氮、磷、钾、钙对香水百合生长及叶片养分含量的影响

朱峤，潘远智，赵莉

（四川农业大学风景园林学院，四川 温江611130）

香水百合（Lilium casa blanca）是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）东方百合杂交系的一个品种，是一种多年生鳞茎类球根草本植物。香水百合叶片青翠娟秀，茎秆亭亭玉立，是点缀花园、庭院的名贵花卉，其花大艳丽，香气袭人，许多国家如荷兰、韩国都大面积栽有不同品种的百合，并有着广阔的切花市场，具有很高的观赏价值和经济价值［1，2］。

百合是一种喜肥植物，不同生长季节对肥料的种类和用量要求都不同。E Jay等［3］报道认为百合需要较多的氮、钾、钙，对磷和镁需求量较少。付晓云和曲娟［4］通过对7个不同百合品种的试验，证明百合不同品种在不同发育阶段对氮、磷、钾的吸收有一定的规律性。孙红梅等［5］研究发现，氮、磷、钾在百合各器官中的分布，幼苗期以叶片为主，茎秆次之，鳞茎最少；随后鳞茎的比重迅速上升，而茎叶所占比重很小。林玉红等［6］研究表明适宜施氮量可促进兰州百合植株生长，提高鳞茎养分的转化吸收效率。郭友红和马文奇［7］通过研究发现东方百合（Lilium‘Oriental Hybrids’）由现蕾开始，历时30d，为吸收氮的高峰期，现蕾始历时45d为吸收磷的高峰期。亚洲百合（Lilium ‘Asiatic Hybrids’）［8］和细叶百合（Lilium pumilum）［9］也有相似的营养吸收规律。与氮、磷、钾三要素相比，百合钙营养研究就更少。王书丽和马文奇［10］通过采用室内光照砂培东方百合盆栽试验，得到供钙有利于百合的生长，减少百合叶烧的发生，同时改善切花品质。

从现有资料分析可以看出，报道研究通常对食用百合的养分吸收规律关注较多，注重对鳞茎内部品质的研究。而对于切花百合的施肥问题还缺乏深入研究，关于切花香水百合在生产和管理上还没有一套完整而系统的体系。商品生产者为追求市场价格，大量使用各种肥料，这不仅浪费了资源，污染了环境，还影响了切花品质，降低了经济效益。在施肥管理上存在着盲目性，过量和不合理施肥现象严重，缺乏科学施肥的概念。目前，国内对香水百合切花施肥的研究还比较薄弱，尚未明确界定适合香水百合切花生长的营养条件。百合叶片是光合作用的主要器官，在一定生长期内营养元素也主要积累其中［11］，测定不同发育阶段百合叶片的营养元素（氮、磷、钾、钙）的动态变化是提供合理施肥的理论基础。因而，本试验参照其他作物养分吸收规律的研究方法，通过合理施肥量、施肥时期和适宜氮、磷、钾、钙配比施肥，研究香水百合‘天霸’的生长，叶片氮、磷、钾、钙含量及变化规律，这对改善切花品质，提高经济效益，具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

盆栽试验于2010年3月－2010年8月在四川农业大学农场4号温室内进行。供试土壤经风干、碾碎、消毒，并过3mm的筛。土壤pH 6.15，碱解氮（N）81.32mg／kg，速效磷（P）10.98mg／kg，速效钾（K）55.45 mg／kg。供试香水百合为购买的荷兰进口香水百合品种‘天霸’，周径12～14cm。为改善香水百合的生长环境，栽培基质采用壤土∶砂子＝3∶1（重量比），并采用口径40cm、高20cm的瓦盆为栽培容器，每盆下种球3个。随机排列，重复3次。

1.2 试验设计

本研究共进行16个盆栽处理（表1）。

表1 正交设计表L16（44）Table 1 Orthgonal table L16（44）

氮肥施用NH4NO3、磷肥施用NaH2PO4、钾肥施用KCl，钙肥施用CaO，所用肥料均为分析纯。磷肥和钙肥作基肥，先施入钙肥后再混入磷肥；所需氮、钾肥料按百合3个不用生长阶段施用，每个生长阶段按其氮、钾配合比例施用。其中氮肥施用：第1次20%，第2次40%，第3次40%；钾肥：第1次40%，第2次40%，第3次20%。施肥时间分别为结合装盆将肥料混入土壤中，后2次施肥结合浇水施入，每2次施肥之间的大致间隔为30d（即栽种期，现蕾期，初花期）。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 百合株高、叶片数、叶面积和叶绿素的测定 株高的测定：直接用钢卷尺测定（地面到花序顶端）。

叶片数的测定：各个生长时期在植株上的叶片数。

叶面积的测定：花枝中上部代表性12片叶平均叶面积（YMJ－A便携式叶面积测定仪测定）。

叶绿素的测定：丙酮浸提法［12］。取新鲜叶片0.5g剪碎于锥形瓶中，加95%的乙醇5mL和丙酮5mL，使得叶片完全浸入其中，加盖，放入暗处，当叶片完全变白时，倾出浸提液，在紫外分光光度计663和645nm下测其光密度（UV5200，上海元析仪器有限公司生产），并根据公式计算叶绿素含量。

1.3.2 养分含量测定 在香水百合展叶期、现蕾期、初花期、盛花期和花衰败后5个时期分别取样，将其放入纸袋于105℃烘箱中杀青30min，再65℃烘至恒重为止。将烘干物粉碎后放在密封的塑料袋内，待测百合叶片各个时期的养分含量。

氮的测定［13］：凯氏定氮法。待测液的制备：称量0.5g粉碎后的植物样品于凯氏烧瓶底部，加数滴水使其湿润，然后加5mL浓硫酸和3滴高氯酸，消煮（铝锭智能20孔消化炉，SKD－20N，上海沛欧分析仪器有限公司生产）至消煮液和样品全部变为透明后，再继续煮沸20min，冷却后用蒸馏水将消煮液从凯氏瓶中洗入100mL容量瓶中。蒸馏：往150mL锥形瓶加5mL 20g／L硼酸－指示剂混合液，再套入半微量定氮蒸馏装置（意大利VELP UDK 142Automatic Distillation Unit）的冷凝管下端，经三通管加入20mL 400g／L氢氧化钠溶液，当锥形瓶内馏出液约50mL时停止蒸馏。滴定：用0.02mol／L盐酸标准溶液滴定，溶液由蓝绿色突变到紫红色为终点，记下用去盐酸标准溶液的毫升数。最后根据公式计算样品中全氮含量。

磷的测定［13］：钼锑抗比色法。测定：吸取上述待测液5mL置于50mL容量瓶中，加水到20mL，加1滴2，4－二硝基酚指示剂，用4mol／L氢氧化钠溶液调溶液至黄色，然后用0.5mol／L硫酸溶液调节pH至溶液刚呈淡黄色，加5mL钼锑抗显色剂，用水定容至标度，摇匀。30min后在分光光度计上700nm比色。在工作曲线上查出显色液的磷浓度（μg／mL）。最后根据公式计算样品中全磷含量。

钾的测定［13］：火焰光度法。测定：吸取上述待测液5mL于50mL容量瓶中定容，直接在火焰光度计上测定（MKII M6型原子吸收分光光度计，美国Thermo elemental公司生产）。从工作曲线上查得测读液的钾浓度（μg／mL），最后根据公式计算样品中全钾含量。

钙含量测定［13，14］：原子吸收法。测定：原子吸收分光光度计与钙素空心阴极灯预热30min，按照明灯电流5 mA，波长422.7nm，狭缝0.40nm，空气流量9L／min，乙炔流量2.0L／min调整钙素的测定波长，空心阴极灯的位置，测定试样中钙的含量。在标准工作曲线上得出样品溶液中钙的浓度，最后根据公式计算样品中钙的含量。

1.4 统计分析

试验数据采用Excel和SPSS统计分析软件处理。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合营养生长的影响

2.1.1 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合株高的影响 株高呈先上升后小幅下降的趋势（表2），盛花期达到最高，初花期以前，株高增长幅度明显。N1（0mg／kg）P1（0mg／kg）K1（0mg／kg）Ca1（0mg／kg）（CK）处理的株高在各个发育期内均最低。施用高水平氮（300mg／kg）处理的百合植株均较高，且以 N4（300mg／kg）P3（100 mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理的株高最高。但施用氮水平100mg／kg的 N2P4K3Ca2处理株高也较高，这可能与磷、钾、钙肥的配合施用有关。

2.1.2 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶片数的影响 叶片数基本呈先增加后小幅减少的趋势（表3），但部分处理在初花期达到峰值，部分处理在盛花期达到峰值。初花期CK处理叶片数最少。施用高水平氮（300 mg／kg）、中磷（100mg／kg）、高钙（120mg／kg）是维持最多叶片数的最佳浓度，以 N4（300mg／kg）P3（100 mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理的叶片数在各个生长时期均高于其他各处理，且在初花期达到峰值；而 N4（300mg／kg）P2（50mg／kg）K3（300mg／kg）Ca1（0mg／kg）处理未达到预期的理想，这可能与磷肥和钙肥施用量有关。

2.1.3 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶面积的影响 叶面积呈先上升后小幅下降的趋势（表4），部分处理在初花期达到峰值，而部分处理在盛花期达到峰值。其中CK处理的叶面积在各个发育期均低于其他各处理。高氮（300mg／kg）、中或高磷（100～150mg／kg）、中钾（150mg／kg）和高钙（120mg／kg）处理的叶面积在生长期内均保持较高水平，其中以 N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理的叶面积在各个生长期内均较大，这和氮、磷、钾、钙肥的配比施用有关。

表2 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合株高的影响Table 2 Effects of the different ratio of N，P，K，Ca on the plant height of Lily cm

表3 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶片数的影响Table 3 Effects of the different ratio of N，P，K，Ca on the leaf number of Lily 片 Piece／株 Plant

2.1.4 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶绿素的影响 叶绿素含量呈先上升后下降的趋势（表5），部分处理在现蕾期达到峰值，部分是在初花期达到峰值。高氮（300mg／kg）、中或高磷（100～150mg／kg）、中钾（150 mg／kg）、中或高钙（40～120mg／kg）处理的在各个生长发育时期叶绿素含量均较高。但在施用高水平氮（300 mg／kg）范围内的N4P2K3Ca1处理其叶绿素含量较低，这可能与未施用钙肥有关。低氮（0mg／kg）处理叶绿素含量在各个生长时期内均低于其他各处理，这和氮、磷、钾、钙肥配比施用有关。

表4 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶面积的影响Table 4 Effects of the different ratio of N，P，K，Ca on the leaf area of Lily cm2

表5 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶绿素的影响Table 5 Effects of the different ratio of N，P，K，Ca on the chlorophyll of Lily mg／g

2.1.5 不同元素与香水百合叶片相关指标的相关性分析 氮肥对百合的株高、叶片数、叶面积和叶绿素影响是主要的（表6）。除盛花期外，磷与株高呈显著正相关，初花期时呈极显著正相关；磷肥与叶片数在初花期、盛花期呈显著正相关，花衰败后呈极显著正相关；磷肥与叶面积在盛花期和花衰败后呈极显著正相关；磷肥只有在现蕾期和叶绿素呈极显著正相关。钾肥与各指标无显著相关性。钙肥在现蕾期和盛花期与株高呈显著正相关，花衰败后与株高呈极显著正相关；钙肥在初花期和盛花期与叶片数呈极显著正相关，花衰败后呈显著正相关；钙肥在展叶期与叶面积呈显著正相关，在现蕾期与叶面积呈极显著正相关；钙肥在现蕾期与百合叶绿素呈显著正相关，花衰败后呈极显著正相关。

表6 不同元素与香水百合叶片相关指标的相关性分析Table 6 The correlation between different elements and leaf indicators of Lily

2.2 氮、磷、钾、钙不同配比对香水百合叶片中营养元素积累的影响

2.2.1 不同处理下香水百合叶片全氮含量规律变化 从种植开始，叶片氮素含量逐渐升高（表7），在现蕾期或者初花期达到最高，而后呈下降趋势。其中 N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理下降最多，说明氮素从叶中向鳞茎的转移速度最快。中或高氮（200～300mg／kg）、中或高磷（100～150 mg／kg）、高钙（120mg／kg）处理在整个生长期内，均表现出较高氮含量。

2.2.2 不同处理下香水百合叶片全磷含量规律变化 磷在叶片内的含量较低，从种植开始叶片中的磷含量不断增加（表8），初花期时达到峰值，而后叶片中的磷素逐渐下降，肥料配比不同，磷的转移速度也不相同。磷总体变化趋势基本与氮一致。高氮（300mg／kg）、中或高磷（100～150mg／kg）、中钾（150～300mg／kg）处理的叶片全磷含量在整个生长期内均具有较高的含量。CK处理在整个生长期间内均最低。

表7 香水百合不同生长时期叶片中全氮含量Table 7 Total leaf nitrogen content in different growth periods of Lily μg／g

表8 香水百合不同生长时期叶片中全磷含量Table 8 Total leaf phosphorus content in different growth periods of Lily μg／g

2.2.3 不同处理下香水百合叶片全钾含量规律变化 钾在整个生长周期间含量变化较大（表9）。初花期前各处理钾含量逐渐增加，在初花期达到最高，这与磷的变化趋势基本一致；初花期后钾含量急剧下降，低或中氮（0～100mg／kg）、中钾（150mg／kg）、中或高钙（80～120mg／kg）处理下降幅度最大，说明该处理钾素转移速度最快。高氮（300mg／kg）、中磷（100mg／kg）、中钾（300mg／kg）处理的叶片在生长周期内全钾含量均保持较高水平。N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理在现蕾期、初花期和盛花期其叶片全钾含量最高，达显著水平。

2.2.4 不同处理下香水百合叶片钙含量规律变化 初花期前各处理钙含量急剧增加（表10），在初花期达到峰值，初花期以后钙含量急剧下降，花衰败后其叶片钙含量均比展叶期低，钙在整个生长周期间含量变化较大，这与钾的变化趋势基本一致。中或高氮（200～300mg／kg）、中磷（100mg／kg）、低或中钾（0～300mg／kg）处理叶片中全钙含量在生长期内均保持较高水平。N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理在初花期时钙含量最高。

表10 香水百合不同生长时期叶片中全钙含量Table 10 Total leaf calcium content in different growth periods of Lily μg／g

2.2.5 不同元素与香水百合叶片养分含量相关性分析 氮肥的施用与叶片全氮含量呈极显著正相关（表11），花衰败后呈显著正相关；在花衰败以前，氮肥的施用与叶片中磷、钾含量显著正相关；在现蕾期和初花期氮肥的施用与叶片全钙含量呈极显著正相关。磷肥的施用与叶片全磷含量呈极显著正相关；在现蕾期与叶片全氮含量呈极显著正相关。磷肥的施用与叶片全钾和全钙含量无显著相关性。钾肥的施用在现蕾期和盛花期与叶片全钾含量呈极显著负相关，在初花期和花衰败后呈显著负相关；与叶片全氮、全磷和全钙无显著相关性。钙肥的施用在现蕾期和初花期与叶片中全钙含量呈极显著正相关，盛花期时呈极显著负相关；钙肥的施用在现蕾期与叶片全氮含量呈显著负相关；钙肥的施用与叶片全磷和全钾含量无显著相关性。

表11 不同元素与香水百合叶片养分含量的相关性分析Table 11 The correlation between different elements and leaf nutrient content of Lily

3 讨论与结论

株高和叶片质量影响着百合的生长和光合作用，从而决定了切花百合品质。从现有研究结果来看百合的株高、叶片数、叶面积、叶绿素等都是比较重要的性状参数。本试验施用高浓度氮（300mg／kg）的株高均较高，其中N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理的株高最高；CK处理虽然完成了生命周期，但是株高并不理想［15］。施用高浓度氮（300mg／kg）处理的植株叶片数较多，但由于磷、钙肥配施的影响，并不是所有施用高浓度氮处理的植株均表现较好。氮、磷、钾、钙肥的配合施用使得百合叶面积得到提高。尤以N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理的叶面积在各个生长期内均较大。CK处理叶绿素含量最低，降低了切花观赏品质。高氮（300mg／kg）、中或高磷（100～150mg／kg）、中钾（150mg／kg）、中或高钙（40～120mg／kg）处理在各个生长发育时期叶绿素含量均较高［16］，钙的施用在百合生长后期达到了预期的有利于叶片数、叶绿素含量增加的效果［10］。

中或高氮（200～300mg／kg）、中或高磷（100～150mg／kg）、高钙（120mg／kg）处理的叶片在生长期内全氮含量较高。高氮（300mg／kg）、中或高磷（100～150mg／kg）、中钾（150～300mg／kg）处理的叶片全磷含量在生长周期内均较高。N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理在现蕾期、初花期和盛花期叶片全钾含量最高。N4（300mg／kg）P3（100mg／kg）K2（150mg／kg）Ca4（120mg／kg）处理在初花期叶片钙含量较高。同时，研究表明，不同肥料配比施用的百合在不同生长阶段叶片氮、磷、钾、钙含量差异显著，有些达极显著。不同处理百合叶片对氮、钾吸收较稳定，吸收量较高；对磷、钙的吸收量较低；表明百合对各养分的吸收并不是大量元素就所需较多，这与百合生长实际所需养分关系较大［17］。这和付晓云和曲娟［4］的研究不太一致，原因还有待进一步论证。

研究表明，进行不同低浓度肥料处理后，很大程度上降低了该元素在百合叶片中的含量。氮素的测定结果表明，不同处理的百合叶片含氮量以低钾处理最低；钾素的测定结果表明，不同处理的百合叶片含钾量以低磷处理最低。这可能是由于氮、磷、钾之间的协同作用［18］。所以百合的养分供应，应考虑离子间的相互作用［19，20］，平衡施肥，可有效改善百合生长，提高经济效益。

综上，施用氮300mg／kg、磷100mg／kg、钾150mg／kg、钙120mg／kg效果最佳，该处理的香水百合生长状况最佳，株高增长快，叶片质量高，且叶中养分含量高，叶片磷、钾、钙积累持续时间长。试验过程中还发现，低氮（0mg／kg）处理的百合有缺铁黄化现象，随着氮肥浓度的提高，这种现象趋于缓解。这可能与氮和铁的协同作用有关。本试验是以NH4NO3为氮源，施入土壤之后，大部分最终转化为NH4＋、NO3－供百合吸收、利用。但是到底是NH4＋还是NO3－影响百合品质，这还有待于进一步论证。

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