施肥对盆栽木芙蓉生长及养分利用特性的影响

周子军 李方文 刘晓莉 秦鱼生 石小庆 杨苑钊

摘要：通过盆栽试验研究不同品种木芙蓉生长及养分利用特性对施肥措施的响应，为盆栽木芙蓉科学施肥提供技术支撑。以早花品种百日华彩和晚花品种醉芙蓉为盆栽材料，设置施肥和不施肥处理，分3次采集木芙蓉植株，测定叶、茎、根生物量及氮、磷、钾养分含量。结果表明，在生物量方面，相对于不施肥处理，施肥在第1次采样时对2个品种各器官生物量均没有显著影响;第2次和第3次采样时，施肥增加了百日华彩叶和茎的生物量，增加了醉芙蓉叶和整株生物量。在养分含量方面，施肥提高了百日华彩叶和茎中氮的含量，但不同采样时间对磷和钾的影响略有差异;对于醉芙蓉，施肥在第1次采样时对氮磷钾三元素含量没有影响，在第2次和第3次时提高了叶和茎中氮的含量，但对磷的含量没有影响。综合生物量和养分含量，氮肥对木芙蓉生物体构建的作用大于钾肥和磷肥;施肥可以显著提高早花品种的氮和钾吸收量，可以显著提高晚花品种的氮、磷和钾吸收量;晚花品种的氮、磷、钾吸收量高于早花品种。因此，不同品种木芙蓉对养分需求存在一定差异，需要根据土壤及品种特性制定合理的施肥方案。

关键词：施肥;木芙蓉;盆栽;矿质元素;利用

中图分类号： S685.990.6  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2021）14-0137-06

随着我国物质文明水平的大幅提升，人们对精神文明和生态文明的要求也日益提高，盆栽花卉的种植和设计在其中扮演着重要功能[1-2]。盆栽花卉不仅可以美化室内外环境，还能净化空气、渲染烘托气氛。受限于花盆容积，盆栽花卉，尤其是生长迅速且生物量较大的花卉，生长过程易受外部温湿度和盆内养分供应的影响。木芙蓉（Hibiscus mutabilis L.）是一種属于锦葵科木槿属兼具有观赏价值和药用价值的木本花卉[3-4]。木芙蓉原产于我国，目前在澳大利亚、马来西亚、韩国、印度半岛等地均有种植，尤以我国四川栽培为胜[5-6]。成都市植物园等单位在木芙蓉的引种、繁殖和推广上开展了较多的工作[7]，但关于木芙蓉对矿质养分吸收利用特征和科学施肥方面的研究较少。矿质元素是植物维持正常生理活动的必需物质，在植物体构建、生理生化调控等方面起着极其重要的作用，尤其氮、磷和钾元素被称为植物三大营养元素[8]。已有研究表明，施肥可以调控花卉体内矿质养分的含量和比例，进而影响花卉的营养生长和生殖生长[9-10]。以往关于植物养分吸收规律的相关报道多见于粮食作物、蔬菜以及部分草本花卉，且不同植物对养分的吸收规律差异较大[11-13]。目前盆栽木芙蓉栽培管理较为粗放，其施肥方法及养分吸收规律尚未见报道。定量评价施肥条件下盆栽木芙蓉的生物量和养分吸收特征有助于建立盆栽木芙蓉的科学施肥方法，利于其大规模生产。本研究拟在盆栽条件下种植2个木芙蓉品种，设置施肥与不施肥处理，于不同生育时期分别测定不同器官生物量和氮、磷、钾元素的含量，初步明确不同生育期木芙蓉的养分需求特性，为其科学施肥提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 盆栽试验

木芙蓉盆栽试验于四川省农业科学院土壤肥料研究所温室进行。盆栽花盆规格为30 cm×25 cm（直径×高）。盆栽土壤为黄棕壤，采自成都市植物园，其性质如下：pH值为6.76，有机质含量为76.61 g/kg，全氮含量为3.42 g/kg，全磷含量为1.40 g/kg，全钾含量为19.59 g/kg，碱解氮含量为221 g/kg，有效磷含量为73.6 g/kg，速效钾含量为225 g/kg，交换性钙含量为3.88 g/kg，交换性镁含量为0.47 g/kg，有效锌含量为6.68 g/kg，有效锰含量为49.7 g/kg，有效铁含量为48.7 g/kg。土壤经风干后过2 mm筛后备用，每盆装入9 kg土壤。

盆栽木芙蓉品种为花期不同的百日华彩和醉芙蓉，前者属于早花品种，后者是晚花品种，扦插苗龄均为3年。根据前期大田种植木芙蓉的调研结果，该盆栽内土壤中微量元素含量较丰富，本研究施肥以施用氮、磷、钾肥为主，因此共设4个处理：百日华彩施肥处理和不施肥处理、醉芙蓉施肥处理和不施肥处理。初步设定肥料施用量为N 1.00 g/kg、P2O5 0.45 g/kg、K2O 1.00 g/kg，其中氮肥和钾肥分别在装盆时、苗期和现蕾期施用（施用比例为 3 ∶ 4 ∶ 3），磷肥在装盆时一次性施用。

1.2 研究方法

各木芙蓉处理于2019年2月底装盆，每个处理9盆，分别在4月、6月和9月破坏性取样。采样时，每株按根、茎和叶3个部分放入105 ℃烘箱内杀青10 min，再于80 ℃下烘至恒质量。将烘干后样品粉碎过0.15 mm尼龙网筛备用。参考鲁如坤的方法[14]，称取适量粉碎后样品，用H2SO4-H2O2法消煮，分别利用全自动凯氏定氮仪、流动分析仪和火焰光度计测定植株全氮、全磷和全钾含量。由于木芙蓉装盆时带根，所以计算木芙蓉当季整株养分累积吸收量时扣去装盆前根带入的养分。

1.3 数据分析

用SPSS 19.0进行统计分析，采用t检验比较施肥与不施肥处理的差异，采用Duncans新复极差法检验不同器官的差异（P<0.05）。用Excel 2016绘制图形。

2 结果与分析

2.1 盆栽木芙蓉不同生长期各器官生物量的分布

图1结果表明，不同品种的木芙蓉各器官生物量对施肥的响应略有差异。在移栽后第1次采样（4月）时，施肥与不施肥处理在各个器官与整株生物量上差异不显著（P>0.05），并且2个品种均表现如此;第2次采样（6月）时，百日华彩施肥处理的叶和茎生物量显著高于不施肥处理（P<0.05），醉芙蓉施肥处理的叶和整株生物量显著高于不施肥处理（P<0.05）;第3次采样（9月）时，百日华彩施肥处理叶和茎的生物量高于不施肥处理，醉芙蓉施肥处理的叶、根和整株生物量高于不施肥处理（P<0.05）。在第3次采样时，百日华彩不施肥和施肥处理的整株生物量分别为127.17、154.30 g，醉芙蓉不施肥和施肥处理分别为174.33、224.90 g，晚花品种醉芙蓉的生物量高于早花品种百日华彩。

2.2 盆栽木芙蓉不同生长期各器官养分含量及分配规律

氮、磷、钾3种元素在2种木芙蓉体内的含量见表1。百日华彩和醉芙蓉在第1次采样（4月）时，氮元素均是在叶中含量最高，钾元素均是在茎中含量最高，磷在百日华彩的叶中含量最高，但在醉芙蓉3个器官中差异不显著;在第2次采样（6月）时，氮和钾元素均是在2个品种叶中含量最高，磷在百日华彩的叶中含量最高，但在醉芙蓉的根中含量最高;在第3次采样（9月）时，氮和钾元素均是在2个品种叶中含量最高，磷在百日华彩的叶中含量最高，但在醉芙蓉3個器官中差异不显著。

对比施肥和不施肥处理，在第1次采样时，施肥处理的百日华彩叶、茎、根3个器官的氮含量均高于不施肥处理，磷和钾在根中的含量高于不施肥处理（P<0.05）;施肥处理的醉芙蓉各器官氮磷钾三元素含量与不施肥处理差异不显著（P>0.05）。在第2次采样时，施肥处理的百日华彩叶、茎、根3个器官的氮含量均高于不施肥处理（P<0.05），磷和钾在3个器官中与不施肥处理差异不显著（P>0.05）;施肥处理的醉芙蓉叶和茎中氮含量高于不施肥处理（P<0.05），磷在3个 器官含量与不施肥处理差异不显著（P>0.05），钾在茎中含量高于不施肥处理（P<0.05）。在第3次采样时，施肥处理的百日华彩叶和茎中氮含量高于不施肥处理，叶和茎中磷含量显著低于不施肥处理，叶中钾含量显著高于不施肥处理（P<0.05）;醉芙蓉叶、茎和根中氮含量高于不施肥处理（P<0.05），磷和钾在3个器官中与不施肥处理差异不显著（P>0.05）。

2.3 盆栽木芙蓉不同生长期各器官养分累积吸收量

根据木芙蓉各器官生物量（图1）及其中氮、磷、钾含量（表1），可以计算出各器官养分累积吸收量（表2）。在第1次采样时，2个品种的施肥与不施肥处理分别在叶、茎、根3个器官的养分累积吸收量无显著差异，其中百日华彩整株生物量氮、磷和钾的吸收量分别为0.75～0.79、0.07～0.09、 0.32～0.44 g/株;醉芙蓉分别为0.85～1.03、0.14～0.18、1.15～1.19 g/株。在第2次采样时，2个品种不同器官的氮磷钾三元素养分累积量略有差异，其中百日华彩施肥处理叶和茎中氮、磷、钾吸收量均显著高于不施肥处理，整株氮含量显著高于不施肥处理;醉芙蓉施肥处理的叶、茎和整株的氮、磷、钾吸收量均显著高于不施肥处理。在第3次采样时，百日华彩施肥处理叶、茎和整株的氮吸收量显著高于不施肥处理，施肥对3个器官的磷吸收量影响不显著，但施肥处理叶和整株的钾吸收量高于不施肥处理;施肥提高了醉芙蓉各器官及整株的氮累积吸收量、根和整株的磷累积吸收量、叶和整株的钾累积吸收量。

3 讨论

木本植物春季施肥可以为树体生长提供矿质养分，促进其生长发育[15]。有学者指出，春季新生器官建成所需的氮素主要来源于贮藏氮，与当年从土壤和肥料中吸收的氮无关;随着生育期的推进，通过根系吸收的土壤及肥料养分对满足树体养分需求越来越重要[16-17]。本研究得到了类似结果，即木芙蓉在第1次采样时，相较于不施肥处理，施肥对2个木芙蓉品种各器官生物量的影响均不显著;在第2次、第3次采样时施肥提高了某一部位或者整体生物量。同时，第1次采样时施肥增加了百日华彩3个器官中氮、磷、钾元素的含量，但施肥与不施肥处理下百日华彩各器官的生物量没有显著差异，进一步证实了来源于土壤和肥料的养分主要用于木本植物中后期植物体构建。

在氮、磷和钾3大营养元素中，2种木芙蓉吸收积累的元素均表现出氮素和钾素显著高于磷素，这与前人关于果树矿质元素累积特性[18-19]相类似。同时，不同木芙蓉品种对养分需求仍存在一定差异。首先，两者在养分吸收时间上有所差异：早花品种百日华彩进入生长发育的时间早于晚花品种醉芙蓉，导致在第1次采样时施肥显著提高了百日华彩各器官氮含量以及根中磷和钾含量，而施肥对醉芙蓉各器官的氮、磷、钾含量影响不显著。其次，两者在养分需要量方面也略有差异：晚花品种对氮、磷、钾养分需求量高于早花品种。植物不同品种对养分需求差异的结论在桉树[20]和水稻[21]也有报道。另外，在氮磷钾三元素中，氮对草本及木本植物体构建的作用大于磷和钾[22-23]，本研究对木芙蓉各器官生物量和养分含量做相关性分析（表3），发现大多数情况氮含量与叶和茎等生物量呈显著正相关，而磷含量与生物量多呈负相关，钾只在特定时期与醉芙蓉整株生物显著正相关，与前人结论类似。

需要注意的是，前人研究发现，氮肥和磷肥施用量比较适宜时会提高肥料利用效率，促进植物生物量的积累;当用量过高时，肥料利用率和生物量均有降低趋势[24-26]。根据肥料当季利用率的计算公式，其数值与施肥处理养分吸收量、不施肥处理养分吸收量及肥料用量有关。由于本研究没有设计氮、磷、钾单元素施用试验，不能准确给出其当季利用效率，但可以根据三元素肥料施用和不施用处理进行粗略估算，考虑到氮、磷、钾元素间的协同作用，根据本研究估算的利用率可能高于当季利用率真实数值（表4）。其中百日华彩3个元素的利用率均低于醉芙蓉，结合两者的生物量差异，说明对于相同苗龄但花期不同的木芙蓉品种来说，早花品种的肥料用量应低于晚花品种。醉芙蓉的氮肥利用率为24.71%，生长过程有部分叶片凋落，没有将其氮含量和生物量计算在内，如果将其计入后，与一些学者得到的果树氮肥利用率（25%～35%）[27-28]基本相符。对于磷肥，不同国家和地区将果园土壤有效磷含量的适宜范围确定为10～90 mg/kg[29-30]，樊卫国等研究表明，磷肥施用过多使脐橙生长受到抑制，叶片扭曲、黄化、变小[29]。由于本研究所采用的盆栽土壤有效磷含量为73.6 mg/kg，可能由于施入磷肥量过高，导致磷肥利用率偏低，尤其是百日华彩（磷肥利用率为零），并且在百日华彩第3次取样时施肥处理叶和茎的磷含量反而显著低于不施肥处理（表1），也佐证了本研究磷肥施用量对于早花品种过高，不利于芙蓉的生长发育。对于钾肥，受植物种类和品种、土壤类型等因素影响，不同植物的钾肥利用率差异很大，比如九种桉树幼林为0.61%～10.38%[20]、水稻为-35.44%～52.13%[21]、萝卜为11.5%[31]，红小豆为0～4.5%[32]。本研究估算的早花和晚花品种木芙蓉的钾素利用率分别为8.61%和13.37%，但施钾和不施钾处理不同器官在后期采样时间钾素含量差异不大，可能是由于盆栽土壤钾素含量丰富，进一步施用钾肥对生物量的贡献不大。因此，未来盆栽木芙蓉需要根据品种特性及土壤养分含量适当调整肥料用量，避免过量施肥对植物体生长和环境的不利影响[33]。

4 结论

施肥能够快速提高2种木芙蓉氮、磷、钾元素含量，进而提高木芙蓉生物量，其中氮肥对生物量构建的作用最大。2个木芙蓉品种对氮素和钾素的吸收量均高于磷素，但不同品种木芙蓉对养分需求存在一定差异，晚花品种对氮、磷、钾养分的需求量明显高于早花品种。未来盆栽木芙蓉应根据品种特性和土壤肥力水平科学施肥，提高肥料利用效率，利于木芙蓉健康生长。

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