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百合小鳞茎膨大发育过程中氮磷钾的吸收与分配规律



全 文 :ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.24 No.11 2008 November
http://www.casb.org.cn
园艺园林科学
园艺园林科学
基金项目:教育部留学回国人员科研启动项目;哈尔滨市留学回国人员基金项目“ 百合远缘杂交及抗寒新品种选育”( 2003AFLXJ003) 。
第一作者简介:景艳莉,女,1974年出生,吉林九台县人,讲师,硕士,主要从事园林植物栽培生理研究。 通信地址:163319黑龙江省大庆市开发区黑龙
江八一农垦大学植物科技学院,Tel:0459-6819184( O) ,6617349( H) ,E-mail:byndjyl@163.com。
通讯作者:周蕴薇,女,1970年出生,吉林九台人,教授,博士,主要从事园林植物栽培生理研究。通信地址:150040哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林
业大学园林学院,Tel:0451-82191367,E-mail:yunwei_zhou@yahoo.com.cn。
收稿日期:2008-04-18,修回日期:2008-07-30。
百合小鳞茎膨大发育过程中氮磷钾的
吸收与分配规律
景艳莉 1,2,周蕴薇 2
( 1黑龙江八一农垦大学,大庆163319;2东北林业大学,哈尔滨150040)
摘 要:以周径为4~6cm的‘耀眼’(EveningStar)百合小鳞茎为试材,研究了常规栽培条件下百合小鳞茎
膨大发育过程中养分的吸收和分配规律, 以期为百合种球生产制定合理的施肥管理制度及探索百合小
鳞茎膨大发育机理提供理论依据。 研究结果表明,百合小鳞茎在苗期以前,主要以消耗鳞茎中的养分为
主;苗期后对营养元素的吸收量逐渐增大。氮和钾的吸收最大高峰期在半枯期后至采收期的37d,磷的吸
收高峰期在现蕾24d后至采收期的58d,此期即为百合种球生产中需肥关键时期。现蕾期以前,营养元素
主要分配于茎叶中,各养分含量水平于苗期达最高;现蕾24d后养分分配以鳞茎中为主;分配于根系和
新鳞茎中营养元素仅为10%左右。
关键词:百合;小鳞茎;营养元素;膨大发育
中图分类号:S682.2+9文献标识码:A
Absorption and Distribution of Nutrient Element in Lily during Bulblet
Swelling Development
Jing Yanli1,2, Zhou Yunwei2
(1Heilongjiang August First Reclamation University, Daqing 163319; 2Northeast Forestry University, Harbin 150040)
Abstract: In order to reveal the characteristic of nutrient absorption and distribution during the swelling de-
velopment of lily bulblet, the cultivation of which is necessary for the production of seeding bulb, a study was
carried out. The experimental materials which were 4-6cm-circumference lily bulblets of Longiflorum and
Asiatic hybrids ‘ Evening Star’ were seeded in a high bed of black soil in spring 2006 under conditions of
full sunlight and received treatment of manual weeding, watering, fertilizing and removing flower bud. Sam-
ples were taken from May to October during different stages. The results indicated that nutrition element
stored in bulblet was consumed for new leaves and stem growing before plantlet stage. From plantlet stage to
harvest stage, the Nitrogen,Phosphorus and Potassium element was continuously being absorbed in by lily.
The period of the most rapid absorption of Nitrogen and Phosphorus was from the half-withering stage to the
harvest stage last about thirty-seven days, and the period of the most rapid absorption of Potassium element
was from the twenty-four days after invisible bud stage to the harvest stage last about fifty-eight days, that
was also the key periods of fertilizer in lily bulblet swelling development. Before the flower bud appearance,
the absorbed nutrient elements mainly allocated to leaves and stem. And the concentration of N. P. and K.
reached their peak in every parts of lily plant at plantlet stage. Twenty-two days later after removing flower
bud at visible bud stage, more and more uptake nutrient elements deposited to the swelling bulblt. The nutri-
ent elements. Only about ten percent of the nutrient elements in lily was allocated to roots and the daughter
bulblets.
Key words: Lily, bulblet, nutrient element, swelling development
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中国农学通报 第24卷 第11期 2008年 11月
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氮、磷、钾三元素被称为大量元素,在植物的生长
发育与形态建成中起着重要的作用。 营养状况的优
与劣影响、甚至决定着植物的生长发育状况及农产品
的产量和品质,因此,大量元素的吸收与分配规律一
直是植物学领域的热门研究之一。 目前,国内外关于
百合的营养学研究报道较少,Michael[1]等研究了东方
百合叶片中的养分含量变化,买自珍[2]等对食用百合
的需肥规律进行了研究,杨利平[3]、孙红梅[4]和郭友
红[5]等分别对细叶百合、兰州百合和东方百合发育过
程中植株及各器官的养分吸收与分配规律进行了研
究。 不难发现,以往的研究多集中于食用百合和东方
百合的开花成品球,对于百合小鳞茎膨大发育过程中
营养吸收与分配规律的研究未见报道。 小鳞茎的栽
培是百合种球生产繁育过程中的必需环节,其生长发
育和栽培方式与开花成品球的切花生产等是有区别
的,因此研究百合小鳞茎膨大发育过程中养分的吸收
与分配规律具有重要的意义。 笔者主要以亚铁百合
杂 交 种 (Longiflorum and Asiatic hybrids)“ 耀 眼 ”
(EveningStar)百合小鳞茎为试材,研究在种球繁育常
规栽培管理过程中百合小鳞茎植株及各部分的氮 、
磷、钾的吸收与分配规律,以期为百合种球生产制定
合理的施肥管理制度和探索百合小鳞茎膨大发育机
理提供理论依据,这对于加速中国百合种球国产化进
程具有重要意义。
1 材料与方法
1.1试验时间和地点
试验于2006年5月—2006年10月于东北林业大
学林场花圃实验田中进行。 其地理坐标是 45°41′N,
126°37′E,海拔高度 171.7m。 年平均气温 3.6℃,平均
相对湿度 67%,平均降水量 462.9mm。 平均日照时数
2745.7h,全年无霜期136d。 供试土壤为黑土,pH6.39,
有机质含量中等。
1.2试验材料
试验材料为从荷兰引进的周径为 4~6cm亚铁百
合杂交种(L/Ahybrids)“ 耀眼”(EveningStar)百合的小
鳞茎,平均单重2.72g。
1.3试验方法
采用床植,床宽1m,高约20cm。 按种球生产常规
管理,即栽植前1d用50%多菌灵可湿性粉剂500倍液
浸泡种球1h, 阴干。 5月7日栽种, 株行距为10cm×
15cm,栽植深度 6~7cm,同时施入菌肥混合物( 45%多
元复合肥+呋喃丹+50%多菌灵粉剂+敌克松, 比例
为5:3:1:1) 。 生长期间于7月和8月叶面追施45%三
元复合肥各1次,7月上旬除蕾,适时除草、灌溉等。 在
种球生长发育过程中,分别于栽种期( 5月7日) 、苗期
( 6月 4日) 、蕾期( 7月 12日,除蕾) 、蕾后 24d( 8月 5
日) 、半枯期( 8月26日)和采收期( 10月2日)取样。每
次取样株 10株,挖土坨带回实验室,水浸洗去根部泥
土,并分成鳞茎、新鳞茎、茎叶和根四部分,混合取样,
于80℃烘至恒重、磨碎、过筛。 采用硫酸-过氧化氢消
煮法制备待测液,取待测液测定氮、磷、钾含量。采用奈
氏比色法测定全氮含量, 钒钼酸铵比色法测定全磷含
量,火焰光度计法测定全钾含量。
2 结果与分析
2.1不同生长发育时期氮磷钾在百合各部分的含量
由表 1、表 2和表 3可见,“ 耀眼”百合全株的氮、
磷、钾的含量于栽植期就达到较高的水平,栽植后三元
素含量水平均有所上升, 苗期达全生育期最高含量水
平。 苗期至半枯期,氮和钾含量始终呈下降趋势;半枯
期后,含量水平均有所提高。百合全株磷素含量水平于
苗期后迅速降低,现蕾期达全生育期最低水平,此后至
半枯期磷素含量水平始终呈上升趋势;半枯期后,磷含
量水平稳中稍降。
栽植期,鳞茎中的氮、磷的含量就保持较高水平,
苗期氮和磷的含量分别较栽植期提高了 13.7%和
4.3%,达全生育期最高。 苗期至8月初,氮和磷的含量
迅速降低,此后至采收期氮和磷的含量又逐渐升高。鳞
茎中钾元素的含量于栽植初期最高,栽植后至半枯期,
鳞茎中钾的含量始终呈下降趋势;半枯期后,钾的含量
有所提高。
     
     
      
     
       
      
      

表 1 不同生育期“耀眼”百合各部分氮素(N)含量变化 (mg/g-1)
注:A-栽植期;B-苗期;C-现蕾期;D-蕾后24d;E-半枯期;F-采收期。 下同。
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表 2 不同生育期“耀眼”百合各部分磷素(P2O5)含量变化 (mg· -1)
百合植株于现蕾期后地下茎生根开始出现新鳞
茎,其氮素含量水平远低于鳞茎、茎叶和根系;此后,随
着新鳞茎的产生与发育,其氮素含量水平不断提高,采
收期其氮素含量水平与鳞茎相近。 新鳞茎中磷素的含
量水平变化与现蕾期后鳞茎中的磷素含量变化规律相
似,采收期新鳞茎中磷素含量水平最高,且高于鳞茎中
磷的含量。新鳞茎中钾的含量水平始终高于鳞茎,从小
鳞茎形成后至半枯期其含量水平始终呈上升趋势,半
枯期后逐渐下降。
茎叶中氮、磷、钾的含量也在苗期最高。 苗期至现
蕾期,茎叶中氮、磷的含量均迅速降低。此后至半枯期,
茎叶中的氮、磷含量又逐渐提高。钾元素含量从苗期至
半枯期始终呈下降趋势。
根系中氮、磷、钾含量也于苗期最高,此后三元素
含量水平均呈下降趋势。氮的含量水平于半枯期最低,
磷和钾的含量于现蕾期最低。 钾的含量水平除苗期低
于茎叶外, 其它各生育时期内根系中钾的含量始终高
于鳞茎等其它部分。
2.2不同生长发育时期百合氮磷钾的吸收累积量与分
配比例
由表4、表5和表6可见,苗期以前,植株体内氮、
磷、钾三元素的累积量变化不大,这说明百合初期的展
叶、生根主要依靠鳞茎内贮藏的养分;苗期以后,植株
体内三元素累积量不断升高,于采收期达最大。
     
     
       
     
      
      
      

表 3 不同生育期“耀眼”百合各部分钾素(K2O)含量变化 (mg/g-1)
表 4 百合不同生长发育期氮素(N)在百合植株体各部分中的分配比例
  
    
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表 5 百合不同生长发育期磷素(P2O5)在百合植株体各部分中的分配比例
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从分配比来看, 营养元素主要分配于鳞茎和茎叶
中;根系和新鳞茎中的分配比率很低,仅为 10%左右。
栽植期后,鳞茎中三元素的含量迅速降低,同时百合开
始生根展叶,茎叶中营养元素含量迅速提高。 苗期,鳞
茎中氮和磷的分配比仍高于茎叶, 钾的分配比低于茎
叶,同时根系中三元素的分配比也迅速提高。 这表明,
此时的生长中心主要为茎叶和根系的扩大, 钾元素在
植物体内流动性强于氮和磷,因此,苗期茎叶中钾的分
配比高于鳞茎。现蕾期,茎叶中三元素的分配比均高于
鳞茎,达全生育期最大。 此后,茎叶中三元素分配比不
断降低,鳞茎中分配比不断提高。 这表明,现蕾期为生
长中心由茎叶向地下贮藏器官鳞茎转移的转折点。
2.3不同生长发育时期百合对氮磷钾的吸收量与吸收
比例
百合不同生长发育时期对氮、 磷、 钾的吸收量不
同,氮和钾的吸收量多,磷的吸收量少( 表7) 。 苗期以
前,三元素吸收量极少,磷甚至出现流失,这可能是由
于栽植后原有老根系的死亡。苗期后,三元素的吸收累
积始终进行。氮和磷的吸收量从现蕾后迅速增大,半枯
期前后至采收期吸收量达最大。 钾的吸收表现出两个
吸收高峰期, 即现蕾后的24d和半枯期后至采收期的
37d,以半枯期后吸收量最大。
表 6 百合不同生长发育期钾素(K2O)在各植株体各部分中的分配比例
  
    
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百合不同生育发育时期对三元素的吸收比例也不
同。 苗期至现蕾期,氮、磷、钾吸收比例为1:0.09:1.06;
现蕾后24d内氮、磷、钾吸收比例为 1:0.18:0.84;半枯
期至采收期,三元素的吸收量均最大,氮、磷、钾的吸收
比例为1:0.14: .09。
3 讨论
3.1百合小鳞茎与开花成品鳞茎的养分变化规律差别
此试验研究结果表明,“ 耀眼” 百合小鳞茎在苗期
以前,主要以消耗鳞茎中的养分为主;苗期后三元素的
吸收量逐渐增大。 现蕾期经除蕾后,百合对氮、磷和钾
的吸收量迅速提高; 氮素的最大吸收高峰在半枯期后
至采收期前的37d, 磷素的吸收高峰于现蕾24d后至
采收期前持续58d;钾的吸收高峰表现为两个时期,第
一个时期为现蕾后的24d, 第二个吸收高峰为半枯期
后至采收前的37d,此时期吸收速率达全生育期最大。
该试验研究表明, 以繁殖种球为目的的百合小鳞茎膨
大发育过程中养分吸收规律与分配特点与以切花和
食用为目的的东方百合和兰州百合的开花球不同。 东
方百合开花球的吸收氮和磷的高峰期在现蕾后,分别
历时30d和45d; 吸收钾的高峰期在展叶期至切花期
历时75d[5]。 兰州百合营养吸收关键时期是苗期至现蕾
期, 现蕾期至开花期是营养的分配中心由生殖器官转
向地下贮藏器官的转折时期[4]。三者出现差别的主要原
因可能是由于小鳞茎与开花鳞茎所处的发育阶段不
同。小鳞茎处于生长发育的初级阶段,其营养累积主要
分配用于地下的贮藏器官的膨大发育; 开花成品球处
于生长发育的后期阶段, 营养的吸收与分配除用于生
殖器官的建成外, 还主要分配于地下新鳞茎的形成与
膨大。
从氮、磷、钾在各器官中的分配来看,以种球生产
为目的的百合小鳞茎与开花球的东方百合和兰州百合
不同。现蕾后经除蕾,“ 耀眼”百合小鳞茎的氮、磷、钾的
表 7 百合不同生育时期氮磷钾的吸收量与吸收比例
  
          
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分配中心迅速转移到地下小鳞茎, 而开花球的东方百
合和兰州百合在开花期后营养分配中心才由地上的生
殖器官转移到地下的鳞茎和新鳞茎中[4,5]。 各生育时期
“ 耀眼”百合小鳞茎中营养元素分配于新鳞茎中的比例
始终低于累积总量的4%,而兰州百合半枯期前后营养
元素分配于茎生小鳞茎中的比例达30%左右, 同时母
鳞茎分生出新鳞茎[4],表明出明显的退化。
3.2百合小鳞茎需肥关键时期和适宜的施肥比例
在生产中, 依据百合的生长发育需肥的关键时期
和特点进行科学、合理施肥是种球生产优质、高产、高
效的重要保证。 试验研究结果表明,苗期以后,“ 耀眼”
百合小鳞茎的养分吸收与分配就持续进行。其中,氮和
钾的吸收量高于对磷的吸收量; 氮和磷的吸收量于现
蕾后迅速增大,钾的吸收于苗期后就快速增大。氮和钾
的吸收最大高峰期在半枯期后至采收期的 37d, 磷的
吸收高峰期在现蕾24d后至采收期的58d。 此营养吸
收高峰期即为需肥的关键时期, 也是在种球生产过程
中施肥的关键时期。
关于百合施肥的适宜比例,报道各有差异。荷兰研
究结果表明百合适宜氮、磷、钾比值为 10:1.7:13.8[6]。
东方百合吸收累积的氮、磷、钾比值,现蕾前为1:0.17:
1.08,现蕾后为1:0.15: .45[5]。该试验研究结果表明,苗
期至现蕾期,“ 耀眼”百合对三元素的吸收量都不大,生
产中于栽种期施用基肥即可满足需要,基肥比例以氮、
磷、钾肥1:0.1: 为宜;现蕾期后对营养的需求迅速提
高, 在生产中可通过适时追肥来满足百合小鳞茎膨大
发育需要。现蕾期可采用叶面追肥,氮、磷、钾的施用比
例为1:0.2:0.9;8月份对钾的吸收量较少,对氮和磷肥
的需求量较多,可采用叶面或土壤追施氮、磷肥,比例
为1:0.24;半枯期后百合小鳞茎迅速膨大增重,此期也
是三元素的吸收高峰期, 但叶面积系数显著降低,因
此, 生产中可采用土壤追肥来满足需要, 追肥比例为
氮、磷、钾1:0.15: .1为宜,或者于8月份土壤追施中、
长效缓释肥来满足后期生长发育需要。 此外, 研究发
现, 常规栽培管理条件下采收的百合鳞茎内的养分含
量水平低于初栽植时的水平,这与兰州百合[4]鳞茎采收
期含量水平高于或近似于栽植期含量水平的特点不
同。 这可能说明当地常规栽培管理条件下土壤供肥水
平偏低,不能充分满足百合小鳞茎膨大发育的需要。
4 结论
4.1由于发育阶段与生产过程不同, 百合小鳞茎膨大
发育过程中养分的吸收与分配规律不完全同于开花成
品球。 主要表现为栽植期至苗期营养元素主要依赖于
小鳞茎自身的供给, 从外界吸收的营养元素极少甚至
无吸收,但根、茎叶和鳞茎各部分中营养元素的浓度却
达全生育期最高水平。现蕾期前后,营养元素分配中心
由地上的茎叶部分转移到地下小鳞茎为主, 吸收量在
增加,但各部分营养元素的浓度却在迅速下降,分配于
新鳞茎中的营养元素含量始终低于4%。小鳞茎膨大发
育过程中, 氮和钾的吸收最大高峰期在半枯期后至采
收期的37d, 磷的吸收高峰期在现蕾24d后至采收期
的58d。 此营养吸收高峰期即为需肥的关键时期。
4.2百合小鳞茎的栽培生产过程中, 施肥时期与比例
依据其生长发育需要而定。现蕾期以前,百合小鳞茎对
三元素的吸收量都不大, 于栽种期施用长效缓释基肥
即可满足需要,基肥比例以氮、磷、钾肥1:0.1: 为宜;
现蕾期后对营养的需求迅速提高, 可采用叶面追肥,
氮、磷、钾的施用比例为 1:0.2:0.9;8月份对钾的吸收
量较少,对氮和磷肥的需求量较多,可采用叶面或土壤
追施氮、磷肥,施用氮磷比为 1:0.24;半枯期后是小鳞
茎发育期中营养元素的吸收高峰期, 小鳞茎迅速膨大
增重,但叶面积系数显著降低,因此,可采用土壤追肥
来满足需要,追肥比例为氮、磷、钾1:0.15: .1为宜,或
者于8月份土壤追施中、 长效缓释肥来满足后期生长
发育需要。
参考文献
[1] Michael H C, Alftrd N R. Seasonal nutrient element distribution in
leaves of‘ Ace’ and‘ Nellie white’ cultivars of the Easter lily, L.
longiflorum. Communications in the soil science and plant-analysis
(USA),1981,12(3):227-237.
[2]买自珍,黄玉库.食用百合需肥规律的研究.宁夏农林科技,1993,(1):
19-22.
[3]杨利平,周晓峰.细叶百合的生物量和营养分配.植物生态学报,
2004,28(1):138-142.
[4]孙红梅,李天来,李云飞.兰州百合发育过程中植株及鳞茎内氮磷钾
的吸收与分配规律.中国农学通报,2004,20(5):206-208,213.
[5]郭友红,马文奇.东方百合养分吸收规律和分配特点研究.土壤通
报,2004,35(6):753-757.
[6]赵祥云,王树东.百合(M).北京:中国农业出版社,2000:1-84.
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