龙牙百合脱毒种球培育的施肥效应
2020-12-23高柱王小玲王斌李润根
高柱 王小玲 王斌 李润根
摘 要:为了提高龙牙百合种球培育效率,以脱毒组培移栽成活苗为培育对象,分析了培育周期、施肥方法、肥料配比对种球质量的影响。结果表明,龙牙百合种球培育周期越长,平均种球鲜质量、小区产量及达标率越高,生产中培育时间不短于8个月,20 g以上种球达标率达65.50%以上,同时在冷凉季节定植能提高成活率;相同施肥量,采用基肥和追肥结合能够促进种球生长,在施基肥的基础上,2次以上追肥平均种球鲜质量达21.00 g以上,种球667 m2产量可达427.42 kg,种球达标率达75.20%;不同N、P、K配比对种球生长影响不同,磷肥对种球鲜质量、产量形成影响最大,其次为氮肥,钾肥的影响最小;氮肥能促进达标率的提高,其次为钾肥,磷肥的影响最小。因此,丘陵地区培育龙牙百合种球时应加大肥料的使用量,增加氮肥、磷肥能够提高产量,促进种球达标率,培育周期不短于8个月,结合基肥及2次以上的追肥,可以实现高效培育脱毒种球。
关键词:龙牙百合;脱毒;种球培育;施肥效应
中图分类号:S644.1 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2020)11-056-05
Abstract: In order to improve the cultivation efficiency of Lilium brownii var. viridulum bulbs, virus-free tissue culture seedling was used as material in this study, the effects of cultivation period, fertilization method and fertilizer ratio on the quality of bulb were analyzed. The results showed that the longer the bulb cultivation period, the higher of the average fresh weight, the yield of the plot and the higher of the commodity rate. The cultivation period in production should not be shorter than 8 months. Planting in the cold season could improve the survival rate. Under the same amount of fertilization situation, the use of base fertilizer and topdressing could improve the growth of bulbs. Basis on the application of base fertilizer, the average fresh weight of more than 2 times of topdressing was reached above 21 g, and the yield per 667 m2 could reach 427.42 kg, and the commodity rate reaches 75.2%. Different NPK ratios showed different effects on bulb growth. P fertilizer exhibited the greatest impact on the fresh weight and yield formation, followed by N and K fertilizer. N fertilizer could promote the commodity rate, followed by K fertilizer, and P fertilizer was found the least effect. Therefore, the use of fertilizer should be increased when growing Lilium brownii var. viridulum bulbs in hilly areas. The yield and commodity rate of bulbs could be promoted by N and P fertilizers. The cultivation period should not shorter than 8 months, combined with base fertilizer and more than 2 times of topdressing, the cultivation efficiency of virus-free seed bulbs would be increased.
Key words: Lilium brownii var. Viridulum; Detoxification; Bulb cultivation; Effect of fertilization
龍牙百合(Lilium brownii var. viridulum)是野百合(L. brownii F. E. Brown)长期人工选择的变种,与兰州百合(L. davidii var. unicolor Salisb)、卷丹(L. lancifolioum Thunb.)同为3个传统食用百合种和品种[1]。食用百合具有润肺、健胃、止咳、促进血液循环等功效,富含脂肪、蛋白质、淀粉及人体必需的矿物质和维生素,所含的三萜类物质有助于延缓衰老、增强免疫力,多糖类物质起到降低血糖、抗肿瘤等作用[2-3],为药食同源养生食品,是脱贫攻坚重要作物。
龙牙百合属多年生球茎草本植物,主要通过组织培养、鳞片扦插等繁育种球,并经2~3年培育才能成为商品种球,其需肥特性不同于其他大田作物。大量使用化肥对土壤结构、pH值、环境污染等的影响成为了研究的重点,绿色、有机、健康食品日益受到重视,有机肥、微生物肥成为蔬菜、果品生产的安全肥料,测土配方施肥、平衡施肥等科学施肥技术得到广泛推广,研究龙牙百合的施肥技术对提高种球培育成效、提升商品鳞茎的产量和品质具有重要意义[4]。
百合生长初期所需的养分主要来自鳞茎,随着生长加快,对土壤营养元素的吸收量逐渐增大,不同品种、同一品种不同生长期对氮(N)、磷(P)、钾(K)三大营养元素的吸收存在差异[5]。从营养生长初期到营养生长旺盛期,N、P、K吸收呈上升趋势,生殖生长阶段K的需求量逐渐下降,N、K的吸收高峰在半枯期至采收后期前37 d,P吸收高峰期在现蕾24 d至采收期前58 d,景艳莉等[6]认定营养吸收期为百合种球生产中需肥关键时期。不同品种的养分需求差异受遗传特性决定。现蕾期以前,营养主要分配于茎叶中,且养分含量达到苗期最高值,之后养分集中向鳞茎转移。有关百合在生长发育过程中植株及器官的养分吸收与分配规律研究较多[7-8],但有关组培脱毒种球培育时的施肥及需肥规律鲜有研究。笔者以脱毒组培移栽成活幼苗为对象,比较不同移栽时间、有机肥施肥方法及施用量、化肥的施用量对种球产量及达标率的影响,旨在为龙牙百合脱毒种球高效培育及生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试龙牙百合为江西省宜春市万载县当地野生驯化品种,外植体来自鳞茎剥离后诱导培育,种苗为培育40 d后成活、长势良好的脱毒组培营养袋苗。
1.2 方法
栽种时将小鳞球埋入地下1.5~2.0 cm深,采用宽、窄行栽种,宽行25 cm,窄行10 cm,株距8 cm,起垄栽种,垄面宽1.5 m,667 m2栽种28 000株左右。试验使用的氮肥为质量分数46%(N)的尿素,磷肥为质量分数18%(P2O5)的过磷酸钙,钾肥为质量分数60%(K2O)的氯化钾,复合肥为总养分质量分数≥45%的K2SO4型复合肥,有机肥为南昌益生生物技术有限公司生产的动物粪和植物废渣发酵的微生物有机肥,有机质质量分数≥40%。所有试验在江西千晟实业发展有限公司南昌新建区樵舍金桥基地进行。
1.2.1 栽种时间试验 分别在2018年3月(T1)、10月(T2)及2019年3月(T3)进行种苗栽种,种球均于2019年9月挖取。每区面积5 m2,栽种400株,设3次重复,完全随机区组排列,每个处理1 200株。基肥施用有机肥1 000 kg,复合肥25 kg,石灰25 kg,均匀撒在地面后用旋耕机深翻25 cm以上。统计单位面积种球产量、平均种球质量及种球达20 g以上的数量,计算达标率。达标率/%=单位面积≥20 g种球数量/单位面积种球数×100。
1.2.2 施肥方法試验 将培育期内每667 m2施用的全部肥料有机肥1 000 kg、复合肥25 kg混合均匀,然后按照表1设计的方法进行施肥,随机区组排列,每个小区90 m2,设3次重复。10月份进行种苗栽种,翌年9月挖取种球,调查种球的质量。
1.2.3 N、P、K肥料正交试验 按照L16(43)正交表进行3因素4水平无重复正交试验,因素及施肥量见表2,每个处理90 m2,10月栽种,翌年9月挖取种球,调查种球质量。
1.3 统计分析
采用Microsoft Excel 2010进行数据录入和简单计算,SPSS 20.0软件对数据差异性进行One-way ANOVA方差分析,多重比较采用Duncans test,制图采用SigmaPlot 10.0软件进行。
2 结果与分析
2.1 不同培育周期对龙牙百合种球生长的影响
由表3可知,龙牙百合采用成活的脱毒组培苗移栽,春季大田移栽成活率较秋季移栽成活率高,因此,移栽季节为春季为宜,若在秋季移栽,可以在10月以后待温度降低以后再移栽。种苗培育时间越长(T1>T2>T3),龙牙百合种球的平均鲜质量、小区产量及20 g以上达标率越高,18个月生产的种球平均鲜质量达30.20 g,折合667 m2种球产量796.15 kg,种球达标率88.30%;2019年3月栽种的种球达标率最低,仅为25.00%,因此,龙牙百合脱毒种球培育时间应不少于8个月。种球667 m2产量、种球达标率在不同试验处理间差异极显著,平均种球鲜质量、小区产量在不同处理间差异显著。龙牙百合脱毒组培苗培育种球时,培育周期不应短于8个月,种球产量及达标率才有保障,在冷凉季节定植才能提高成活率。
2.2 不同施肥方法对龙牙百合种球生长的影响
由表4可知,同样施肥量,采用不同的施肥方式,龙牙百合种球的生长存在差异,S4处理成效最好,平均种球鲜质量达21.50 g,667 m2产量可达618.42 kg,20 g以上种球达标率达75.20%;一次性施用基肥方式虽然能够提供充足的肥料,但成效次于S4;一半基肥、一半分2次施入(S3)处理的种球培养效果也较好;完全不施基肥,采用追肥的方式不利于种球的生长(S6),种球达标率仅为45.80%,平均种球鲜质量15.40 g。进一步方差分析及多重比较显示,4项指标处理间差异显著。S4、S1、S3施肥方式总体显示较其他处理施肥成效更显著,生产中施基肥和追肥同时进行,更有利于满足龙牙百合种球发育的肥料需求。
2.3 不同N、P、K配比对龙牙百合种球生长的影响
对表5试验数据进行简单计算,平均种球鲜质量优水平KN4、KP4、KK4值最大,可断定N4、P4、K4分别为N、P、K三因素的优水平;平均种球667 m2产量KN4、KP3、KK4值最大,可断定N4、P3、K4分别为N、P、K三因素的优水平;20 g种球达标率KN3、KP3、KK4值最大,可断定N3、P3、K4分别为N、P、K三因素的优水平。三因素的优水平组合:种球鲜质量为N4P4K4,种球667 m2产量为N4P3K4,种球达标率为N3P3K4。即在试验N、P、K浓度范围内,要使龙牙百合种球达标率和产量最高,应加大肥料的使用量。
从极差Rj的大小比较可知,龙牙百合鳞茎种球越大、产量越高,N、P、K元素的影响主次RP>RN>RK,所以三因素的影响主次顺序是P→N→K,即磷肥对鳞茎质量、产量的形成影响最大,其次为氮肥,钾肥影响最小;鳞茎种球达标率数据显示,N、P、K元素的影响主次顺序是RN>RK>RP,所以三因素的影响主次顺序是N→K→P,即氮肥对鳞茎达标率的形成影响最大,其次为钾肥,磷肥影响最小。
方差分析及Duncan比较显示(表5),不同施肥组合对龙牙百合种球产量及达标率差异显著,平均种球鲜质量中的H14、H15、H7、H12、H4施肥组合与H1、H2、H5施肥组合差异显著;小区产量H15、H14、H7、H12、H4施肥组合与H1、H2、H5、H9施肥组合差异显著;种球达标率H10、H15、H8、H7施肥组合与H1、H2、H3、H5、H16施肥组合差异显著。
3 讨论与结论
龙牙百合鳞片繁殖的商品种球一般在30~60 g,667 m2用种量200~250 kg,组培苗种球一般要在20 g以上,才能在10月左右种植,在7月份上市。因此,种球越大,鳞茎的商品价值越高,但用种量也会越大。因此,培育优质、达标的商品种鳞茎,是商品鲜百合品质和产量形成的关键因素,通过高效的种球培育技术在最短的时间内培育合格的商品种球,是缩短生产周期的关键。
组织培养技术成功应用于龙牙百合种球培育,在组培苗移栽到大田这一关键期内,对小球培育施肥管理提出更高要求,既要满足组培苗成活率高,又要保证其移栽后快速生长[4]。龙牙百合对生长养分的需求既受品种影响,又受栽培技术、气候条件的影响,需要针对性地提出科学施肥技术方案。钾肥采用基肥撒施,结合追肥时喷施硫酸钾镁肥可促进百合的生长和改善切花的品质[9],舒畅成等[10]研究表明,生长周期内全部肥料的1/2作基肥、1/2作現蕾期肥施入的效果最佳。百合生长后期叶面喷施钾肥,可提高多糖和总磷脂含量,进而提高百合品质[11],且钾肥能够促进土壤中其他养分吸收与代谢,并调节氮的代谢平衡,减少氮过剩带来的不良影响[12]。笔者关于施肥方法对生长的影响的结论与前人研究报道基本一致,在针对高效种球培育施肥措施上有一定改进,但具体营养物质积累过程仍需进一步深入研究。
研究百合的施肥配比对缩短种球培育周期和提高商品百合的产量与品质都有重要意义。百合不同生长发育阶段对N、K吸收量存在差异,对P的吸收量差异极显著,但不同品种间同一生长期内吸收P的差异不显著,但对N、K的吸收差异显著[5]。百合缺素不仅表现在形态、开花时间等方面,还能不同程度地影响病害的发生,鳞茎采用钙处理,能提高幼苗叶片保护酶活性和保护物质含量,从而增强幼苗抗冷性[13],N、P、K施用的同时,增加硅肥、硼肥等矿质营养能够改善百合生长状况,促进矿质营养的吸收[14]。东方百合现蕾前对N、P、K的吸收比例为1∶0.17∶1.08,现蕾后对N、P、K的吸收比例为1∶0.15∶1.45[15],也有专家提出生长季节对N、P、K的适宜吸收比例为1∶0.6∶1[16]、1∶3∶3[17],可见对不同土壤结构、不同品种的研究得出的肥料配比结论有一定差异。在龙牙百合种球产量及鲜质量的形成因素中,不同肥料、不同比例培养的种球成效的结论与前人研究一致,但在配方上存在不同,这与土壤母质发育程度、品种特性、培育目标不同有关。
龙牙百合种球培育过程中,培育周期在1年左右种球达标率满足培育目标,培育周期也比较合理。一次性通过基肥施入肥料工序简单,但种球达标率较低,通过基肥加追肥的方式,且满足2次以上施入,肥料利用率高,种球达标率明显提高。不同生育期对肥料的吸收存在差异,在试验范围内,加大肥料的使用量可提高种球的质量,不同N、P、K施入对植株的生长发育效果不同,N肥通过促进生长提高种球达标率,P肥具有促进鳞茎营养物质积累、提高重量的作用,因此,生产中要注意肥料配比,试验最优组合为1 m2施9 g N、9 g P2O5、10 g K2O组合。
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