全 文 ：控释肥对菊花叶片叶绿素荧光特性及
观赏品质的影响*
宋旭旭摇 郑成淑**摇 孙摇 霞摇 马海燕
(山东农业大学园艺科学与工程学院作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018)
摘摇 要摇 以切花菊品种‘白马爷为材料,采用盆栽试验研究了控释肥对菊花叶片叶绿素荧光参
数、叶绿素和养分含量及观赏品质的影响.结果表明:未施肥处理(对照)的菊花叶片 PS域原
初光化学效率(Fv / Fm)、PS域潜在光化学活性(Fv / Fo)和 PS域量子效率(椎PS域)与施肥处理相
比显著下降;两种普通复合肥 CCFA(N 颐 P 颐 K = 20 颐 8 颐 10)和 CCFB(N 颐 P 颐 K = 14 颐 14 颐
14)处理的 Fv / Fm、Fv / Fo 和 椎PS域在前期(30 ~ 60 d)比两个控释肥 CRFA(N 颐 P 颐 K = 20 颐 8 颐
10)和 CRFB(N 颐 P 颐 K=14 颐 14 颐 14)处理有所增高,但在中后期(75 ~ 120 d)比两个控释肥
处理显著下降. CRFA 处理的 Fv / Fm、椎PS域和光化学猝灭系数(qP)比 CRFB 处理有所增高.两
种控释肥处理的非化学猝灭系数(NPQ)与对照和两种普通复合肥处理相比显著下降.各处理
叶绿素含量变化规律与 Fv / Fm、Fv / Fo 和 椎PS域基本一致.切花采收期 CRFA和 CRFB处理的叶
片 N、P、K含量以及花梗长、花梗粗、花径、花鲜质量和干质量均高于 CCFA、CCFB 和对照,而
且 CRFA处理的花鲜质量和干质量比 CRFB处理显著增高.表明控释肥可以通过提高菊花叶
片叶绿素含量、光能转化效率和养分吸收能力提高菊花观赏品质,其中 CRFA 处理效果好于
CRFB.
关键词摇 菊花摇 控释肥摇 叶绿素荧光摇 养分摇 观赏品质
*“十二五冶国家科技支撑计划项目(2011BAD11B01,2011BAD11B02)资助.
**通讯作者. E鄄mail: zcs@ sdau. edu. cn
2010鄄12鄄10 收稿,2011鄄04鄄05 接受.
文章编号摇 1001-9332(2011)07-1737-06摇 中图分类号摇 S682. 1+1摇 文献标识码摇 A
Effects of controlled鄄release fertilizer on chrysanthemum leaf chlorophyll fluorescence char鄄
acteristics and ornamental quality. SONG Xu鄄xu, ZHENG Cheng鄄shu, SUN Xia, MA Hai鄄yan
(State Key Laboratory of Crop Biology, College of Horticulture Science and Technology, Shandong
Agricultural University, Tai爷an 271018, Shandong, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(7):
1737-1742.
Abstract: Taking cut flower chrysanthemum ‘Baima爷 as test material, a pot experiment was con鄄
ducted to study the effects of controlled鄄release fertilizer on the leaf chlorophyll fluorescence param鄄
eters, chlorophyll and nutrient contents, and ornamental quality of chrysanthemum. Under no ferti鄄
lization, the maximal photochemical efficiency of PS域 in dark (Fv / Fm), potential photochemical
efficiency of PS域 (Fv / Fo), and quantum yield of PS域 electron transport (椎PS域) decreased sig鄄
nificantly, compared with those under fertilization. With the application of conventional compound
fertilizers CCFA (N:P:K=20:8:10) and CCFB (N:P:K = 14:14:14), the Fv / Fm, Fv / Fo and
椎PS域 had a slight increase in early period (30-60 d) but a remarkable decrease in mid and later
periods (75 -120 d), compared with those under the application of controlled鄄release fertilizers
CRFA (N:P:K=20:8:10) and CRFB (N:P:K=14:14:14). Under the application of CRFA, the
Fv / Fm, 椎PS域, and photochemical quenching (qP) had somewhat increase, as compared with the
application of CRFB. The non鄄photochemical quenching (NPQ) under the application of CRFA and
CRFB decreased significantly, compared with that under the application of CCFA and CCFB and
the control. The chlorophyll content had a similar change trend with Fv / Fm, Fv / Fo, and 椎PS域 .
The leaf N, P, and K contents, flower stalk length and stalk diameter, flower diameter, and flower
fresh and dry mass at harvest stage all increased under the application of CRFA and CRFB, com鄄
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 7 月摇 第 22 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2011,22(7): 1737-1742
pared with those under the application of CCFA and CCFB and the control, and the flower fresh and
dry mass was significantly higher under the application of CRFA than of CRFB. This study showed
that controlled鄄release fertilizer could improve the ornamental quality of chrysanthemum via impro鄄
ving the leaf chlorophyll content, photochemical transduction rate, and nutrient uptake, and CRFA
had better effects than CRFB.
Key words: chrysanthemum; controlled鄄release fertilizer; chlorophyll fluorescence; nutrient; orna鄄
mental quality.
摇 摇 施用化肥是提高农作物产量最迅速而有效的方
法之一,但由于肥料性质与土壤环境条件的综合影
响,肥料利用率普遍很低[1] . 据统计我国氮肥利用
率只有 30% ,磷肥当季利用率不到 20% ,钾肥当季
利用率也在 40%以下,肥料残留部分多因降水灌
溉,被淋洗到土壤中,随着地下水流失掉,给环境带
来很大危害[2] . 控释肥具有养分有效供应期长、利
用率高等特点,生产上使用控释肥能明显减少施肥
次数、降低肥料用量,可减轻养分流失对环境的污
染[3-4] .菊花对速效化肥非常敏感,施用不当可加剧
营养生长和生殖生长的矛盾,导致切花产量和观赏
品质下降,并影响切花寿命[5-6],而一次性施用控释
肥能明显提高菊花对土壤有效养分的利用效率,从
而提高切花菊观赏品质,但不同养分配比的控释肥
对菊花产量和品质的影响有明显差异[7] . 目前,市
面上用于花卉生产的控释肥种类很多,祝丽香等[8]
研究表明,不同配比的两种控释复合肥(N 颐 P 颐 K =
20 颐 8 颐 10 和 N 颐 P 颐 K=14 颐 14 颐 14)中,对杭白菊
产量和品质最优的控释肥种类为 N 颐 P 颐 K =
14 颐 14 颐 14.切花用菊花和茶用杭白菊是菊花的两
个不同品种或不同栽培类型,杭白菊植株矮,产花量
大,有的一株可采几百朵花,而作为独本菊切花的
‘白马爷、‘神马爷等,则要求植株高大,顶端只留一朵
花,所以对肥料的需求可能与杭白菊有较大差异.因
此,根据不同菊花种类和生产目的,确定氮、磷、钾肥
料配比,对指导菊花合理施肥具有重要意义.研究表
明,控释肥对作物产量和品质的改善与叶片叶绿素
荧光参数密切相关[9-10] .但迄今为止,关于控释肥对
菊花叶片叶绿素荧光参数的影响研究尚未见报道.
本试验采用不同配比的控释肥研究切花菊产量、品
质与叶片叶绿素荧光特性的关系,旨在为包膜控释
肥在切花菊上的科学应用和推广提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料与处理
本试验于 2009 年 5—9 月在山东农业大学园艺
站温室内进行.供试材料为韩国菊花研究所提供的
切花菊品种‘白马爷 (Dendrandema grandiflora ‘Bai鄄
ma爷).供试盆栽土壤为温室内表土,土壤的化学性
状为 pH 6郾 8, 有机质 10郾 9 g · kg-1, 碱 解 氮
103郾 2 mg·kg-1,有效磷 31郾 6 mg · kg-1,速效钾
112郾 7 mg·kg-1 .花盆为盆口直径 22 cm、高 18 cm
的塑料盆,每盆装土 1 kg,盆底有微孔,以使少量水
分排出.控释肥为金正大生态工程股份公司生产的
两种 4%树脂包膜控释复合肥 CRFA(N 颐 P2O5 颐
K2O = 20 颐 8 颐 10) 和 CRFB ( N 颐 P2O5 颐 K2O =
14 颐 14 颐 14),普通复合肥 CCFA(N 颐 P2O5 颐 K2O =
20 颐 8 颐 10)和 CCFB(N 颐 P2O5 颐 K2O = 14 颐 14 颐 14)
包括尿素(N 46%)、硫酸钾(K2O 50%)和磷酸二铵
(N 18% ,P2O5 46% ),捣碎成粉末.根据本课题组前
期试验氮素用量结果[6],本试验设 5 个处理:1)未
施肥料对照(CK);2)每盆 0郾 3 g 氮素用量的 CCFA
普通复合肥 ( CCFA);3)每盆 0郾 3 g 氮素用量的
CCFB普通复合肥(CCFB);4)施入与 CCFA 等氮素
用量的控释肥 CRFA(CRFA);5)施入与 CCFB 等氮
素用量的控释肥 CRFB(CRFB).控释复合肥和普通
复合肥分别一次性与土壤混匀装入花盆中. 于 5 月
25 日选取株高约 15 cm 的菊花扦插生根幼苗定植
于花盆中.每盆 1 株,每处理 20 盆,3 次重复,共 300
盆.每株只留一个顶芽,侧芽及时抹掉. 温室内温度
保持在 18 益 ~25 益,相对湿度为 65% ~75% ,其他
按常规管理.
1郾 2摇 测定项目与方法
从移栽后第 30 天起,每隔 15 d 取各处理的成
熟叶片(生长点往下第 4 ~ 5 节位)测定叶绿素含
量[8],同时测定各处理叶片叶绿素荧光参数. 因各
处理花期不同,将每处理余下植株约有一半花朵完
全开放的时期定为该处理采花期,并测定各处理每
朵花的花径、花梗粗及花鲜、干质量(在 105 益干燥
箱中杀青 30 min,80 益下烘干至恒量),取各处理叶
片(取样方法同上),干燥、称量,粉碎并测定氮、磷、
钾含量.花径和花梗粗用游标卡尺测定.
1郾 2郾 1 叶绿素荧光参数测定摇 用 FMS鄄2 型调制式荧
8371 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
光仪(英国 Hansatech)测定叶片荧光参数,测定前先
暗适应 30 min,测定时调整叶片使其受光量尽量一
致.每天在 9:00—11:00 测定暗适应下最大荧光
(Fm)、可变荧光(Fv)、初始荧光(Fo)以及作用光为
450 滋mol·m-2·s-1光适应下的稳态荧光(Fs)、初
始荧光(Fo忆)和最大荧光(Fm忆)等荧光参数,并计算
光化学效率.各参数的意义及光化学效率计算方法
参照文献[11]及 FMS鄄2 型叶绿素荧光仪使用手册,
公式如下:PS域最大光化学效率(Fv / Fm) = (Fm -
Fo) / Fm;PS域潜在光化学活性(Fv / Fo)= (Fm-Fo) /
Fo;PS域实际光化学效率(椎PS域)= (Fm忆-Fs) / Fm忆;
非光化学猝灭系数(NPQ)= (Fm-Fm忆) / Fm忆.光化学
猝灭系数(qP)= (Fm忆-Fs) / (Fm忆-Fo忆) .
1郾 2郾 2 叶片氮、磷、钾含量测定摇 移栽后第 120 天时
取样测定叶片氮、磷、钾含量. 准确称取样品 0郾 2 g,
经 H2SO4 鄄H2O2 消煮后,用凯氏定氮仪测定氮含量,
钒钼黄吸光光度法测定全磷含量,火焰光度计法测
定全钾含量[12] .
1郾 3摇 数据处理
采用 Microsoft Excel 软件处理数据和制图,采
用 DPS软件的 LSD法进行差异显著性检验.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同施肥处理对菊花叶片叶绿素荧光参数的
影响
由图 1 可以看出,对照处理菊花叶片 Fv / Fm、
Fv / Fo 和 椎PS域与施肥处理相比均明显下降,而普通
复合肥 CCFA 和 CCFB 处理的 Fv / Fm、 Fv / Fo 和
椎PS域在处理第 30 天时均比控释复合肥 CRFA 和
CRFB处理显著增高,但处理第 60 天后,CCFA 和
CCFB处理均呈迅速下降趋势,处理第 120 天时均
比 CRFA 和 CRFB 处理明显下降. 两个不同养分配
比的控释肥中,CRFA 处理的 Fv / Fm、Fv / Fo 和 椎PS域
与 CRFB处理相比有所增高. 各处理非光化学猝灭
系数(NPQ)与 Fv / Fm、Fv / Fo 和 椎PS域的变化规律相
反,两种控释肥处理的 NPQ比两种普通复合肥处理
和对照显著下降.说明与普通复合肥相比,两种控释
肥处理的菊花叶片光合电子传递能力增强,吸收的
光能用于光化学反应的比例增大,有利于提高叶片
叶肉细胞的光合能力.
2郾 2摇 不同施肥处理对菊花叶片叶绿素含量的影响
从图 2 可以看出,对照的菊花叶片叶绿素含量
始终保持较低水平. CCFA和 CCFB处理的叶绿素含
量在前期(30 ~ 60 d)较高,而中后期(75 ~ 120 d)下
降幅度较大;在处理第 120 天时,均比 CRFA 和
CRFB处理显著减少. CRFA和 CRFB 处理的叶绿素
含量在后期保持较高水平,其中 CRFA 处理的叶绿
素含量高于 CRFB,但两者没有显著差异.
图 1摇 不同肥料处理对菊花叶片叶绿素荧光参数的影响
Fig. 1摇 Effects of different fertilizer treatments on chlorophyll fluorescence parameters of chrysanthemum leaves (mean依SE).
93717 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 宋旭旭等: 控释肥对菊花叶片叶绿素荧光特性及观赏品质的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 不同肥料处理对菊花叶片叶绿素含量的影响
Fig. 2 摇 Effects of different fertilizer treatments on chlorophyll
contents in leaves of chrysanthemum (mean依SE).
2郾 3摇 不同施肥处理对菊花叶片氮、磷、钾含量的影
响
由表 1 可知,在处理第 120 天时,对照的菊花叶
片 N、P、K 含量与普通复合肥和控释肥处理相比显
著减少,说明在试验条件下菊花正常生长发育需要
外源肥料的供应. CRFA 和 CRFB 处理的 N、P、K 含
量比 CCFA和 CCFB 处理显著增加,CCFA 与 CCFB
处理之间没有显著差异,而 CRFA 的有效 N、P 含量
与 CRFB 相比显著增加,K 含量在 CRFA 与 CRFB
处理之间没有显著差异,说明菊花叶片吸收的 N、P、
K量与不同配比养分控释肥种类有关.
2郾 4摇 不同施肥处理对菊花观赏性状的影响
由于使用不同肥料导致切花菊开花期不同,控
释肥处理的开花期比普通复合肥处理有所提前. 由
表 2 可知,对照的花径、花鲜质量和干质量以及花梗
长和花梗粗均比施肥处理显著下降,说明有机质含
量低的土壤不施用肥料不能生产优良的商品切花
菊.同一施肥水平下,两种普通复合肥处理的各观赏
性状指标均比控释复合肥处理显著下降,说明控释
表 1摇 不同肥料处理对菊花叶片有效养分含量的影响
Table 1摇 Effect of different fertilizer treatments on availa鄄
ble nutrient contents in leaves of chrysanthemum
处理
Treatment
含氮量
N content
(% )
含磷量
P content
(% )
含钾量
K content
(% )
CK 2郾 61d 0郾 31d 3郾 42c
CCFA 4郾 17c 0郾 51c 4郾 23b
CCFB 4郾 12c 0郾 53c 4郾 26b
CRFA 5郾 23a 0郾 58a 5郾 98a
CRFB 5郾 01b 0郾 55b 5郾 87a
同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0郾 05) Different let鄄
ters in the same column meant significant difference among different treat鄄
ments at 0郾 05 level. 下同 The same below.
表 2摇 不同肥料处理对菊花观赏性状的影响
Table 2 摇 Effect of different fertilizer treatments on orna鄄
mental characters of chrysanthemum
处理
Treatment
花径
Flower
diameter
(cm)
花鲜质量
Fresh
mass
(g)
花干质量
Dry
mass
(g)
花梗长
Stalk
length
(cm)
花梗粗
Stalk
diameter
(cm)
CK 7郾 65c 10郾 24d 1郾 27d 1郾 52c 0郾 61c
CCFA 10郾 38b 13郾 71c 1郾 79c 1郾 61b 0郾 67b
CCFB 10郾 27b 14郾 02c 1郾 70c 1郾 60b 0郾 67b
CRFA 13郾 01a 16郾 83a 2郾 49a 1郾 70a 0郾 68ab
CRFB 12郾 90a 15郾 75b 2郾 34b 1郾 66ab 0郾 69a
肥更有利于高品质切花菊的生产. CRFA 处理的花
径、花鲜质量和干质量均比 CRFB处理有所增加,其
中 CRFA处理的花鲜质量和干质量比 CRFB 处理显
著增加.这说明不同养分配比的控释肥对菊花的作
用效果不同,CRFA 处理比 CRFB 处理更适宜切花
菊的生产.
3摇 讨摇 摇 论
作物产量的 90% ~ 95%来自植物光合作用,植
物叶片光合作用效率与作物产量和品质呈正相关,
而叶绿素是植物光合作用中吸收、传递和转换光能
的物质基础,其含量是反映光合强度的重要生理指
标[13] .叶绿素荧光与光合作用效率密切相关,任何
环境因素对光合作用的影响都可以通过叶绿素荧光
参数反映出来,因此,可以通过叶绿素荧光诊断光合
结构的运转状况,分析和评估光合机构量子效率和
光合能力[14-15] .本研究结果表明,两种不同养分配
比的普通复合肥处理菊花叶片叶绿素含量前期有所
增加,但中后期迅速减少,而两种不同配比的控释复
合肥处理叶绿素含量则在中后期的孕蕾期和开花期
也仍保持较高水平,而且 Fv / Fm、Fv / Fo 和 椎PS域也与
叶绿素含量的变化规律基本一致. 这说明无论哪种
养分配比的控释肥处理均比相应养分配比的普通复
合肥处理更有利于提高菊花叶片叶绿素含量和
SP域潜在活性及 PS域光化学最大效率,从而降低光
能热耗散,使叶片吸收的光能较充分地用于光合作
用,增加 PS域天线色素对光能的捕获量及捕获效
率,从而积累更多的同化产物,为提高菊花观赏品质
奠定基础[16] .
植株干物质累积与养分累积有密切的关系,养
分累积是干物质累积的基础. 植物吸收氮、磷、钾等
养分一方面与土壤中有效氮、磷、钾含量有关,另一
方面与植物本身的吸收特性有关[17-18] .菊花生育期
内不断从土壤中吸收氮、磷、钾等矿质养分,满足其
0471 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
生理生化代谢对营养物质的需求[19],控释复合肥由
于包膜的作用控制了养分的释放速度,在菊花生长
发育前期养分释放缓慢,因而在中后期的孕蕾期和
开花期能够供给菊花植株足够的养分使之更适合菊
花生长和开花需求,促进菊花对养分的充分吸收和
干物质的积累[20],而干物质的积累对于延长菊花的
切花瓶插寿命具有重要作用,因此,根据切花花朵的
鲜物质和干物质积累与氮、磷、钾矿质养分需求之间
的关系,确定适宜的氮、磷、钾配比施肥,对指导切花
菊合理施肥具有重要意义.
作物孕蕾期是吸收磷素最多的时期,此时,土壤
磷素的及时供应能够保障花蕾的正常形成[3,21],而
开花期是菊花需钾量最多的时期,钾能够促进花的
发育,从而提高切花的品质[19] .磷、钾肥对植物生长
发育的影响与氮素供应水平有关[22-23],在低氮条件
下,提高钾的供应易造成植株营养失衡,降低花的产
量和品质[19] . 祝丽香等[20]研究认为,杭白菊对氮、
磷、钾吸收分配有其独特的规律,移栽 60 d 内植株
对养分吸收量小,60 ~ 150 d是氮、磷、钾吸收的主要
时期,而且花芽分化和发育也在这一时期,此期缺
磷、缺钾会严重影响杭白菊的产量和品质.本研究结
果表明,与两种普通复合肥相比,两种控释肥可显著
提高菊花观赏品质,其中 CRFA比 CRFB 效果好,这
可能是因为 CRFA所含 N 颐 P2O5 颐 K2O 为 20 颐 8 颐
10,CRFB所含 N 颐 P2O5 颐 K2O 为 14 颐 14 颐 14,对于
CRFA处理,在高氮条件下,适宜的磷、钾肥能够增
加作物产量和品质[24-25],而对于 CRFB 处理,在低
氮条件下,钾过高会降低植株的 Ca / K、Mg / K,进而
影响菊花产量和品质[12] .作为切花用菊花要求花枝
长达 1郾 0 m以上,而顶端只留一朵花,所以要求氮肥
较多,而磷、钾肥相对较少,因此, CRFA 处理比
CRFB更有利于切花菊‘白马爷的生产.
切花花径、花鲜质量和干质量以及花梗长和花
梗粗是评价切花菊观赏品质的重要指标. 本研究发
现,在等量施肥条件下,施用两种不同养分配比控释
肥的菊花花径、花鲜质量和干质量均大于施用等量
不同养分配比的普通复合肥,说明施用控释肥使养
分释放速度和释放时间能更好地与菊花需肥规律相
吻合,较好地满足菊花正常生长和发育对氮、磷、钾
的需求,从而维持菊花叶片较高的光合性能[4],使
菊花生长前期壮而不过旺,后期营养充足而不早衰.
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作者简介摇 宋旭旭,女,1985 年生,硕士研究生.主要从事观
赏植物生理与分子生物学研究. E鄄mail: songxuxu007@ 163.
com
责任编辑摇 张凤丽
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