不同氮磷钾配比对蝴蝶兰开花的影响

陈业臻，季京京，蒋 励，王广东

(南京农业大学园艺学院，江苏 南京 210095)

蝴蝶兰(Phalaenopsisspp.)为兰科(Orchidaceae)蝴蝶兰属热带附生植物，作为国内外广泛栽培的温室花卉，因其独特而优雅的花型、丰富的花色及较长的花期，受到众多消费者喜爱，具有较高的观赏价值和商业价值。自2017 年以来，我国蝴蝶兰日常销量逐年增加，周年消费格局初步形成，已成为较为普及的年宵花卉和重要的四季供应花卉之一。尽管国内花卉行业受到新冠疫情影响，但蝴蝶兰盆花产品四季消费需求却稳步提高，逐渐成为花卉市场的主力[1]。

蝴蝶兰通常需经过充分的营养积累才能感受环境因子的刺激而抽梗开花，其中温度是影响蝴蝶兰成花的重要因素之一[2]。目前，蝴蝶兰规模化生产中开花调控主要采用温室降温或高山催花技术，温室生产成本较高，且周年开花技术尚不成熟，制约了蝴蝶兰生产效益的提高及产业的深入发展。因此，改进成花诱导技术以降低催花成本并提高开花品质是提高我国蝴蝶兰生产水平的关键技术之一。

蝴蝶兰成花转变受多种因素影响，国内外对蝴蝶兰成花条件的研究主要集中在植物激素及生长调节剂等方面[3—10]，不同比例的氮、磷、钾营养对于蝴蝶兰开花期及开花品质的影响研究较少。通常植物在开花诱导阶段需适当降低氮素用量，提高磷和钾元素的比例。因此，本研究采用氮、磷、钾不同比例的营养液，通过定量化和精确化施肥管理，研究不同营养水平对蝴蝶兰开花的影响，筛选适宜的氮、磷、钾配比条件，明确矿质营养与蝴蝶兰开花的相关性，为蝴蝶兰规模化生产中合理调控开花并降低生产成本提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2021 年10 月～2022 年3 月在江苏省南京市江宁区台创园南京林语花海花卉有限公司的低温温室内进行，供试材料为蝴蝶兰品种‘粉红豹’和‘绿如意’成株期植株。供试植株均健康无病虫害，植株大小和生长势均保持一致，以水苔为基质定植于2.8 寸白色透明塑料营养钵中。

1.2 环境因子监测

试验期间，将USB-THUSB 温湿度记录仪(建大仁科，山东仁科测控技术有限公司)置于蝴蝶兰供试植株的可移动苗床上，自动记录试验期间温室内的气温和相对湿度，采集的数据由记录仪数据管理系统V1.1.3.1 进行处理分析。

1.3 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，以不同氮、磷、钾比例的营养液浇灌处理不同品种的蝴蝶兰植株，进行肥效对比试验。试验环境设置于低温温室区域，试验设置4 个处理：以“花多多2 号”肥料作为对照(CK，以色列化工集团)，其N:P:K=10:30:20；营养液1 号，N:P:K=10:40:20；营养液2 号，N:P:K=10:30:30；营养液3 号，N:P:K=5:30:20。各处理组的营养液成分如表1，每种营养液中均加入相同用量的微量元素和铁盐溶液。每个品种每个处理10株，2 次重复，共计160 株。

表1 不同营养液的化学成分组成Table 1 Composition of various chemicals in different nutrient solutions

1.4 试验方法

配制20 倍营养液母液，以去离子水稀释至所需浓度后浇灌蝴蝶兰植株，每株浇灌量为100 mL，盆下均放置托盘以保证肥料的吸收量，浇灌频率为7 d·次-1，共施用20 次。所有处理材料按照相同的需水量和需水周期进行浇水，其他栽培管理措施均按蝴蝶兰商品化生产标准进行。

1.5 数据统计及分析

试验期间，每隔一周观察试验处理植株有无花梗萌发，记录各处理蝴蝶兰植株的花梗萌发时间；在蝴蝶兰花梗萌发后，每隔一周利用数显游标卡尺对花梗长度、直径进行测定，观察花梗上有无花芽形成，记录相关数据；当蝴蝶兰启动花芽分化后，每隔一周利用数显游标卡尺对花芽平均间距进行测定，并观察花芽是否发育为花苞并开放，记录蝴蝶兰植株的初花时间、开花数量等数据。采用Microsoft Office Excel与SPSS 13.0进行数据处理及统计分析。

1.6 可溶性糖和可溶性蛋白质含量测定

试验期间，蝴蝶兰抽出花梗后采集植株上方第一片成熟叶，冷冻保存于-80 ℃冰箱中用于叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量测定。可溶性糖含量采用蒽酮法测定，可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250 法测定[11]。采用Microsoft Office Excel与SPSS 13.0 进行数据处理及统计分析。

2 结果与分析

2.1 温室环境监测结果

由图1 可知，试验区域的日平均气温为20～25 ℃，空气相对湿度为40%～90%，干湿循环规律，试验所得数据受环境因子变化的影响较小。在全试验周期内试验区域平均温度为(20.8±1.9) ℃，平均相对湿度为(60.1±11.3)%，符合蝴蝶兰植株正常健康生长的要求。

图1 试验处理期间的温室平均气温及平均相对湿度Fig. 1 Average air temperature and average relative humidity of the greenhouse during the experimental period

2.2 不同氮、磷、钾营养对蝴蝶兰花梗抽出时间的影响

与对照(CK)相比，营养液1 号和3 号显著缩短了蝴蝶兰花梗抽出时间。其中，营养液1 号浇灌的‘粉红豹’花梗抽出时间提前4.2 d，‘绿如意’提前2.1 d；营养液3 号浇灌的‘粉红豹’花梗抽出时间提前2.4 d，‘绿如意’提前4.2 d；而营养液2 号对‘粉红豹’花梗抽出时间与对照相比无显著差异，‘绿如意’则表现为花梗抽出时间比对照提前4.5 d (表2)。

表2 不同营养液处理对蝴蝶兰花梗抽出时间的影响Table 2 Effects of different nutrient solutions on peduncle formation time of Phalaenopsis

2.3 不同氮、磷、钾营养对蝴蝶兰花梗抽出率的影响

由图2 可知，不同营养液对2 个蝴蝶兰品种花梗抽出率的影响程度不同。其中，‘粉红豹’在浇灌营养液1 号后第3 周花梗抽出率接近60%，第4周达100%；而营养液2 号则表现为花梗抽出迟缓，第3 周花梗抽出率略高于对照组，而在第4 周和第5 周时低于对照组；营养液3 号在处理3 周后的花梗抽出率与营养液2 号的水平接近，第5 周时略高于对照组。‘绿如意’在营养液2 号和3 号浇灌后，花梗抽出率在第3 周即达90%及以上，4 周后达100%；营养液1 号所浇灌植株的花梗抽出率在第2周和第3 周均高于对照组，但在第4 周和第5 周与对照组持平。

图2 不同营养液处理对蝴蝶兰‘粉红豹’(a)和‘绿如意’(b)花梗抽出率的影响Fig. 2 Effects of different fertilizers on peduncle formation ratio of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’ (b)

2.4 不同氮、磷、钾处理对蝴蝶兰花梗生长的影响

三种营养液对2 个蝴蝶兰品种花梗生长均具有促进作用，且均显著高于对照组(图3)。其中，营养液2 号对花梗伸长生长的促进作用最大，营养液1号对花梗直径增加的促进作用明显。

图3 不同营养液处理对蝴蝶兰‘粉红豹’(a、b)和‘绿如意’(c、d)花梗形态的影响Fig. 3 Effects of different fertilizers on peduncle morphology of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’ (b)

2.5 不同氮、磷、钾处理对蝴蝶兰花芽分化率的影响

三种营养液对‘粉红豹’的花芽分化均有促进作用，蝴蝶兰植株的花芽分化率均显著高于对照组，其促进作用依次为营养液3 号＞营养液2 号＞营养液1 号＞CK(图4a)。‘绿如意’由于品种本身花芽分化速率缓慢且对营养液敏感性较低等原因，导致不同处理的蝴蝶兰植株花芽分化率无显著差异(图4b)。

图4 不同营养液处理对蝴蝶兰‘粉红豹’(a)和‘绿如意’(b)花芽分化率的影响Fig. 4 Effects of different fertilizers on differentiation ratio of flower buds of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’ (b)

2.6 不同氮、磷、钾处理对蝴蝶兰开花时间和数量的影响

营养液3 号能显著缩短两个蝴蝶兰品种‘粉红豹’和‘绿如意’的初花时间，分别比对照组提前12 d 和15 d；能显著加快‘粉红豹’和‘绿如意’的完花时间，表明营养液3 号相比其他营养液可以更快地促进蝴蝶兰植株的花芽完全开放。不同营养液处理的‘粉红豹’初花至完花时间无显著差异，营养液3 号则使‘绿如意’初花至完花的时间显著缩短(表3)。

表3 不同营养液处理对蝴蝶兰开花时间的影响Table 3 Effects of different fertilizers on the average flowering time of Phalaenopsis

从不同营养液处理的蝴蝶兰开花性状来看，2个蝴蝶兰品种的开花效果均优于对照组。其中，营养液3 号对2 个品种蝴蝶兰开花率及总开花数量的促进效果最佳(图5、图6)。

图5 不同营养液处理的蝴蝶兰‘粉红豹’和‘绿如意’开花表现Fig. 5 Effects of different fertilizers on flowering status of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ and ‘Lü Ruyi’

图6 不同营养液处理对蝴蝶兰‘粉红豹’(a)和‘绿如意’(b)开花率及数量的影响Fig. 6 Effects of different fertilizers on flowering ratio and flowering numbers of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’ (a) and ‘Lü Ruyi’(b)

2.7 不同氮、磷、钾营养对蝴蝶兰叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响

营养液3 号浇灌的‘粉红豹’和‘绿如意’叶片可溶性糖含量均显著高于对照组；营养液2 号灌溉的‘粉红豹’叶片可溶性糖含量显著低于对照组，其浇灌的‘绿如意’叶片可溶性糖含量与对照组无显著差异；营养液1 号浇灌的‘粉红豹’和‘绿如意’植株叶片可溶性糖含量与对照组无显著差异(图7a、b)。此外，3 种营养液处理的‘绿如意’和‘粉红豹’叶片可溶性蛋白质含量与对照组相比均无显著差异(图7c、d)。

图7 不同营养液处理对蝴蝶兰‘粉红豹’(a、c)和‘绿如意’(b、d)叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响Fig. 7 Effects of different fertilizers on contents of soluble sugar and soluble protein in leaves of Phalaenopsis ‘Fen Hongbao’(a, c) and ‘Lü Ruyi’ (b, d)

3 讨论与结论

合理施肥是促使蝴蝶兰花期提前和开花品质提高的重要措施之一。适宜的矿质营养配比能有效地促进蝴蝶兰营养生长向生殖生长转变，加快花芽分化和花序生长，促进蝴蝶兰提早开花并提高蝴蝶兰开花品质和观赏性。因此，成株期的蝴蝶兰在一定的低温条件下配施适宜肥料对于提早开花以生产优质蝴蝶兰具有重要意义[12]。

蝴蝶兰生产上常用“花多多 2 号”肥料(N:P:K=10:30:20)作为催花期间的可溶性肥料，但不同氮、磷、钾比例对其花梗的萌发和生长以及后期花芽分化和开花品质等方面的影响尚不明确。本研究通过配制 P 元素比例提高(营养液 1 号，N:P:K=10:40:20)、K 元素比例提高(营养液2 号，N:P:K=10:30:30)和N 元素比例降低(营养液3 号，N:P:K=5:30:20)的3 种营养液并进行对比试验，结果表明营养液3 号对蝴蝶兰花梗的萌发具有显著促进作用，且相对稳定地提高了不同品种蝴蝶兰的花梗萌发率和花芽分化率；此外，营养液3 号处理后的蝴蝶兰植株花量最大，同时显著缩短蝴蝶兰植株的平均初花时间，促进蝴蝶兰提早进入开花期，并维持较长的观赏期。

边武英等[13]研究不同氮、磷、钾含量的肥料对大花蕙兰营养生长和生殖生长的影响，结果表明，大花蕙兰在不同生长时期需肥存在较大的差别，在幼苗期偏好氮肥，在假鳞茎肥大期需要钾肥较多，至开花期则需侧重磷、钾肥的施用。通过不同可溶性肥料对蝴蝶兰‘V31’花芽分化和开花影响的研究发现，高含量P、K 可溶性肥料(N:P:K=10:30:20)有助于花芽分化和花梗抽出，但在花芽分化后期利用可溶性肥料(N:P:K=20:20:20)可提高蝴蝶兰的开花品质[14]。罗金环等[15]以蝴蝶兰品种‘内山姑娘’为材料进行试验，发现不同氮、磷、钾配比施肥对花朵数的影响差异显著，而对花朵直径、花梗直径、初花期的影响差异不显著。最近，曲晓慧等[16]研究发现，低温处理期间施用高磷肥与平衡肥对蝴蝶兰品种‘甜格格’成花发育进程影响较小。本研究中营养液1 号和2 号相对于“花多多2 号”营养液分别提高了P 元素和K 元素的比例，但其综合开花指标与对照相比并无显著差异，表明“花多多2 号”营养液中P 元素和K 元素的含量可以满足蝴蝶兰花期生产的需求，单独提高P 元素和K 元素对其开花特性的影响较小，这也与前人研究结果一致[17—18]。本研究中的营养液3 号相对于“花多多2 号”营养液降低了N 元素比例(铵根、硝酸根、尿素含量减半)，所处理的两个蝴蝶兰品种综合开花性状良好，这可能是由于催花期间降低N 元素作为开花转变的信号，加速花梗萌发和花芽分化，同时由于相对提高了P、K 元素比例，有助于后期增加植株开花数量，提高开花品质。

可溶性糖等同化产物是蝴蝶兰营养生长向生殖生长转变的重要物质基础[19]。本试验通过测定不同营养液处理的蝴蝶兰叶片可溶性糖含量发现，营养液3 号浇灌2 个蝴蝶兰品种植株叶片的可溶性糖含量均最高，且均显著高于对照组，说明施用营养液3 号可提高催花期间蝴蝶兰植株叶片可溶性糖的积累量，从而促进花梗萌发和花芽分化。不同营养液处理的蝴蝶兰两品种叶片可溶性蛋白质含量与对照组无显著差异，表明营养液3 号尽管降低了N 元素比例，也能满足蝴蝶兰植株在花期生长中摄取氮元素合成蛋白质的需求。孙小明等[20]对朵丽蝶兰(Doritaenopsis)品种基质栽培中的矿质元素含量进行测定，发现植株生殖生长阶段的基质中氮元素含量升高，植株减少氮素摄取，说明蝴蝶兰属植物在生殖生长阶段降低氮素用量的施肥是合理的。

蝴蝶兰植株进入成株期之后，施用低氮高磷钾营养液可促进植株由营养生长向生殖生长转变，促进花梗提早萌发，增加花数和提高开花率。本研究中的营养液3 号(N:P:K=5:30:20)对2 个蝴蝶兰品种均有良好的促进开花效果，可作为潜在的改良肥料在生产中推广与应用。