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Effects of Different Fertilization Treatments on Growth and Flowering Quality of 'Zhongtian' Rose

花匠小妙招
2024-12-18 20:24

摘要：【目的】了解‘中天’玫瑰不同生长时期的营养需求特性、开花品质及活性物质含量变化情况，评价不同肥料对其生长和品质的影响。【方法】以1年生‘中天’玫瑰扦插苗为试验材料，测定植株不同发育时期叶片中矿质元素（N、P、K、Ca、Mg）含量，并比较翠筠长效1号缓释肥、康朴缓释肥、两种挪威速效肥、有机肥（花生麸和羊粪）共6种不同肥料处理植株生长特性、花产量和花瓣中活性物质（多糖、总酚和总黄酮）含量变化。【结果】翠筠长效1号缓释肥处理‘中天’玫瑰株高和冠幅增幅最大，而羊粪处理长势最差。叶片中N、P元素含量在5—8月生长期显著下降，Ca和K元素含量在此期间维持高水平，Mg元素含量在整个试验期间无显著变化。翠筠长效1号缓释肥处理‘中天’玫瑰开花时间最早（6月25日），花期最长（98 d），花产量显著高于其他处理，且该处理花瓣中多糖、总酚和总黄酮含量也较高，分别为13.33%、5.79% 和4.25%。【结论】通过对比不同肥料对‘中天’玫瑰的施肥效果，发现翠筠长效1号缓释肥（14 ∶ 14 ∶ 14）在促进植株生长和开花品质方面效果最优，可为‘中天’玫瑰在广东地区的栽培管理提供参考。

Abstract: 【Objective】 In order to understand the characteristics of nutrient requirements, flowering quality and changes in active substance content of 'Zhongtian' rose at different development stages, the effects of different fertilizers on its growth and quality were evaluated. 【Method】 One-year-old 'Zhongtian' roses were used as experimental materials, and the contents of mineral elements (N, P, K, Ca and Mg) in leaves at different growth stages were measured. The plant growth characteristics, flower yield and contents of active substances (polysaccharides, total phenols and total flavonoids) in petals were compared under six fertilizer treatments: Cuiyun long-acting fertilizer No. 1, Compo slow release fertilizer, two Norway quick-acting fertilizers, and organic fertilizer (peanut bran and sheep manure). 【Result】 The increases in plant height and grown width of 'Zhongtian' rose were the largest under Cuiyun long-acting fertilizer No. 1 treatment, while the growth was the worst under sheep manure treatment. The contents of N and P in leaves decreased significantly from May to August, while the contents of Ca and K remained high during this period. Mg content did not change significantly during the whole experiment period. Under Cuiyun long-acting fertilizer No. 1 treatment, 'Zhongtian' rose blossomed the earliest (25 June), the flowering period was the longest (98 d), the flower yield was significantly higher than that of other treatments, and the contents of polysaccharides, total phenols and total flavonoids in the petals under this treatment were also relatively high, reaching 13.33%, 5.79% and 4.25% respectively. 【Conclusion】 After comparing the effects of different fertilizers on 'Zhongtian' rose, it was found that Cuiyun long-acting fertilizer No. 1 (14 ∶ 14 ∶ 14) had the best effect on promoting plant growth and flowering quality, which could provide references for the cultivation and management of 'Zhongtian' rose in Guangdong Province.

Key words: rose mineral element fertilization growth characteristics flowering quality

【研究意义】玫瑰（Rosa rugosa）为蔷薇科蔷薇属落叶灌木，素有“爱情花”之美誉，深受人们喜爱，是我国传统名花之一，在花卉产业中占有重要地位。同时，它又是兼具食药用和化工等多种用途的经济作物，开发利用前景广阔[1-2]。玫瑰在我国自然分布区域为东北、华北、西北地区以及山东、河南、湖北、四川的部分地区[3-4]，云南、福建也有引种‘苦水’玫瑰、‘大马士革’玫瑰、‘丰花’玫瑰的报道[5-6]。广东历史记载种植成功的古老玫瑰品种为荼薇，全年仅开1次花，花期短，产量不高，难以满足广大市场需求[7]。‘中天’玫瑰为野蔷薇与传统玫瑰经二次杂交选育的食药用玫瑰新品种，耐涝、耐高温，1年多次开花且花量大，毕琰玉等研究表明该品种引种后长势良好，适宜在广东及华南地区推广种植[8]。这不仅能为当地增添新的食药用花卉品种资源，也有利于玫瑰产业发展及乡村振兴。【前人研究进展】近年来，不少学者在玫瑰种植和栽培管理方面进行相关研究，据报道，玫瑰多采用露地栽培，种植方式以沟植或穴植为主，并保持适当的种植密度，它属于喜肥植物，一般在早春萌芽期、开花前期、花期、越冬前期要各施一次肥[9-11]，其中栽植初期多以腐熟的农家肥或有机肥做底肥，一般根据种植地的土壤肥力、苗的长势情况追施肥料，在生长期施用氮磷钾复合肥，花期若肥效不足时可追施一次复合肥[10-14]。在施肥方式方面，采用沟施有利于玫瑰对肥料的吸收，但施肥不能距离植株太近，否则影响植株生长。由于施用的肥料类型不同以及同类型肥料中所含N、P、K等元素配比不同，玫瑰的生长和品质都会受到影响[15-16]。此外，杨继刚等报道施用生物有机肥也有利于玫瑰增产[17]。【本研究切入点】目前，有关不同肥料对‘中天’玫瑰生长和开花品质影响的研究还鲜见报道。【拟解决的关键问题】本研究以‘中天’玫瑰为试验对象，通过探究不同配方肥料对其植株生长特性、营养和开花品质的影响，了解其在不同生长时期营养需求特性以及开花品质的变化规律，为广东乃至华南地区玫瑰栽培种植和品质提升提供理论参考。

1　材料与方法 1.1　试验材料

以引自广东华辰玫瑰现代农业科技发展有限公司健康且长势一致的‘中天’玫瑰1年生扦插苗作为供试材料，选用的植株2018年4月栽种于广东省农业科学院环境园艺研究所白云试验基地内，采用露天种植方式，株距0.6 m，行距1.0 m，施行统一田间管理，并于2019年4月开始施肥试验。试验地年平均气温23.6 ℃，年降雨量1 900 mm。

供试肥料：翠筠长效1号（14-14-14），顺德翠筠园艺有限公司产品；康朴缓释肥（14-3-19），康朴新肥科技（深圳）有限公司；挪威速效均衡肥（15-15-15）、挪威速效高钾肥（12-11-18），佛山市顺德区纤脉农资材料有限公司产品；花生麸（13-1-2），广东省农业科学院作物花生综合实验厂提供；羊粪（14-3-14），内蒙古龙和祥有机肥有限公司提供。

1.2　试验方法

根据前期调查，选用生产中常用的复合肥和有机肥：缓释肥（翠筠长效1号和康朴缓释肥）、速效肥（挪威速效均衡肥和挪威速效高钾肥）、有机肥（花生麸和羊粪）各2种进行施肥效果比较。试验设上述6种肥料处理，每个处理3次重复，每个重复10株，每株施肥量30 g。4月6日开始施第1次肥，采用根基部穴施，每隔14 d施肥1次。

1.3　测定项目及方法

1.3.1 形态指标和花期指标测定　营养生长期（4月6日至6月24日），每14 d测定一次株高、冠幅（两个垂直方向的平均值）。自开花期（6月25日至9月22日）始，每7 d统计一次开花株数、花朵数量，记录各个肥料处理玫瑰的花期，计算开花率、单株平均鲜花产量和干花产量。

1.3.2 叶片中矿质元素含量测定　自4月第1次施肥开始，每14 d剪取一次翠筠长效1号处理的叶片（自顶端向下数第3和第4片羽状复叶），每10株叶片混合，3次重复，经杀青、烘干、称重、粉碎过筛后备用。N元素含量参照LY/T 1269-1999法测定，P元素含量参照GB/T 5009.87-2016法测定，K元素含量参照GB/T 5009.91-2017法测定，Ca元素含量参照GB/T 5009.92-2016法测定，Mg元素含量参照GB/T 5009.241-2017法测定。

1.3.3 花朵中活性物质含量测定　盛花期间，分别于8月4日、8月18日、9月1日和9月15日4次采收各处理的花瓣，经60 ℃烘干、称重、粉碎过筛后备用。花瓣多糖提取及含量测定参考《中国药典》2015版中苯酚-硫酸比色法[18]，以相应试剂作空白，使用UV-2550分光光度计在486 nm波长测定样品吸光度。以葡萄糖（分析纯）为标准品，绘制标准曲线：y=8.589x-0.0069，R2=0.998（y表示吸光度；x表示多糖浓度，μg/mL）。总酚提取及含量测定采用Folin-Ciocalteau比色法[19]，标准曲线：y=6.744x-0.368，R2=0.996（y表示吸光度；x表示总酚浓度，μg/mL），总黄酮提取及含量测定采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法[19]，标准曲线：y=76.21x-2.845，R2=0.999（y表示吸光度；x表示黄酮浓度，μg/mL）。

试验数据采用Excel 2010软件进行处理，并使用SPSS 23软件作方差分析。

2　结果与分析 2.1　不同施肥处理‘中天’玫瑰生长指标的变化

从图 1可以看出，不同施肥处理对‘中天’玫瑰生长的促进效果不同。在株高方面，与处理前相比，增幅最大的是翠筠长效1号处理（20.87 cm），其次是挪威速效均衡肥处理，康朴缓释肥与挪威速效高钾肥处理间差别不大（17.7~18.11 cm）。此外，花生麸处理株高增幅为16 cm，羊粪处理株高增幅最小（13.4 cm）。在冠幅方面，相比处理前，翠筠长效1号增幅最大（44.1 cm），康朴缓释肥、挪威速效均衡肥和挪威速效高钾肥处理间差别不大（31.05~31.7 cm），花生麸处理增幅为29.78 cm, 羊粪处理增幅最小（25.28 cm）。综合来看，翠筠长效1号处理植株生长情况最优，植株长势好，叶色浓绿，分枝多，冠幅大；其次是挪威速效均衡肥和康朴缓释肥处理，表明‘中天’玫瑰生长期施用平衡肥效果较好；而羊粪处理效果最差，植株长势弱，分枝少，冠幅小，叶片发黄。

图 1　不同施肥处理‘中天’玫瑰株高（左）和冠幅（右）随时间的变化 Fig. 1　Changes of plant height (left) and crown width (right) of 'Zhongtian' rose with time under different fertilization treatments

2.2　不同发育时期‘中天’玫瑰叶片中矿质元素含量的变化

植物叶片中矿质元素的变化反映出它们在生长发育过程中的营养需求特性和健康状况。为了解‘中天’玫瑰在生长过程中营养元素的变化情况，本研究对其不同时期（4月20日至9月14日）叶片中矿质元素含量变化情况进行跟踪测定，结果见图 2。翠筠长效1号处理叶片N元素含量从5月11日至8月3日显著下降，之后稍有回升；P元素含量从5月11日至9月14日持续显著下降；K元素和Ca元素含量则从5月11日至6月22日明显升高，这可能与‘中天’玫瑰开始花芽分化有关，同时高含量的Ca元素一直持续到8月24日，之后显著下降；Mg元素在整个观测周期内波动不大，差异不显著。总体来看，‘中天’玫瑰叶片中N、P、Ga元素在营养生长期呈现上升趋势，K元素变化趋势相反；而在盛花期内N、P元素含量呈持续下降趋势，Ga、K元素含量先上升后下降；在开花后期Ga元素含量急剧下降，后期N、K元素含量稍有回升。

图 2　不同发育时期‘中天’玫瑰叶片中矿质元素含量的变化 Fig. 2　Changes of mineral element contents in 'Zhongtian' rose leaves in different developmental periods

2.3　不同施肥处理花期、开花率和产量比较

如表 1所示，翠筠长效1号处理花期最早，持续时间最长（约3个月），其次是康朴缓释肥、挪威速效均衡肥处理，而羊粪处理开花最晚，比翠筠长效1号处理晚约40 d。翠筠长效1号处理开花率为100%，平均单株鲜花产量和干花产量显著高于其他处理，康朴缓释肥和挪威速效均衡肥处理次之。羊粪处理开花率、平均单株鲜花产量和干花产量最低，该处理植株长势弱，叶片黄，不仅开花迟、花期短而且花产量最少，表明生产栽培中不适宜单独施用羊粪。

表 1　不同施肥处理对‘中天’玫瑰开花指标的影响 Table 1　Effects of different fertilization treatments on 'Zhongtian' rose flowering indexes

2.4　不同施肥处理‘中天’玫瑰花瓣中多糖、总酚和总黄酮含量比较

盛花期间，比较了4个采收期‘中天’玫瑰花瓣中的活性成分含量变化。从表 2可以看出，不同采收期‘中天’玫瑰花瓣中多糖含量存在显著变化，各施肥处理多糖含量逐渐下降，最高值均出现在8月4日，显著高于其他3个采收期，尤其是翠筠长效1号处理高达13.32 %。不同施肥处理间多糖含量存在差异显著，羊粪处理平均多糖含量最高，而翠筠长效1号、康朴缓释肥、挪威速效均衡肥和花生麸处理次之，但四者间差异不显著。

表 2　不同采收时间‘中天’玫瑰花瓣中多糖含量的变化 Table 2　Changes of polysaccharides contents in petals of 'Zhongtian' roses at different harvest time

从表 3可以看出，8月18日和9月1日两个采收期总酚含量最高，且二者差异不显著。翠筠长效1号处理平均总酚含量最高，为5.71%，但与康朴缓释肥处理差异不显著。挪威速效均衡肥和羊粪处理平均总酚含量显著低于其他处理。

表 3　不同采收时间‘中天’玫瑰花瓣中总酚含量的变化 Table 3　Changes of total phends contents of 'Zhongtian' roses at different harvest time

在4个采收期中，‘中天’玫瑰花瓣中总黄酮含量呈逐渐上升趋势，而在9月15日平均含量最高，显著高于其他3个采收期（表 4）。花生麸与羊粪处理平均总黄酮含量差异不显著，但显著高于其他处理，而翠筠长效1号、康朴缓释肥、挪威速效均衡肥和挪威速效高钾肥四者间平均总黄酮含量差异不显著。

表 4　不同采收时间‘中天’玫瑰花瓣中总黄酮含量的变化 Table 4　Changes of total flavonoids contents in petals of 'Zhongtian' roses at different harvest time

综合来看，翠筠长效1号、康朴缓释肥和羊粪处理的多糖、总酚和总黄酮含量较高，由于羊粪处理开花迟、花产量低，而翠筠长效1号处理开花早、花产量高，所以综合考虑，翠筠长效1号施肥处理较好。

3　讨论 3.1　不同施肥处理对‘中天’玫瑰生长、营养需求特性及开花的影响

‘中天’玫瑰在广东地区1年可以开3~4次花，2—6月为其生长旺盛期，期间经历第1次花期（3月初至4月初），该时期植株对营养元素的需求量较大。本研究重点对第2个开花周期进行不同施肥处理，通过对‘中天’玫瑰生长习性观察可以看出，翠筠长效1号和挪威速效均衡肥施肥处理在促进植株生长方面优于其他处理，二者均为平衡肥，可见平衡肥对‘中天’玫瑰生长的促进效果优于非平衡肥。随后经过短暂生长，迎来第二次花期（7月初至9月底）。羊粪施肥处理效果最差，可能是因为羊粪有机质含量高，难以被植物转化和吸收利用，且N、P、K含量低，易导致植株营养缺乏[21]，但羊粪处理‘中天’玫瑰花瓣中多糖含量和总黄酮含量最高，说明适当施用羊粪可一定程度提高玫瑰的活性物质含量。左维刚等报道株高、冠幅、侧枝数和花朵数等是影响玫瑰花产量的因子[22]，可见植株长势影响花产量。营养生长期N、P含量高于生殖生长期，K、Ca元素含量变化与之相反，Mg元素含量在各时期均较稳定，反映出植株在生长期对N、P需求旺盛，开花期对K、Ca元素需求显著增加，说明K、Ca元素可能与玫瑰开花有关。

3.2　不同施肥处理对‘中天’玫瑰花瓣活性物质含量的影响

玫瑰花瓣中所含物质成分复杂，主要有玫瑰精油、多糖、总酚、黄酮、氨基酸、色素类以及脂类等物质[12, 23]。其中，玫瑰多糖具有抗衰老、提高免疫力等功效；总酚物质具有一定的抗氧化活性、还原性，可以有效地清除自由基及色素沉淀等；黄酮类具有显著的抗氧化和降血糖作用[24]。因此，了解‘中天’玫瑰花瓣中活性成分含量及变化规律，将有利于玫瑰品种资源的利用和产品开发。

由于品种、生长环境、栽培管理水平、产品加工方式等的不同，不同玫瑰品种花瓣中活性物质含量不同[18-19, 25]。‘中天’玫瑰不同施肥处理花瓣中活性物质多糖、总酚、黄酮含量均存在一定差异。在多糖含量方面，苦水玫瑰干花中多糖含量达1.87%，山东平阴玫瑰花蕾中粗多糖含量为1.20%~2.13%[26-27]，而本研究中，‘中天’玫瑰多糖含量虽在不同时期含量存在显著变化，但含量均在5% 以上，高于上述2个玫瑰品种，说明‘中天’玫瑰在多糖方面品质较优。在总酚含量方面，翠筠长效1号和康朴缓释肥处理平均总酚含量较高，分别为5.71% 和5.63%，与王再花等报道‘中天’玫瑰花总酚含量（6.31%）接近，低于苦水玫瑰（8.67%），高于‘丰花’玫瑰（2.46%~3.71%）[28-30]。‘中天’玫瑰不同处理黄酮含量最高值均在4.10% 以上，高于已报道的玫瑰黄酮含量（3.14%~3.68%）[26-28]，说明前者在黄酮含量方面品质较优。此外，上述3种活性物质在不同采收时期的含量也存在显著差异，多糖含量随着采收时间推移，总体呈下降趋势（其中8月初采收的花瓣中多糖含量最高），总酚含量表现为先升后降，而黄酮含量则表现出逐渐上升的变化趋势，这与上官琨瑶等报道的月季花9—10月的黄酮物质含量要高于7—8月的结论类似[31]，研究结果为‘中天’玫瑰不同施肥条件下的采收管理和产品加工提供参考。

4　结论

由于有机肥的转化速率较低，植物在生长期和花期若营养供应不足而影响其生长和品质，因此，从植株长势来看，复合肥的效果优于有机肥，平衡肥优于非平衡肥。速效肥能快速释放养分供应植株生长，但由于广东地区4—9月期间雨水较多，速效肥会有所流失，肥效降低，因此，缓释肥处理（翠筠长效1号）的长势优于速效肥处理（挪威速效均衡肥），且在所有处理中长势最好，康朴缓释肥略优于挪威速效均衡肥，但差异不显著。植株的长势直接影响到开花及开花品质，对比结果，不同处理间以及同一处理的不同时期间玫瑰花瓣中3大类活性物质（多糖、总酚、黄酮）含量都存在一定差异，不同处理的花期、开花率、花产量等指标也不同，但与长势存在对应关系。通过对促进植株生长情况、提高开花品质及花产量进行综合评价，翠筠长效1号缓释肥（14 ∶ 14 ∶ 14）处理效果最优，可在广东地区‘中天’玫瑰种植生产中优先使用。此外，羊粪处理尽管‘中天’玫瑰长势差，花瓣多糖和黄酮含量却最高，可见生产上平衡肥结合增施羊粪将有利于进一步提高开花品质，我们将在后续研究中进一步验证。