最佳配比有所差异；卫晋芳[13]研究发现：氮、磷、钾肥施用量对彩色马蹄莲（Zantedeschia hybrida）苗期株高、叶片数、植株地径及叶面积有显著影响；廉华等[14]研究结果表明：在N 素水平为8.0 mmol/L、K 素水平为5.0～7.5 mmol/L 时，可有效提高麦瓶草（Silene conoidea）的株高、茎粗、叶长、叶宽、叶面积和根长；王素娟[15]研究结果表明N、P、K质量浓度比为2∶1∶1 时适合赤皮青冈（Cyclobalanopsis gilva）容器苗生长；孙向丽等[16]研究表明丽格海棠（Begoniaxaelatior）的氮、磷、钾肥利用率在不同发育阶段的不同。

常规四季海棠快繁流程包括萌芽、增殖、壮苗和生根等不同阶段，本研究对象为四季海棠壮苗阶段的组培苗，但研究结果对快繁的其他阶段也有一定参考价值，实际操作中可在本研究最佳氮、磷和钾含量配比基础上调整培养基的其他组分。

本研究结论为：1）N 元素对四季海棠组培苗株高、增殖系数和植株鲜质量的影响最大，P 元素对于叶片数的影响最大，K 元素对于根数的影响最大。2）四季海棠组培苗增殖阶段N、P、K元素最佳配比分别为15、0.8、4 mmol/L，即质量浓度比为3.75∶2∶10。