水肥耦合对铃兰观赏品质及光合特性的影响1)

李东林 刘刚

(阜阳职业技术学院，阜阳，236031) (利辛县印象江南现代农业生态园)

水肥耦合对铃兰观赏品质及光合特性的影响1)

李东林 刘刚

(阜阳职业技术学院，阜阳，236031) (利辛县印象江南现代农业生态园)

采用水(200(W1)、400(W2)、600(W3)mL 3水平)、肥(0.15(F1)、0.35(F2)、0.55(F3)、0.75(F4)g·kg-14水平)二因素随机区组试验设计，不设对照，分析各处理对铃兰观赏品质指标和光合特性的影响。结果表明：水肥耦合对铃兰观赏品质指标和光合特性影响显著。肥量一致条件下，随着水量增加，观赏品质指标数值也相应提高，净光合速率增大；水量增加同时增加肥量一定范围内可表现正效应，过量则起负作用；水肥耦合处理间差异显著(P<0.05)，模糊综合评判观赏品质较好的为W2F3、W2F2、W3F2，较差的为W1F4，根据光强-光合响应模拟曲线得出铃兰光饱和点和光补偿点分别为430、45 μmol·m-2·s-1，属耐阴植物；回归分析表明，光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈正相关，相关系数分别为0.884 5、0.934 6，与细胞间二氧化碳摩尔分数呈负相关(R=-0.777 3)，对净光合速率影响较大的是蒸腾速率。水量400～600 mL，肥量0.35～0.55 g·kg-1的效果较好，与其他处理差异显著。

铃兰；水肥耦合；观赏品质；光合特性

We used two factors of randomized block experimental design of water level ((W1)200, (W2)400, (W3)600 mL) and fertilizer level ((F1)0.15, (F2)0.35, (F3)0.55, (F4)0.75 g·kg-1) without CK to study the effects of each treatment on the ornamental quality index and photosynthetic characteristics ofConvallariakeiskeiMiq. The effects of water and fertilizer coupling on the ornamental quality index net photosynthetic characteristic ofC.keiskeiMiq. were significant. The ornamental quality index figure and net photosynthetic rate were raised with water level rising in the same fertilizer level. Appropriate fertilizer level was the same result with water level rising, but more fertilizer level would play a negative role. Differences between treatments were significant (P<0.05) and the treatments of W2F3, W2F2, W3F2 were of higher ornamental quality with fuzzy comprehensive evaluation, and W1F4 was poorer. The light saturation point and light compensation point were 430 and 45 μmol·m-2·s-1withPA，R-Pncurve fitting, andC.keiskeiMiq. was the shade plant. The photosynthetic rate had positive correlation with stomatal conductance and transpiration rate with the correlation coefficients of 0.884 5 and 0.934 6, respectively, and had negative correlation with intercellular CO2content (R=-0.777 3).Trhad larger influence onPn. By correlative data analysis, the coupling of water levels of from 400 to 600 mL and fertilizer levels of 0.35-0.55 g·kg-1had better effect and significant differences compared with other treatment.

铃兰(ConvallariakeiskeiMiq.)，属于百合科铃兰属多年生宿根植物[1]，株高10～46 cm，叶片2～3枚，钟状花白色成串生于花柱一侧。性喜湿润凉爽弱光环境，耐寒性强。国外，在铃兰园林绿化、育种、医药领域有少量研究并被应用[2-4]；国内，对铃兰观赏、生产技术、生物技术、药用加工方面也有部分报道[5-7]。铃兰种子繁殖困难，主要采用分株繁殖，生物组培技术还未应用，随着铃兰广泛应用和野生资源逐渐减少，已无法满足生产和市场需要。

目前，有关铃兰生产管理技术报道较为粗浅，缺乏相关科学合理的生产管理数据，特别对促进铃兰生长发育的环境因子之间关系没有系统深入研究。植物生长发育需要的光、温、水、肥等环境因子是相互联系在一起的整体，水、肥是植物生长发育的重要因子，水肥关系较为复杂，合理用量直接或间接影响其产量和品质。为促进铃兰生长发育和提高经济价值，本研究通过水肥耦合效应研究对铃兰观赏品质与光合特性的影响，旨在为促进铃兰健壮生长、提高观赏品质和水肥合理施用水平提供相关参考。

1 材料与方法

试验于2013年11月在亳州利辛县农业生态园区进行。试验材料通过随机取样方法，选大小一致铃兰多年生根茎萌芽分株移栽于装有基质的容器(直径25 cm)中，每盆基质质量约7.5 kg，每个容器种植1株，共栽培120株。栽培基质为V(疏松排水良好的园土)∶V(沙)∶V(草炭)=5∶2∶3，混合基质密度1.13 g·cm-3、总孔隙度59.36%、饱和含水量107.52%、全氮质量分数0.69 g·kg-1、有效磷质量分数32.21 mg·kg-1、速效钾质量分数186.73 mg·kg-1、pH值6.12。试验肥料为植物生产用速效复合肥料(15-15-15)。

采用完全随机区组设计试验。设水(W)和肥(F)2因素，根据水肥互作效应和提高水肥利用效率为目的[8-9]，水量因素设每次每盆200(W1)、400(W2)、600(W3)mL 3水平，肥量因素设每次每盆0.15(F1)、0.35(F2)、0.55(F3)、0.75(F4)g·kg-14水平，不设对照(CK)，共12个处理，每个处理10次重复。

铃兰生长发育期间，温度变化控制在10～22 ℃，保持相对湿度60%～80%,光照过强时进行50%遮阴处理，定期通风换气。铃兰萌芽前保持基质湿润，破土萌芽期至叶片盛展期每2周浇水1次，叶片盛展期至休眠期每周浇水1次，在萌芽期、展叶期、现蕾期结合浇水各施肥1次。现蕾开花时观察和测量观赏品质指标，同时用LI-6400光合系统测定植株光合特性，测定在晴天10：00进行，主枝自下而上第1和第2片叶分别测定，3次重复，结果取其平均值。叶绿素质量分数采用丙酮浸提法测定[10]。

数据处理：采用EXCEL和DPS进行数据处理和综合评价。

2 结果与分析

2.1 水肥耦合对铃兰观赏品质指标的影响

对相关品质指标进行LSD方差分析，水肥耦合效应表现明显差异(表1)。在同一水量水平下，随着肥量的增加，各指标都呈不同程度的上升趋势，然后随之下降。在W1水平时，肥量增加各指标反而下降，说明此时水分亏缺，施肥过量，特别肥量达到F4水平时，与其他水平呈极显著差异。W3水平下F3是最大的施肥量。

在肥量一定的情况下，不同水量对各指标影响间差异显著，低肥量F2、F3水平下，水量在W1～W2各指标数据有所增加，但水量增加到W3水平时会呈现下降趋势，说明此时肥量成为主要限制因子。从各指标数据分析看，水量应设在W2～W3，W1表现为水分亏缺，影响其观赏品质。

在W×F互作间各处理达到显著水平。以W2F2、W2F3、W3F2、W3F3效果显著，各观赏品质指标达到最大值，特别株高、绿期、群花花期表现较为明显，叶面积、叶绿素质量分数、单花花期、开花率之间虽然存在差异，但差异较小。

表1 水肥耦合处理对铃兰观赏品质指标的影响

注：同列不同字母表示差异显著；同列相同字母表示差异不显著。

从表2中可以看出，通过相关分析，在P=0.01水平下，各指标间相关性显著，以株高与叶面积、单花花期与群花花期相关性较高，相关系数(R)分别为0.95和0.93，说明叶面积和开花率是观赏品质指标的基础，直接或间接影响其他指标。

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表2 铃兰观赏品质各指标相关性

注：*表示差异显著(P<0.05)；** 表示差异极显著(P<0.01)。

2.2 水肥耦合下铃兰观赏品质的综合评价

为客观、准确地对铃兰观赏品质进行综合评判，采用一级数学模型模糊评价方法[11-13]，建立评判品质参数指标集(叶面积,叶绿素质量分数,…，开花率)和综合评判模型，采用专家评分法赋予指标权重A=(0.12,0.06,0.07,0.23,0.25,0.12,0.06)。从模糊综合评价结果可以看出(表3)，不同的水肥处理下，观赏品质综合评价值存在差异，其中品质较好的水肥组合为W2F3、W2F2、W3F2，较差的是W1F3、W1F4、W1F2。

表3 铃兰观赏品质综合评价结果

对各因素进行主成分分析，各因子得分如表4所示，用计算主成分的综合值进行评价，各处理排列结果顺序与上述一致。

表4 主成分分析各指标因子得分

2.3 水肥耦合铃兰观赏品质聚类分析

以7个观赏品质指标为基本数据，采用DPS对数据进行标准化转换和欧氏距离计算，在分类关系基础上逐渐归并，作出聚类分析结果谱系图(图1)。取N=1.63，可将12个处理大致分为4类。

图1 铃兰观赏品质聚类分析

2.4 水肥耦合对铃兰光合特性的影响

表5 水肥耦合对铃兰光合特性的影响

注：表中同列相同字母表示差异不显著；同列不同字母表示差异显著。

2.5 铃兰光合特性相关性

对铃兰Pn、Gs等光合指标进行相关性分析，存在显著相关性(表6)。Pn分别与Gs、Tr呈正相关，相关系数分别为0.884 5和0.934 6(P<0.000 1)；Pn与Ci呈负相关，相关系数为-0.777 3。另外，Gs、Tr与Ci呈显著负相关。回归方程可表示为Pn=-0.861 7+1.393Gs+1.599Tr-0.002 6Ci，R=0.531 0。

表6 铃兰光合特性相关性

2.6 铃兰光强-光合响应模拟曲线

在一定范围内，铃兰Pn随着光合有效辐射(PA，R)增加呈上升趋势，达到最高值时，即使继续提高PA，R，Pn也不再上升。通过光合系统模拟出Pn-PA，R光合响应曲线(图2)，F=43.26，R=0.901 2，置信水平a=0.05时，Y预测值是1.694(-0.164～3.552)，并计算出铃兰的光饱和点(LS，P)、光补偿点(LC，P)分别为为430、45 μmol·m-2·s-1。铃兰光饱和点较低，属耐弱光植物。

图2 Pn-PA,R光合响应模拟曲线

3 结束语

水肥耦合不同程度地影响铃兰观赏品质和光合特性，在一定肥量范围内，水量增加铃兰观赏品质和光合特性指标相应提高，水分亏缺，植物叶片小、开花率低、光合作用差。在适宜的水量条件下，增加肥量也可改善观赏和光合品质。但铃兰对肥量较为敏感，不宜过量，否则，引起观赏品质变差，光合作用减弱，这与其他植物研究结果基本一致[14-15]。

观赏品质和光合特性受内、外因素影响，且内、外因素的影响不是独立的，而是相互联系制约的。影响铃兰生长发育的因素很多，实际生产中要综合考虑，如果单纯改善水肥条件难以提高铃兰产量和改善品质。

以W2F2、W2F3和W3F2水肥耦合生长发育良好，观赏品质较好，W1F4处理水少肥多，严重影响各生长指标，观赏品质差，其他耦合处理水肥量不在适宜范围，其观赏品质和光合特性一般或较差。本研究水肥耦合以水量400～600 mL、肥量0.35～0.55 g·kg-1应用效果较好，实际生产管理中可根据其他环境因素变化灵活应用，以利提升铃兰观赏和光合品质。

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Effects of Water and Fertilizer Coupling on the Ornamental Quality and Photosynthetic Characteristics ofConvallariakeiskeiMiq.

Li Donglin(Fuyang Vocational and Technical College, Fuyang 236031, P. R. China); Liu Gang(Yinxiangjiangnan Modern Agriculture Ecology Garden of Lixin County)/Journal of Northeast Forestry University，2015,43(3)：39-42.

ConvallariakeiskeiMiq.; Water and Fertilizer Coupling; Ornamental quality; Photosynthetic characteristics

李东林，男，1979年2月生，阜阳职业技术学院生化工程学院 ，副教授。E-mail：ldlcareer@126.com。

2014年9月14日。

S147.34; Q945.11; Q949.71+8.23

1)安徽省优秀青年人才基金重点项目(2011SQRL194ZD)。

责任编辑：任 俐。