施肥對番紅花生長、品質和產量影響效應的研究

韋慶翠，余梁偉，黃心成，張衡鋒，張煥朝

（1.江蘇農牧科技職業學院園林園藝學院，江蘇 泰州 225300；2.南京林業大學林學院，江蘇 南京 210037）

番紅花（Crocus sativusL.）系鳶尾科（Iridaceae）番紅花屬多年生三倍體球根花卉，原產歐洲南部，我國各地常見栽培［1］。以花柱入藥，具有活血、化瘀、生新、鎮痛、健胃、通經之效，在我國屬珍稀名貴藥材［2］。番紅花因其特殊的生境條件、純手工采收方式、極低的產量（約8 kg·hm-2），價格始終居高不下（約10 $·g-1），素有“植物黃金”之稱［3］。目前，國內外關于番紅花的研究主要集中在有效成分藥理作用、繁育技術等方面［4-5］。番紅花喜肥，生產中種植戶多憑借經驗施肥，易造成浪費和環境污染，缺乏科學技術指導。張衡鋒等［6-7］研究了氮磷鉀配施及微肥對番紅花仔球品質和產量的影響，基本掌握了番紅花的總體營養需求，但有關番紅花不同生長期的營養需求變化及有機肥、無機肥肥效分析的報道較少。因此，本文在大田條件下，設置不同施肥處理，研究施肥對番紅花鱗莖生長動態、仔球品質和仔球產量的影響效應，旨在為番紅花科學、規范生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在泰州市海陵區大泗鎮大馬村農田中，地處江蘇中部，年均氣溫14.4～15.1℃，年均降水量1037.7 mm。土壤屬潮土，0～30 cm耕層土壤含有機質11.55 g·kg-1，全氮1.12 g·kg-1，全 磷1.01 g·kg-1，有 效 磷14.98 mg·kg-1，全 鉀12.84 g·kg-1，速效鉀90.02 mg·kg-1，pH 7.58。

1.2 試驗材料

試驗種球由江蘇中藥科技園提供，種球平均質量（20±1.5）g，每種球留2個頂芽，不留側芽，2018年12月種植于試驗地內，定植密度80球·m-2。供試肥料中，羊糞（腐熟，有機質24.73%，N 0.43%，P2O50.62%，K2O 0.55%）和豬糞（腐熟，有機質17.2%，N 0.64%，P2O50.47%，K2O 0.39%）由江蘇現代畜牧科技示范園提供，氮肥（尿素，N 46%）、磷肥（過磷酸鈣，P2O514%）、鉀肥（硫酸鉀，K2O 54%）、微肥（施必增，Cu+Fe+Mn+Zn+B+Mo≥20 g·kg-1）均從市場購買。

1.3 試驗設計

采用單因素完全隨機區組試驗設計，試驗小區面積40 m2（20 m×2 m），3個重復。共設置7個處理：羊糞500 kg·hm-2，豬糞500 kg·hm-2，N 220 kg·hm-2+P2O580 kg·hm-2+K2O 200 kg·hm-2（高 氮），N 180 kg·hm-2+P2O5120 kg·hm-2+K2O 200 kg·hm-2（高磷），N 180 kg·hm-2+P2O580 kg·hm-2+K2O 240 kg·hm-2（高 鉀），N 180 kg·hm-2+P2O580 kg·hm-2+K2O 200 kg·hm-2+微 肥40 kg·hm-2（加微），不施肥為CK。所有肥料均作為基肥一次性施入土壤，田間管理參照當地番紅花正常養護措施。根據番紅花生長節律：番紅花2月開始展葉，葉片基部逐漸膨大形成仔球（子代），母球逐漸萎縮，至5月收獲時，仔球成熟，母球完全干癟并宿存于仔球基部。分別于3月8日、4月8日、5月8日隨機挖取種球（包括母球和仔球），帶回實驗室待測。3月10日選取代表性種球第4片功能葉測定光合參數和熒光參數。5月8日收獲仔球，統計產量。

1.4 測定指標與方法

球莖采樣后在85℃下烘干至恒重，稱量測定母球和仔球的干重（DW）；光合參數測定采用CIRAS-3便攜式光合作用測定系統，在光強800μmol·m-2·s-1、大氣溫度（25±1）℃、大氣CO2濃度（400±10）μmol·mol-1條件下，測定完全展開功能葉的凈光合速率；采用FMS-2熒光儀，在暗適應20 min條件下，測定完全展開功能葉的初始熒光、最大熒光值；蛋白質含量（鮮樣）采用考馬斯亮藍比色法測定［8］；可溶性糖和淀粉含量（干樣）采用蒽酮比色法測定［9］；以試驗小區為單位，統計仔球產量（FW）、數量和各級仔球比例（Ⅰ級仔球＞20 g，Ⅱ級仔球10～20 g，Ⅲ級仔球＜10 g）。采用Excel 2016進行數據處理，DPS 9.50進行方差分析，并用LSD進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 施肥對番紅花生長的影響

從施肥對番紅花生長參數的影響（表1）可知，經不同施肥處理后，各處理對番紅花母球和仔球生長產生了不同程度的影響，且各處理對母球和仔球干重（DW）的影響均達到極顯著水平（P＜0.01），母球干重與仔球干重之間也具有極顯著負相關性（R干重=-0.941**）。番紅花仔球在整個生長期表現出慢-快-慢的生長節律：3月為返青期，生長緩慢，4月為快速生長期，5月進入成熟期，生長再次趨緩。相比CK，各處理在不同生長期對番紅花仔球干物質積累的促進作用存在差異，說明番紅花仔球生長在不同生長期對營養種類的需求是不同的。另外，不同處理對番紅花葉片的凈光合速率、初始熒光、最大熒光均產生不同程度的促進作用，各處理差異達到極顯著水平（P＜0.01），其中均以高氮處理的促進作用最為明顯；相比CK，羊糞處理的凈光合速率增加了167.83%，初始熒光增加了76.09%、最大熒光增加了109.96%。說明施肥處理有效增強了番紅花葉片內電子傳遞活性和PSⅡ潛在活性，提高了光合效率。

表1 不同施肥處理對番紅花相關生長參數的影響

2.2 施肥對番紅花仔球蛋白質、可溶性糖和淀粉含量的影響

施肥對番紅花仔球蛋白質、可溶性糖和淀粉含量均產生了不同程度的影響，且均達到顯著差異（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01）水平（表2）。在番紅花不同的生長期，各處理對番紅花仔球內碳水化物積累的促進作用也不盡相同。與CK相比，3月高氮處理最利于蛋白質含量的增加，高磷和加微處理有利于可溶性糖和淀粉含量的積累，4月快速生長期和5月成熟期羊糞處理促進效果最為突出，豬糞處理效果較好，5月蛋白質、可溶性糖和淀粉含量羊糞處理分別增加了45.67%、53.06%和62.68%，豬糞處理分別增加了31.33%、45.30%和32.83%。說明番紅花在不同生長期對營養有不同需求，3月返青期對氮、磷和微量元素需求量較大，4和5月羊糞和豬糞肥效更為突出，磷和鉀需求量也較大。

表2 不同施肥處理對仔球蛋白質、可溶性糖和淀粉含量的影響

2.3 施肥對番紅花產量的影響

從施肥處理對番紅花仔球產量的影響可知，各處理對番紅花仔球產量和仔球總數的影響均達到極顯著水平（P＜0.01）。與CK相比，羊糞處理和豬糞處理對番紅花仔球增產效果最佳，仔球產量分別增加了73.30%和57.03%，仔球總數分別增加了20.99%和24.43%。另外，在仔球等級方面，高鉀和加微處理的Ⅰ和Ⅱ級仔球比例較高，而羊糞和豬糞處理的Ⅰ和Ⅱ級仔球比例最低，說明羊糞和豬糞等有機肥處理雖然能有效提高產量和仔球總數，但也產生大量低等級仔球。

表3 不同施肥處理對仔球產量的影響

3 討論與結論

番紅花生產主要采用“室內-大田”二步法栽培技術［10］：室內母球開花，花后大田栽培繁育仔球。在母球根系生成之前，母球作為“營養源”提供開花和返青初期的營養，根系生成后母球和根系共同為仔球輸送營養，但母球的“營養源”功能逐漸被根系取代。仔球中不斷積累蛋白質、糖類和淀粉等營養物質，逐漸完成“營養庫”的積累，為下一次開花儲備充足的能量。母球干重與仔球干重呈極顯著負相關也充分證實了這一點，這與郭友紅等［11］研究百合施肥效應的結果相似。

無機肥易定量、見效快、好操作，有機肥供肥持久、肥效容量大。所以，在番紅花返青期，高氮、高磷、加微處理表現出優良的供肥效果，高氮處理有效提高番紅花的光合能力，進而促進蛋白質等物質的合成。磷和鐵、鋅等微量元素參與植物多種代謝，尤其是糖類代謝，能改善光合性能，增強光合產物的積累，提高作物品質［12-13］。在番紅花快速生長期和成熟期，營養需求量大，羊糞和豬糞等有機肥的持續供肥能力開始展現出優勢，其中羊糞的供肥效果優于豬糞，這可能與羊糞磷、鉀元素含量較高，而豬糞氮元素含量較高有關，也從側面說明了番紅花在返青期氮元素需求量較大，快速生長期和成熟期對磷、鉀元素需求量較大。羊糞和豬糞處理產生Ⅰ和Ⅱ級仔球的比例最低，這可能是因為羊糞和豬糞持續的供肥能力，促進了番紅花母球上側芽的萌發，進而產生大量Ⅲ級仔球。

綜上所述，在番紅花生產過程中，建議以羊糞作為基肥，并在番紅花生長過程中，根據番紅花的營養需求規律，在不同生長期追施相應營養元素：返青期追施氮肥，快速生長期和成熟期追施磷肥、鉀肥和微量元素。同時，為確保番紅花種球開花質量（10 g以下種球不開花）［14］，盡可能生產Ⅰ級和Ⅱ級種球，在栽培養護中定期清除側芽，以保證營養集中供應預留頂芽的生長。有關有機肥和無機肥最佳配施方案及對番紅花的生長、品質和產量的影響還需要進一步研究。