不同肥料配比对番红花生长发育调节作用研究

摘要  番红花是一种重要的药用芳香植物，在医药等方面应用广泛。为研究不同肥料对番红花生长发育的影响，采用不同肥料对番红花进行生产试验，研究了不同配施比的氮磷钾肥料对番红花生长过程及品质影响作用。研究结果表明，合理氮磷钾配施能够显著提升番红花营养物质含量及产量，可为番红花高效种植提供理论依据，推进番红花产业发展，有效提升种植户收入。

番红花（Crocus sativus L.）又名西红花、藏红花，是一种鸢尾科番红花属多年生花卉，同时也是一种常见的香料植物，由于具有特殊的性质，被广泛应用于医学、食品等方面，《本草纲目》这一医学巨著对番红花的药学作用进行了描述^[1]。番红花在我国具有较为悠久的种植历史^[2］,国内番红花种植主要集中在上海、浙江、安徽等地^[3]，其它地区有零星种植，但规模较小，种植技术急需提高。番红花含有番红花苷等多种化学成分，具有广泛的医学用途，同时也常被用作汤料、食品、香料中的调味剂和着色剂^[4］，具有较高的应用价值，受到人们的广泛关注。同时因其价格高昂，如能扩大番红花种植面积、提升单位面积产量，能够有效促进种植户提升收入，促进乡村振兴。

含有氮磷钾等元素的化学肥料在农业生产中应用广泛，对于提升农作物产量具有重要意义^[5］，现阶段各类农作物生长过程中均施用各种化肥以提高产量，已经被证明具有可行性。化肥中所含有的各种微量元素已经被证明对部分可供入药植物的品质及生长过程具有促进效应^[6-8］。实际生产中可以通过对施用肥料用量、配比的调节，达到提升药用植物品质及产量的效果。目前市场销售的氮磷钾肥料价格较低，使用方便。张衡锋等通过探究氮磷钾配施及微肥作用于番红花对产量和品质的影响，探索了番红花的营养需求^[9-10］。通过生产试验来探究化学肥料在番红花生长过程中所起的作用，研究最佳施用配比及施肥量，有助于番红花种植过程更加科学合理，同时减少肥料浪费，减少环境污染，同时能够有效提升农民收益。本文采取室内和大田相结合的种植方式，探究不同化肥种类及其用量对番红花生长发育过程以及产量品质影响，以期为番红花种植提供有效生产数据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 实验地概况

试验在安徽省阜南县朱寨镇番红花种植基地进行。阜南县地处北亚热带北侧、暖温带南缘，具有暖温带向北亚热带交接的过渡带气候特征，属暖温带半湿润季风气候。主要特点是四季分明，季风明显，光照充足，雨量适中，年降水量900mm左右，日照时数2252.5h，无霜期222d。兼有南北气候之长，即降水优于北方，光照优于南方。县境年平均气温15℃。冬、夏两季远长于春、秋两季^[11］。土壤类型属于典型黄壤土，有机质含量中等，全氮1.57g/kg、全磷1.09g/kg、速效钾90.08mg/kg。

1.2实验材料

番红花种球由安徽亳州兵涛藏红花种植合作社提供，平均质量为19.57g，于2022年10月栽种。定株行距为10cm×12cm，每个种球上只保留2-3个侧芽。

1.3实验设计

试验地总面积约800m²，基础肥料为发酵食用菌废料和羊粪，施用量为1200kg/667m2。

试验设置面积为20m²（10m×2m）为1个小区，每个相邻试验小区重复3次，试验随机区组排列。实验所用化肥为市售氮磷钾肥料，其中氮肥采用含氮量46%的尿素，磷肥采用含五氧化二磷量14%的过磷酸钙，钾肥采用含氧化钾54%的硫酸钾，肥料按照比例设置混合后施用，不进行其他处理。

试验过程中每种肥料设置不同浓度梯度，探索含N、P、K三种元素肥料对番红花生长过程、产量及品质的影响。试验设置不施加肥料的对照试验组（CK），以等量清水代替肥料，每组试验设置3次重复，施肥量见表1，编号1-10对应10种不同的肥料配比方案，一个单位的肥料量分别为：N（以尿素计）52.5Kg/hm²，P（以过磷酸钙计）50Kg/hm²，K（以硫酸钾计）40Kg/hm²，表格中最后一列为不同肥料配比。试验过程中施加的3种化肥分别以基肥形式加入50%，剩余50%在生长过程中采用随水灌溉追肥的方式进行施入。基于番红花的生长发育特性，从发芽期开始，在展叶期、现蕾期、开花盛期和仔球膨大期各追施1次，分5次完成剩余50%肥料追施。其它种植技术环节按照当地常规种植措施进行管理。

表1  肥料配比施肥试验设计方案

1.4 测定指标与方法

淀粉含量测定采用文献^[12］所表述的蒽酮硫酸法进行。淀粉在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糠醛，生成的檬酸或羟甲基糠醛可与酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在一定范围内，颜色的深浅与糖的含量成正比，故可用于糖的定量测定。实验仪器设备：分析天平、分光光度计、试管、离心机、三角瓶、吸量管、水浴锅、电炉、漏斗、滤纸。实验试剂：80%乙醇、葡萄糖标准溶液（100μg/mL）。

可溶性糖、可溶性蛋白含量参照文献^[13］的方法进行。可溶性糖测定采用蒽酮比色法，实验原理与蒽酮硫酸法类似，实验仪器设备：分光光度计、水浴锅、刻度试管、刻度吸管。所需试剂：蒽酮乙酸乙酯试剂、浓硫酸。

可溶性蛋白含量测定采用斐林-酚试剂法。此方法结合了双缩脲试剂、酚试剂与蛋白质的反应，整体步骤包括两步：首先在碱性条件下，与铜试剂结合生成蛋白质-铜络合物，第2步是此络合物与磷钼酸和磷钨酸试剂反应将其还原，生成磷钨蓝和磷钼蓝的深蓝色混合物，其颜色深浅与蛋白质的含量成正相关性。当在650nm进行比色测定时，其灵敏度比双缩脲法要高出100倍。且此法由于肽键显色效果增强，可减少测量过程中因蛋白质种类引起的数据偏差，适用于蛋白含量为5-100µg的微量蛋白测定。

2 结果与分析

2.1  肥料不同比例配施对番红花仔球可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量的影响

表2  肥料不同比例配施对番红花仔球品质的影响

注：表中数据为三次平行处理的平均值±标准差，同列小写字母表示差异显著（p<0.05）。下同。

从表2可以看出，不同比例配施氮磷钾3种肥料时，对番红花仔球可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量影响较大。相较于对照组，施加肥料之后3种物质含量均有较为明显的提高，且随着施用肥量的提升，3种营养物质的含量逐渐提升，达到最高点后则会有降低，说明配施3种肥料对番红花仔球品质提高有较为明显的促进作用。试验结果表明，当3种肥料配比为N₂P₂K₂时，番红花种球可溶性糖、可溶性蛋白及淀粉含量最高，与未使用肥料的对照组相比较，其可溶性糖含量高出48.91%，淀粉含量高出56.08%，可溶性蛋白含量增加37.79%，其它各配施比与此相比则略显较低。当提升肥料配比含量达到一定量后，继续提高肥料用量，3种营养物质含量有所降低，说明肥料施用过多也会影响番红花生长。

2.2 3种肥料不同比例配施对番红花仔球品质的影响

表3  肥料不同比例配施对番红花仔球质量、总数的影响

由表3可见，3种肥料在不同配施条件下对番红花仔球质量、仔球总数存在差异。与对照组相比，施加肥料后番红花仔球质量及仔球总数均有明显提升，说明施加肥料能够有效促进番红花生长过程，提高种球数量和质量。不同配比的肥料所产生的结果有所差异，当N：P：K=2:2:2时，单位试验面积条件下的仔球鲜质量、仔球总数均处于最优状态，与未使用肥料的对照组相比较鲜质量提升34.72%，仔球个数则提升25.27%，通过数据比较可以明显看出施用肥料后的仔球质量也有所提高。在此条件下继续提高肥料用量，则仔球鲜质量及仔球总数均有下降，说明肥料含量过高会抑制番红花的种球生长发育。

2.3  肥料不同比例配施对番红花产量的影响

表4  肥料不同比例配施对番红花产量的影响

根据许建平等人研究结果表明，番红花的鲜花产量与仔球的大小呈现明显的正相关关系^[14]。本试验研究中，随着肥料配比的不同，番红花仔球平均大小存在着明显的不同，而这些也导致最终番红花发芽数、产量和品质随之浮动，仔球越大，仔球数量多，产量越高。在N：P：K=2:2:2条件下，番红花仔球平均质量最大，其采摘后得到的番红花花丝产量也最高，相对于未施用肥料的对照组，番红花产量提高了34.72%。与对照组相比，加入不同配比的氮磷钾肥料后，番红花产量增加明显，说明在目前种植条件下施用合理配比的肥料可以有效提升番红花产量，促进番红花增产增收。

3 讨论与结论

    番红花作为一种优质药用植物，具有良好的经济价值，在我国属于名贵药材。但由于番红花种植条件要求高、产量低，难以满足人们日益增长的需求，造成国内番红花产量难以满足需求，需要大量进口，价格昂贵。目前对于番红花的研究主要在于其药用价值、食品开发等方面，对于如何通过施用肥料提高其产量研究较少。韦庆翠等人在江苏泰州研究了使用肥料对番红花生长、品质、产量的影响效应，对相关番红花种植起到了一定的指导作用^[15]。皖北平原地区番红花种植属于初期阶段，相关种植技术等尚在摸索过程中，施用氮磷钾混合肥料是探索内容之一，也是探究重点。化学肥料是目前农业种植常用的增产手段，且化学肥料具有容易取材、肥效快等优点，在施用过程中无需繁琐的操作手段。化学肥料来源广，售价低廉，在番红花种植过程中具有明显的促进作用。有机肥料则具有供肥时间持久、肥效容量大等优点，因此探索无机、有机肥料混施也是下一阶段需要探究的重点内容之一。

目前国内种植番红花主要采用两步法,即“室内-大田”法。番红花在生长过程中对生长环境要求较为严苛，且采摘方式特殊，必须在开花当天纯手工采摘，不能使用机械代替，以最大限度的将柱头内挥发性有效成分保留住。综合本试验所得各组数据，在N：P：K=2:2:2条件下番红花可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、仔球质量、番红花花丝质量等均处于最高水平，说明在本地区生产条件下，此肥料配比为最优水平，能有效提升番红花生长期品质及采摘质量，番红花产量最大，能够有效提升种植户种植效益。

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