王丽 柴雪琴 张亚娟 张勇 吕彪* 李翊华 高宏 王炳钦
(1.河西学院;2.甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室,甘肃 张掖 734000;3.甘肃省祁连山国家级自然保护区管理局大河口自然保护站,甘肃 民乐 734500)
月季(Rosa chinensis)为蔷薇科蔷薇属植物,有“花中皇后”之美誉,其栽培遍及全国,被评为中国十大名花之一,也是我国50多个城市的市花[1].氮素是植物体生长发育十分重要的营养元素,硝态氮是植物的主要氮源[2].氮对植物的生长和品质影响最大,植株对氮肥的反应也最敏感[3].合理的氮肥不仅有利于植物各种养分的吸收、促进植物的生长发育,而且能提高植株的抗性.叶面肥喷施法是把肥料配成一定浓度的稀薄溶液喷洒于作物叶片上的施肥方法.叶面肥施用量少,见效快,肥料利用率高,特别适合于微量元素肥料作追肥时使用[4].叶面肥在农业生产上已得到广泛应用,在花卉上的应用尚不普遍,近年来国内外学者对月季切花衰老及保鲜过程中的生理生化变化和贮藏保鲜技术作了大量的研究,然而对于月季栽培的研究报道并不多见[5].相比于根际施肥,叶面施肥具有速效、利用率高、对环境和土壤的影响小、操作简便等优势[6].
因此,为探究表施氮肥在扦插月季上大面积应用的实际效果,本试验应用叶面肥氮素对月季进行叶面喷施,研究了不同浓度的叶面氮肥对月季生长、叶绿素含量及干物质积累的影响,旨在测得最有利于促进月季生长的氮浓度,为月季科学管理及提高月季花的质量、增加国际市场竞争能力提供理论依据.
试验在甘肃省张掖市河西学院试验基地进行(N38°57′05″,E100°26′14″,海拔1500m)[7],以当地常规月季品种为试材.
选用河西学院实验基地露地栽培的多年生扦插月季植株50株,10个为一组,每一组中选取生长环境最为接近的5株进行挂牌标记,清水作为对照组,每个处理3次重复,2019年7月11日进行第1次喷肥,第1次取样后喷氮肥,每间隔1星期为1个周期喷施氮肥,连续喷施1个月后测定各指标.叶面喷施氮肥浓度设置为:0g/1000mL 尿素、2g/1000mL 尿素、4g/1000mL 尿素、6g/1000mL 尿素、8g/1000mL尿素.
2019年7月11日进行第一次喷肥,每间隔一星期为一个周期喷施氮肥,喷施一个月后使用钢卷尺测定月季的株高和冠幅,游标卡尺测定其茎粗.
干物质的测定
干物质的测定.将氮肥实验结束后的月季植株分不同的部位(根、茎、叶、种球)装入信封,105°C下杀青15min,80°C烘至恒重,精确称量干样的重量.每个处理取5株,3次重复[8].叶绿素含量的测定采用80%丙酮法[9].
可溶性蛋白的测定
采用考马斯亮蓝法[10-11].
数据采用origin 8.0、SPSS(18.0)软件进行作图和统计分析.
图1是不同氮浓度对月季生长的影响.由图可知,施用不同的氮浓度对月季株高、茎粗和冠幅等生长指标的影响较显著,从图1可见,月季株高(图1A)、茎粗(图1B)和冠幅(图1C)均随着氮浓度的增大呈现先降低再升高再降低的趋势,氮浓度为4g/1000mL时,其株高、茎粗和冠幅最大;相比对照而言,氮浓度为6g/1000mL、8g/1000mL时对月季株高没有显著影响,而氮浓度为2g/1000mL时,月季株高、茎粗、冠幅均低于对照,阻碍了月季的正常生长.
图1 不同氮浓度对月季株高、茎粗、冠幅的影响Table 1 Effects of different nitrogen concentrations on chlorophyll of rose.Lines in columns denoted by different letters are significantly different at P<0.05 according to Duncan’s multiple range tests.
氮是叶绿素的组成成分,施氮能促进植物叶片叶绿素的合成[12-13].如表1所示,不同氮浓度处理月季叶片叶绿素含量呈现出先升高后降低,再升高又降低的趋势;6g/1000mL处理下月季叶绿素含量最高,叶绿素a 是对照的240.3%,叶绿素b 是对照的287.7%,叶绿素(a+b)是对照的248.1%.8g/1000mL月季叶绿素含量最低,叶绿素a是对照的97.2%,叶绿素b是对照的54.4%,叶绿素(a+b)是对照的88.4%.
表1 不同氮浓度对月季叶绿素的影响Table 1 Effects of different nitrogen concentrations on chlorophyll of rose.Lines in columns denoted by different letters are significantly different at P<0.05 according to Duncan’s multiple range tests.
由图2可知,不同于月季的形态指标,氮肥浓度为6mg/1000mL时,月季可溶性蛋白含量是对照的109.5%,相比于对照有小幅度提高.而浓度为2mg/1000mL、4mg/1000mL、8mg/1000mL时,月季可溶性蛋白含量分别是对照的74.8%、79.3%、78.7%,可溶性蛋白的含量降低.
图2 不同氮浓度对月季可溶性蛋白的影响Fig.2 Effect of nitrogen concentration on soluble protein of roseLines in columns denoted by different letters are significantly different at P<0.05 according to Duncan’s multiple range tests.
叶绿素是植物体内的主要光合色素,在一定的范围内,叶绿素含量和光合能力呈正相关,叶片光合能力强,同化二氧化碳的能力强,形成碳水化合物的量多,植株干重就会增大[12,14].如图3所示,不同的氮浓度对月季的干物质影响有显著差异.由图3A 和图3D 可见,当氮肥浓度为4mg/1000mL 时,根和花的干物质积累都有不同程度的增多,在氮浓度为2mg/1000mL、6 mg/1000mL时,根和花的干物质都有明显的下降;由图3C 可见,月季叶的干物质在氮浓度为4mg/1000mL时,其数值最大,在氮浓度为8mg/1000mL 处理下时,有小幅度的提升;由图3B 可见,月季茎的干物质在氮浓度为4mg/1000mL、8mg/1000mL时,有小幅度的提升,其余处理均低于对照.
图3 不同氮浓度对月季干物质的影响Fig.3 Effect of nitrogen concentration on dry matter of rose.Lines in columns denoted by different letters are significantly different at P<0.05 according to Duncan’s multiple range tests.
以往的研究指出,月季喷施叶面肥后,叶色变绿,厚实油亮,并且花大、颜色鲜艳,枝条显著增加.扦插苗叶面施肥后,叶色也明显加深,基部愈合加快,生长发根加速.由于喷洒时部分营养液流落到基质中,被插穗发出的根有效吸收,所以成苗后,根壮、枝条、叶茂[15-18].本试验研究结果表明,当氮肥浓度为4mg/1000mL时,有利于促进月季生长指标和干物质的增加,可能是氮素供应充足时,花卉生长旺盛,株型高大,分枝多,叶大而绿,当氮肥浓度为8mg/1000mL时,茎和叶的干物质积累多,而根和花的干物质积累少.因此,由本试验得出,氮素供应不足时,则植株细弱,叶形变小,叶色发黄,且易脱落;过量施氮肥会引起月季前期生长过剩,即枝叶徒长,干物质积累多,影响开花结果.
研究表明,氮素与光合作用密切相关,施用氮肥会影响植物的光合作用以及相关的气体交换,在正常条件下,叶绿素的含量会影响植物的生理指标[19].本试验研究结果表明,不同氮肥水平处理间的生理生态因子与对照差异显著,不同氮浓度处理月季叶片,叶绿素含量呈先升高后降低,再升高又降低的趋势,6g/1000mL处理下月季叶绿素含量最高,8g/1000mL处理下叶绿素含量最低,可能是过量施氮肥引起月季前期生长过剩,干物质积累多,抽穗后叶片之间互相遮挡,直接影响光合作用的进行及光合产物的转运,从而使得叶绿素的含量降低.
氮肥中的氮元素是植物体内氨基酸的组成成分,也是构成蛋白质的成分,能促进植物进行光合作用,提高植物的产量和质量,还能增加植物种子中的蛋白质含量,促进植物细胞的分裂和生长,有研究表明,施用氮肥可以增加部分植物体内可溶性蛋白的含量[20].由本试验可见,氮肥浓度为6mg/1000mL时月季体内的可溶性蛋白相比对照略有增加.说明适当的增施氮肥有利于可溶性蛋白含量的积累.
由本试验可以得出,在月季的叶片表面喷施不同浓度的氮肥,当氮肥的浓度为4g/1000mL时,对月季的株高、茎粗和冠幅等形态指标和干物质积累有促进作用,其后随着氮浓度的增大而呈下降趋势.月季叶片叶绿素含量和可溶性蛋白在氮肥浓度为6g/1000mL时,达到最大值.因此,月季施肥有一定的科学性,要尽量避免施用形式单一、肥量大,产量和效益低下等问题.大量的施肥对环境也会产生极大的负面影响,这也是近年来专家研究的热点问题之一,在今后的研究过程中,要根据月季对肥料的需求特点和需求规律进行合理施肥,需要统筹兼顾环境、产量和月季吸收肥料的能力等综合因素,以期做到科学施肥、效益最大化.