施肥对番红花生长、品质和产量影响效应的研究

韦庆翠，余梁伟，黄心成，张衡锋，张焕朝

（1.江苏农牧科技职业学院园林园艺学院，江苏 泰州 225300；2.南京林业大学林学院，江苏 南京 210037）

番红花（Crocus sativusL.）系鸢尾科（Iridaceae）番红花属多年生三倍体球根花卉，原产欧洲南部，我国各地常见栽培［1］。以花柱入药，具有活血、化瘀、生新、镇痛、健胃、通经之效，在我国属珍稀名贵药材［2］。番红花因其特殊的生境条件、纯手工采收方式、极低的产量（约8 kg·hm-2），价格始终居高不下（约10 $·g-1），素有“植物黄金”之称［3］。目前，国内外关于番红花的研究主要集中在有效成分药理作用、繁育技术等方面［4-5］。番红花喜肥，生产中种植户多凭借经验施肥，易造成浪费和环境污染，缺乏科学技术指导。张衡锋等［6-7］研究了氮磷钾配施及微肥对番红花仔球品质和产量的影响，基本掌握了番红花的总体营养需求，但有关番红花不同生长期的营养需求变化及有机肥、无机肥肥效分析的报道较少。因此，本文在大田条件下，设置不同施肥处理，研究施肥对番红花鳞茎生长动态、仔球品质和仔球产量的影响效应，旨在为番红花科学、规范生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在泰州市海陵区大泗镇大马村农田中，地处江苏中部，年均气温14.4～15.1℃，年均降水量1037.7 mm。土壤属潮土，0～30 cm耕层土壤含有机质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 钾12.84 g·kg-1，速效钾90.02 mg·kg-1，pH 7.58。

1.2 试验材料

试验种球由江苏中药科技园提供，种球平均质量（20±1.5）g，每种球留2个顶芽，不留侧芽，2018年12月种植于试验地内，定植密度80球·m-2。供试肥料中，羊粪（腐熟，有机质24.73%，N 0.43%，P2O50.62%，K2O 0.55%）和猪粪（腐熟，有机质17.2%，N 0.64%，P2O50.47%，K2O 0.39%）由江苏现代畜牧科技示范园提供，氮肥（尿素，N 46%）、磷肥（过磷酸钙，P2O514%）、钾肥（硫酸钾，K2O 54%）、微肥（施必增，Cu+Fe+Mn+Zn+B+Mo≥20 g·kg-1）均从市场购买。

1.3 试验设计

采用单因素完全随机区组试验设计，试验小区面积40 m2（20 m×2 m），3个重复。共设置7个处理：羊粪500 kg·hm-2，猪粪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 钾），N 180 kg·hm-2+P2O580 kg·hm-2+K2O 200 kg·hm-2+微 肥40 kg·hm-2（加微），不施肥为CK。所有肥料均作为基肥一次性施入土壤，田间管理参照当地番红花正常养护措施。根据番红花生长节律：番红花2月开始展叶，叶片基部逐渐膨大形成仔球（子代），母球逐渐萎缩，至5月收获时，仔球成熟，母球完全干瘪并宿存于仔球基部。分别于3月8日、4月8日、5月8日随机挖取种球（包括母球和仔球），带回实验室待测。3月10日选取代表性种球第4片功能叶测定光合参数和荧光参数。5月8日收获仔球，统计产量。

1.4 测定指标与方法

球茎采样后在85℃下烘干至恒重，称量测定母球和仔球的干重（DW）；光合参数测定采用CIRAS-3便携式光合作用测定系统，在光强800μmol·m-2·s-1、大气温度（25±1）℃、大气CO2浓度（400±10）μmol·mol-1条件下，测定完全展开功能叶的净光合速率；采用FMS-2荧光仪，在暗适应20 min条件下，测定完全展开功能叶的初始荧光、最大荧光值；蛋白质含量（鲜样）采用考马斯亮蓝比色法测定［8］；可溶性糖和淀粉含量（干样）采用蒽酮比色法测定［9］；以试验小区为单位，统计仔球产量（FW）、数量和各级仔球比例（Ⅰ级仔球＞20 g，Ⅱ级仔球10～20 g，Ⅲ级仔球＜10 g）。采用Excel 2016进行数据处理，DPS 9.50进行方差分析，并用LSD进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 施肥对番红花生长的影响

从施肥对番红花生长参数的影响（表1）可知，经不同施肥处理后，各处理对番红花母球和仔球生长产生了不同程度的影响，且各处理对母球和仔球干重（DW）的影响均达到极显著水平（P＜0.01），母球干重与仔球干重之间也具有极显著负相关性（R干重=-0.941**）。番红花仔球在整个生长期表现出慢-快-慢的生长节律：3月为返青期，生长缓慢，4月为快速生长期，5月进入成熟期，生长再次趋缓。相比CK，各处理在不同生长期对番红花仔球干物质积累的促进作用存在差异，说明番红花仔球生长在不同生长期对营养种类的需求是不同的。另外，不同处理对番红花叶片的净光合速率、初始荧光、最大荧光均产生不同程度的促进作用，各处理差异达到极显著水平（P＜0.01），其中均以高氮处理的促进作用最为明显；相比CK，羊粪处理的净光合速率增加了167.83%，初始荧光增加了76.09%、最大荧光增加了109.96%。说明施肥处理有效增强了番红花叶片内电子传递活性和PSⅡ潜在活性，提高了光合效率。

表1 不同施肥处理对番红花相关生长参数的影响

2.2 施肥对番红花仔球蛋白质、可溶性糖和淀粉含量的影响

施肥对番红花仔球蛋白质、可溶性糖和淀粉含量均产生了不同程度的影响，且均达到显著差异（P＜0.05）或极显著差异（P＜0.01）水平（表2）。在番红花不同的生长期，各处理对番红花仔球内碳水化物积累的促进作用也不尽相同。与CK相比，3月高氮处理最利于蛋白质含量的增加，高磷和加微处理有利于可溶性糖和淀粉含量的积累，4月快速生长期和5月成熟期羊粪处理促进效果最为突出，猪粪处理效果较好，5月蛋白质、可溶性糖和淀粉含量羊粪处理分别增加了45.67%、53.06%和62.68%，猪粪处理分别增加了31.33%、45.30%和32.83%。说明番红花在不同生长期对营养有不同需求，3月返青期对氮、磷和微量元素需求量较大，4和5月羊粪和猪粪肥效更为突出，磷和钾需求量也较大。

表2 不同施肥处理对仔球蛋白质、可溶性糖和淀粉含量的影响

2.3 施肥对番红花产量的影响

从施肥处理对番红花仔球产量的影响可知，各处理对番红花仔球产量和仔球总数的影响均达到极显著水平（P＜0.01）。与CK相比，羊粪处理和猪粪处理对番红花仔球增产效果最佳，仔球产量分别增加了73.30%和57.03%，仔球总数分别增加了20.99%和24.43%。另外，在仔球等级方面，高钾和加微处理的Ⅰ和Ⅱ级仔球比例较高，而羊粪和猪粪处理的Ⅰ和Ⅱ级仔球比例最低，说明羊粪和猪粪等有机肥处理虽然能有效提高产量和仔球总数，但也产生大量低等级仔球。

表3 不同施肥处理对仔球产量的影响

3 讨论与结论

番红花生产主要采用“室内-大田”二步法栽培技术［10］：室内母球开花，花后大田栽培繁育仔球。在母球根系生成之前，母球作为“营养源”提供开花和返青初期的营养，根系生成后母球和根系共同为仔球输送营养，但母球的“营养源”功能逐渐被根系取代。仔球中不断积累蛋白质、糖类和淀粉等营养物质，逐渐完成“营养库”的积累，为下一次开花储备充足的能量。母球干重与仔球干重呈极显著负相关也充分证实了这一点，这与郭友红等［11］研究百合施肥效应的结果相似。

无机肥易定量、见效快、好操作，有机肥供肥持久、肥效容量大。所以，在番红花返青期，高氮、高磷、加微处理表现出优良的供肥效果，高氮处理有效提高番红花的光合能力，进而促进蛋白质等物质的合成。磷和铁、锌等微量元素参与植物多种代谢，尤其是糖类代谢，能改善光合性能，增强光合产物的积累，提高作物品质［12-13］。在番红花快速生长期和成熟期，营养需求量大，羊粪和猪粪等有机肥的持续供肥能力开始展现出优势，其中羊粪的供肥效果优于猪粪，这可能与羊粪磷、钾元素含量较高，而猪粪氮元素含量较高有关，也从侧面说明了番红花在返青期氮元素需求量较大，快速生长期和成熟期对磷、钾元素需求量较大。羊粪和猪粪处理产生Ⅰ和Ⅱ级仔球的比例最低，这可能是因为羊粪和猪粪持续的供肥能力，促进了番红花母球上侧芽的萌发，进而产生大量Ⅲ级仔球。

综上所述，在番红花生产过程中，建议以羊粪作为基肥，并在番红花生长过程中，根据番红花的营养需求规律，在不同生长期追施相应营养元素：返青期追施氮肥，快速生长期和成熟期追施磷肥、钾肥和微量元素。同时，为确保番红花种球开花质量（10 g以下种球不开花）［14］，尽可能生产Ⅰ级和Ⅱ级种球，在栽培养护中定期清除侧芽，以保证营养集中供应预留顶芽的生长。有关有机肥和无机肥最佳配施方案及对番红花的生长、品质和产量的影响还需要进一步研究。