不同施肥处理对月季‘安吉拉’观赏品质的影响
2022-04-12刘智媛
刘智媛,秦 俊,曾 丽
(1.上海辰山植物园,上海 201602;2.上海交通大学 农业与生物学院,上海 200240)
藤本月季‘安吉拉’Rosa‘Angela’为多年生蔷薇科植物,因其开花量大,花色鲜艳,花成簇开放,故被广泛应用于花墙、花架等园林景观绿化中,同时,作为优良的城市垂直绿化材料,‘安吉拉’深受人们的关注[1]。但在上海,‘安吉拉’的花量,除5月第1 次开得多之外,其他时间则零星地开放着。在适宜的施肥条件下,月季具有更强的生长势和更优的开花品质,其抗逆性得以有效增强,其能抵御病虫害的侵袭[2]。数十年来,各国学者针对不同品种月季进行不同的施肥处理,有效地促进了其侧芽的萌发,加快了新梢的生长速度,增加了月季的开花量[3-5]。
逼近理想解排序法(Technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)是一种通过加权反映不同指标的重要性,根据各项评价指标特征值的变异程度建立评价模型的评价方法。叶霜等[6]利用TOPSIS 法对不同施肥处理下黄果柑的果实品质进行了综合评价;刘名江等[7]应用TOPSIS 法对盐碱地不同氮肥处理下紫花苜蓿的生产性能和土壤养分进行了量化评估;李玉梅等[8]采用逼近理想解排序法对桂西丘陵地区不同施肥模式处理下玉米的11 项农艺性状进行了综合评价。但是,尚未见到利用TOPSIS 法对开花植物的景观效果的评价报道。因此,本研究针对‘安吉拉’在上海最佳观赏时间短的问题,设用不同氮(N)、磷(P)、钾(K)配比的施肥方案进行施肥试验,以掌握‘安吉拉’在生长过程中对氮、磷、钾肥的需求规律,并采用TOPSIS 法对不同施肥处理的景观效果进行了综合评价,以优化并确定‘安吉拉’所需营养元素的施用比例和施用量,从而为其园林景观效果的提升及‘安吉拉’的精细化管理与养护提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
1.1.1 供试的植物
选用藤本月季‘安吉拉’2年生苗作为供试的植物材料,将其栽于口径为26 cm、高度为28 cm的塑料花盆中,每盆各栽1 株。早春发芽前,将试验植株的修剪高度保持在15 cm 左右。
1.1.2 供试的肥料
供试的尿素(含N 量为67%)、过磷酸钙(含P2O5量为16%、含Ca 量为12%)、氯化钾(含K2O 量为54%)均为分析纯。
1.1.3 供试的基质
供试的基质为泥炭∶椰糠∶珍珠岩=2∶1∶1的混合基质。基质中的全氮含量为8.44 g/kg,其速效磷、速效钾、有机质的含量分别为1.11、7.69、310.54 g/kg,其pH 值为6.22,土壤可溶性盐浓度值为1.69 mS/cm。
1.2 试验设计
采用“3414”不完全正交回归试验设计方案,试验因素分别为氮(N)、磷(P)、钾(K)3个因素,每个试验因素各设4个试验水平(即0、1、2、3 水平),共设14个处理,设水平2 为最佳水平,水平1为水平2的0.5倍,水平3为水平2的1.5倍[9],具体施肥方案见表1。每个处理各试验20 株,共计280 株。过磷酸钙以基肥形式于2019年1月20日定植时施入,尿素和氯化钾均以水肥形式施入,2019年2月20日至4月20日(初花期)每隔30 d 施追肥1 次。
表1 藤本月季‘安吉拉’的“3414”施肥试验方案设计Table 1 “3414 ” fertilization design for Rosa ‘Angela’
1.3 方 法
1.3.1 植株外观形态的观测
于2019年5月14日(盛花期)对植株外观形态进行观察,每个处理各选取健康无病虫害的植株10 株,对其叶面积、单花直径、开花枝条数、每枝开花数、每株开花数及地上部分生物量分别进行观测。
1)平均叶面积的测定:取植株上部开花枝条从顶端向下的第3 片复叶,随机选取10 片样叶,利用叶面积仪测定其叶面积。
2)平均单花直径的测量:每个处理各随机取花10 朵,用直尺测量单花直径,并计算其平均值。
3)平均开花枝条数的计算:每个处理各随机选取植株10 株,对植株上已开花的枝条进行计数,计算其平均值。
4)平均每枝开花数的计算:每个处理各随机取10个枝条,对植株上已开花枝条上的花朵数进行计数,计算其平均值。
5)平均每株开花数的计算:每个处理各随机选取植株10 株,对每株植株上开放的所有花朵进行计数,计算其平均值。
6)平均地上部分生物量的测定:每个处理各随机选取10个枝条,按茎、叶、花分别取样,先分别称其鲜质量,然后在105 ℃的温度条件下杀青15 min,再于72 ℃的温度条件下烘至恒重,计算其干物质量。
1.3.2 花期的观察记录
分别于植株初花期、盛花期、凋花始期、凋花终期进行观察并记录。以植株第1 朵花开放的时间为始花期,以植株上50%以上花朵的开放时间为盛花期,以植株上50%的花瓣开始脱落的时间为凋花始期,以植株上95%的花瓣开始脱落的时间为凋花终期。记录每株植株上单朵花的开放时间和整株花朵的开放时间。
1.3.3 开花量的计算
于盛花期,在距离花盆高约3 m 处,利用无人机进行航拍,读取彩色图像,存入变量I(I为三维矩阵)中;将变量(I)分离为B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)三通道。采用大津算法,将变量I中的R(红色)通道进行自动阈值分割,即将R(红色)通道的阈值分割为二值图像,二值图像中矩阵(T)的像素值为0 或255,其中像素值为0 时图片呈黑色,像素值为255 时图片呈白色。由于叶片多于花朵,故将叶片作为主要前景物体,即像素值为0,叶像素值为二值图像中矩阵(T)像素值为0 的个数(L),花像素值为二值图像中矩阵(T)中像素值为255 的个数(F)。花占比为花像素值F与二值图像中矩阵T总像素值个数(S)的比值。
1.4 数据分析
利用Excel 软件对试验所得14个施肥处理的数据进行整理;采用SPSS 22.0 软件进行数据分析;运用SigmaPlot 14.0 和Photoshop 软件制图。
1.5 评价方法
1.5.1 熵权法
熵权法是一种根据评价指标(即外观形态指标)值来确定指标权重的评价方法,具有操作性和客观性都强的特点。根据各项指标的变异程度,可以客观地计算出各项指标的权重,为多项指标的综合评价提供依据[7]。首先假设用n个施肥处理对应m个待评施肥处理进行排序,则原始数据就形成了一个m行n列的矩阵(X),然后按照公式(1)计算权重值,按照公式(2)计算熵值,最后按照公式(3)计算熵权值权重:
式(1)中:xij为第i个施肥处理的第j项矩阵(X)指标值,其中i=1,2,…,m,j=1,2…,n;Pij为第i个施肥处理的第j项指标权重,其中i=1,2,…,m,j=1,2…,n。式(2)中:eij为第i个施肥处理的第j项指标熵值,其中i=1,2,…,m,j=1,2…,n。式(3)中:ωj为第j项指标值熵值权重,且0 ≤ω≤1,。
1.5.2 TOPSIS 模型
首先采用极值标准化法对评价指标数据进行标准化处理并得出决策矩阵(Rij);然后将以熵权法确定的指标权重向量(ωj)与决策矩阵(Rij)相乘,即可得到另一个决策矩阵(Vij);再确定正、负理想解,即根据式(4)与(5)分别计算出正理想解(V+)和负理想解(V-)。再根据式(6)与(7)分别计算每个处理评价向量到正理想解的距离(D+)及其到负理想解的距离(D-);最后根据式(8)计算得到不同施肥处理的贴近度(Ci):
式(4)~(7)中:vij为第i个施肥处理的第j项决策矩阵(Vij)指标值,其中i=1,2,…,m,j=1,2…,n。式(8)中:Ci为第i个施肥处理的贴近度,其中i=1,2,…,m。贴近度表明施肥效果接近最优水平,当Ci=1 时,施肥效果最好;当Ci=0 时,施肥效果最差。
2 结果分析
2.1 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’营养生长指标的影响
2.1.1 平均叶面积的变化
不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’叶面积的影响情况如图1所示。由图1 可知,除施肥处理2(N0P2K2)、5(N2P1K2)、7(N2P3K2) 外,其余各施肥处理与对照处理间其平均叶面积的差异均显著。其中,施肥处理13(N1P1K2)的平均叶面积达到最高值,为49.92 cm2,但与处理3(N1P2K2)、4(N2P0K2)、8(N2P2K0)、9(N2P2K1)、11(N3P2K2)、12(N1P2K1)的平均叶面积之间均无显著性差异。在P2K2水平上,月季‘安吉拉’的叶面积在N1水平上达到最高值,且随着氮元素含量的升高其叶面积不断减小,表明施入少量的氮元素对藤本月季‘安吉拉’叶面积的增大具有促进作用,而施入过量的氮元素则会抑制其叶面积的增大;在N2K2水平上,施用磷元素后其叶面积的变化规律与施用氮肥后其叶面积的变化规律相似;在N2P2水平上,施肥处理6(N2P2K2)、8(N2P2K0)和9(N2P2K1)的平均叶面积无显著性差异,但在K3水平上其平均叶面积出现显著性减小趋势,表明在一定的钾浓度范围内其叶面积保持稳定,而施用过量的钾肥则会抑制其生长。
图1 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’叶面积的影响Fig.1 Effect of leaf area in Rosa ‘Angela’ under different fertilization treatments
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’叶面积的多重比较结果见表2。由表2 可知,在N1水平上,‘安吉拉’的叶面积达到最大值,但与其在N3水平上的叶面积无显著性差异,其在N0水平上的叶面积显著低于其在其余施N 水平上的;在P3水平上,其叶面积最小,但与其在P0和P1水平上的叶面积均无显著性差异,P2水平的叶面积最大,且显著高于其他处理水平的;K3水平的叶面积最低,且与K0、K2水平之间其叶面积均无显著性差异,K1水平的叶面积最大,K1和K2水平的叶面积无显著性差异。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为28.21,施用磷肥各处理的极差值为11.84,施用钾肥各处理的极差值为9.66。这一结果表明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’叶面积的影响程度由大到小依次为N >P >K。
表2 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’叶面积的多重比较结果†Table 2 Multiple comparison results of leaf area in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
2.1.2 地上部分生物量的比较
不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’各组分干质量占其地上部分干物质总量的百分比如图2所示。
图2 不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’各组分干质量所占百分比的垂直变化规律Fig.2 Vertical variation of the percentage of dry biomass of each component in Rosa ‘Angela’ under different fertilization treatments
由图2 可知,不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’各组分的干质量占其地上部分干物质总量的百分比不同。14个处理中,除处理7(N2P3K2)和9(N2P2K1)外,花瓣干质量的占比最高,且处理8(N2P2K0)的花瓣干质量占其地上部分干物质总量的百分比最大,为51.50%,但与处理3 的差异不显著,表明地上部分干物质总量中花瓣干质量的积累较多,其占比最大,居主导地位。在P2K2水平上,N2水平的叶片干质量的占比最高,为32.21%; N0水平的茎干质量占地上部分干物质总量的百分比最高,但与N3水平的差异不显著;花瓣干质量的占比在N1水平达到最高,说明少量氮元素的施用可以促进藤本月季‘安吉拉’花瓣干物质的积累,但不施用或过量施用氮元素均易导致干物质在茎中的积累,说明其转移速率减缓。在N2K2水平上,在4个施磷水平之间‘安吉拉’的叶片和茎干质量的占比均无显著性差异,花瓣干质量的占比在P0水平上达到最大,说明不施用磷肥可以促进藤本月季‘安吉拉’的干物质向花瓣部位转移,但于叶和茎干质量的积累均无明显作用。在N2P2水平上,叶片干质量占地上部分干物质总量的百分比,在K1水平上达到最大,为44.07%,显著高于其他施钾处理的;K0水平的花瓣干质量占地上部分干物质总量的百分比最高,在4个施钾水平之间茎干质量占比的差异不显著,说明在一定范围内施用少量的钾元素能有效促进植株体内干物质量的积累。
2.2 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’花形态指标的影响
2.2.1 单花直径
不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单花直径的影响情况如图3所示。从图3 中可以看出,不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单花直径的影响程度不同。对照处理下藤本月季‘安吉拉’的单花直径为4.18 cm,显著低于其他施肥处理的。其中,施肥处理3(N1P2K2)的单花直径达到最大值,为5.72 cm,但其与处理12(N1P2K1)、13(N1P1K2)的单花直径之间均无显著性差异。在P2K2水平处理下,N1水平的单花直径达到最大值,且显著高于其他3个施氮水平的,说明较低量的氮元素可以促进单花直径的增大;在N2K2水平处理下,3个施氮水平之间‘安吉拉’的单花直径无显著性差异,但其均显著高于不施磷肥处理的,说明磷的施用量对于单花直径具有重要的促进作用,但施用磷元素的单花直径的增加效果均不明显;在N2P2水平处理下,K1水平的单花直径降至最小值,且显著低于其他施钾处理的,其他施钾水平之间‘安吉拉’的单花直径无显著性差异,说明适量的钾元素能有效促进‘安吉拉’单花直径的增粗,提高其景观效果。
图3 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单花直径的影响Fig.3 Effect of flower diameter in Rosa ‘Angela’ under different fertilization treatments
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单花直径的多重比较结果见表3。由表3 可知,N1水平的单花直径达到最大值,N2和N3水平的单花直径无显著性差异,N0水平的显著低于其他施氮水平的;P1水平的单花直径达到最值大,但与P2和P3水平的单花直径之间均无显著性差异,P0水平的显著低于其他施磷水平的,说明过量的P 元素对‘安吉拉’的单花直径无显著性影响。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为1.00,施用磷肥各处理的极差值为0.82,施用钾肥各处理的极差值为0.48。这一分析结果说明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’单花直径的影响作用由大到小依次为N >P >K。其影响作用的大小顺序与其对‘安吉拉’叶面积影响作用的大小顺序相同。因此,在施肥过程中,应注意N 元素的施用比例和用量,这样才可使其叶面积增大,使其单花直径增粗,才能有效提升其景观效果。
表3 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单花直径的多重比较结果Table 3 Multiple comparison results of flower diameter in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
2.2.2 单枝开花数
不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单枝开花数的影响情况不同,试验结果如图4所示。由图4可知,对照处理下‘安吉拉’的单枝开花数最低,为7.5 朵;处理12(N1P2K1)的单枝开花数最多,为36.1 朵,与对照处理的相比,显著提高了3.81 倍;其次是处理6(N2P2K2)、9(N2P2K1)的,分别为33.2、30.5 朵,与对照处理的相比,分别显著提高了3.42、3.07 倍。除处理2(N0P2K2)、7(N2P3K2)外,其他施肥处理的单枝开花数均显著高于对照处理(N0P0K0)的,说明大多数施肥处理组合中N、P、K 的配比均有利于提高‘安吉拉’的单枝开花数。在P2K2水平处理下,N2水平的单枝开花数最多,说明适量氮元素的施用可以有效提高其单枝开花数。N2K2水平下,不同磷肥施用水平对单枝开花数的影响差异不显著,说明适量磷元素的施用可有效促使其单枝开花数增加。在N2P2水平处理下,K1和K2水平的单枝开花数均较高,且两个施钾水平之间‘安吉拉’的单枝开花数无显著性差异,说明较低用量的钾元素有利于增加植株单枝的开花数,而过量施用钾元素则易导致单枝开花数的减少,影响其开花效果。
图4 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单枝开花数的影响Fig.4 Effect of the number of flowers in Rosa ‘Angela’under different fertilization treatments
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单枝开花数的多重比较结果见表4。由表4可知,不同施氮水平下‘安吉拉’的单枝开花数,N1水平的最多,N1和N2水平之间无显著性差异,N0和N3水平之间无显著性差异,N0水平的显著低于其他施N 水平的;不同施磷水平下‘安吉拉’的单枝开花数,P1水平的最多,且与P3水平的无显著性差异,P0水平的显著低于其他施P 水平的;不同施钾水平下‘安吉拉’的单枝开花数,K3水平的最多,且与K1和K2水平之间均无显著性差异,K0水平的显著低于其他施K 水平的。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为15.38,施用磷肥各处理的极差值为16.15,施用钾肥各处理的极差值为12.90。这一分析结果说明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’单枝开花数的影响作用由大到小依次为P >N >K。
表4 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单枝开花数的多重比较结果Table 4 Multiple comparison results of number of flowers in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
2.2.3 开花枝条数
不同施肥处理对‘安吉拉’开花枝条数的影响情况不同,试验结果如图5所示。从图5 中可以看出,对照处理1(N0P0K0)的开花枝条数最少,为5.3 枝,处理8(N2P2K0)与12(N1P2K1)的开花枝条数分别为5.5 和6.6 枝,与对照处理的差异均不显著;处理10 的开花枝条数最多,为14.2 枝,显著高于其他施肥处理的。在P2K2水平处理下,N3水平的开花枝条数最多,且显著多于其他3个施氮水平的,说明施用氮元素能够明显地促使‘安吉拉’开花枝条数增加;在N2K2水平处理下,其开花枝条数呈先上升后下降的变化趋势,P2水平的开花枝条数最多,且与其他3个施磷水平的开花枝条数均存在显著性差异,说明施用适量的磷肥有利于‘安吉拉’开花枝条数的增多,但施用过量的磷肥则会产生抑制作用;在N2P2水平处理下,K3水平的开花枝条数最多,且显著多于其他3个施钾水平的,说明钾肥施用量的提高可使其开花枝条数明显地增多。
图5 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’开花枝条数的影响Fig.5 Effect of flower branches in Rosa ‘Angela’ under different fertilization treatments
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’开花枝条数的多重比较结果见表5。由表5可知,不同施氮水平下‘安吉拉’的开花枝条数,N0水平的最少,显著少于其他施N 水平的,N1、N2和N3水平之间其开花枝条数无显著性差异;不同施磷水平下‘安吉拉’的开花枝条数,P2水平的最多,显著多于P1和P3水平的;不同施钾水平下‘安吉拉’的开花枝条数,K3水平的最多,显著多于其他施K 水平的。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为3.56,施用磷肥各处理的极差值为3.42,施用钾肥各处理的极差值为8.80。这一分析结果说明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’开花枝条数的影响作用由大到小依次为K >N >P。
表5 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’开花枝条数的多重比较结果Table 5 Multiple comparison results of the number of branches in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
2.2.4 单株开花数
不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单株开花数的影响情况如图6所示。从图6 中可以看出,不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单株开花数的影响程度不同。对照处理1 的单株开花数最少,为39.75 朵;施肥处理10(N2P2K3)的单株开花数最多,为262.1 朵,比对照处理的39.75 朵显著提高559%,但与处理3(N1P2K2)、6(N2P2K2)、9(N2P2K1)、12(N1P2K1)、13(N1P1K2)的差异均不显著,处理3、6、9、12、13 的单株开花数分别为238.0、258.0、236.7、237.26、245.4 朵。在P2K2水平下,N2水平的单株开花数最多,但与N1水平的差异不显著;在N2K2水平下,施用磷肥各处理的单株开花数的变化规律与施用氮肥各处理的相似,说明施用适量的磷肥有利于单株开花数的增加,但施用过量的磷肥则会产生抑制作用;在N2P2水平下,不施钾肥的单株开花数最少,仅有87.9 朵,显著少于其他施钾处理的,说明施钾能显著增加单株开花数,而3个施钾水平之间其单株开花数却无显著性差异。这一结果表明,钾元素对植株开花可起到促进作用,但是,单株开花数并不随着钾元素施用量的增加而增加。
图6 不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单株开花数的影响Fig.6 Effect of the number of flowers per plant in Rosa‘Angela’ under different fertilization treatments
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单株开花数的多重比较结果见表6。由表6 可知,施用氮肥各处理的单株开花数,N0水平的最少,N1水平的最多,N2和N3水平的无显著性差异;施用磷肥各处理的单株开花数,P2水平的最多,显著多于P1和P3水平的;施用钾肥各处理的单株开花数,K1和K3水平的均较多,均显著多于其他水平的。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为270.95,施用磷肥各处理的极差值为151.03,施用钾肥各处理的极差值为203.35。这一分析结果说明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’单株开花数的影响大小依次为N >K >P。
表6 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单株开花数的多重比较结果Table 6 Multiple comparison results of the number of flowers per plant in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
2.2.5 开花量
于盛花期航拍了不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’的开花情况,其景观效果如图7所示。从图7 中可以看出,不同施肥处理下‘安吉拉’的开花量存在明显差异。
不同施肥处理下二值图像T 中藤本月季‘安吉拉’的开花量见表7。从表7 中可以看出,处理4(N2P0K2)、6(N2P2K2)、11(N3P2K2)的花像素和叶像素测定值均较低,均显著低于对照处理的;处理12(N1P2K1)、13(N1P1K2)的花像素测定值均较高,与对照处理的相比,分别提高了98.20%和85.28%,且显著高于其他处理的。从花像素值在总像素值中的占比来看,对照处理1 花像素值的占比最低,为36.56%;处理13(N1P1K2)花像素值的占比最高,为49.66%,但与处理12(N1P2K1)的差异不显著。由此看出,N 元素和P元素的过量施用或者不施用磷元素,均会导致开花量的减少,降低景观效果。
表7 不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’在二值图像中的像素测定值Table 7 Pixel measurements of Rosa ‘Angela’ in binary images under different fertilization treatments
将花像素值与单株开花量进行比对后发现,处理12(N1P2K1)和13(N1P1K2)的花像素值均较高,分别为240 597 和224 905 pt,较对照处理的分别提高了98.20%和85.28%,且显著高于其他施肥处理的,这一结果与其单株开花量均较高相吻合,可以此作为快速诊断施肥对花量的影响情况的方法和指标。但是,由于受到拍摄角度与花朵间相互叠加等因素的影响,图片所呈现的仅为同一平面上的开花量,可能与实际开花量存在误差,具体的改进措施有待进一步试验探究。
2.2.6 单朵及整株开花时间
不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’的开花物候期和开花时间见表8。由表8 可知,不同施肥处理对藤本月季‘安吉拉’单朵花的开放时间和整株花的开放时间均有影响。就单朵花的开放时间而言,处理3 的单朵花的开放时间最长,为6.4 d,显著长于其他处理的;其次依次是处理12 与处理10的,分别为5.75 和5.67 d。施用氮肥的各处理均有利于单朵花期的延长,其单朵花的开放时间平均为5.55 d;随着氮肥施用量的逐渐增加,‘安吉拉’单朵花的开放时间却开始缩短。对‘安吉拉’开花时间的影响规律,施用磷肥各处理与施用氮肥各处理一致,低水平的施肥处理均有利于单朵花期的延长。施用钾肥的各处理对其单朵花的开放时间的影响不同,其开花时间随着施钾水平的升高而延长,K3水平的开花时间最长,说明在一定的用量范围内,其开花时间可随着施钾量的增加而延长。就整株花的开放时间而言,处理3 和12的整株花的开放时间均较长,均为24 d,均显著长于其他施肥处理的,且各施肥处理的均显著长于对照处理的。在N1水平下,整株花的开放时间平均为23.67 d;若氮肥施用量逐渐增加,整株花的开放时间却逐渐缩短。施用磷肥的各处理与施用氮肥的各处理对其整株花的开放时间的影响规律一致。K1、K2和K3水平的整株花的开放时间无显著性差异,但其均显著长于K0水平的,说明施用钾肥的各处理对藤本月季‘安吉拉’整株花的开放时间均无明显影响。
表8 不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’的开花物候期和开花时间Table 8 Flowering phenology and flowering time in Rosa ‘Angela’ under different fertilization treatments
续图7Continuation of Fig.7
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单朵花的开放时间见表9。由表9 可知,施用氮肥各处理的单朵花的开放时间,N0水平的最短,但其与N1、N2和N3水平之间均无显著性差异;施用磷肥各处理的单朵花的开放时间,P2水平的最长,显著长于P0和P1水平的;施用钾肥各处理的单朵花的开放时间,K0水平的最短,显著短于K1、K2和K3水平的。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为0.86,施用磷肥各处理的极差值为2.25,施用钾肥各处理的极差值为1.29。这一分析结果说明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’单朵花的开放时间的影响大小依次为P >K >N。
表9 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’单朵花的开放时间的多重比较结果Table 9 Multiple comparison results of single flowering duration in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’的整株花的开放时间的多重比较结果见表10。由表10 可知,施用氮肥各处理的整株花的开放时间,N0水平的最短,N1水平的最长,显著长于其他水平的;施用磷肥各处理的整株花的开放时间,P2水平的最长,但与P2水平的差异不显著;施用钾肥各处理的整株花的开放时间,K0水平的最短,显著短于K1、K2和K3水平的,且K1、K2和K3水平间其整株花的开放时间无显著性差异。极差分析结果表明,施用氮肥各处理的极差值为6.57,施用磷肥各处理的极差值为5.20,施用钾肥各处理的极差值为5.70。这一分析结果说明,氮、磷、钾肥对‘安吉拉’整株花的开放时间的影响大小依次为N >K >P。
表10 氮、磷、钾肥不同施用水平下藤本月季‘安吉拉’整株开花时间的多重比较结果Table 10 Multiple comparison results of flowering duration in Rosa ‘Angela’ under different levels of NPK fertilizer treatments
3 利用Topsis 法评价观赏品质的影响因子
利用熵权法可计算得到‘安吉拉’月季花各外观形态指标的权重值(表11),其单花直径、单朵开花时间、单枝开花数、开花枝条数、单株开花数、整株开花时间、花像素值的权重值分别为0.01、0.04、0.23、0.11、0.27、0.02、0.33;其中,花像素值的权重值最大,其次为单株开花数的权重值,而单花直径的权重值最小。
表11 各外观形态指标的综合权重值Table 11 Comprehensive weight value of each indicator
利用TOPSIS 模型对不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’的观赏品质进行了综合评价,结果见表12。由表12 可知,处理12(N1P2K1)的‘安吉拉’观赏品质最佳,其贴近度Ci值为0.85(接近于1),且远大于其他处理的。在处理12(N1P2K1)下,花像素值达240 597 pt,平均单株开花数为237.26 朵,开花枝条数为10.4 枝,花干质量为16.97 g,整株花的开放时间为24.2 d,单花直径为5.57 cm,单朵花的开放时间为4.5 d,综合分析其各项观赏品质指标值可知,与对照处理1(N0P0K0)的各项指标值相比,处理12(N1P2K1)的均有极显著的提升,其单株开花数较对照有效提高499.4%,其花像素值较对照提升85.28%,且有效延长花期8.6 d。因此,根据熵权-TOPSIS 法进行评价,在相同的栽培基质条件下,处理12(N1P2K1)的施肥配比(即单盆施氮2.7 g、磷1.05 g、钾3.6 g)是藤本月季‘安吉拉’的推荐施肥配比,即在1 m3的栽培基质中分别施用氮192.86 g、磷75.00 g、钾257.14 g,能有效提升藤本月季‘安吉拉’的观赏品质。
表12 不同施肥处理下藤本月季‘安吉拉’观赏品质的综合评价结果Table 12 Comprehensive evaluation results of ornamental quality in Rosa ‘Angela’ under different fertilization treatments
4 讨 论
叶面积是反映植株长势的重要指标,叶面积越大,则越有利于获取太阳辐射进行光合作用,越能促进植物对养分的合成与积累[10],叶面积也是提高与衡量现代城市园林绿化水平的有效途径和重要标准[11]。合理的施肥能有效促进大丽花[12]、苹果[13]及芋[14]等植物的叶面积,促进植物生殖生长,并为叶的生长代谢提供足够的能量,并有效增加叶片养分贮量所占的比例[15],本试验研究的结果与此相似。
开花性状是评价开花植物观赏品质的重要指标之一,花直径、开花枝条数及花期均会受到肥料种类和施用量的影响,且开花量所受影响最大[16-17]。刘晓东等[18]在对地被菊的研究中发现,植株对N、P 的需求量均较大,而随着植株的生长其对K 肥的需求量却逐渐下降,通过合理施肥可将其花期提前3 ~7 d。丁雪梅[12]的研究结果表明,在一定的施用量范围内,随着肥料施用量的增加,大丽花花朵数、花瓣数、花径和花期均随之增加,但过量施肥则会抑制大丽花的生长。齐豫川[19]发现,在氮磷钾合理配施下,四季桂单株花量大,花朵形态也大,表明适宜的肥料用量能够提高花量及开花品质。本试验结果表明,施用配比合理的氮磷钾肥后,‘安吉拉’的开花枝条数、单株开花数、单花直径、花期及开花量均有显著的提升,这与前人研究得出的结论相似。
5 结 论
对藤本月季‘安吉拉’营养生长及观赏品质指标的观测分析结果表明,不同种类的肥料对‘安吉拉’观赏品质指标的影响大小不同:氮、磷、钾肥对其叶面积、单花直径的影响大小依次为N >P >K;对其开花枝条数和整株花的开放时间的影响大小依次为N >K >P;对其单枝开花数的影响大小依次为P >N >K;对其单朵花的开放时间的影响大小依次为P >K >N。在N1水平下,‘安吉拉’植株的单花直径、叶面积、单枝开花数、单株开花数及整株花的开放时间均达到最高值;在P1和P3水平下,藤本月季‘安吉拉’的单枝开花数和单朵花的开放时间的差异均不显著,但均显著高于其他施用磷肥各处理的;在K3水平下,植株开花枝条数最多,其次为K1水平的。因此,施用适宜用量及比例的氮、磷、钾元素可促使藤本月季‘安吉拉’有效分配其体内营养物质的积累,增大其单花直径,增加其开花量,延长其单朵及整株花朵的开放时间,提升其观赏品质。
以熵权-TOPSIS 法对藤本月季‘安吉拉’单花直径、单朵花的开放时间、单枝开花数、开花枝条数、单株开花数、整株花的开放时间、花像素值这7个指标进行综合评价,结果表明,在处理12(N1P2K1)下,其贴近度Ci值为0.85(接近于1),且远大于其他施肥处理的,故在该施肥处理下能最为显著地提升藤本月季‘安吉拉’的观赏品质,较对照提升85.27%;平均单株开花数为237.26 朵,较对照有效提高4.96 倍;整株花的开放时间为24.2 d,其花期较对照有效延长8.6 d。因此,在1 m3的栽培基质中,分别施用氮192.86 g、磷75.00 g、钾257.14 g,可有效提升藤本月季‘安吉拉’的观赏品质。