不同施肥处理对枸杞7号叶片营养元素含量及抗性的影响

石志刚+韦峰+万如+亚军+秦垦+马婷慧

摘要：以“3414”肥料试验方案，采用三因素四水平二次回归通用旋转组合设计，通过不同N、P、K配比施肥，研究其对枸杞7号叶片中N、P、K含量及耐受性的影响。结果表明，不同施肥配比对枸杞7号春梢生长量影响显著，可根据春梢停止时春梢长度进行建模；不同施肥配比处理对枸杞叶片中细胞酶活性影响显著，SOD活性以H5处理最大（358.2 U/g），H6处理最小（151.2 U/g），POD活性以H8处理最大[2 256.7 μmol/（min·g）]，H3处理最小[373.3 μmol/（min·g）]，CAT活性以H12处理最大[106.9 μmol/（min·g）]，H5处理最小[33.1 μmol/（min·g）]；不同施肥配比對枸杞叶片中N、P、K含量影响显著，随着枸杞生长发育，全N含量总体呈先升后降，春梢期、盛花期为需氮关键期，分别以H16、H12处理的施氮量最为合理，全P含量总体趋势为先下降后上升，在春梢期、盛果期对P的需求均高，故在高效栽培中在这2个时期需要注意P的供应量，分别以H11、H15处理的磷供应量最为合适，全K含量总体为先下降后升高，在盛花期时最低，初果期、盛果期时又逐渐增高。说明枸杞在坐果期需要大量吸收和积累钾素，初果期H7处理最优，盛果期H4处理最优；通过三元二次回归通用旋转组合分析枸杞7号产量并得出模型。

关键词：枸杞7号；配比施肥；氮磷钾含量；抗性

中图分类号： S567.1+90.6文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）07-0125-05

枸杞系茄科（Solanaceae）枸杞属（Lycium L.）落叶灌木，是《中国药典》明确的正品药用栽培种。枸杞具有抗旱、耐盐碱、耐瘠薄的特点[1]。宁夏中宁县是宁夏枸杞的重要发源地和产区，该县光热资源及枸杞种质资源丰富。但由于近年来枸杞栽培面积不断扩大以及不合理耕灌，大量土壤次生盐碱化程度加重。前人研究表明，枸杞生长发育过程中吸收的氮素约有20%来自于肥料，80%来自于土壤。2年生枸杞品种宁杞1号植株，在年生长周期内日吸氮量从新梢速生期到果实采收期（5月上旬至8月中下旬）一直表现为持续增加，且5月上旬、6月下旬植株吸收的肥料中氮素含量占总氮量的比例较高，说明这2个时期是植株吸收氮素的高峰期，也是追施氮肥关键时期。研究表明，枸杞植株中磷素的3.47%～1336%来自于肥料，87.64%～97.53%来自于根际土壤。宁夏地区总体上土壤Ca、Mg含量较高，由于Ca、K之间存在拮抗作用，会抑制枸杞对K的吸收，故宁夏地区生产的枸杞独具特色[2-8]。枸杞品种随着经济和地区气候条件的变化不断更新，现有枸杞栽培技术在枸杞品种更新过程中已不再科学合理。因此，对枸杞新品种的生长发育及需肥规律的研究已迫在眉睫[9-10]。本研究以枸杞品种7号为研究对象，通过不同氮、磷、钾配比施肥，研究枸杞叶片在不同时期的氮、磷、钾含量动态变化，以及个别时期细胞保护酶活性的变化，以期为该枸杞品种栽培管理提供参考。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试品种供试枸杞为2年生7号品种。枸杞苗木由宁夏农林科学院枸杞工程技术研究所提供。苗粗0.5 cm，苗高60～70 cm，侧根4～5条。2013年4月定植，株行距 1.5 m×3.0 m。栽后50 cm处定干，立70 cm长竹竿支撑。

1.1.2研究区域概况研究区域位于中宁县，海拔高度 1 100～2 955 m，年平均气温9.5 ℃，年均降水量202.1 mm，6—8月降水量占全年降水量的61%；年蒸发量1 947.1 mm，为年平均降水量的9.6倍，属于典型的中温带大陆性干旱气候。土壤为灌淤土、淡灰钙土，沙质壤土，土质均匀，土壤肥沃，富含矿物质和微量元素。

1.1.3供试肥料供试化肥分别为尿素（N含量≥46%）、过磷酸钙（P2O5含量≥16%）、矿物质硫酸钾（K2O含量≥20%）。供试有机肥为充分腐熟羊粪，N、P2O5、K2O含量分别为0.65%、0.47%、0.21%。

1.1.4灌溉水利用渠道引用黄河水灌溉，水质矿化度 <1 g/L。

1.2试验设计与方法

1.2.1试验设计以“3414”肥料试验方案，采用三因素四水平二次回归通用旋转组合设计，以枸杞鲜果产量为目标函数，施氮、磷、钾量为因变量，构建数学模型。

按“斤果斤肥”为基准进行施肥，预计单株产干果500 g需要肥料总量为500 g，总纯氮、磷、钾质量200 g，设施N量83.3 g/株，施P2O5量66.7 g/株，施K2O量50.0 g/株。所用化肥种类及养分含量：氮肥为尿素，含46% N；磷肥为磷酸一铵，含12% N、61% P2O5；钾肥为硫酸钾，含K2O 52%。氮肥基肥60%，追肥20%，追肥20%；磷肥基肥40%，追肥30%，追肥30%；钾肥基肥40%，追肥30%，追肥30%。

施肥方案见表1、表2、表3。

1.2.2物候期观测观测植株的物候期、树高、地颈、冠幅、萌芽率、发枝力、新梢生长量、落花落果率、鲜果千粒质量、产量等指标。2015年3—6月连续观测枸杞的生育期，包括萌芽期、春梢生长期、开花初期、头茬果成熟期、夏果成熟期、落叶期。鉴别标准：50%的植株达到某一生育阶段为到达某生育期，10%到达为初期，80%到达为盛期[5]。

1.2.3植株生长测定于2015年3月下旬选各处理观测样株及观测枝。每处理选择树势相近的样株15棵，并在树冠中部按东、南、西、北、中5个方位各选留1个多年生观测枝，用红漆标记。观测植株在整个生长期内不进行任何修剪。

枝梢生长量测定：4月20日至7月上旬每隔3 d，7月中旬至落叶前每隔10 d，用钢卷尺测量枝上春梢生长量。

1.2.4生理观测在春梢期、初花期、盛花期、初果期、盛果期，分别采样检测叶片中N、P、K、可溶性糖含量以及超氧化试验时间为2015年3—10月。数据采用SPSS 17.0软件分析。

2结果与分析

2.1不同施肥量对枸杞春梢生长量的影响

由图1可得，不同施肥配比下枸杞7号春梢生长量差异明显，6月20日春梢长度最大的为H12处理（58.8 cm），最小的为H3处理（40.0 cm）；相对5月12日，春梢增加量最大的为H12处理（56.6 cm），最小的为H3处理（39.2 cm）。

2.2不同施肥量下枸杞春梢生长量的回归模型

根据回归最优设计的建模方法，采用三元二次回归通用旋转组合进行分析，得出下列结果：

式中：Y为7号春梢生长量；X1为施氮量；X2为施磷量；X3为施钾量。

模型中一次项系数作用大小排序为X2>X3>X1。排序结果表明，各肥料对枸杞7号春梢生长量的作用以磷肥最大，钾肥次之，氮肥最小。说明在本研究土壤及生态条件下，枸杞7号的高产栽培技术中，前期营养生长需要重视磷肥、钾肥的供应。

2.3不同施肥量对枸杞初花期叶片中细胞保护酶活性的影响

在初花期对各处理的枸杞叶片进行采样，测量叶片SOD、POD、CAT活性。如图2所示，在相同栽培条件及管理水平下，不同施肥配比导致各处理植株叶片中SOD、POD、CAT活性含量存在显著差异。SOD活性以H5处理最大（358.2 U/g），H6处理最小（151.2 U/g）；POD活性以H8处理最大[2 256.7 μmol/（min·g）]，H3处理最小[373.3 μmol/（min·g）]；CAT活性以H12处理最大[106.9 μmol/（min·g）]，H5处理最小[33.1 μmol/（min·g）]。由此可知，随着施N、P、K量的变化，枸杞叶片中保护酶活性也受到相应影响。

2.4不同施肥量对枸杞叶片中可溶性糖含量的影响

当植株受到逆境胁迫时，可溶性糖含量会发生变化，一定程度上可溶性糖含量可代表植株的抗逆性。由图3可以看出，各时期不同施肥配比處理对枸杞7号叶片中的可溶性糖含量影响较大，除个别处理外，总体趋势为随着生育进程先下降后升高，在盛花期达到最大值后下降；盛花期各处理植株叶片中的可溶性糖含量差异明显，H8处理最高，为1.11%，H13处理最低，为0.41%。

2.5不同施肥量对不同时期枸杞叶片全氮含量的影响

由表4可以看出，不同物候期各处理叶片全氮含量存在显著差异，整体上随着生育进程先下降后升高，春梢生长期叶片全氮含量以H16处理最高（9.91 g/kg），H12处理最低（6.67 g/kg）；初花期叶片全氮含量以H5处理最高（4.07 g/kg），H9处理最低（2.99 g/kg）；盛花期叶片全氮含量以H12处理最高（5.29 g/kg），H4处理最低（3.16 g/kg）；初果期叶片全氮含量以H8处理最高（4.15 g/kg），H15处理最低（2.65 g/kg）；盛果期叶片全氮含量以H4处理最高（3.93 g/kg），H12处理最低（1.92 g/kg）。综上所述，枸杞7号春梢生长期为需氮关键期，H16处理的N供应最为合理。

2.6不同施肥量对不同时期枸杞叶片全磷含量的影响

由表5可知，不同物候期各处理叶片全磷含量间存在显著差异，总体上随着生育进程先下降后上升。春梢生长期叶片全磷含量以H11处理最高（10.11 g/kg），H3处理最低（3.28 g/kg）；初花期叶片全磷含量以H7处理最高（3.55 g/kg），H16处理最低（1.59 g/kg）；盛花期叶片全磷含量以H13处理最高（4.09 g/kg），H2处理最低（2.32 g/kg）；初果期叶片全磷含量以H10处理最高（4.72 g/kg），H16处理最低（3.03 g/kg）；盛果期叶片全磷含量以H15处理最高（5.87 g/kg），H1处理最低（3.78 g/kg）。综上所述，枸杞7号在春梢生长期、盛果期对P的需求均高，故在高效栽培中在这2个时期需要注意P的供应量。

2.7不同施肥量对不同时期枸杞叶片全钾含量的影响

由图4可知，在生长早期，枸杞7号叶片钾含量最高，随着植株生长发育，总体为先下降后升高，在盛花期时最低，初果期、盛果期时又逐渐增高。说明枸杞在坐果期需要大量吸收和积累钾素，初果期H7处理叶片中钾含量最高（12.11 g/kg），盛果期H4处理最高（13.04 g/kg），说明只有在果实成熟期动态调整钾供应，才能使枸杞7号产量达到最优。

2.8不同施肥量下枸杞产量的回归模型

根据回归最优设计的建模方法，采用三元二次回归通用旋转组合进行分析，对试验信息进行统计分析，得枸杞7号产量与各肥料因子间的数学模型：

式中：Y为枸杞7号产量；X1为施氮量；X2为施磷量；X3为施钾量。

模型中一次项系数作用大小排序为X1>X2>X3。排序结果表明，各肥料对枸杞7号产量的作用以氮肥最大，磷肥次之，钾肥最小。说明在本研究土壤及生态条件下，枸杞7号的高产栽培技术中，前期营养生长氮肥、磷肥的供应决定了其产量大小。

3结论与讨论

不同施肥配比下，7号枸杞春梢生长量差异明显，6月20日春梢长度最大的为H12处理（58.8 cm），最小的为H3处理（40.0 cm）；相对5月10日，春梢增加量最大的为H12处理（56.6 cm），最小的为H3处理（39.2 cm）。建立模型如下：

3.1不同施肥配比对枸杞耐受性的影响

在相同栽培条件及管理水平下，不同施肥配比处理对枸杞叶片中细胞酶活性影响显著，SOD活性以H5处理最大（358.2 U/g），H6处理最小（151.2 U/g）；POD活性以H8处理最大[2 256.7 μmol/（min·g）]，H3处理最小[373.3 μmol/（min·g）]；CAT活性以H12处理最大[106.9 μmol/（min·g）]，H5处理最小[33.1 μmol/（min·g）]。不同施肥配比对各时期枸杞7号叶片可溶性糖含量影响较大，除个别处理外，总体趋势为随着生育进程先下降后升高，在盛花期达到最大值后下降；盛花期各处理植株叶片中的可溶性糖含量差异显著，H8处理最高，为 1.11%，H13处理最低，为0.41%。

3.2不同施肥配比对枸杞叶片中N、P、K的影响

随着生育进程推进，枸杞7号叶片中全氮含量总体先下降后升高，故枸杞7号春梢生长期为需氮关键期，在春梢生长期H16处理最高（9.91 g/kg），H12处理最低（6.67 g/kg），这与前人研究结果[10-12]相似。5月中下旬开花初期和7月中旬夏果盛期是枸杞年生育期内叶片和枝梢氮素含量的低谷期，预示这2个时期是枸杞植株养分消耗最大和最需肥的关键时期，结论不一致。随着生育进程推进，不同施肥配比下各物候期7號叶片中全磷含量总体先下降后上升，枸杞7号在春梢期、盛果期对P的需求均高，与前人研究枸杞叶片P素、N素含量变化趋势[10-12]，即整体表现为下降、初花期后升高。不同施肥配比下，枸杞7号叶片中全K含量在各个物候期的含量随着植株生长发育总体呈先下降后升高，在盛花期时最低，初果期、盛果期时又逐渐增高。说明枸杞在坐果期需要大量吸收和积累钾素，初果期H7处理叶片中钾素含量最高（12.11 g/kg），盛果期H4处理最高（13.04 g/kg）。

通过三元二次回归通用旋转组合分析枸杞7号产量，得出下列模型：

通过式中一次项系数，可以得出N、P对7号产量影响较大。但一些学者研究发现，枸杞果实产量是枝数、枝长、冠幅等诸多农艺性状共同作用的结果，各农艺性状之间又相互作用，其对产量的贡献作用大小不一。本研究只是从施肥措施方面探讨，如何综合提高7号枸杞果实产量，还需进一步研究。

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