氮磷钾施肥水平对百合切花与籽球品质的影响

崔光芬，杜文文，吴学尉，段 青，马璐琳，贾文杰，李绅崇，王祥宁

（1云南省农业科学院农产品加工研究所，昆明 650221；2云南省农业科学院花卉研究所/国家观赏园艺工程技术研究中心，昆明 650205；3云南大学农学院，昆明 650091）

0 引言

氮、磷、钾作为大量元素肥对促进植物的生长发育具有重要作用。氮是合成生物体内蛋白质的原料，对植物生长最主要的功能是增加茎、叶、芽等营养器官的生长量并合成叶绿素[1]。磷是植物体内生理代谢活动必需的元素，参与碳水化合物的转化与合成，可促进光合作用，影响植物的器官分化和开花结实[2]。钾在细胞中调节植物的生理功能，对酶具有活化作用，能够提高植物的抗逆性[3]。对于不同植物，氮、磷、钾肥的增产效果不同，钾肥对花生产量的作用大于氮肥，而氮肥对油菜的增产效果优于钾肥，肥料种类和用量主要由植物种类和土壤结构类型及营养状况决定[4]。以植株地上部分为采收对象的作物，由于经济价值部位不同，肥料的作用效果也有差别。在水稻上，肥料对产量的贡献率表现为氮＞磷＞钾[5]；栽培白菜时，施用氮、磷、钾肥的增产效果为氮＞钾＞磷[6]。对于经济价值器官为地下部分的作物，前人研究发现磷肥对洋葱地下鳞茎的产量和品质影响最大[7]；生姜在根茎膨大期时氮、磷、钾较多地向根茎转运，收获时氮、磷、钾在根茎中的分配率为磷最多、钾最少[8]。百合是四大切花之一，少数野生栽培种是药食同源植物，在国内各地广泛种植[9]。百合栽培方式以土壤和基质栽培为主，合理施肥是确保百合种球和切花质量优良的前提条件。目前百合的施肥研究主要集中在肥料对百合种球产量的影响[10-13]和植株养分吸收分配[14-18]等方面，肥料对切花百合种球和切花性状品质影响方面的研究较少。观赏百合虽然以植株地上部分尤其是花序为观赏部位，但其生长以地下种球为基础。百合花杂交品系丰富，近30年来主栽品系逐步从铁炮百合、亚洲百合和东方百合演变为以组间杂种系为主，OT百合(Oriental×Trumpet)作为组间杂种系的代表类型，因具有生育期短、抗病抗逆性强、切花售价高等优点受到花农青睐，种植面积逐年增大[19]，但针对OT百合的施肥研究鲜见报道。笔者对不同施肥处理下OT百合切花观赏性状指标和种球生物量积累等特征的研究，分析氮磷钾肥在OT百合切花生长与种球培育中的作用差别，旨在为OT百合种球繁育和切花生产中的合理施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地位于云南省农业科学院花卉研究所团结基地的试验大棚内（25°7′33′N，102°45′48′E，海拔2060 m）。试验区域属于亚热带山地季风气候，2019年均降雨量793.5 mm，年均温18.0℃。土壤类型为红壤，pH 5.86，有机质含量27.52 g/kg，水解性氮181.20 mg/kg，速效磷82.90 mg/kg，速效钾198.46 mg/kg。

试验材料为OT百合自育新品种‘黄金甲’，选择围径为18～20 cm的切花球和围径8～9 cm的一年生籽球进行试验，切花球和籽球材料外观健康，无病虫害现象。

1.2 试验设计

试验采用单因素试验设计，分别对百合切花和籽球设置7个处理(N150、N200、P50、P100、K100、K200、K300)和1个对照(CK)，对照不施任何肥料，具体施肥量见表1。氮肥为尿素，磷肥为磷酸二氢钠，钾肥为硫酸钾。切花球和籽球均于2019年4月27日种植，整个试验周期内施肥3次，2019年5月27日第1次施肥，2019年6月16日第2次施肥，2019年7月6日第3次施肥。每个处理3次重复。每个重复种植50株。籽球种植前随机测量10个籽球鲜重、干重、围径和直径的性状参数，其平均值分别为9.34 g、4.16 g、8.92 cm、2.94 cm。籽球花期去除花蕾。

表1 不同处理的肥料用量 kg/hm2

1.3 测量指标及方法

测量开花植株的株高、茎粗、叶长、叶宽、叶面积、花序长和花径，株高为土壤表面至茎顶的长度，茎粗测量值为植株中部的茎杆直径，叶长指茎杆中部叶片基部至叶尖的长度，叶宽指同一片叶最宽处的长度，叶面积为茎中部单片叶的面积，花径为植株第一朵花的直径。测量采收后籽球的鳞茎鲜重、围径、直径和干重以及各指标平均值比籽球种植前指标平均值的增加量。分别采用电位法测定籽球和切花采收后各处理的土壤pH。切花叶面积以LI-3000C叶面积仪（美国LI-COR）测定。

1.4 数据处理

以SPSS16.0软件进行数据统计分析，Excel 2010软件进行作图分析，采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan新复极差检验法比较不同肥料处理组的差异，显著性水平设P=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同肥料水平对籽球品质性状的影响

由表2可知，氮磷钾3种元素均能对百合籽球的品质性状产生影响。在P50、P100和K100处理中，籽球的干重、鲜重、围径和直径均比CK大幅提高，其中以P50的作用最为明显，干重、鲜重和围径分别比CK增加了9.04 g、18.73 g和4.6 cm。在施钾处理中，随着钾肥的施用量增加，各指标的值均呈下降趋势。当施钾300 kg/hm2时，籽球干重、鲜重和直径均低于CK组，但围径稍大于CK组，原因可能为籽球在此施肥条件下鳞片之间的间隙大。施氮处理中，籽球的4项指标值均随氮肥用量的增加而增加，其中鲜重、干重的差异不显著，围径和直径则表现为差异显著。施磷的2个处理中，籽球的干重、鲜重和围径差异显著，直径则几乎没有差异。

表2 不同施肥处理籽球性状的显著性方差分析

另外，从图1～2可直观地看到籽球在种植前与采收后各指标的增加量特征。施氮处理的干鲜重增加量与CK组差异不明显，而施磷和施钾处理的干重、鲜重与CK组相差较大。不同处理的鲜重与围径增加趋势相对一致，而直径与另外3项指标的增加量没有出现相同的变化趋势。当施氮150 kg/hm2时，籽球采后直径仅有3.39 cm，为所有处理中的最小值，同时其直径增加量也为8个处理中的最低值。P50处理的籽球围径较种植前增加8.24cm后达到17.16 cm，超过OT百合常规商品种球围径需达16 cm的标准要求，为8个试验处理中唯一符合OT百合开花种球商品规格的施肥处理，说明磷肥对百合种球的生长具有较强的促进作用。

图1 不同施肥处理籽球质量增量

图2 不同施肥处理籽球规格增量

2.2 不同肥料水平对切花形态品质的影响

2.2.1 不同肥料水平对切花茎部指标的影响 株高和茎粗在切花分级中是重要的分级依据。在所有施肥处理中，P100、K100和K200的株高均大于100 cm，并且3个处理间的株高差异不显著。其余处理组的株高均小于100 cm（表3）。从株高平均值看，施用适量的氮、磷、钾肥均可使百合植株的株高得到不同程度的增加。在本试验中，增加氮肥和磷肥的施用量有促进株高增加的趋势，但株高在3个钾肥处理中却表现为钾肥用量越多，株高越矮，K300处理的株高比甚至稍低于CK。茎粗方面，各施肥组的茎粗与CK茎粗均较接近，说明在种球规格一致的条件下，施肥对切花茎粗的影响不大。

2.2.2 不同肥料水平对切花叶部指标的影响 由表3可知，施用氮肥的处理叶长、宽和叶面积均小于CK，并且施氮多的处理叶片更小。磷肥使百合叶片的长、宽和叶面积增加明显，P100处理组比P50处理组的叶面积增加了近10 cm2。施钾处理的叶长与叶面积的变化规律相同，即叶长及叶面积随着钾肥用量增加而减小。在钾肥用量为100 kg/hm2时，百合的叶长达到21.93 cm，为所有处理中的最大值，此时相应的叶面积为38.15 cm2。叶宽与叶长没有在磷和钾的施肥处理中显示出相同的变化趋势，P100处理组的叶长小于K100处理组，但是其叶宽大于K100处理组，因此2个处理的叶面积较为接近，仅相差0.48 cm2。总体来看，施氮会使叶片变小，施磷和钾可增大叶面积，但钾肥用量需在200 kg/hm2以内。

2.2.3 不同肥料水平对切花花部的影响 由表3可知，花序长在CK与施肥组之间差异不显著，除N150和K300处理的花序长度低于10 cm外，其余处理的花序长都超过10 cm。施氮磷肥条件下，花序长随肥料用量增加而增加，但N150处理组花序长仅有9.36 cm，为8个处理中的最低值。施用钾肥时花序长随施肥量增加而降低，K100处理的花序长为12.57 cm，比CK提高了22.87%；K300处理的花序长为9.6 cm，比CK降低了6.2%。此外，与CK相比，所有施肥处理的花径都有不同程度增加，增加最多的3个处理是P100、K100和P50，花径分别比CK增加了3.26、2.41、2.32 cm，P100处理的花径甚至超过了18 cm。3种肥料对花径的增大作用以磷肥最明显，其次为钾肥，氮肥的效应最小，N200处理的花径仅比CK增加了0.27 cm。

表3 不同施肥处理切花性状的显著性方差分析

2.3 施肥后土壤pH的变化规律

由表4可知，与种植前相比，所有处理组的土壤pH都发生了变化。CK组种植前后土壤pH变化不大，不同肥料对土壤pH产生的影响不同，施氮和磷造成土壤的pH下降，施钾使土壤pH升高。对栽培籽球和切花的土壤而言，单独施用氮肥使土壤pH下降最多。栽培切花的土壤在施氮150 kg/hm2时pH比CK下降了0.97，施氮200 kg/hm2时下降至pH 4.66，为所有处理中土壤pH的最低值。施磷处理的土壤pH虽有下降，但pH＞5.0。施钾后土壤pH随着钾肥用量的增加而升高，但土壤仍然呈弱酸状态。切花K100、K200和K300处理的土壤分别为pH 5.98、6.08、6.67，均高于CK组，籽球的K300处理土壤甚至达到pH 7.02。籽球与切花相比，籽球组各处理的土壤pH均高于切花组，尤其是K300处理，籽球的土壤pH比切花高0.35。

表4 不同施肥水平种植后土壤pH

3 结论

在适宜的施肥水平下，氮磷钾肥对OT百合籽球和切花的生长均有促进作用。在3种肥料中，籽球对氮肥需求大于切花，提高施氮量可使籽球品质明显提升，但氮肥仅对切花株高的增加有促进作用，其叶部和花部的生长量未表现出增长。施用磷钾肥极大地提高了籽球和切花品质质量，并且磷钾肥对切花的作用效果比籽球明显，磷肥50 kg/hm2时对籽球生长量的增加最显著，而切花则是在磷肥用量为100 kg/hm2时花径最大。在切花上钾肥用量100 kg/hm2与磷肥用量100 kg/hm2的效果相近，但钾肥对花序长和茎粗的增加作用稍大于磷肥。根据3种肥料在OT百合种植效果上的表现，宜采用混合施肥的方式对百合施肥，通过平衡施肥消除肥料对土壤pH的影响，另外施肥前更应该考虑土壤的肥力基础，根据土壤中各元素含量确定肥料种类和施用量才能保障切花或籽球品质优良。

4 讨论

百合属于需肥量较大的花卉，在相同培育时间内OT百合的种球和植株一般较其他杂种系百合大，其根系所吸收的养分更多[19]。目前，国内百合切花种植和种球繁育仍以土栽模式为主，氮、磷、钾肥作为促进百合切花和种球生产的常用肥料，多以混合的方式施用[12-13,17]。本研究选择以氮磷钾单种肥料设置施肥处理，针对OT百合切花和籽球的品质进行研究，结果显示，相同的肥料种类和用量对OT百合切花和籽球的品质影响各不相同，并且单种肥料施用后会对土壤pH产生显著影响。

4.1 氮、磷、钾对OT百合种球和切花质量的影响

百合是球根花卉，地下鳞茎可为植株初期的生长提供营养支持，施肥效果主要表现在生长中后期。本文研究表明，施用氮肥可使OT百合籽球的干重和围径增加，磷肥对籽球的干、鲜重及围径、直径增长具有促进作用，钾肥量为100、200 kg/hm2时可使籽球生长量增大，但施钾达300 kg/hm2时会使籽球的生长量减小，肥效作用以磷肥最明显，其次为钾肥和氮肥。舒畅成等[12]发现，在浙西地区对宜兴百合施用钾肥表现出极显著的增产效果，但施钾过多会抑制宜兴百合吸收其他养分。林玉红等[15]研究发现，在磷钾肥施用量相同的条件下，兰州百合鳞茎的干物质量可随施氮量增加而增加，而在磷氮肥施用量相同时，兰州百合鳞茎干物质含量则随着施钾量的增加出现先降后升再降的趋势[14]。另外，药用百合施用磷、钾肥同样能够提高百合鳞茎产量，营养元素的增产率表现为钾＞磷[20]。本研究试验材料为切花百合品种，施用不同水平的氮磷钾肥后籽球生长量出现不同的变化趋势，籽球的质量和规格随氮肥施用量增加而增大，随磷钾肥的增加而减小。在鲜重和围径上，N200比N150的分别增加了7.69%和15.48%，而P100比P50分别减小了21.20%和8.33%。施钾的3个处理K200比K100鲜重减小21.54%，K300比K200鲜重减小16.04%，说明各种肥料对百合籽球的作用效果与其用量紧密关联。与前述食用百合、药用百合的施肥效果相比，本研究的不同之处在于磷肥的效应大于氮肥和钾肥，此结果与赵锴等[7]通过氮磷钾配施进行模型解析表明对洋葱产量和品质的影响以磷肥最大、氮肥次之、钾肥最小的结果类似。此外，生姜收获时根茎中氮、磷、钾的分配率表现为磷元素远高于氮和钾[8]，说明磷肥更有利于植物地下器官的物质积累。

对百合切花而言，切枝长度、茎秆硬度、花苞和叶片大小是市场进行等级和价格划分的重要标准[21]。朱峤等[22]通过盆栽方式对百合进行氮、磷、钾、钙4种肥料的配组筛选时发现，氮肥是影响百合株高和叶片数的主要因素，磷与株高呈显著正相关，并且在盛花期和花衰败后与叶面积呈极显著正相关，而钾肥与各指标无显著相关性。Vinodh等[23]以氮磷钾配施的方式研究施肥对亚洲百合生长的影响，结果表明每平方米土壤的氮磷钾肥用量分别为12、6、15 g时亚洲百合的株高、叶片数、叶面积、花苞长和花径等性状出现最大值，并且通过施肥水平对比认为，在高氮、高钾和中磷的肥料配比关系下，增大肥料用量可增大亚洲百合的生长量。本试验结果表明，施用钾肥和磷肥对OT百合切花的株高、叶长宽、叶面积和花径增加有较明显的促进作用，与CK相比，K100和P100的株高增加了6.31%，K100叶面积增大38.68%，P100花径增大了21.36%，而施氮条件下切花的各性状值没有显著增加，说明磷肥和钾肥对OT百合切花品质提升的作用比氮肥明显。结果与前人研究结果差异较大，可能与施肥方式为单种肥料施肥有关。此外，本研究3个钾肥水平下切花的性状表现还说明施肥量并非越多越好，只有在适量的范围内肥料才能使百合切花品质得到提高。

4.2 施肥后土壤pH对百合生长的影响

肥料施入土壤后会对土壤性质产生影响，其中对土壤pH的影响较为明显[24]。本研究中籽球组和切花组未施肥处理在种植前后土壤pH的变化较小，但所有施肥组的土壤pH种植后均比种植前发生了较大的改变。施用钾肥使土壤pH升高，氮肥和磷肥使土壤的pH下降，尤其氮肥使土壤pH下降最显著，切花组N200处理种植后降至pH 4.66，比种植前降低了1.2，为土壤pH降低最多的处理，此结果与刘侯俊等[25]施用氮肥是引起土壤pH下降主要原因的结论相符，对洋葱施用氮肥的研究也表明高氮量可引起洋葱鳞茎腐烂[26-27]。本试验单独施用氮肥使百合籽球积累的生物量，切花的叶面积以及花径显著小于CK，其原因可能与单独施氮使土壤pH下降有关。百合喜弱酸性土壤基质，土壤最适范围为pH 5.5～6.5[28]，低于pH 5.0的酸碱度严重影响了百合根系养分吸收的平衡性，因此导致籽球和切花质量下降。

吴凤云等[29]研究施肥对三七种植土壤pH的调节作用，结果证明草木灰、钙镁磷肥等碱性肥料可提高土壤pH，降低三七根腐病发病率。本研究中钾肥为弱碱性肥料，在3个施钾处理中土壤pH随钾肥用量增加而升高，但切花和籽球的品质随pH升高而降低，说明碱性肥料虽然能够提高土壤pH，但其用量应该参考植物对土壤pH的需求。此外，施磷处理的土壤pH虽有轻度下降，却仍然能够促进OT百合籽球和切花的生长，提升其质量品质。

本研究以单种肥料进行肥效测定，虽然可以排除作物受其他肥料的影响，但肥料对不同类型土壤的影响各有不同，因此今后有必要对更多土壤类型的施肥效果进行比较。另外，本研究仅以OT百合品种‘黄金甲’为材料，对其他杂种系品种在同样施肥条件下是否表现相同品质还需进一步研究，并且与百合切花和籽球质量相关的性状除形态性状外，花色素含量，籽球淀粉、多糖含量等指标也与其品质评价相关，后续尚需开展多杂种系品种和更多生理生化指标的相关研究，才能为百合精准施肥提供合理的数据参考。