枸杞生长水分和养分需求规律研究进展*

2016-02-07 11:30张自刚
中国农业信息 2016年24期
关键词:盛果期氮磷枸杞

张自刚

(金正大生态工程集团股份有限公司,山东临沂 276700)

枸杞生长水分和养分需求规律研究进展*

张自刚

(金正大生态工程集团股份有限公司,山东临沂 276700)

文章对枸杞生长期耗水量和水分需求关键期、适宜的灌溉方式、灌溉量和灌水次数进行阐述;并分析、总结施用有机肥和叶面肥、土壤状况对枸杞生长产生的影响,依据氮磷钾累积规律和适宜投入量及比例,为枸杞水肥管理提供参考。

枸杞 水分 养分

枸杞是药食同源的高投入、高产出、高经济效益作物。枸杞品质是饮食保健、生态观光游等产业深度融合的基础。宁夏、甘肃、青海、内蒙古、新疆枸杞种植面积迅速扩大,对枸杞集约化种植提出了更高要求[1]。不合理灌溉使枸杞生长关键期缺水,忽视中微量元素、有机肥、高效调节叶面肥使用,造成枸杞营养失调,产量品质下降、病虫害发生严重。

1 枸杞需水规律

合理灌溉是枸杞健康生长的保障。枸杞主产区为干旱、半干旱地区,改变现有枸杞灌水制度,缓解水资源供需矛盾,提高水利用效率,实现节水、优质、高产灌溉。

1.1 枸杞各物候期需水特点

枸杞需水量高,生长物候期对水分的敏感性不同。枸杞周年耗水量:盛果期>盛花期>营养生长期>秋果生长期>秋果采收期[2]。灌水定额>1 500 m3/hm2时,耗水量:盛花期>盛果期>营养生长期>秋果生长期>秋果采收期;低于1 500 m3/hm2时,耗水强度峰值从盛花期转移至盛果期,优先供给果实生长[3]。夏果生殖生长期的枸杞耗水强度最大,营养生长期次之,秋果期最小。盛果期耗水量占生育期总耗水量的51%~58%,萌芽期、花蕾期、果实膨大期和秋果期耗水量只占10.5%~12.25%[4]。

1.2 枸杞生长适宜灌溉水量

随灌水量增加,枸杞园0~60 cm土壤水分动态变化强度加大,灌溉能迅速影响茨园土层水分供给[5~7]。亏缺灌溉使枝条生长速率缓慢,增加灌水量则能提高叶绿素含量及光合作用能力[2,3]。枸杞月最适灌溉量900 m3/hm2,生育期灌溉定额6 006.8 m3/hm2时,产量达到1 965.46 kg/hm2[8~10]。干旱胁迫导致土层水分下降,促使枸杞根系下扎,适度亏缺灌溉能提高枸杞可溶性固形物、糖分、有机酸、Vc等含量[11]。滴灌最优耗水量2 805~3 375 m3/ hm2,水分利用效率为0.56,产量达到3 849 kg/hm2[4]。

1.3 枸杞适宜灌溉次数

少量多次灌溉能显著提升枸杞多糖、总黄酮等品质指标[3,11]。头茬果和秋果枸杞总糖含量较高,老眼枝、秋季休眠后前茬果总黄酮含量较高。在5个时期运筹灌溉定额,水分利用效率较高;滴灌次数是漫灌次数的3~4倍[12],增加灌水次数,耗水强度峰值转移至盛果期[3]。扬黄灌区枸杞优化灌溉次数共8次。引黄自流灌区滴灌次数共13次,其中果熟期灌水6次。

1.4 枸杞适宜灌溉方式

隔沟交替灌溉,保证枸杞百粒重、多糖和甜菜碱含量,降低灌水量,提升总糖含量[13]。漫灌灌水量大,水分利用率,枸杞产量不突出;沟灌、滴灌0~100 cm土壤含水量较高,土壤pH、全盐含量较低;沟灌枸杞产量最高,滴灌次之[14]。滴灌处理较地面灌溉节省水量82.3%,能提高枸杞产量、灌溉水效率和肥料偏生产力[15]。覆膜滴灌耗水量比畦灌定额下降42%[4]。灌溉条件有限地区建议采用沟灌,山荒地等枸杞原生态及有机种植区应重点发展滴灌,节省肥水及劳动力投入。盐碱地枸杞园应加强冬、春灌,淋洗、稳定土壤表层盐分,保证枸杞正常生长[15]。

2 枸杞需肥规律

2.1 有机肥、叶面肥对枸杞生长的影响

有机肥可将枸杞单果重提高5.26%,纵横径提高7.36%、8.54%;多糖、总糖和氨基酸含量提高39.72%,9.25%和5.95%;类胡萝卜素、黄酮、VA、VE含量升高,甜菜碱、粗脂肪、硒含量降低[16~19]。施用牛粪有利于糖积累,鸡粪则有利于黄酮积累,沼液处理类胡萝卜素含量较高[20]。充分腐熟有机肥可避免有害菌群繁殖和根系土传病害发生[21]。AM菌能有效活化根系土壤微生物及酶,PSⅡ反应中心能量捕捉效率提高,根腐病、黑果病、病毒病等发病率明显下降[22~24]。施用叶面肥能增加枸杞鲜果产量、坐果率、甜菜碱,有效成分含量稳定提升[25]。叶面喷施0.10%硫酸锌+0.03%硫酸铜,可显著提高枸杞黄酮、甜菜碱含量[26,27]。

2.2 土壤对枸杞产量品质的影响

枸杞养分主要供应层是0~20 cm[28]。盛果期幼龄枸杞园20~40 cm土壤速效氮和速效磷含量偏低,成龄园pH值低于幼龄园[29]。枸杞果实形成期土壤可利用氮磷下降明显。常规施用磷酸二铵和牛粪增加耕层速效磷含量,提高枸杞新枝数,也造成土体总盐增加[21]。枸杞甜菜碱含量与土壤中全量氮和速效磷显著相关[30]。钾是叶绿素重要组分,易被吸收,土壤缺钾会增加枸杞灰分含量[31]。肥力因子是枸杞生态分布的主导因子[32]。

2.3 氮磷钾用量及配比对枸杞生长的影响

枸杞氮、磷、钾需肥量较高,针对土壤肥力水平、气候和产量科学决策。枸杞施肥原则:以有机肥为主,合理搭配氮、磷、钾肥,适量补充中微量元素。夏果成熟前追施氮肥可提高总糖、可溶性固形物含量,追磷肥可增加脂肪含量。基施以秋施有机肥为主,老眼果成熟期重点施用磷钾肥;春七寸枝采果后期以及秋七寸枝盛花期建议施用高氮复合肥[33]。氮磷钾配施能有效促进春梢加粗伸长、冠幅扩大,提高百粒重,氮磷比高会增加枸杞粗蛋白含量。

风沙枸杞种植区追肥1 485~1 980 kg/hm2对土壤养分、枸杞产量与品质的综合效益最优[34]。现代枸杞适宜氮磷钾比1∶0.6∶0.1[35]。增施钾肥能增产24.8%~40.3%;硫酸钾最优施用量为450 kg/hm2,增施钾素的增产效果优于增施磷素[36,37]。1961~1962年中宁枸杞干果产量1 605~1 978.5 kg/hm2时,每100 kg干果需N、P2O5、K2O分别为9.7、15.6、3.4 kg,氮磷钾吸收比例为1∶1.60∶0.35[38]。1985~1990年干果产量2 578.5~3 919.5 kg/hm2时,每100 kg干果需N、P2O5、K2O分别为21.9、10.8、3.5 kg,氮磷钾吸收比例为1∶0.49∶0.16[39]。干果产量4 425~8 340 kg/hm2时,每100 kg干果需N、P2O5、K2O分别为38.2、28.0、8.1 kg,氮磷钾吸收比例为1∶0.73∶0.21[40]。2011年景泰县高效优质枸杞施肥配比为N︰P2O5︰K2O=1∶1∶0.5[41]。N︰P2O5︰K2O=1∶0.6∶0.4时,枸杞多糖、总糖、类胡萝卜素含量较高[42]。春梢生长期适宜氮磷钾施肥配比为1∶0.5∶0.5,结果期为1∶1∶1,苗期为1∶0.4∶0.15;幼龄为 1∶1∶0.2;成龄为1∶0.85∶0.3[36,43]。现代枸杞施肥量已达到传统施肥量的3~5倍[44]。枸杞滴灌推荐的春梢生长期至开花期N︰P2O5︰K2O=1∶0.25∶0.38,果熟期至落叶期N︰P2O5︰K2O=1∶0.45∶0.82。

2.4 枸杞周年氮磷钾累积规律

枸杞干物质累积量在果熟期达到峰值。新生油条是枸杞氮磷钾优先分配部位;秋季修剪油条决定来年头茬果产量品质;落叶成为土壤有机质重要补充[45]。枸杞周年生长枝条、叶片的氮含量逐渐下降;果实氮含量从头茬果至盛果期持续增长,秋果期成为氮素吸收中心[46]。枸杞枝条氮含量在萌发期最高,头茬果成熟期次高峰,盛果期氮含量最低,采收后氮含量又回升。生殖生长期,油条叶优先供应氮素,果实也占有相当氮素比例[45]。休眠期油条叶吸氮量占枸杞周年总吸氮量49.9%。头茬果至盛果期果实的氮含量呈上升趋势,老眼枝氮素运输能力较弱[46]。枸杞萌动期和盛果期是氮素累积时期。现蕾期至秋果期,油条枝、叶始终是磷素分配优势部位。枸杞盛果期吸磷量占枸杞周年总吸收量的36.8%,枸杞果吸磷比例占该时期总吸磷量的24.4%[45]。磷素对枸杞生殖生长作用极大,盛果期是补充磷肥的关键期。枸杞盛果期吸钾量最大,油条叶吸钾量占周年总吸钾量的46.3%,为枸杞果实供给大量钾素,应适时补充钾肥[45]。

3 枸杞水肥管理建议

枸杞喜水又怕水,合理灌溉制度能促进枸杞健康生长。建议沟灌代替大水漫灌,适时适地推广滴灌,提高茨园水分生产效率,节省管理成本。根据降水量大小、强度以及土壤田间持水量调整灌溉水量、灌溉次数,50%灌水分配在现蕾盛果期。科学施肥是枸杞产量品质提升的关键。遵循少量多次原则,确定合理目标产量:枸杞栽植第1年干果产量150~225 kg/hm2,第2年750~900 kg/ hm2,第3年1 500~1 800 kg/hm2,第4年2 250~2 160 kg/hm2,成龄产量3 000~3 300 kg/hm2以上,高产产量6 750~7 500 kg/hm2。枸杞有效经济年限约为15~20年,随着树龄增加产量趋于稳定,20年后树体老化,枸杞产量品质下降。精细田间管理能保持树体活力,有效延长经济年限。有机肥菌肥能培肥土壤,减少化肥用量,叶面喷施中微量元素提升枸杞药用有效活成分。50%肥料投入分配在果熟期。萌芽期、展叶期对氮肥需求较高,应施用高氮中磷中钾或高氮低磷低钾复合肥;磷钾施用量应充分考虑土壤酸碱性、有效磷钾含量差异。现蕾期至盛果期建议施用高氮中磷中钾型或者平衡型复合肥,满足果实对磷钾的需求增长,并根据树体长势适时补充钾素,活化土壤固定磷,施用复合氨基酸、腐殖酸等功能肥料以改善枸杞品质。还应考虑肥效滞后效应,肥水配合实现枸杞产量和品质提升。

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山东省自主创新专项资助项目(2012CX90202)

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