2021, Vol. 53
菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)原产于我国，是中国十大名花和世界四大切花之一，具有较高的观赏价值和经济价值，其生育阶段离不开适量、适时的氮磷钾肥的施用[1]，但在实际生产中，肥料的随意施用现象十分普遍。肥料的随意施用不仅带来土壤、水资源污染[2]和肥料资源的浪费，而且易导致菊花抗性下降，直接影响切花菊的产量和品质[3]，给从事切花菊生产的企业和农民带来极大的经济损失。
测土配方施肥是一种因地制宜、按需供肥的高效施肥方案。研究证明，测土配方施肥可有效提高作物产量[4]、经济效益以及减少肥料用量[5]，该技术已在水稻[6-7]、小麦[8-9]、玉米[10]等经济作物上进行大量研究并取得实质性进展。张新华和王少华[11]研究发现，配方施肥能提高水稻氮、磷、钾的肥料利用率，与常规施肥相比，水稻氮、磷、钾肥利用率分别提高3.52、0.95、2.34个百分点。李宝珍等[12]在甘蓝型黄籽油菜施肥研究中发现，施N 163.7 ~ 179.2 kg/hm2、P2O5 85.0 ~ 95.0 kg/hm2、K2O 100.7 ~ 124.3 kg/hm2、B 6.7 ~ 8.3 kg/hm2，可使黄籽油菜产油量达到1 000 kg/hm2。刘献宇[13]的研究中表明，测土配方施肥与常规施肥相比，实际施肥量减少，而肥料利用率和农学效率均相应提高，尤以氮肥、钾肥较明显。郑淑清等[14]的研究中发现，应用测土配方施肥能够在一定程度上提高玉米对N、P、K元素的吸收量。邓奇英等[15]有关油菜的测土配方施肥研究中，发现科学的施肥方案可显著提高油菜产量，比不施肥处理的油菜植株，实现了85.25% 的增产。冯长城[16]有关玉米配方施肥的研究中发现，玉米配方施肥区比常规施肥区增产节支216元/hm2，氮肥、磷肥、钾肥利用率分别提高了1.2、0.6、0.1个百分点，大幅度提高经济效益。在朱淑惠[17]有关甘蔗的测土配方施肥研究中，发现采用测土配方技术进行甘蔗种植，最终的产量平均比传统种植方法要高1 860 ~ 2 370 kg/hm2。
近年来，测土配方施肥技术多数集中在三大经济作物、蔬菜作物上，而在花卉领域还未有系统、完整的研究。有关菊花各生育期的需肥规律，化肥使用对土壤养分含量的影响及菊花各时期精准、科学的施肥方案也鲜有报道。本文通过切花菊‘南农黄蜂窝’测土配方施肥“3414”试验，在前期进行土壤理化性质调查的基础上，研究不同施肥处理对切花菊苗期生长、土壤理化性质及植株养分含量的影响，为菊花的高效栽培提供较为精准、合理的施肥方案，并为菊花全生育期设施栽培的养分管理奠定理论和先期基础。
1 材料与方法 1.1 试验概况试验于2019年4月在江苏省南京市湖熟南京农业大学花卉基地进行。供试材料为切花菊‘南农黄蜂窝’扦插苗。试验地土壤肥力为：土壤NH4+-N 44.33 mg/kg、有效磷36.31 mg/kg、速效钾324.24 mg/kg、pH 6.40。试验用肥选取尿素(含N量46%)、过磷酸钙(P2O5 18%)、硫酸钾(K2O 50%)。2019年4月2日扦插育苗，生根后于2019年4月20日选取生长健壮、长势一致的扦插苗定植于设施大田中，进行常规栽培管理。
1.2 试验设计试验采用农业部推荐的“325”肥料试验，即“3414”完全试验方案：3个因素，4个梯度，共计14个处理；其中0水平不施氮、磷、钾肥，1水平= 2水平×0.5为减量施肥水平；2水平指本地常规施肥量；3水平= 2水平× 1.5为过量施肥水平，不同处理施肥量见表 1。每个处理30株，重复3次。每个处理种在长1.6 m、宽1.1 m的小区中，株间距12 cm。切花菊定植后的第10天开始第一次施肥处理，每10 d进行1次施肥处理，共4次。
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表 1 试验各处理及施肥量 Table 1 Designed treatments and fertilizer applied amounts |
定植后第15、30、45天时在田间进行破坏性取样，各处理随机选取9株长势一致的植株，用卷尺测定株高(精确到0.01 cm)。样品经蒸馏水洗净擦干后，用游标卡尺测定茎粗(精确到0.01 mm)；用电子天平测定地下部、茎、叶鲜重(精确到0.01 g)；样品于105 ℃杀青30 min后，在75 ℃烘至恒重，测定地下部、茎、叶干重(精确到0.01 g)。
1.3.2 土壤样品的采集及测定定植后第45天时，按照S形路线，每个处理选6个点，采样深度为0 ~ 30 cm，将采集的土样混匀后用“四分法”取足量带回实验室风干，后进行去杂、磨碎、过筛，用于测定土壤理化性质。NH4+-N用KCl浸提-靛酚蓝比色法测定；有效磷用NaHCO3提取-钼锑抗显色-分光光度法测定；速效钾用NH4Ac浸提-火焰光度吸收法测定；pH采用酸度计法测定。
1.3.3 植株样品养分含量测定定植后第45天时，在试供小区内各处理随机选取9株长势一致的植株。将样品洗净、烘干、称量，磨碎后进行消煮，取消煮液测定植株样品中的全氮、全磷、全钾含量。植株全氮和全磷使用AA3型连续流动分析仪测定，植株全钾使用质子分析光谱法测定。
1.4 数据处理采用Excel 2013软件进行数据统计整理，采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析和差异显著性检验(Ducann法，P < 0.05)。
2 结果与分析 2.1 不同施肥处理对切花菊生长的影响由表 2可知，不同施肥处理的切花菊其各农艺性状差异性显著(P < 0.05)，且显著优于不施肥处理。定植15 d时，不施肥处理、本地常规施肥处理和苗期长势最佳处理即N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的株高分别为8.55、11.34和11.91 cm，N2P2K2和N2P2K1处理株高分别是N0P0K0处理的1.33倍和1.39倍。定植30 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的株高分别为23.62、27.33、30.73 cm，N2P2K2和N2P2K1处理株高分别是N0P0K0处理的1.16倍和1.30倍。定植45 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的株高分别为43.50、49.66、56.38 cm，N2P2K2和N2P2K1处理株高分别是N0P0K0处理的1.14倍和1.30倍。
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表 2 不同施肥处理对切花菊‘南农黄蜂窝’苗期生长的影响 Table 2 Effects of different fertilization treatments on growth of cut chrysanthemum 'Nannong Huangfengwo' |
定植15 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的茎粗分别为2.89、3.51、3.60 mm，N2P2K2和N2P2K1处理茎粗分别是N0P0K0处理的1.21倍和1.24倍。定植30 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的茎粗分别为3.54、3.83、3.74 mm，N2P2K2和N2P2K1处理茎粗分别是N0P0K0处理的1.08倍和1.06倍。定植45 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的茎粗分别为4.29、4.75、4.69 mm，N2P2K2和N2P2K1处理茎粗分别是N0P0K0处理的1.11倍和1.09倍。
定植15 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的叶鲜重分别为1.72、2.62、2.97 g，N2P2K2和N2P2K1处理叶鲜重分别是N0P0K0处理的1.52倍和1.68倍。定植30 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1切花菊的叶鲜重分别为7.80、8.97、9.19 g，N2P2K2和N2P2K1处理叶鲜重分别是N0P0K0处理的1.15倍、1.18倍。定植45 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1切花菊的叶鲜重分别为9.70、16.68、18.23 g，N2P2K2和N2P2K1处理叶鲜重分别是N0P0K0处理的1.72倍、1.88倍。
定植15 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的叶干重分别为0.19、0.25、0.31 g，N2P2K2和N2P2K1处理叶干重分别是N0P0K0处理的1.32倍、1.63倍。定植30 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1切花菊的叶干重分别为0.59、0.69、0.72 g，N2P2K2和N2P2K1处理叶干重分别是N0P0K0处理的1.17倍、1.22倍。定植45 d时，N0P0K0、N2P2K2、N2P2K1处理切花菊的叶干重分别为0.96、1.47、1.73 g，N2P2K2和N2P2K1处理叶干重分别是N0P0K0处理的1.53倍、1.80倍。植株的地下部鲜干重和茎鲜干重与叶鲜干重变化趋势一致。由此可知，氮磷钾的施入能明显改善切花菊的农艺性状。根据整个苗期的数据分析，N2P2K1处理切花菊长势最佳，表现为定植后45 d时株高、地下部鲜干重、茎鲜干重、叶干重均高于其他处理。
2.2 不同施肥处理对土壤理化性质的影响 2.2.1 不同施肥处理对土壤pH的影响图 1数据显示，各处理间土壤pH差异显著(P < 0.05)，但变化幅度较小，所有处理pH维持在6.05 ~ 6.49。土壤初始pH为6.40，经过施肥处理后土壤pH有整体下降的趋势，推测长期使用化肥可能造成土壤酸化。
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(图柱上方小写字母不同表示处理间差异达P < 0.05显著水平，下表同) 图 1 不同施肥处理对土壤pH的影响 Fig. 1 Effects of different fertilization treatments on soil pH |
图 2显示，处理间土壤NH4+-N含量差异显著(P < 0.05)。其中不施肥处理和4个N单因素变化的处理即N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2处理的土壤NH4+-N含量分别为38.12、39.62、45.16、41.53、48.83 mg/kg。土壤中NH4+-N含量的变化情况为N0 < N2 < N1 < N3，除N1P1K2、N2P2K2处理外，NH4+-N含量随着氮肥施入量的增加总体呈上升趋势，这表明氮肥的施入可提高土壤NH4+-N含量。
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图 2 不同施肥处理对土壤速效养分的影响 Fig. 2 Effects of different fertilization treatments on soil available nutrients |
处理间土壤有效磷含量差异显著(P < 0.05)。其中不施肥处理和4个P单因素变化的处理即N0P0K0、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2处理的土壤有效磷含量分别为35.61、37.92、43.88、45.54、46.82 mg/kg。根据数据发现，随着磷肥施肥量的增加，土壤中有效磷含量表现为P0 < P1 < P2 < P3，可得结论：施入磷肥可提高土壤中有效磷含量。
处理间土壤速效钾含量差异显著(P < 0.05)。其中不施肥处理和4个K单因素变化的处理即N0P0K0、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3处理的土壤速效钾含量分别为311.65、310.89、325.97、328.69、381.68 mg/kg。随着钾肥施入量的增加，土壤速效钾含量整体趋势升高，表现为K0 < K1≈K2 < K3，土壤中速效钾含量与钾肥施入量呈显著正相关关系，说明土壤速效钾含量随钾肥施入量的增加总体呈上升趋势。
2.3 不同施肥处理对植株养分含量的影响 2.3.1 不同施肥处理对植株全氮含量的影响由表 3可知，施入氮肥的处理相比不施入氮肥的处理其植株全氮含量有显著提高(P < 0.05)。其中不施肥处理和4个N单因素变化的处理即N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2处理的植株全氮含量分别为18.28、16.90、23.76、24.96、23.79 g/kg。氮肥施入量不同的处理其植株全氮含量的变化趋势大致为N0 < N1 < N3 < N2，说明氮肥的施入可显著提高植株全氮含量，而氮肥过量施入则导致植株全氮含量的减少。
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表 3 不同施肥处理对切花菊‘南农黄蜂窝’植株全氮、全磷、全钾含量的影响 Table 3 Effects of different fertilization treatments on contents of N, P and K in cut chrysanthemum 'Nannong Huangfengwo' |
由表 3可知，不施肥处理和4个P单因素变化的处理N0P0K0、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2处理的植株全磷含量分别为4.03、4.19、4.51、4.49、4.64 g/kg。磷肥施入量不同的处理其植株全磷含量的变化趋势大致为P0 < P2 < P1 < P3，植株全磷含量随磷肥施入量的增加总体呈上升趋势，磷肥的施入可显著促进植株全磷含量的升高。
2.3.3 不同施肥处理对植株全钾含量的影响由表 3可知，不施肥处理和4个K单因素变化的处理即N0P0K0、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3处理的植株全钾含量分别为43.95、53.24、55.54、51.40、50.25 g/kg。钾肥施入量不同的处理其植株全钾含量的变化趋势为K3 < K2 < K0 < K1。从植株全钾含量的总体变化趋势来看，施入钾肥可显著提高植株全钾含量。在钾肥施入量K0 ~ K1范围时，植株全钾含量有显著的提升；而超过了此范围，随着钾肥施入量的增加，植株全钾含量呈下降趋势。
3 讨论氮、磷、钾肥的适宜用量及合理的配比，对作物的生长发育起重要作用[18]。张利霞等[19]关于牡丹的平衡施肥研究中发现，氮、磷、钾3种肥料配施能够有效促进牡丹植株新生枝条生长、叶片增大，并促进株高、新梢条数、花直径、花高度与单株花数增加，有效增强植株的生长势。袁晓倩等[20]关于旋覆花配方施肥的研究表明，不同的氮磷钾配方施肥对旋覆花植株形态、生理生化指标、干物质积累量及化学成分含量均有显著性影响，随施肥量的增加，旋覆花的各项生长指标及化学成分含量均呈上升趋势。本试验中，各施肥处理切花菊的株高、茎粗、地下部鲜干重、茎鲜干重、叶鲜干重等形态指标均高于对照处理，符合前人研究结果。
土壤中的养分元素可被植株吸收利用，因此，土壤中氮磷钾元素可为植株的生长发育提供必要的养分基础，已有研究表明，氮磷钾的施入对土壤速效养分的提高具有积极作用。方畅宇等[7]发现，不施肥会降低土壤肥力，而施肥具有明显培肥地力的效果。闫童等[21]的研宄发现，氮磷钾肥的合理施用可改善土壤养分状况，显著增加土壤中的速效养分含量，不同施肥处理下土壤中速效养分的含量均大于对照处理。涂佳[22]有关配方施肥对泡桐林生长及土壤质量的影响试验，利用配方施肥方案能有效提高土壤有机质含量，土壤速效氮、速效钾、有效磷的含量均高于不施肥处理。华青措[23]在研究中发现，施肥对高寒草甸土壤速效养分的功效高于土壤全量养分，氮肥、磷肥、钾肥对土壤有效磷、速效钾含量都有显著或极显著影响。本试验中，不同施肥处理对土壤速效养分含量影响显著(P < 0.05)，各施肥处理土壤的NH4+-N、有效磷、速效钾含量均高于对照处理，且土壤NH4+-N、速效钾含量分别与氮肥施入量、钾肥施入量呈显著正相关关系，这与前人的研究结果一致。
氮、磷、钾是植株需求最多的三大营养元素[24]，也是植株体内多种物质的重要组成成分。大量研究表明，配方施肥可提高植物中的氮、磷、钾含量。王飞等[25]关于单季稻氮肥施肥研究中发现，增施氮肥有提高籽粒氮的趋势。周灿[26]的研究表明，施肥处理可使何首乌植株中的总氮含量有一定程度的提高，中、高氮和中钾的施肥处理最有利于何首乌对氮素的吸收利用，并且氮和钾具有相互促进作用。李松竹[27]在水稻测土配方施肥研究中表明，百千克吸钾量随施氮量的增加，施用钾肥后的吸钾量显著高于未施用钾肥的处理。本试验发现，未施肥处理即N0P0K0处理，植株氮磷钾含量均低于其他施肥处理，其中氮肥对植株氮含量影响显著，而磷肥、钾肥的施入对植株全磷、全钾含量影响不显著，此结论与王飞等[25]、李松竹[27]的相关研究结论一致。
测土配方施肥技术已在多种经济作物上有深入的研究及广泛的应用，并切实带来良好的增产效果，但该技术在花卉领域尤其是菊花上还未有系统的研究。研究施入不同的氮磷钾肥组合对切花菊‘南农黄蜂窝’苗期生长指标、土壤理化性质及植株养分含量的影响，可了解切花菊‘南农黄蜂窝’苗期的需肥规律，为该品种的实际生产提供苗期的最佳施肥方案，也为该品种营养生长期和花期施肥方案的制定提供依据。有关菊花全生育期测土配方条件下的生长指标、土壤养分、养分分配规律还有待深入研究和进一步探讨。
4 结论本试验中，氮磷钾肥的施入对切花菊‘南农黄蜂窝’的长势具有显著的促进作用，施肥处理的切花菊株高、茎粗、地下部鲜干重、茎鲜干重、叶鲜干重等生长指标都显著优于对照；其中N2P2K1处理长势最佳，在45 d时，其株高、茎粗、地下部鲜重、茎鲜重、叶鲜重、地下部干重、茎干重、叶干重分别为对照的1.30倍、1.09倍、2.20倍、1.90倍、1.88倍、1.87倍、1.47倍、1.80倍。不同施肥处理对土壤的理化性质影响显著，其中施肥处理的土壤pH表现为整体下降趋势；土壤中的速效成分包括NH4+-N、有效磷、速效钾含量分别与氮、磷、钾肥施入量呈显著正相关关系。氮磷钾肥的施入促进植株养分含量的增加，本试验中，施肥处理比对照处理的植株全氮、全磷、全钾含量均显著增加，N2P2K1处理植株全氮、全磷、全钾含量分别是对照的1.37倍、1.12倍、1.26倍。综合考虑测土情况和切花菊长势，推荐切花菊‘南农黄蜂窝’苗期的施肥方案为氮(N)60 kg/hm2、(P2O5)48 kg/hm2，钾(K0O)36 kg/hm2。
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