沙壤土条件下不同施肥水平对成龄枸杞生长及产量的影响

2015-12-21 13:35韩宏伟王建友刘凤兰毛金梅蒋江照
中南林业科技大学学报 2015年4期
关键词:粗度壤土施肥量

韩宏伟,王建友,李 勇,邱 杰,刘凤兰,毛金梅,蒋江照,王 琴

(新疆林科院经济林研究所,新疆 乌鲁木齐 830000)

沙壤土条件下不同施肥水平对成龄枸杞生长及产量的影响

韩宏伟,王建友,李 勇,邱 杰,刘凤兰,毛金梅,蒋江照,王 琴

(新疆林科院经济林研究所,新疆 乌鲁木齐 830000)

为了研究沙壤土立地条件下不同施肥水平对成龄枸杞生长及产量的影响,为北疆产区成龄枸杞合理施肥提供依据。通过不同施肥量的肥料试验并结合沙壤土盛果期标准园样株土样、叶样测试,研究枸杞叶片营养元素含量、果实纵横径、产量等生理性状与施肥量之间的关系,确定针对于北疆精河县沙壤土成龄枸杞的合理施肥量及其配比。结果表明,沙壤土条件下2 107.5 kg/hm2施肥处理的枸杞春稍、秋梢生长量、百粒重、产量等经济性状均明显优于其它施肥处理。随着施肥量的增加,枸杞产量与施肥量关系为y= -42.517x2+ 284.35x+ 3 363,R2=0.772 2,施肥处理4产量达到最高。在供试条件下,合理的施肥量为尿素900 kg/hm2、磷酸二铵667.5 kg/hm2,硫酸钾540 kg/hm2,枸杞产量可达3 823 kg/hm2,与传统施肥相比,尿素、磷酸二铵和硫酸钾肥料配施合理,能有效提高枸杞春、秋梢生长量及产量。

枸杞;生理性状;产量;肥料效应

近年来,新疆北疆博州地区枸杞种植面积迅速扩大,其中精河县作为新疆枸杞最早的主栽区,其枸杞种植面积、总产量、品质还是出口量,都位列全国县级产地第一[1],目前全县枸杞种植总面积已达8×103hm2,枸杞生产已成为当地独具特色和促进农民增收的优势支柱红色产业[2]。但是,由于缺乏科学合理的施肥技术指导,枸杞的施肥管理基本停留在凭经验施肥阶段,盲目施肥、随意施肥现象普遍存在,影响了枸杞产量、品质和经济效益的不断提高,急需开发配方施肥技术[3]。枸杞营养与施肥研究有见报道,但多集中在施肥种类、施肥时间及传统施肥量等方面,而基于枸杞营养诊断和配方施肥技术的研究较少,传统施肥量多凭经验值,且受人为操控并有一定随意性[4-6]。有研究表明,过量施肥并不一定能够促进果树生长和营养吸收,目前在新疆北疆立地条件下,有关枸杞施肥量、施肥配比、肥料效应及施肥与树体营养,平衡施肥的研究少有文献报道[7-9]。本试验选择新疆北疆博州精河县具有代表性的沙壤土枸杞成龄园并开展不同施肥量处理肥效试验,据此探究其对成龄枸杞生长及产量的影响。通过沙质壤土成龄枸杞园在不同施肥处理水平下的肥效对比试验,研究其合理的施肥量及比例,为指导当地合理施肥、提高肥料利用率、增加农民收益提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验园位于精河县枸杞管理中心苗圃地内,试验园地势平坦,土层较深厚,土质为沙壤土,耕作性好,土壤pH值8.08,偏碱性,适宜枸杞生长。经新疆林科院土壤测试中心检测,土壤耕作层(0~60 cm)土层养分状况如表1所示。测试结果显示,试验地全量养分中有机质和全氮含量处于中等偏低水平;速效养分中速效氮和速效钾含量中等偏低,而有效磷含量较高,表现缺氮、少钾、高磷的特点(见表1)。

1.2 试验材料

供试枸杞品种为“精杞1号”,树龄为6 a,树势中庸,株行距1 m×2 m,平均树高1.5 m,平均地茎4.3 cm。供试氮、磷、钾肥分别为尿素(N≥46%)、磷酸二铵(总养分≥64%,N∶P=18∶46)和矿物质硫酸钾(K2O≥20%)。

1.3 试验设计(见表2、表3)

以当地中等年份的纯氮施用量(0.08 kg/株)为基础,设计7种不同的氮、磷、钾比例的施肥处理(含对照处理CK,即不施肥处理),每个处理采用3株为一小区,3次重复,每小区间设保护行,施肥配比设计及肥料用量见表2。

表2 成龄枸杞施肥试验设计Table 2 Experimental design of mature-aged L.barbarum fertilizing kg/hm2

表3 成龄枸杞生长期追肥试验设计Table 3 Experimental design of mature-aged L.barbarum fertilizing in growing stages kg/hm2

施肥时期和方法参考精河县枸杞物候期和施肥方法的研究结果[2]。

基肥采用环状沟施法(在枸杞树冠外缘地面垂直投影处,开挖深、宽各30 cm的环状沟),于2013年3月下旬施入腐熟农家厩肥5 kg/株及全年试验设计尿素用量的10%和磷、钾肥用量的各50%。施肥时磷肥与有机肥混合后先施,含氮、含钾化肥易流失,在将有机肥施入后将其撒施在上半部,再覆土填满施肥穴,施肥完后全园灌水一次。

生育期追肥采用穴施法(在树冠外缘处沿对角线开挖4个15~20 cm深的施肥穴,将每处理称量好的肥料分4份放人穴内,覆土灌水),田间管理同常规。

1.4 评价指标与测定方法

(1)土壤元素分析:在萌芽前期(4月中旬)、夏果初果期(6月中旬)、秋果初果期(8月上旬)采集土样并按四分法取混合样,分0~20 cm、20~60 cm土层,分析测定有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾。

(2)叶片营养测定:在枸杞现蕾期(4月下旬)、夏果初果期(6月中旬)和秋果成熟期(9月下旬),对枸杞新梢叶片进行营养元素含量值测定。每处理选取3株长势均一的树体并从其上选取东南西北、内膛及顶部六个方位的新梢枝条,取其中部的功能叶片(40~80片)进行跟踪测定(取平均值)。

(3)春、秋梢生长量测定:各处理随机选取生长势较为一致的3棵树作为观测株,全年不做任何修剪,并在冠层中部分东、南、西、北4个方位各选留3~5个观测枝,于当年夏果成熟期(7月中旬)、秋果成熟期(9月下旬)分别用钢卷尺测量春梢和冠幅的生长量,落叶前(10月下旬)用游标卡尺测量春梢和秋梢基部的粗度,数值取平均值。

(4)果实横纵径:用四分法从各处理3株成熟枸杞鲜果混合样中随机选出10粒并用数显游标卡尺测量其纵、横径,取其均值。

(5)百粒重:将每处理3株观测株夏果成熟期(7月中旬)的果实置于鼓风烘箱内,50 ℃烘干至恒重,冷却后用四分法选取100个枸杞干果,用1%电子天平称取其质量,重复3次,求其平均值为干果百粒重。

(6)产量:对每处理3株观测株在枸杞果实成熟期每10 d采收1次,采后立即称鲜果质量,烘干干燥后,于10月份统计各处理全年的干果产量。

1.5 数据处理

试验数据应用Excell软件和SPSS 22.0进行统计处理,采用Duncan法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理下枸杞叶样营养元素的含量变化(见表4,图1~图3)

一般来说,叶子里N、P、K等含量高,可以认为供给果实营养充足,有利于果实养分积累,使得果树增加产量。表4为各施肥处理枸杞叶片在3个不同生育阶段的N、P、K元素的含量。为了得到叶片主要营养元素在各生育期的变化趋势,对各施肥处理下3个生育阶段的测定值进行平均。

表4 不同施肥处理下枸杞叶样营养元素含量变化†Table 4 Nutrient elements contents of L. barbarum leaves with different fertilizer treatments mg/g

由图1可知,枸杞叶片含N量在3个主要生育期的含量变化,初期较低,在夏果初果期达到较高值,在夏果采收后,含N量降低,在秋果采收后,达到最低值;由图2可知,在枸杞现蕾期叶片含P量最高,此后随着果实的迅速生长,大量的P元素由于优先分配到果实中,叶片含P量逐渐下降,在果实采收后,到秋果成熟期降到最低;由图3可知,枸杞现蕾期叶片含K量很低,这可能与植株初期对钾的需求不明显有关,随着叶片不断生长发育、光合作用不断增强和根系的大量吸收,秋果成熟期叶片含K量增加至6.11 mg/g达到最高,而后叶片含K量下降,至采收后含K量虽会有所回升,但仍然很低。由上可知,生产上可以根据枸杞营养需求动态规律,在夏果初果期以增施氮肥为主,在枸杞现蕾期以增施磷肥为主,在秋果成熟期以增施钾肥为主,可满足植株正常生长需求。

图1 不同施肥处理下枸杞叶样的N含量变化Fig.1 Content changes of nitrogen (N) in sample leaves with different fertilizer treatments

图2 不同施肥处理下枸杞叶样的P含量变化Fig.2 Content changes of phosphorus (P)in sample leaves with different fertilizer treatments

图3 不同施肥处理下枸杞叶样的K含量变化Fig.3 Content changes of kalium (K) in sample leaves with different fertilizer treatments

2.2 不同施肥处理对枸杞生长的影响

从表5可以看出,不同施肥处理对枸杞营养生长的影响有所区别,各处理的春梢粗度及长度、秋梢粗度及长度、冠幅生长量均显著或极显著高于CK。处理1~4的结果显示,随着N、P、K用量的增加,春梢粗度及长度、秋梢粗度及长度、冠幅均呈现增长趋势,且极显著高于CK,其中处理4极显著高于处理1、处理2和处理3,这说明增施N、P、K能极显著促进枸杞春梢加粗生长、伸长生长和冠幅的扩大,有利于叶面积指数扩大和枝条负载能力的提高。处理4~6的结果显示,随着N、P、K用量的增加,春梢粗度及长度、秋梢粗度及长度、冠幅增长量均呈现出先增长后降低的趋势,且增长量极显著高于CK,其中处理4极显著高于处理5和处理6(除了秋梢粗度)。

表5 不同施肥处理对枸杞营养生长的影响†Table 5 Effects of Lycium barbarum growth in different fertilizer treatments

由此可知,不同施肥处理对枸杞营养生长的影响不同,处理4对春梢、秋梢加粗生长促进作用均极显著高于CK和其他处理,说明增施N、P、K对春梢、秋梢伸长生长和冠幅扩大的促进作用明显,此试验中以处理4对枸杞营养生长的促进作用最显著,即尿素∶磷酸二铵∶硫酸钾为60∶44.5∶36(N∶P∶K=5.3∶2.5∶1)的配比最有利于盛果期枸杞营养生长。

2.3 不同施肥处理对枸杞果实大小的影响

由表6中可知,不同施肥处理1~6的枸杞果实大小都极显著高于CK,处理4的果实纵径、横径分别为26.70 mm、11.23 mm,果实大小达到299.89 mm2,为所有处理中的最大值,且显著高于其它处理,说明在施用不同N、P、K的情况下,增加施肥量对果实的增大有一定的效果,但过大的施肥量对枸杞果实的生长有一定的抑制作用。

表6 不同施肥处理对枸杞果实大小的影响Table 6 Effects of Lycium barbarum fruit size in different fertilizer treatments

2.4 不同施肥处理对枸杞单株产量及百粒重的影响

干果百粒质量是评价枸杞果实品质的重要指标,其大小可间接反映果实有效成分和营养物质含量的多少[10-12]。从表7中可得知,处理1~6的干果百粒重和产量显著高于CK,处理4的干果百粒重和产量显著高于其它处理,增施肥料对于提高枸杞果实的大小和产量有较为实际的意义;由图4可以看出,不同施肥处理(施肥量)与枸杞产量之间的关系为y=-2.834 5x2+ 18.957x+224.2,在本实验条件下,处理4的最高产量可达到255.28 kg/hm2。

表7 不同施肥处理对枸杞单株产量及百粒重的影响Table 7 Effects of Lycium barbarum on yield and the dry fruit of 100 seeds weight in different fertilizer treatments

图4 不同施肥处理下的枸杞产量Fig.4 The yield of Lycium barbarum in different fertilizer treatments

3 讨 论

本试验仅是选择新疆北疆博州精河县具有代表性的沙壤土枸杞成龄园开展不同施肥量处理肥效试验,据此探究其对成龄枸杞生长及产量的影响并得出了其相应的合理施肥量与配比,因此受试验条件限制,对于其它土壤条件下的施肥效应情况是否与本试验结果一致,应当具体情况具体分析研究,不应一概而论。

4 结 论

在沙壤土的生长条件下,对新疆北疆博州地区精河县的枸杞在不同的生育期施用不同数量的尿素、磷酸二铵和硫酸钾肥效试验表明,采用2 107.5 kg/hm2施肥处理的枸杞春稍及秋梢生长量、果实大小、百粒重、产量等经济性状均明显优于其它施肥处理。随着施肥量的增加,枸杞产量与施肥量关系为y=-42.517x2+284.35x+3 363,R2=0.772 2,施肥处理4产量达到最高。在供试条件下,合理的施肥量为尿素900 kg/hm2、磷酸二铵667.5 kg/hm2、硫酸钾540 kg/hm2,枸杞产量可达3 823 kg/hm2,与传统施肥相比,尿素、磷酸二铵和硫酸钾肥料配施比较合理,因此选择精河枸杞生长的现蕾期、夏果初果期、秋果成熟期,采用科学的肥料配比组合,适时追施N、P、K肥,能有效提高枸杞春秋梢生长量、果实大小及产量,从而为当地枸杞生长季合理施肥提供了必要的参考依据。

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Effects of different fertilization levels to growth and yield of matureLycium barbarumin sandy loam condition

HAN Hong-wei1, WANG Jian-you, LI Yong, QIU Jie, LIU Feng-lan, MAO Jin-mei, JIANG Jiang-zhao, WANG Qin
(Institute of Economic Forestry, Xinjiang Academy of Forestry Sciences, Urumqi 830000, Xinjiang, China)

Effects of different fertilization levels to growth and yield of matureLycium barbarumin sandy loam condition were investigated in order to provide a basis for the rational fertilization of matureL. barbarumin northern Xinjiang areas. Through the experiments with different fertilizers and the tests on the leaves the soils of sample trees in sandy loam soil of standard garden in full bearing period, the relations among physiological traits, fertilizer nutrient content, fruit vertical and horizontal diameter and yield in theL. barbarumproducing area were studied in order to determine the rational application of fertilizer level and proportion for matureagedL. barbarumwith sandy loam soil in Jinghe county of Xinjiang. The results show that under sandy loam conditions, fertilizing with 140.5 kg/667 m2treatment,L. barbarumspring and autumn shoot growth, kernel weight, yield and other economic traits were signif i cantly better than those of other fertilizer treatments; With increasing of fertilizer amount, the relationship between L. barbarum production and fertilizing amount agreed withy= -2.834 5x2+ 18.957x+ 224.2,R2= 0.772 2, theL. barbarumyield of the treatment No.4 was the highest; Under the test conditions, the reasonable amount of fertilizer were: urea 60 kg/667m2, DAP 44.5 kg/667m2, potassium 36 kg/667m2, the correspondingL. barbarumproduction reached 255.28 kg/667m2; Compared with conventional fertilizer, urea, the ingredients are reasonable, can effectively improve the growth ofL.barbarumspring and autumn shoots and raised the yield .

Lycium barbarumL; fertilizing amount; physiological traits; growth; yield; fertilizer effect

S714.8

A

1673-923X(2015)04-0046-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.04.008

2014-08-28

自治区特色林果业发展专项资金“新疆特色林果资源管理及测土配肥技术平台建设”项目(2012LGZX001)的子课题“新疆特色林果枸杞树种测土配肥技术平台建设”项目;“枸杞生态健康果园试点示范”项目;中央财政林业科技推广示范“新疆枸杞高效栽培技术示范与推广”项目(201208006)

韩宏伟,副研究员;E-mail:ecoforest@126.com

韩宏伟, 王建友, 李 勇,等. 沙壤土条件下不同施肥水平对成龄枸杞生长及产量的影响[J].中南林业科技大学学报,2015,35(4):46-50.

[本文编校:文凤鸣]

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