茉莉花产量与氮营养关系研究

李金梅，贾书刚，潘桂颖，侯显达，王铄今，刘书田，侯彦林*

（1.南宁师范大学/广西地标作物大数据工程技术研究中心，广西 南宁 530001；2.南宁师范大学/北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室，广西 南宁 530001；3.南宁师范大学/广西地表过程与智能模拟重点实验室，广西 南宁 530001；4.南宁师范大学/地理科学与规划学院，广西 南宁 530001）

茉莉[Jasminum sambac（L.）Ait]属木犀科素馨属直立或攀缘灌木，又名茉莉花、茶叶花、叶子花等，原产于印度、巴基斯坦等地，约西汉时期传入我国，至今有2 000年左右的栽培历史[1]。茉莉花用途广泛，深受国人喜爱，在桂、闽、川、粤、琼等地均有大面积种植。其中，广西壮族自治区横州市茉莉花产量占全球的60%和国内的80%[2]，具有百年以上的栽培历史，当前栽培面积近6 666.7 hm2，茉莉花产业链年产值近200 亿元。

土壤中的氮、磷、钾等大量元素，一般占植物体总干重的0.05%～5.00%，铁、锰、铜、锌、钼、硼等微量元素，在植物体内的含量都比较低，两者在植物的生命活动中均不可或缺[3]。氮是植物生长的必需元素之一，大量研究结果证明氮不但促进植株生长，增加生物量，而且影响植物叶面积、净光合速率、叶绿素含量等光合指标[4-6]。周瑾等[7]采用3 因素5 水平通用旋转组合设计，分析氮磷钾平衡施肥对茉莉花生长和产量的影响，试验结果表明茉莉花的产量从整体上看与氮呈负相关，与磷、钾呈正相关。谢少葵等[8]研究发现广西横县茉莉花花蕾品质变差是由于长年连作有机肥投入少，因此提出培肥土壤与茉莉花优质高产栽培方法。李春牛等[2]对横县连作10年以上茉莉花田的土壤理化性状进行调查，筛选土壤改良方案并分析土壤理化性状与产量的相关性，研究结果表明百花重与pH显著正相关。土壤全氮和水解氮含量高低直接影响到作物产量和品质[9]。前人对茉莉花施肥的研究颇多，但是根据土壤元素与茉莉花产量间的关系再进行科学施肥的研究相对较少。茉莉花盛花期每日都需要采花，同一区域不同土壤肥力水平的茉莉花产量不同，主要受土壤肥力和立地条件的影响。该文选择高、中、低产地块，研究茉莉花产量与土壤氮含量、植物氮含量的关系。

1 材料与方法

1.1 数据来源

地块单产等级确定方法：采集土壤和植株样本时，调查当时开花数量等级，再对近3年地块开花量产量情况进行咨询，最后确定地块低产、中产、高产3 个产量等级，并分别赋值3、2、1。

地块土壤属性数据：2018年在横州确定101 个采样点，获得每个采样点的纬度、经度和高程，于2018年8月上旬盛花期采集0～10 cm 的101 个土样和38 个土样对应的茉莉花根、枝、叶、花样本，测定土壤的pH、有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、有效磷、速效钾和有效态的铁、锰、铜、锌、硼、钼和全硒含量，测定植株4 个器官的氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌、硼、钼、硒含量。

1.2 数据分析方法

使用Excel 和自编软件对数据进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 高产地块土壤全氮和水解性氮含量范围

将茉莉花单产等级作为因变量（Y），分别将土壤全氮、土壤水解氮含量作为因变量（X）制作散点图，见图1和图2。

图1 茉莉花地块单产等级与土壤全氮含量关系

图2 茉莉花地块单产等级与土壤水解氮含量关系

图1 说明土壤全氮含量1.65～2.45 g/kg 是高产地块的必要不充分条件，即高产地块是土壤全氮含量1.65～2.45 g/kg 的地块，反之，土壤全氮含量为1.65～2.45 g/kg 的地块不一定是高产地块；图2 说明土壤水解氮含量51.20～124.19 mg/kg 是高产地块的必要不充分条件。

根据图1 和图2，确定茉莉花高产地块的最佳土壤氮含量2 个指标，即土壤全氮含量1.65～2.45 g/kg、土壤水解氮含量51.20～124.19 mg/kg 为2 个必要不充分条件。基于茉莉花高产地块的2 个土壤0～10 cm 氮含量范围：12 个高产地块土壤全氮含量均在1.65～2.45 g/kg；12 个样本中除去1 个土壤水解氮含量159.25 mg/kg 的样本外，其他11 个比例为91.7%的土壤水解氮含量在51.20～124.19 mg/kg。在101 个采样点中，有35 个采样点同时满足2 个氮含量条件，比例为34.65%。在35 个样本中，高产地块10 个、中产地块14 个，合计24 个，比例为68.57%。说明土壤全氮和水解氮含量是影响茉莉花肥力的2 个关键土壤养分指标。

2.2 茉莉花地块0～10 cm 土壤全氮和水解氮含量与其他养分的关系

表1为茉莉花地块0～10 cm 土壤全氮和水解氮含量与其他养分的关系，可见：①全氮含量和水解氮含量分别与有机质含量呈极显著和显著正相关，因为氮主要来源于有机质；②土壤全氮含量与pH 呈极显著负相关，说明pH 高时有机质不容易积累；③土壤全氮含量与土壤全钾含量和速效钾含量呈极显著正相关，说明土壤肥力中氮与钾在含量上具有一致性；④土壤全氮与土壤有效态铁、锰、铜、钼含量呈现正相关，说明有机质对微量元素具有络合作用。

表1 茉莉花地块0～10cm土壤氮含量与其他养分的关系

2.3 茉莉花地块0～10 cm 土壤氮含量与植株氮的关系

38 个样本的统计结果见表2。结果表明：①土壤全氮含量与茉莉花根、枝、叶、花氮含量均未达到显著相关关系，说明土壤全氮含量不是直接能够衡量茉莉花吸收氮的土壤肥力指标；②水解氮含量与根、枝、叶、花氮含量均达到显著或极显著负相关关系，说明土壤水解氮含量越高，茉莉花4 个器官的氮含量越低。

表2 茉莉花0～10cm土壤氮含量与植株氮的关系

结合上文土壤水解氮含量51.20～124.19 mg/kg 是高产地块的必要不充分条件，经过分析表2 中的7 个相关关系散点图，发现具有一致性趋势，现以相关性最大（r=-0.4942**，n=101）的叶氮含量为例进行统计，说明在水解氮含量51.20～124.19 mg/kg 范围内，叶氮含量与土壤水解氮含量的相关系数为-0.326 9*（n=22），明显降低，说明当土壤水解氮含量超过124.19 mg/kg 后，可能由于土壤水解氮含量过高引起其他养分的不均衡吸收，结果导致叶氮含量显著降低，此种情况下不利于高产。

2.4 茉莉花0～10 cm 土壤氮含量与植株其他养分的关系

对38 个样本的统计结果见表3。结果表明：土壤全氮含量与茉莉花叶硼含量呈显著正相关，结合上文土壤全氮含量1.65～2.45 g/kg 是高产地块的必要不充分条件，对12 个高产地块的叶硼含量与土壤全氮含量进行统计，结果未达到显著相关，说明高产地块间叶硼含量差异不显著。

表3 茉莉花0～10cm土壤氮含量与植株其他养分的关系

土壤水解氮含量与其他4 个器官的诸多养分含量均呈显著或极显著的负相关关系，结合上文土壤水解氮含量51.20～124.19 mg/kg 是高产地块的必要不充分条件，分析表明表3 中呈负相关关系的散点图具有一致性的趋势，现以相关性最大的叶铁含量为例进行统计，结果在12个高产地块的水解氮含量51.20～124.19 mg/kg 范围内，叶铁含量与土壤水解氮含量未达到显著相关关系，说明当土壤水解氮含量超过124.19 mg/kg，可能土壤水解氮含量过高引起其他养分的不均衡吸收，结果导致叶铁含量显著降低，此种情况下不利于高产。分析结果也表明：根和枝中的磷、钾、铁、锰、锌、钼与土壤水解氮相关关系一致；叶、根和花中的磷、铁、锌、钼、硒与土壤水解氮相关关系一致；4 个器官与土壤水解氮相关关系一致的有磷、铁、锌、钼。

3 讨论

土壤是植物生长的基础，植物生长需要的必需营养元素主要来源于土壤，土壤养分状况直接影响茉莉花的产量和品质。氮是植物生长发育的必需元素，对光合作用的影响显著[10]，并最终体现在株高和生物量的积累上。大量研究结果表明，适量施氮可以促进植物生物量的增加，提高叶片光合作用的能力[11]。氮肥用量太少，植株长势不好，而氮肥过多，又将导致植株枝条徒长，不利于茉莉花花蕾的形成[7]。

周瑾等[7]对影响茉莉花产量的主要元素即氮、磷、钾进行大田比较试验，发现茉莉花产量与氮呈负相关，与磷和钾呈正相关，且钾的效应最大。而戴玉蓉等[12]认为氮、磷、钾对茉莉生长的效应不同，影响强度由大到小顺序为氮＞钾＞磷，茉莉的营养生长状况总体上随着施氮量的增加而有所提高。赵芳玉等[4]研究发现喜马拉雅紫茉莉根冠比和根生物量比随施氮量的增加显著下降；而株高、单叶数量、分蘖数、总生物量在施氮量为0～0.8 g/kg 范围内随施氮量的增加而增加，在施氮量为1.2 g/kg 时则显著下降；植株基部直径、叶绿素含量随施氮量的增加而增加。李春牛等[2]以广西茉莉花主产区横县连作田土壤为研究对象，所调查土壤pH 最高4.87，最低3.82，发现其pH 越高，越适宜茉莉花生长，产量也就越高；土壤pH 是影响茉莉花产量的最主要因素，是低产田改造的主要对象。

4 结论

该文研究结果表明：①高产地块土壤全氮含量和水解氮含量范围分别为1.65～2.45 g/kg 和51.20～124.19 mg/kg；②高产地块根、枝、叶、花氮和其他诸多营养元素的含量与土壤氮含量相关性不显著；③土壤水解氮含量过高时，影响根、枝、叶、花氮和其他诸多营养元素的吸收；④茉莉花叶硼含量与土壤全氮含量呈显著正相关，而高产地块叶硼含量差异不明显。