水溶肥对促成盆栽伊藤牡丹‘巴茨拉’开花品质的影响

王占超，史帅营，高双成，史国安

(河南科技大学 牡丹学院，洛阳市牡丹生物学重点实验室 河南洛阳 471023)

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)是原产中国的传统名花，广泛应用于地栽、盆栽及切花观赏，素有“国色天香”之美誉[1]，是国际花卉市场上重要的品种类型。牡丹自然花期一般在春夏之交的4～5月份，花期相对集中，有“养花一年、看花十日”的农谚[2]。随着经济水平的不断提升，人民对非自然花期观花的需求日趋强烈，利用物理、化学等调控措施[3-4]，使牡丹在自然花期时间段以外开花，通常称其为牡丹周年开花调控技术[5]，分为促成栽培和延后栽培两类。而牡丹花芽分化完成后，使牡丹在自然花期之前开花称为促成栽培[6-7]，春节年宵花市场上牡丹盆花受到消费者的青睐，占到牡丹盆花销量的70%左右[7]；通过工程化措施进行人工调控，使牡丹在自然花期之后开花称为延后栽培，市场应用比例较低。

在牡丹周年开花调控生产过程中，牡丹盆花存在着植株生长势较弱、成花数量少、花朵较小及花色较淡的问题[8-11]。在传统的牡丹品种中，多以紫、红、粉、白品种为主，纯正的黄色比较稀缺[12]。黄色牡丹品种在盆花生产中数量较少，伊藤牡丹(PaeoniaItoh groups)中黄色品种丰富，其中‘巴茨拉’(Bartzella)被公认为最漂亮的黄色新品种[13]。‘巴茨拉’花瓣黄色纯正，花头直立大而香，株形饱满，长势旺盛，抗逆性强，杂种优势明显[14]，在春节年宵花市场中有较大的发展潜力。

在牡丹促成栽培中，上盆时间、基质配伍、低温春化时间、温湿度调控、水肥管理是影响开花质量的重要因素[15-17]。开花数量与质量、枝叶花协调性是评价盆栽牡丹效果的主要指标[18-19]，受植株营养状态的显著影响。水溶肥能够促进非洲菊、康乃馨、百合等的生长发育，促进花朵增大，改善叶片营养，使叶增厚绿[20-22]。而水溶肥是目前无土栽培上常用的植物养分补充物，具有高效水肥同施的特点[23-24]，可以明显改善植物的营养状况，提高其观赏效果[22]；水溶肥能够促进容器栽培一串红、朱顶红、黄芪的营养和生殖生长，提升生产品质[25-27]。目前，有关水溶肥在牡丹盆花上的应用未见报道。本试验在春季广州异地促成栽培条件下，研究不同浓度水溶肥对‘巴茨拉’植株生长发育和开花质量的影响，以期为伊藤牡丹盆花水肥一体化促成栽培提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

试验在广东省广州市天河区中国科学院华南植物园进行(113°21′ E，23°11′ N)，海拔20～30 m，亚热带海洋性气候，高温多雨，多年平均气温21.8 ℃，最高月均温28.3 ℃，最冷月均温13.3 ℃，极端低温0 ℃；光照强烈，年光照达1 945 h，年降水量1 600 mm，但分布不均，干湿季明显，春季适合牡丹的简易促成栽培。

1.2 试验设计

试验材料由洛阳纵横园艺有限公司提供，选取大小一致，无病虫害的3年生‘巴茨拉’嫁接苗，植株平均质量1.08 kg，于2020年10月13日装盆(盆高30 cm，上口径32 cm，下口径26 cm)，一株一盆，培养基质由草炭土和腐熟有机肥混合而成(碱解氮377.55 mg·kg-1，速效磷104.77 mg·kg-1，速效钾1 537.26 mg·kg-1，有机质411.41 g·kg-1，pH 6.78)，上盆后浇足定植水，摆放于盆养基地，露天条件下进行日常管理。

低温春化作用完成后，于2021年1月12日运抵广州，记为促成栽培开始时间。使用英国Solufeed公司水溶肥(大量元素水溶肥，N-P-K=20-20-20+TE，铵态氮3.9%，酰胺态氮5.8%，硝态氮9.9%，水溶性磷19.7%，水溶性钾19.7%，水溶硼0.05%，螯合铜0.05%，螯合铁0.10%，螯合钙1.0%，螯合锰0.05%，螯合锌0.05%，水溶钼0.003%)进行灌根处理。在茎伸长初期分别用0、0.8、1.2和1.6 g·L-1(分别记为CK、B1、B2和B3) 进行灌根，共灌根3次，每次间隔2 d，每次每盆浇灌1 L，单株重复。

1.3 生长形态指标测定

透色期，参照Cheng等[10]方法测定形态指标，每处理观测5株，用厘米分度尺测量新枝长、叶柄长度；用数显毫米分度尺测量花蕾直径、新枝粗、茎基粗度。盛花期，测定花朵最大花径，统计成花数、败育数。参考姜楠楠等[28]、刘春洋等[29]方法，记录单株首末花开花时间，统计成花率、败蕾率、根系和茎叶鲜样质量。使用Image J数字化软件测定植物叶面积，计算比叶面积、比叶质量。试验地的环境要素用精创RC-4温湿度记录计测定。用NR20XE色差计测定花瓣色度[30]。

1.4 生理指标测定

于早上6:00～8:00从各处理中选取无病虫害，长势良好，完全展开叶和盛开期花朵，冰盒保存，带回实验室，叶片先用蒸馏水冲洗并用滤纸擦干水分，-80 ℃保存，用于生理指标测定。采用1% HCl甲醇溶剂浸提法测定花瓣花青素和类黄酮含量[31]。叶片和花瓣叶绿素和类胡萝卜素含量测定采用丙酮乙醇混合溶剂提取法，可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝法G-250染色法，可溶性糖含量测定采用蒽酮法[32]。基质养分含量参考土壤农化分析方法测定。植株用浓H2SO4-H2O2消煮，采用火焰原子吸收法测定全钾(K)含量，使用AA3型连续流动分析仪测定植株全氮(N)和全磷(P)含量[33]。

1.5 数据分析

采用Microsoft Office Excel 2016和SPSS 17.0软件进行方差分析和显著性检验(邓肯氏检验，α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 环境温湿度动态变化及‘巴茨拉’促成栽培发育进程

图1显示，‘巴茨拉’促成栽培过程总时长54 d，萌动到开花时长为32 d，环境均温19.6 ℃，平均湿度72.9%。‘巴茨拉’促成栽培的起始时间为2021年1月12日，当日最低温度为8.2 ℃，最高温度22.9 ℃，均温13.8 ℃，此时花芽深红，坚硬饱满长2 cm。2月2日进入萌动期，花芽开始萌动伸长、鳞片开裂，芽顶尖露出，芽长3 cm。2月4日进入茎快速伸长期，新枝长14 cm，此时幼叶紫红色皱缩，紧贴新枝，不可见花蕾，萌发期间均温20.6 ℃，平均湿度74.4%。2月13日进入展叶期，新枝长达25 cm，叶色淡绿，叶缘呈淡红，茎叶生长速度明显加快，叶柄倾斜，叶片展开。2月16日进入展叶后期，此时叶缘浅红，中间浅绿色，叶片伸展，新枝长30 cm，花蕾直径1 cm。2月22日花蕾进入紧实期，新枝长40 cm，花蕾直径1.5 cm。3月2日花蕾进入透色期，花蕾直径2.6 cm，花枝长50 cm，花蕾饱满，蓬松，外层花瓣开始松动。3月6日进入盛花期，50%花朵开放，花药完全外露。

2.2 水溶肥浓度对‘巴茨拉’植株生长状况的影响

水溶肥能够显著促进‘巴茨拉’植株生长，并以B2处理效果最佳(表1)。其中，随着水溶肥浓度的增加，‘巴茨拉’茎叶鲜样质量、根系鲜样质量和植株总鲜样质量均呈现逐渐增加趋势，但与对照差异不显著；并各水溶肥处理(B1-B3)植株花枝长度、粗度和茎基粗度均显著高于对照，又以B2水溶肥处理(1.20 g·L-1)最高，分别比对照显著增加了21.1%、16.0%和16.4%(P<0.05)。说明适宜浓度的水溶肥对‘巴茨拉’花枝的营养生长有显著促进作用。

2.3 水溶肥浓度对‘巴茨拉’叶片生长和生理状况的影响

水溶肥对‘巴茨拉’叶片生长和生理状况有显著的调节作用(表2)。首先，各水溶肥处理叶片叶绿素含量和类胡萝卜素含量均显著高于对照，B2和B3叶片SPAD值也显著高于对照，其中B2处理(1.2 g·L-1)分别较相应对照显著提高28.0%、28.6%和8.0%；同时，各水溶肥处理叶片可溶性蛋白质和可溶性糖含量也均显著高于相应对照，其中B2处理增幅分别为22.9%和9.1%。另外，各水溶肥处理比叶质量和叶柄长度大多比对照显著增大，而比叶面积有降低的趋势。以上结果说明适宜浓度水溶肥能够有效改善‘巴茨拉’叶片的碳、氮营养，显著提高叶片光合色素含量，从而改善‘巴茨拉’叶片的生长状况。

2.4 水溶肥浓度对‘巴茨拉’花蕾发育的影响

2.4.1 开花品质水溶肥处理对盆栽‘巴茨拉’开花质量有显著影响(表3)。其中，各水溶肥处理花蕾直径均显著高于对照，增幅在3.3%～7.7%之间，并以B2处理(1.2 g·L-1)最大；成花率和花蕾败育率仅在B3处理下与对照差异显著，但成花率随着水溶肥浓度增加而提高，花蕾败育率则随之降低；败育花蕾数在各水溶肥处理下均与对照无显著差异；成花数在水溶肥处理及对照之间均无显著差异。可见，高浓度水溶肥(1.6 g·L-1)处理显著提高单株成花率和花蕾直径，并显著降低花蕾的败育率；低浓度水溶肥处理对各花蕾指标均无显著影响。说明水溶肥对促成栽培‘巴茨拉’花蕾发育的影响主要表现为花蕾直径的增大。

表1 不同浓度水溶肥处理下‘巴茨拉’植株营养生长情况

表2 不同浓度水溶肥处理下‘巴茨拉’主要叶片养分和生长特征

2.4.2 花朵开放质量表4显示，与对照相比，‘巴茨拉’最大花朵直径在B2和B3水溶肥处理下分别显著增大16.0%和11.8%，促成栽培时间在B2处理显著缩短4.45 d，最佳观赏期也在B2处理显著延长5.08 d。而末花开放时间和单花寿命在各处理下均无显著变化。以上结果提示，适宜浓度的水溶肥能够提高‘巴茨拉’盆花质量和观赏品质。

2.4.3 花瓣色度‘巴茨拉’花瓣为亮黄色。表5表明，B2和B3水溶肥处理显著提高花瓣明度L*值，并以B2处理最高，明度值较对照显著提高了3.98% (P<0.05)；随水溶肥浓度增大，花瓣红值a*依次显著降低，而黄度b*值和彩度c*依次升高，且在B2和B3处理下与对照差异均达到显著水平。期间，花瓣h值变化幅度较小。以上结果表明水溶肥能使‘巴茨拉’花朵颜色更加艳丽，中高浓度水溶肥对花瓣色彩提升较为明显。

2.4.4 花瓣呈色物质含量类黄酮、类胡萝卜素和叶绿素是‘巴茨拉’花瓣的主要呈色物质，它们随着水溶肥浓度的增加整体呈上升的趋势，并在B2和B3处理下均与对照差异显著，此时花瓣类黄酮含量分别比对照提高了28.4%和16.2% (P<0.05)，类胡萝卜素含量分别显著提高9.4%和49.1%，而花瓣叶绿素含量分别提高了42.6%和47.7%(表6)。同时，随着水溶肥浓度的增加，花瓣可溶性糖含量也表现出显著升高的趋势，增幅在9.7%～17.6%之间。另外，水溶肥处理却使花瓣花色素苷不同程度降低。说明水溶肥对提升‘巴茨拉’盛花期花瓣呈色物质含量有显著的调控作用。

表3 促成栽培条件下水溶肥对‘巴茨拉’花蕾发育的影响

表4 促成栽培条件下水溶肥对‘巴茨拉’花朵开放质量的影响

表5 ‘巴茨拉’盛花期花瓣色度的变化

表6 ‘巴茨拉’盛花期花瓣中色素和可溶性糖含量的变化

2.5 水溶肥浓度对‘巴茨拉’各器官中N、P和K元素含量的影响

N、P和K是植株生长发育的三大营养元素，通过N、P、K元素含量分析可以了解植物的养分利用与限制状况。由表7可知，氮元素在‘巴茨拉’植株分布规律为叶 > 根 > 茎，各水溶肥处理能显著提高植株全氮的积累，其含量在根、茎、叶器官中均呈现随施肥浓度的增大而增加的趋势，且各浓度处理大多与相应对照差异显著。磷元素在‘巴茨拉’植株中分布规律与氮元素相同，即叶 > 根 > 茎；随着水溶肥浓度的增加，全氮分布规律不一致，全磷含量在根中无显著变化，在茎中有增加的趋势，且中高浓度处理(B2和B3)显著高于对照，而在叶片中则有先升后降的趋势，并在高浓度处理显著低于对照。植株全钾分布规律为茎 > 叶 > 根，其中根部和茎部全钾含量有随水溶肥浓度上升呈现增加的趋势，且中高浓度处理显著高于相应对照，而叶片全钾含量在各处理间均无显著差异。可见，水溶肥可以为盆栽‘巴茨拉’提供三大营养素，且中高浓度对各器官养分积累作用较大。

3 讨 论

3.1 水溶肥对盆栽‘巴茨拉’氮、磷、钾营养的调控效应

与地栽相比，容器栽培条件下植物根系营养水平和生长空间受限，是其生长的主要影响因素[8, 34]。氮、磷、钾大量元素在植物的生长发育和代谢活动中发挥着重要作用，根系作为养分利用的直接场所，在盆栽植物生长发育中更为重要[35-38]。研究显示，适宜氮水平能够促使植物早花，而高氮和氮饥饿条件则显示出相反的效果[35]。本试验结果表明，随着水溶肥浓度升高，‘巴茨拉’植株各器官氮素含量呈现增加趋势，水溶肥灌根增加了牡丹‘巴茨拉’根部的无机营养，从而增强植株吸收利用大量元素。目前，水溶肥已经成为盆栽植物养分调控的重要技术手段[24-25]，能够有效地增加养分供给，提高花卉品质及促进提前开花[39-40]，而水溶肥及其微量元素的吸收分配与作用机理有待进一步深入研究。

3.2 水溶肥对盆栽‘巴茨拉’植株和叶片生长的调控效应

牡丹促成栽培条件下，植株营养器官和生殖器官之间容易出现养分竞争，导致植株生长不良而引起花蕾败育，出现枝、叶、花生长不协调，整体观赏效果较差[41-42]。水溶肥能够提高盆栽‘巴茨拉’叶片中叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量，促进有机物代谢活动，加速植株和叶片生长发育。其中，1.2 g·L-1水溶肥处理使‘巴茨拉’花枝长度与茎基粗度分别比对照提高了21.1%和16.0%，这一结果与水溶肥促进石斛组培苗和香石竹植株的生长[43-44]，以及适宜浓度均衡型水溶肥提高八仙花观赏效果的结论相一致[39]。

3.3 水溶肥对盆栽‘巴茨拉’花蕾发育的调控效应

花朵大小和色泽作为重要的商品属性，直接决定盆花的商品价值[17-18]。本研究中不同水平水溶肥处理后‘巴茨拉’花蕾直径显著增大3.3%～7.7%，1.2 g·L-1处理使花朵直径增加了16.0%，并显著缩短促成时间4.45 d。这与300 mg·L-1腐殖酸改善盆栽芍药开花质量结果相似[45]。黄色牡丹花色奇特，类黄酮、类胡萝卜素及叶绿素是黄色牡丹花瓣呈色的基础[46-47]。任忠秀等研究表明均衡型水溶肥能提高玫瑰花瓣呈色物质含量[48]。本试验中1.2 g·L-1水溶肥处理‘巴茨拉’花瓣类黄酮、类胡萝卜素及叶绿素含量分别比对照显著增加28.4%、9.4%和42.6%，亦增强了其表观色度值，提高了‘巴茨拉’盆花的商品品质。

3.4 ‘巴茨拉’盆花生产中营养调控策略

合理水肥养分管理能显著改善牡丹植株整体营养状态，提升开花品质[39, 43]。目前，牡丹黄色品种反季节促成栽培技术少见报道，花期调控理论和技术有待进一步完善提高。本研究施用适宜浓度水溶肥后，显著改善了盆栽‘巴茨拉’开花品质，花蕾成花率可提升13.5%，提前4.5 d开花，延长5.0 d观赏期，显著提高花瓣呈色物质含量和亮度，使枝条和叶片协调，提高了盆花的整体观赏效果。在‘巴茨拉’促成栽培中，应该进行合理养分管理，使用1.2 g·L-1水溶肥在茎伸长初期能显著促进早日成花，花色靓丽，显著提升盆花整体品质。因此，在年宵花生产中，使用均衡性水溶肥补充‘巴茨拉’矿质营养，以期提高成花质量是反季节生产的重要调控策略，水溶肥调控牡丹盆花的养分利用生理机制尚需要深入研究。

致谢：感谢中国科学院华南植物园李涛涛副研究员、谢丽红博士和尹春晓博士在试验过程中提供的技术支持；感谢洛阳纵横园艺有限公司提供试验种苗材料。