孟力力等

摘要：以彩葉草“紅色天鵝絨”為試材，采用水、肥2因素3水平二次通用旋轉組合設計，研究不同水肥耦合水平對盆栽彩葉草生物量的影響，以建立彩葉草生物量的水肥耦合回歸模型。結果表明，施肥量是影響彩葉草生物量的主要因素，其次為基質含水量；隨著水肥量的增加，彩葉草生物量增加，當增加到一定程度則減小；水肥交互作用顯著，具有較好的正效應。經模型尋優(yōu)，水肥調控的最佳組合為基質含水量72.38%、施肥量1.22 g/株，此時彩葉草生物量達到7.04 g/株。

關鍵詞：彩葉草；水肥耦合；生物量；回歸模型

中圖分類號： S681.906；S681.907文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0166-03

收稿日期：2013-12-20

基金項目：江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：cx（12）5090]。

作者簡介：孟力力（1982—），女，山西晉中人，碩士，助理研究員，從事設施園藝特殊栽培研究。Tel：（025）84392652；E-mail：menglili90@163.com。彩葉草（Coleus blumei）別稱錦紫蘇、洋紫蘇、五色草等，為唇形科鞘蕊花屬多年生常綠草本植物，原產于印度尼西亞，雜交種可多年生，葉片對生、卵形，因葉面具有黃、紅、紫等斑點而得名[1]，常作一、二年生栽培利用，熱帶地區(qū)可成亞灌木狀[2]。彩葉草易栽培，觀賞期長且生長速度快，葉色、葉形、葉面圖案都富有特點，觀賞價值高。另外，彩葉草是改善環(huán)境的植物，具有消毒殺菌作用[3]，應用范圍廣泛。水分和養(yǎng)分是植物生長發(fā)育最重要的環(huán)境影響因子[4-5]，既獨立又相互制約，具有一定的耦合效應。目前，國內外對水肥耦合效應的研究主要集中于農作物與蔬菜，如小麥、玉米、棉花、辣椒、番茄、黃瓜、煙草、葡萄等[6-14]。隨著經濟水平提高，盆栽花卉愈來愈受到群眾的喜愛，成為花卉產品的一大組成部分。目前，盆栽花卉的栽培水肥管理多靠經驗，水肥不足或過量常引起基質結塊、鹽分累積，不僅對花卉生長不利，而且也造成資源浪費。本試驗以彩葉草為材料，研究基質含水量和施肥量對盆栽彩葉草生物量的影響，以期在保證彩葉草生長品質的前提下，實現盆栽彩葉草水肥精準管理，提高生產效率。

1材料與方法

1.1供試材料

以彩葉草奇才品種“紅色天鵝絨”為試材，栽培基質為泥炭 ∶珍珠巖 ∶蛭石體積比為3 ∶1 ∶1的混合物。試驗在江蘇省農業(yè)科學院觀光農業(yè)研究中心智能溫室內進行，選取生長一致、健壯無病的幼苗，于2013年5月移栽入直徑18 cm、高25 cm的塑料花盆內，每盆1株。試驗期間溫度控制在 18～32 ℃，濕度控制在60%～85%。

1.2試驗處理與試驗設計

采用水、肥2因子通用旋轉組合設計。以基質含水量、施肥量2個因素為自變量，根據單因素試驗結果，每個因素各選取3個水平，以-1、0、+1進行編碼（表1），以彩葉草生物量為響應值，用Design Expert（version 6.0.5）統(tǒng)計分析軟件，利用響應曲面法中的Central Composite Design（CCD）進行試驗設計（表2）。采用高精度SM100土壤水分測量儀（產地英國），每天對盆栽基質含水量進行測定。每次測定前，都將傳感器的探針插入基質下15 cm處進行測定，得到體積含水量，經換算得到質量含水量，計算所失水分進行補水；肥料選用無土栽培專用復合肥“花多多8號”，其N、P、K配比為20 ∶10 ∶20，分4次施入，其他環(huán)境條件與管理措施保持一致。

草的生長；曲線最高值在較低基質含水量時出現較早，基質含水量越高出現越晚，說明在不同的水分條件下，同等施肥量的功效不同，基質高含水量有利于肥料效能的發(fā)揮。方程（5）、方程（6）交叉時，X2=-0.59，說明基質含水量為50%，施肥量要高于0.564 g/株，否則水肥耦合會產生負效應?；|含水量分別為30%、50%、70%時，對應的最佳施肥量1028、1.164、1.395 g/株。

2.2.3水肥耦合效應從回歸方程（1）可以看出，X1X2交互項系數為0.34，對其進行t檢驗，結果表明，X1X2項達到顯著水平，即基質含水量和施肥量對彩葉草生物量交互作用顯著。由基質含水量和施肥量交互作用對彩葉草生物量影響的耦合效應圖（圖3）可以看出，曲面呈下拋物面型，生物量最高點出現在高基質含水量水平和高施肥量水平，表明水、肥2因素在試驗設計水平范圍內，對生物量的增產效應一致，對彩葉草生物量有較好的正效應。

2.3模型優(yōu)化

當試驗中2因素水平取-1.414≤X1≤1.414時，利用軟件中RSM功能對模型模擬優(yōu)化[15]，得出當X1=1.119、X2=1.058及基質含水量為72.38%、施肥量為1.22 g/株時，彩葉草生物量能達到7.04 g/株。

3結論

盆栽花卉栽培過程中，溫、光、水、肥、氣等因素均會影響其生長發(fā)育。本試驗以盆栽最基本的水、肥為因素，研究水、肥對盆栽彩葉草生物量的影響。結果顯示，施肥量是影響彩葉草生物量的主要因素，其次為基質含水量；隨著水、肥量增加生物量增加，當達到最佳水、肥水平時，繼續(xù)增加水肥量，彩葉草生物量則降低。因此，過量水、肥既浪費資源也不利生長。水、肥交互作用對彩葉草生物量的影響顯著，具有較好的正效應，這一結果與前人研究結論[6，8，10]一致。

盆栽彩葉草生物量的最佳水肥耦合方案是：基質含水量72.38%、施肥量1.22 g/株，此時生物量達到704 g/株。

參考文獻：

[1]楊紹卿. 室內花卉栽培與裝飾[M]. 鄭州：河南科學技術出版社，2001：47.

[2]周厚高，游天建，王文通，等. 彩葉草的品種分類與園林應用[J]. 廣東園林，2011（3）：57-61.

[3]劉洋，王飛，田治國，等. 8種園林草本植物揮發(fā)性物質的抑菌效果研究[J]. 西北農林科技大學學報：自然科學版，2009，37（3）：141-145.

[4]穆興民. 水肥耦合效應與協同管理[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1999.

[5]梁運江，依艷麗，許廣波，等. 水肥耦合效應的研究進展與展望[J]. 湖北農業(yè)科學，2006，45（3）：385-388.

[6]石珊珊，周蘇玫，尹鈞，等. 高產水平下水肥耦合對小麥旗葉光合特性及產量的影響[J]. 麥類作物學報，2013，33（3）：549-554.

[7]溫利利，李淑文，李秀芳，等. 水肥耦合效應對平原區(qū)夏玉米產量的影響[J]. 湖北農業(yè)科學，2012，51（3）：481-484，489.

[8]馮鵬，王曉娜，王清酈，等. 水肥耦合效應對玉米產量及青貯品質的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2012，45（2）：376-384.

[9]李磐，吉恒瑩，馬興旺，等. 新疆干旱區(qū)長絨棉水肥耦合產量效應研究[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究，2010 （6）：103-107.

[10]梁運江，依艷麗，許廣波，等. 水肥耦合效應對辣椒植株生長發(fā)育的影響[J]. 中國農村水利水電，2009（4）：42-45.

[11]陳修斌，潘林，王勤禮，等. 溫室番茄水肥耦合數學模型及其優(yōu)化方案研究[J]. 南京農業(yè)大學學報，2006，29（3）：138-141.

[12]李邵，薛緒掌，郭文善，等. 水肥耦合對溫室盆栽黃瓜產量與水分利用效率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2010，16（2）：376-381.

[13]國鴻薔，謝艷紅.膜下滴灌條件下不同水肥設計對煙草生長和產量的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2013，41（4）：96-98.

[14]郭紹杰，吳新宏，李銘，等. 水肥耦合對新疆克瑞森無核葡萄產量的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2013，41（10）：125-126.

[15]董雯怡，趙燕，張志毅，等. 水肥耦合效應對毛白楊苗木生物量的影響[J]. 應用生態(tài)學報，2010，21（9）：2184-2200.

[16]王力，邵明安，侯慶春，等. 不同水肥條件對楊樹生物量的影響[J]. 西北農林科技大學學報，2004，32（3）：53-58.

[17]徐向宏，何明珠. 試驗設計與Design-Expert、SPSS應用[M]. 北京：科學出版社，2010.

[3]劉洋，王飛，田治國，等. 8種園林草本植物揮發(fā)性物質的抑菌效果研究[J]. 西北農林科技大學學報：自然科學版，2009，37（3）：141-145.

[4]穆興民. 水肥耦合效應與協同管理[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1999.

[5]梁運江，依艷麗，許廣波，等. 水肥耦合效應的研究進展與展望[J]. 湖北農業(yè)科學，2006，45（3）：385-388.

[6]石珊珊，周蘇玫，尹鈞，等. 高產水平下水肥耦合對小麥旗葉光合特性及產量的影響[J]. 麥類作物學報，2013，33（3）：549-554.

[7]溫利利，李淑文，李秀芳，等. 水肥耦合效應對平原區(qū)夏玉米產量的影響[J]. 湖北農業(yè)科學，2012，51（3）：481-484，489.

[8]馮鵬，王曉娜，王清酈，等. 水肥耦合效應對玉米產量及青貯品質的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2012，45（2）：376-384.

[9]李磐，吉恒瑩，馬興旺，等. 新疆干旱區(qū)長絨棉水肥耦合產量效應研究[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究，2010 （6）：103-107.

[10]梁運江，依艷麗，許廣波，等. 水肥耦合效應對辣椒植株生長發(fā)育的影響[J]. 中國農村水利水電，2009（4）：42-45.

[11]陳修斌，潘林，王勤禮，等. 溫室番茄水肥耦合數學模型及其優(yōu)化方案研究[J]. 南京農業(yè)大學學報，2006，29（3）：138-141.

[12]李邵，薛緒掌，郭文善，等. 水肥耦合對溫室盆栽黃瓜產量與水分利用效率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2010，16（2）：376-381.

[13]國鴻薔，謝艷紅.膜下滴灌條件下不同水肥設計對煙草生長和產量的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2013，41（4）：96-98.

[14]郭紹杰，吳新宏，李銘，等. 水肥耦合對新疆克瑞森無核葡萄產量的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2013，41（10）：125-126.

[15]董雯怡，趙燕，張志毅，等. 水肥耦合效應對毛白楊苗木生物量的影響[J]. 應用生態(tài)學報，2010，21（9）：2184-2200.

[16]王力，邵明安，侯慶春，等. 不同水肥條件對楊樹生物量的影響[J]. 西北農林科技大學學報，2004，32（3）：53-58.

[17]徐向宏，何明珠. 試驗設計與Design-Expert、SPSS應用[M]. 北京：科學出版社，2010.

[3]劉洋，王飛，田治國，等. 8種園林草本植物揮發(fā)性物質的抑菌效果研究[J]. 西北農林科技大學學報：自然科學版，2009，37（3）：141-145.

[4]穆興民. 水肥耦合效應與協同管理[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1999.

[5]梁運江，依艷麗，許廣波，等. 水肥耦合效應的研究進展與展望[J]. 湖北農業(yè)科學，2006，45（3）：385-388.

[6]石珊珊，周蘇玫，尹鈞，等. 高產水平下水肥耦合對小麥旗葉光合特性及產量的影響[J]. 麥類作物學報，2013，33（3）：549-554.

[7]溫利利，李淑文，李秀芳，等. 水肥耦合效應對平原區(qū)夏玉米產量的影響[J]. 湖北農業(yè)科學，2012，51（3）：481-484，489.

[8]馮鵬，王曉娜，王清酈，等. 水肥耦合效應對玉米產量及青貯品質的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2012，45（2）：376-384.

[9]李磐，吉恒瑩，馬興旺，等. 新疆干旱區(qū)長絨棉水肥耦合產量效應研究[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究，2010 （6）：103-107.

[10]梁運江，依艷麗，許廣波，等. 水肥耦合效應對辣椒植株生長發(fā)育的影響[J]. 中國農村水利水電，2009（4）：42-45.

[11]陳修斌，潘林，王勤禮，等. 溫室番茄水肥耦合數學模型及其優(yōu)化方案研究[J]. 南京農業(yè)大學學報，2006，29（3）：138-141.

[12]李邵，薛緒掌，郭文善，等. 水肥耦合對溫室盆栽黃瓜產量與水分利用效率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2010，16（2）：376-381.

[13]國鴻薔，謝艷紅.膜下滴灌條件下不同水肥設計對煙草生長和產量的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2013，41（4）：96-98.

[14]郭紹杰，吳新宏，李銘，等. 水肥耦合對新疆克瑞森無核葡萄產量的影響[J]. 江蘇農業(yè)科學，2013，41（10）：125-126.

[15]董雯怡，趙燕，張志毅，等. 水肥耦合效應對毛白楊苗木生物量的影響[J]. 應用生態(tài)學報，2010，21（9）：2184-2200.

[16]王力，邵明安，侯慶春，等. 不同水肥條件對楊樹生物量的影響[J]. 西北農林科技大學學報，2004，32（3）：53-58.

[17]徐向宏，何明珠. 試驗設計與Design-Expert、SPSS應用[M]. 北京：科學出版社，2010.