李 強,劉海林,曾艾蘭
(1.廣東省農業技術推廣中心,廣東 廣州 510520;2.廣東省農業科學院環境園藝研究所/廣東省園林花卉種質創新綜合利用重點實驗室,廣東 廣州 510640)
【研究意義】玫瑰(Rosa rugosa)為薔薇科薔薇屬落葉灌木,素有“愛情花”之美譽,深受人們喜愛,是我國傳統名花之一,在花卉產業中占有重要地位。同時,它又是兼具食藥用和化工等多種用途的經濟作物,開發利用前景廣闊[1-2]。玫瑰在我國自然分布區域為東北、華北、西北地區以及山東、河南、湖北、四川的部分地區[3-4],云南、福建也有引種‘苦水’玫瑰、‘大馬士革’玫瑰、‘豐花’玫瑰的報道[5-6]。廣東歷史記載種植成功的古老玫瑰品種為荼薇,全年僅開1 次花,花期短,產量不高,難以滿足廣大市場需求[7]?!刑臁倒鍨橐八N薇與傳統玫瑰經二次雜交選育的食藥用玫瑰新品種,耐澇、耐高溫,1 年多次開花且花量大,畢琰玉等研究表明該品種引種后長勢良好,適宜在廣東及華南地區推廣種植[8]。這不僅能為當地增添新的食藥用花卉品種資源,也有利于玫瑰產業發展及鄉村振興。【前人研究進展】近年來,不少學者在玫瑰種植和栽培管理方面進行相關研究,據報道,玫瑰多采用露地栽培,種植方式以溝植或穴植為主,并保持適當的種植密度,它屬于喜肥植物,一般在早春萌芽期、開花前期、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農家肥或有機肥做底肥,一般根據種植地的土壤肥力、苗的長勢情況追施肥料,在生長期施用氮磷鉀復合肥,花期若肥效不足時可追施一次復合肥[10-14]。在施肥方式方面,采用溝施有利于玫瑰對肥料的吸收,但施肥不能距離植株太近,否則影響植株生長。由于施用的肥料類型不同以及同類型肥料中所含N、P、K 等元素配比不同,玫瑰的生長和品質都會受到影響[15-16]。此外,楊繼剛等報道施用生物有機肥也有利于玫瑰增產[17]。【本研究切入點】目前,有關不同肥料對‘中天’玫瑰生長和開花品質影響的研究還鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】本研究以‘中天’玫瑰為試驗對象,通過探究不同配方肥料對其植株生長特性、營養和開花品質的影響,了解其在不同生長時期營養需求特性以及開花品質的變化規律,為廣東乃至華南地區玫瑰栽培種植和品質提升提供理論參考。
以引自廣東華辰玫瑰現代農業科技發展有限公司健康且長勢一致的‘中天’玫瑰1 年生扦插苗作為供試材料,選用的植株2018 年4 月栽種于廣東省農業科學院環境園藝研究所白云試驗基地內,采用露天種植方式,株距0.6 m,行距1.0 m,施行統一田間管理,并于2019 年4 月開始施肥試驗。試驗地年平均氣溫23.6 ℃,年降雨量1 900 mm。
供試肥料:翠筠長效1 號(14-14-14),順德翠筠園藝有限公司產品;康樸緩釋肥(14-3-19),康樸新肥科技(深圳)有限公司;挪威速效均衡肥(15-15-15)、挪威速效高鉀肥(12-11-18),佛山市順德區纖脈農資材料有限公司產品;花生麩(13-1-2),廣東省農業科學院作物花生綜合實驗廠提供;羊糞(14-3-14),內蒙古龍和祥有機肥有限公司提供。
根據前期調查,選用生產中常用的復合肥和有機肥:緩釋肥(翠筠長效1 號和康樸緩釋肥)、速效肥(挪威速效均衡肥和挪威速效高鉀肥)、有機肥(花生麩和羊糞)各2 種進行施肥效果比較。試驗設上述6 種肥料處理,每個處理3 次重復,每個重復10 株,每株施肥量30 g。4 月6 日開始施第1 次肥,采用根基部穴施,每隔14 d 施肥1 次。
1.3.1 形態指標和花期指標測定 營養生長期(4 月6 日至6 月24 日),每14 d 測定一次株高、冠幅(兩個垂直方向的平均值)。自開花期(6 月25 日至9 月22 日)始,每7 d 統計一次開花株數、花朵數量,記錄各個肥料處理玫瑰的花期,計算開花率、單株平均鮮花產量和干花產量。
1.3.2 葉片中礦質元素含量測定 自4 月第1 次施肥開始,每14 d 剪取一次翠筠長效1 號處理的葉片(自頂端向下數第3 和第4 片羽狀復葉),每10 株葉片混合,3 次重復,經殺青、烘干、稱重、粉碎過篩后備用。N 元素含量參照 LY/T 1269-1999 法測定,P 元素含量參照 GB/T 5009.87-2016法測定,K 元素含量參照GB/T 5009.91-2017 法測定,Ca 元素含量參照 GB/T 5009.92-2016 法測定,Mg 元素含量參照 GB/T 5009.241-2017 法測定。
1.3.3 花朵中活性物質含量測定 盛花期間,分別于8 月4 日、8 月18 日、9 月1 日和9 月15 日4 次采收各處理的花瓣,經60 ℃烘干、稱重、粉碎過篩后備用?;ò甓嗵翘崛〖昂繙y定參考《中國藥典》2015 版中苯酚-硫酸比色法[18],以相應試劑作空白,使用UV-2550 分光光度計在486 nm 波長測定樣品吸光度。以葡萄糖(分析純)為標準品,繪制標準曲線:y=8.589x-0.0069,R2=0.998(y表示吸光度;x表示多糖濃度,μg/mL)。總酚提取及含量測定采用Folin-Ciocalteau比色法[19],標準曲線:y=6.744x-0.368,R2=0.996(y表示吸光度;x表示總酚濃度,μg/mL),總黃酮提取及含量測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法[19],標準曲線:y=76.21x-2.845,R2=0.999(y表示吸光度;x表示黃酮濃度,μg/mL)。
試驗數據采用Excel 2010 軟件進行處理,并使用SPSS 23 軟件作方差分析。
從圖1 可以看出,不同施肥處理對‘中天’玫瑰生長的促進效果不同。在株高方面,與處理前相比,增幅最大的是翠筠長效1 號處理(20.87 cm),其次是挪威速效均衡肥處理,康樸緩釋肥與挪威速效高鉀肥處理間差別不大(17.7~18.11 cm)。此外,花生麩處理株高增幅為16 cm,羊糞處理株高增幅最小(13.4 cm)。在冠幅方面,相比處理前,翠筠長效1 號增幅最大(44.1 cm),康樸緩釋肥、挪威速效均衡肥和挪威速效高鉀肥處理間差別不大(31.05~31.7 cm),花生麩處理增幅為29.78 cm,羊糞處理增幅最小(25.28 cm)。綜合來看,翠筠長效1 號處理植株生長情況最優,植株長勢好,葉色濃綠,分枝多,冠幅大;其次是挪威速效均衡肥和康樸緩釋肥處理,表明‘中天’玫瑰生長期施用平衡肥效果較好;而羊糞處理效果最差,植株長勢弱,分枝少,冠幅小,葉片發黃。

圖1 不同施肥處理‘中天’玫瑰株高(左)和冠幅(右)隨時間的變化Fig.1 Changes of plant height (left) and crown width (right) of‘ Zhongtian’rose with time under different fertilization treatments
植物葉片中礦質元素的變化反映出它們在生長發育過程中的營養需求特性和健康狀況。為了解‘中天’玫瑰在生長過程中營養元素的變化情況,本研究對其不同時期(4 月20 日至9 月14 日)葉片中礦質元素含量變化情況進行跟蹤測定,結果見圖2。翠筠長效1 號處理葉片N 元素含量從5 月11 日至8 月3 日顯著下降,之后稍有回升;P 元素含量從5 月11 日至9 月14 日持續顯著下降;K 元素和Ca 元素含量則從5 月11 日至6 月22 日明顯升高,這可能與‘中天’玫瑰開始花芽分化有關,同時高含量的Ca 元素一直持續到8 月24 日,之后顯著下降;Mg 元素在整個觀測周期內波動不大,差異不顯著??傮w來看,‘中天’玫瑰葉片中N、P、Ga 元素在營養生長期呈現上升趨勢,K 元素變化趨勢相反;而在盛花期內N、P 元素含量呈持續下降趨勢,Ga、K 元素含量先上升后下降;在開花后期Ga元素含量急劇下降,后期N、K 元素含量稍有回升。

圖2 不同發育時期‘中天’玫瑰葉片中礦質元素含量的變化Fig.2 Changes of mineral element contents in‘Zhongtian’rose leaves in different developmental periods
如表1 所示,翠筠長效1 號處理花期最早,持續時間最長(約3 個月),其次是康樸緩釋肥、挪威速效均衡肥處理,而羊糞處理開花最晚,比翠筠長效1 號處理晚約40 d。翠筠長效1 號處理開花率為100%,平均單株鮮花產量和干花產量顯著高于其他處理,康樸緩釋肥和挪威速效均衡肥處理次之。羊糞處理開花率、平均單株鮮花產量和干花產量最低,該處理植株長勢弱,葉片黃,不僅開花遲、花期短而且花產量最少,表明生產栽培中不適宜單獨施用羊糞。

表1 不同施肥處理對‘中天’玫瑰開花指標的影響Table 1 Effects of different fertilization treatments on‘Zhongtian’rose flowering indexes
盛花期間,比較了4 個采收期‘中天’玫瑰花瓣中的活性成分含量變化。從表2 可以看出,不同采收期‘中天’玫瑰花瓣中多糖含量存在顯著變化,各施肥處理多糖含量逐漸下降,最高值均出現在8 月4 日,顯著高于其他3 個采收期,尤其是翠筠長效1 號處理高達13.32 %。不同施肥處理間多糖含量存在差異顯著,羊糞處理平均多糖含量最高,而翠筠長效1 號、康樸緩釋肥、挪威速效均衡肥和花生麩處理次之,但四者間差異不顯著。

表2 不同采收時間‘中天’玫瑰花瓣中多糖含量的變化Table 2 Changes of polysaccharides contents in petals of ‘Zhongtian’ roses at different harvest time
從表3 可以看出,8 月18 日和9 月1 日兩個采收期總酚含量最高,且二者差異不顯著。翠筠長效1 號處理平均總酚含量最高,為5.71%,但與康樸緩釋肥處理差異不顯著。挪威速效均衡肥和羊糞處理平均總酚含量顯著低于其他處理。

表3 不同采收時間‘中天’玫瑰花瓣中總酚含量的變化Table 3 Changes of total phends contents of ‘Zhongtian’ roses at different harvest time
在4 個采收期中,‘中天’玫瑰花瓣中總黃酮含量呈逐漸上升趨勢,而在9 月15 日平均含量最高,顯著高于其他3 個采收期(表4)?;ㄉ熍c羊糞處理平均總黃酮含量差異不顯著,但顯著高于其他處理,而翠筠長效1 號、康樸緩釋肥、挪威速效均衡肥和挪威速效高鉀肥四者間平均總黃酮含量差異不顯著。

表4 不同采收時間‘中天’玫瑰花瓣中總黃酮含量的變化Table 4 Changes of total flavonoids contents in petals of ‘Zhongtian’ roses at different harvest time
綜合來看,翠筠長效1 號、康樸緩釋肥和羊糞處理的多糖、總酚和總黃酮含量較高,由于羊糞處理開花遲、花產量低,而翠筠長效1 號處理開花早、花產量高,所以綜合考慮,翠筠長效1號施肥處理較好。
‘中天’玫瑰在廣東地區1 年可以開3~4 次花,2—6 月為其生長旺盛期,期間經歷第1 次花期(3 月初至4 月初),該時期植株對營養元素的需求量較大。本研究重點對第2 個開花周期進行不同施肥處理,通過對‘中天’玫瑰生長習性觀察可以看出,翠筠長效1 號和挪威速效均衡肥施肥處理在促進植株生長方面優于其他處理,二者均為平衡肥,可見平衡肥對‘中天’玫瑰生長的促進效果優于非平衡肥。隨后經過短暫生長,迎來第二次花期(7 月初至9 月底)。羊糞施肥處理效果最差,可能是因為羊糞有機質含量高,難以被植物轉化和吸收利用,且N、P、K 含量低,易導致植株營養缺乏[21],但羊糞處理‘中天’玫瑰花瓣中多糖含量和總黃酮含量最高,說明適當施用羊糞可一定程度提高玫瑰的活性物質含量。左維剛等報道株高、冠幅、側枝數和花朵數等是影響玫瑰花產量的因子[22],可見植株長勢影響花產量。營養生長期N、P 含量高于生殖生長期,K、Ca 元素含量變化與之相反,Mg 元素含量在各時期均較穩定,反映出植株在生長期對N、P 需求旺盛,開花期對K、Ca 元素需求顯著增加,說明K、Ca 元素可能與玫瑰開花有關。
玫瑰花瓣中所含物質成分復雜,主要有玫瑰精油、多糖、總酚、黃酮、氨基酸、色素類以及脂類等物質[12,23]。其中,玫瑰多糖具有抗衰老、提高免疫力等功效;總酚物質具有一定的抗氧化活性、還原性,可以有效地清除自由基及色素沉淀等;黃酮類具有顯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變化規律,將有利于玫瑰品種資源的利用和產品開發。
由于品種、生長環境、栽培管理水平、產品加工方式等的不同,不同玫瑰品種花瓣中活性物質含量不同[18-19,25]?!刑臁倒宀煌┓侍幚砘ò曛谢钚晕镔|多糖、總酚、黃酮含量均存在一定差異。在多糖含量方面,苦水玫瑰干花中多糖含量達1.87%,山東平陰玫瑰花蕾中粗多糖含量為1.20%~2.13%[26-27],而本研究中,‘中天’玫瑰多糖含量雖在不同時期含量存在顯著變化,但含量均在5%以上,高于上述2 個玫瑰品種,說明‘中天’玫瑰在多糖方面品質較優。在總酚含量方面,翠筠長效1 號和康樸緩釋肥處理平均總酚含量較高,分別為5.71%和5.63%,與王再花等報道‘中天’玫瑰花總酚含量(6.31%)接近,低于苦水玫瑰(8.67%),高于‘豐花’玫瑰(2.46%~3.71%)[28-30]?!刑臁倒宀煌幚睃S酮含量最高值均在4.10% 以上,高于已報道的玫瑰黃酮含量(3.14%~3.68%)[26-28],說明前者在黃酮含量方面品質較優。此外,上述3 種活性物質在不同采收時期的含量也存在顯著差異,多糖含量隨著采收時間推移,總體呈下降趨勢(其中8 月初采收的花瓣中多糖含量最高),總酚含量表現為先升后降,而黃酮含量則表現出逐漸上升的變化趨勢,這與上官琨瑤等報道的月季花9—10 月的黃酮物質含量要高于7—8 月的結論類似[31],研究結果為‘中天’玫瑰不同施肥條件下的采收管理和產品加工提供參考。
由于有機肥的轉化速率較低,植物在生長期和花期若營養供應不足而影響其生長和品質,因此,從植株長勢來看,復合肥的效果優于有機肥,平衡肥優于非平衡肥。速效肥能快速釋放養分供應植株生長,但由于廣東地區4—9 月期間雨水較多,速效肥會有所流失,肥效降低,因此,緩釋肥處理(翠筠長效1 號)的長勢優于速效肥處理(挪威速效均衡肥),且在所有處理中長勢最好,康樸緩釋肥略優于挪威速效均衡肥,但差異不顯著。植株的長勢直接影響到開花及開花品質,對比結果,不同處理間以及同一處理的不同時期間玫瑰花瓣中3 大類活性物質(多糖、總酚、黃酮)含量都存在一定差異,不同處理的花期、開花率、花產量等指標也不同,但與長勢存在對應關系。通過對促進植株生長情況、提高開花品質及花產量進行綜合評價,翠筠長效1 號緩釋肥(14∶14∶14)處理效果最優,可在廣東地區‘中天’玫瑰種植生產中優先使用。此外,羊糞處理盡管‘中天’玫瑰長勢差,花瓣多糖和黃酮含量卻最高,可見生產上平衡肥結合增施羊糞將有利于進一步提高開花品質,我們將在后續研究中進一步驗證。