石志剛+韋峰
摘要:試驗根據(jù)“3414”肥料試驗方案,采用3因素4水平二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計,通過不同氮磷鉀配比施肥處理,研究不同施肥配比對0901枸杞葉片中氮磷鉀含量及抗性相關(guān)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:不同施肥配比對枸杞春梢生長量影響明顯,并可根據(jù)春梢停止生長時的長度進(jìn)行建模;不同配比處理對枸杞葉片中細(xì)胞酶活性影響明顯,SOD活性最高為329.2 U/g,[JP3]最低為149.1 U/g,POD活性最高為2 183.3 μmol/(min·g),最低為753.3 μmol/(min·g),[JP]CAT活性最高為59.3 μmol/(min·g),最低為11.4 μmol/(min·g)。此外,研究還表明,不同施肥配比對枸杞葉片中氮磷鉀含量的影響明顯:全氮含量總體呈先降后升再降的趨勢,春梢期、盛花期為需氮關(guān)鍵期,分別以85.0 g/株氮+32.2 g/株磷+50.00 g/株鉀、85.0 g/株氮+65.0 g/株磷+50.00 g/株鉀處理的施氮量最合理;全磷含量總體趨勢為先降后升再降,春梢期、初果期對磷需求高,分別以56.5 g/株氮+84.5 g/株磷+35.00 g/株鉀、110.5 g/株氮+84.5 g/株磷+35.00 g/株鉀處理的磷供應(yīng)量最合適;部分處理的全鉀含量在初果期達(dá)到最大值,隨后下降,初果期以85.0 g/株氮+65.0 g/株磷+50.00 g/株鉀處理較合理;此外,通過三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合分析枸杞0901產(chǎn)量并得出模型。
關(guān)鍵詞:枸杞;配比施肥;葉片氮磷鉀含量;抗性;高品質(zhì)栽培管理
中圖分類號: S567.1+90.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)05-0140-05
枸杞系茄科(Solanaceae)枸杞屬(Lycium L.)落葉灌木,是《中華人民共和國藥典》明確的正品藥用栽培種,它具有抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄的特點(diǎn)[1]。研究表明,枸杞生長發(fā)育過程中吸收的大量元素約有20%來自肥料,80%來自土壤[2-5]。在礦質(zhì)元素的吸收和利用上,前人研究得出,枸杞吸收、積累鉀(K)、鈉(Na)的能力較強(qiáng),而吸收、積累鎂(Mg)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)等元素的能力較弱。當(dāng)土壤中營養(yǎng)元素含量高時,枸杞未必能相應(yīng)地吸收較多的營養(yǎng)元素;當(dāng)土壤中營養(yǎng)元素含量低時,枸杞的吸收量未必就少[6-8]。還有研究表明,K與Ca之間具有拮抗作用,當(dāng)土壤中Ca、Mg含量高時,可促進(jìn)鋰(Li)、硼(B)的吸收,而不利于K、Mn、硫(S)、Zn的吸收;B對K的吸收具有促進(jìn)作用。寧夏地區(qū)土壤Ca、Mg含量總體較高,由于Ca、K之間存在拮抗作用,會抑制枸杞對K的吸收,因此寧夏地區(qū)生產(chǎn)的枸杞獨(dú)具特色[9-10]。但是枸杞品種隨著經(jīng)濟(jì)和地區(qū)氣候條件的變化不斷更新,現(xiàn)有枸杞栽培技術(shù)在枸杞新品種的種植過程中已不再科學(xué)合理。因此,對枸杞新品種的生長發(fā)育及需肥規(guī)律的研究已迫在眉睫。本試驗以枸杞新品種0901為研究對象,通過不同氮磷鉀配比施肥,研究枸杞葉片在不同時期的氮磷鉀含量動態(tài)變化、個別時期細(xì)胞保護(hù)酶活性的變化,以期為該枸杞品種的栽培管理提供一定的理論參考。
1材料與方法
[HTK]1.1試驗材料[HT]
供試品種為2年枸杞0901,苗木由寧夏農(nóng)林科學(xué)院提供。2013年4月定植,株行距1.5 m×3.0 m。苗木規(guī)格:苗粗0.5 cm,苗高60~70 cm,側(cè)根4~5條。栽后50 cm處定干,用70cm長竹竿綁扶支撐樹干。
試驗地概況:海拔2 955~1 100 m,年平均氣溫9.5 ℃,年均降水量202.1 mm,6—8月的降水量占全年降水量的61%;年蒸發(fā)量1 947.1 mm,為年平均降水量的9.6倍,屬于典型的中溫帶大陸性干旱氣候。土壤為灌淤土、淡灰鈣土、沙質(zhì)壤土,土質(zhì)均勻,土壤肥沃,富含礦物質(zhì)、微量元素。
供試肥料:氮磷鉀肥料分別用尿素(N含量≥46%)、過磷酸鈣(P2O5含量≥16%)、硫酸鉀(K2O含量≥20%)。有機(jī)肥為充分腐熟的羊糞,經(jīng)檢測氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)含量分別為0.65%、0.47%、0.21%。
灌溉水:利用渠道引用黃河水灌概,水質(zhì)礦化度<1 g/L。
1.2試驗設(shè)計與方法
試驗根據(jù)“3414”肥料試驗方案,采用3因素4水平二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計,以枸杞鮮果產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù),以施氮量、施磷量、施鉀量為因變量,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。
按“斤果斤肥”的標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計單株產(chǎn)干果500g需要的肥料總量為500 g,純氮磷鉀總計200 g,設(shè)N、P2O5、K2O用量分別為83.3、66.7、50.0 g/株。所用化肥種類及養(yǎng)分含量:氮肥為尿素,含46%N;磷肥為磷酸二氫銨,含12%N、61%P2O5;鉀肥為硫酸鉀,含52% K2O。氮肥按照60%基肥、20%追肥、20%追肥施用;磷肥按照40%基肥、30%追肥、30%追肥施用;鉀肥按照40%基肥、30%追肥、30%追肥施用,具體施肥方案見表1、表2、表3。
1.2.1物候期觀測統(tǒng)計植株的物候期、樹高、地徑、冠幅、萌芽率、發(fā)枝力、新梢生長量、落花落果率、鮮果千粒質(zhì)量、產(chǎn)量等指標(biāo)。為確定試驗區(qū)枸杞年生長周期內(nèi)各生育期出現(xiàn)的時間,于2015年3月—2015年6月連續(xù)觀測枸杞的生育期,包括萌芽期、春梢生長期、開花初期、頭茬果成熟期、夏果成熟期、落葉期。鑒別標(biāo)準(zhǔn):50%植株達(dá)到某一生育階段為到達(dá)某生育期,10%到達(dá)為初期,80%到達(dá)為盛期[9]。
1.2.2植株生長測定于2015年3月下旬選各處理觀測樣株及觀測枝。每個處理選擇樹勢相近的樣株15株,并在樹冠中部按東、南、西、北、中5個方位各選留1個多年生觀測枝,用紅漆標(biāo)記。觀測植株在整個生長期內(nèi)不作任何修剪。
[JP2]枝梢生長量測定:4月20日—7月上旬每隔3 d,7月中旬至落葉前每隔10 d,用鋼卷尺測量各觀測枝上春梢的生長量.
1.2.3生理觀測在春梢期、初花期、盛花期、初果期、盛果期,分別采樣檢測葉片中氮、磷、鉀、可溶性糖含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)活性等指標(biāo)。SOD活性釆用氮藍(lán)四唑比色法測定,POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測定,CAT活性釆用紫外吸收法測定,各重復(fù)3次[11-12]。
試驗時間為2015年3—10月。數(shù)據(jù)采用SPASS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同施肥量對枸杞春梢生長量的影響
,不同施肥配比之間0901枸杞春梢生長量差異明顯,6月20日春梢長度最大的為H12處理(66.4 cm),最小的為H3處理(51.4 cm);相對于5月10日,春梢增加量最大的為H10處理(38.3 cm),最小的為H1處理(26.0 cm)。
2.2不同施肥量下枸杞春梢生長量的回歸模型
根據(jù)回歸最優(yōu)設(shè)計的模型建立方法, 采用三元二次回歸
編號純氮用量(g)磷酸二氫銨中氮用量(含氮量12%,g)尿素中氮用量(含氮量46%,g)尿素用量(g)純磷用量(g)磷酸二氫銨施用量(含磷量61%,g)純鉀用量(g)硫酸鉀施用量(含鉀量52%,g)
3為鉀肥施用量。對模型中一次項系數(shù)作用大小排序為X1>X2>X3。結(jié)果表明,各肥料對0901枸杞春梢生長量的作用以氮肥施用量最大,磷肥施用量次之,鉀肥施用量最小。說明在試驗的土壤及生態(tài)條件下,在0901枸杞的高產(chǎn)栽培技術(shù)中,前期營養(yǎng)生長須要重視氮肥、磷肥的供應(yīng)。
2.3 不同施肥量對枸杞葉片中細(xì)胞保護(hù)酶活性的影響
在初花期對各處理的葉片進(jìn)行采樣,測定枸杞葉片中SOD、POD、CAT的活性,在相同栽培條件及管理水平下,由于不同施肥量的氮磷鉀配比不同,導(dǎo)致各處理植株葉片中SOD、POD、CAT的活性存在明顯差異。SOD活性以H11處理最高,為329.3 U/g,H6處理最低,為149.1 U/g;POD活性以H10處理最高,為2 183.3 μmol/(min·g),H12處理最低,為753.3 μmol/(min·g);CAT活性以H15處理最高,為 59.3 μmol/(min·g),H4處理最低,為11.4 μmol/(min·g)(圖2)。由此可見,通過合理施肥可以提高植株的耐受性。
2.4不同施肥量對枸杞葉片中可溶性糖含量的影響
由圖3可見,各個時期不同施肥配比對0901枸杞葉片中的可溶性糖含量影響較大,總體趨勢為先下降后升高再下降,盛花期較高,盛果期較低;盛花期各處理植株葉片中的可溶性糖含量差異明顯,H11處理最高(1.48%),H7處理最低(085%)。
[HTK]2.5不同施肥量對不同時期枸杞葉片全氮含量的影響[HT]
由表4可見,不同物候期各處理間全氮含量存在顯著性差異,總體表現(xiàn)為先降后升再降,春梢生長期H11處理最高(7.73 g/kg),H5處理最低(6.27 g/kg);初花期H16處理最高(2.65 g/kg),H12處理最低(0.78 g/kg);盛花期H16處理最高(6.16 g/kg),H8處理最低(4.02 g/kg);初果期H12處理最高(3.51 g/kg),H14處理最低(2.29 g/kg);盛果期H6處理最高(3.09 g/kg), [CM(19*2/3]H4處理最低(2.22 g/kg)。綜上所述,0901枸
2處理供應(yīng)量較合適。
2.7不同施肥量對不同時期枸杞葉片全鉀含量的影響
由圖4可知,部分處理在生長早期葉片鉀含量較低,隨著春梢生長,全鉀含量有逐漸升高趨勢,進(jìn)入初花期含量快速增加,在初果期達(dá)到最大值,隨后大量開花結(jié)實(shí)導(dǎo)致鉀含量急劇降低。說明枸杞在坐果期需要大量吸收和積累鉀素,這結(jié)果與前人研究相同。由圖4還可以看出,果實(shí)中鉀含量的變化與磷含量變化不大一致,即從初果期開始,部分處理果實(shí)中的鉀[CM(25]含量表現(xiàn)為降低,初果期H16處理葉片中鉀含量最高
2.8不同施肥量下枸杞產(chǎn)量的回歸模型
根據(jù)回歸最優(yōu)設(shè)計的模型建立方法,本試驗采用三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合進(jìn)行分析,用SPSS軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,得到0901枸杞產(chǎn)量與各肥料因子間的數(shù)學(xué)模型:
Y=1.067 17+0.009 22X1-0.017 24X2-0.059 78X3-0.010 07X12+0.034 12X22+0.133 12X32+0.023 75X1X2+0.006 25X1X3+0.063 75X2X3。
式中:Y為0901頭茬果產(chǎn)量,kg/株;X1為氮肥用量,g/株;X2為磷肥用量,g/株;X3為鉀肥用量,g/株。對模型中一次項系數(shù)作用大小排序為X2> X3> X1。結(jié)果表明,各肥料對0901枸杞頭茬果產(chǎn)量的作用以磷肥最大,鉀肥次之,氮肥最小。說明在試驗的土壤及生態(tài)條件下,在0901枸杞的高產(chǎn)栽培技術(shù)中,前期營養(yǎng)生長要重視氮、磷肥的供應(yīng),后期要注重磷、鉀肥的供應(yīng)。
3結(jié)論與討論
不同配比施肥對0901枸杞春梢生長量影響明顯,6月20日春梢長度最大的為H10處理(62.3 cm),最小的為H1處理(51.4 cm);相對于5月10日,春梢增加量最大的為H10處理(38.3 cm),最小的為H1處理(26.0 cm)。春梢停止生長時,根據(jù)回歸最優(yōu)設(shè)計的方法建立模型如下:Y=32.670 66+0569 46X1-0.429 02X2-2.455 62X3-0.064 30X12+0.253 90X22-0.117 33X32-0.462 50X1X2-0.962 50X1X3-2.262 50X2X3。
在不同施肥配比對枸杞耐受性的影響方面,在相同的栽培條件及管理水平下,不同氮磷鉀配比處理對枸杞葉片中細(xì)胞酶活性影響明顯,初花期SOD活性以H11處理最高(329.2 U/g),H6處理最低(149.1 U/g),POD活性以H10處理最高[2 183.3 μmol/(min·g)],H12處理最低[753.3 μmol/(min·g)],CAT活性以H15處理最高[59.3 μmol/(min·g)],H4處理最低[11.4 μmol/(min·g)];不同施肥配比處理下0901枸杞葉片中的可溶性糖含量在各物候期差異明顯,總體趨勢為先降后升再降,盛花期最高,盛果期最低;盛花期各處理植株葉片中的可溶性糖含量差異明顯,H11處理最高(1.48%),H7最低(0.85%)。
在不同施肥配比對枸杞葉片中氮磷鉀含量的影響方面,0901枸杞葉片中全氮含量在各個物候期總體表現(xiàn)為先降后升再降,春梢生長期和盛花期均為需氮的關(guān)鍵期,春梢期以H11處理的施氮量較合理,盛花期以H16處理的施氮量較合理。這與前人研究的葉片氮含量變化規(guī)律表現(xiàn)為1年中總體處于逐漸降低趨勢,在生長初期(4月中下旬,萌動期)含氮量最高的結(jié)果相似。但是與5月中下旬開花初期、7月中旬夏果盛期是枸杞年生育期內(nèi)葉片、枝梢氮素含量的2個低谷期,從而與這2個時期是枸杞植株養(yǎng)分消耗最大、最需肥的關(guān)鍵時期的結(jié)論不一致。不同施肥配比下0901枸杞葉片中全磷含量在各個物候期總體表現(xiàn)為先降后升再降的趨勢,初果期以H2處理供應(yīng)量合適。不同施肥配比下0901枸杞葉片中全鉀含量在各個物候期隨著春梢生長有逐漸升高趨勢,進(jìn)入初花期含量快速增加,在初果期達(dá)到最大值,隨后大量開花結(jié)實(shí)而急劇降低。
通過三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合進(jìn)行分析0901產(chǎn)量,得出下列模型:
Y=1.067 17+0.009 22X1-0.017 24X2-0.059 78X3-0.010 07X12+0.034 12X22+0.133 12X32+0.023 75X1X2+0.006 25X1X3+0.063 75X2X3。通過式中一次項系數(shù)排列,可以得出,磷、鉀對于產(chǎn)量影響較大。但一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),枸杞的果實(shí)產(chǎn)量是枝數(shù)、枝長、冠幅等諸多農(nóng)藝性狀共同作用的結(jié)果。各農(nóng)藝性狀之間又相互作用,相互影響,它們對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)作用大小不一。本試驗只是從施肥措施方面進(jìn)行探討,具體如何綜合提高0901枸杞果實(shí)產(chǎn)量,還須進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
[1]周元滿. 枸杞的利用價值、栽培技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)[J]. 防護(hù)林科技,2005,64(1):74-76.
[2]鐘勝元. 枸杞高產(chǎn)栽培技術(shù)[M]. 北京:金盾出版社,1998:68-69.
[3]張滿效,陳拓,肖雯,等. 不同鹽堿環(huán)境中寧夏枸杞葉生理特征和RAPD分析[J]. 中國沙漠,2005,25(3):391-396.
[4]李友宏,王芳,鄧國凱.寧夏枸杞施鉀增產(chǎn)顯著[J]. 中國農(nóng)資,2003(5):15-17.
[5]徐咸虎,溫玉峰,王向東,等. 寧杞1號枸杞栽培技術(shù)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(9):132,141.
[6]賀春燕,張廣忠,李歲成. 甘肅中部引黃灌區(qū)枸杞施肥管理與土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查分析[J]. 甘肅林業(yè)科技,2011,36(2):6-10.
[7]張廣忠,王有科,樊輝,等. 同覆蓋材料的保水效果及其對枸杞生長發(fā)育的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010,28(2):49-52.
[8]張廣忠,蔡國軍,張寶琳,等. 配方施肥對1年生枸杞生長及結(jié)實(shí)的影響[J]. 林業(yè)實(shí)用技術(shù),2011(12):15-17.
[9]賀春燕;王有科;齊廣平. 氮磷鉀配施對景電灌區(qū)枸杞生長及產(chǎn)量的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,45(2):100-104.[ZK)]
[10]許興,鄭國琦,周濤,等. 寧夏枸杞耐鹽性與生理生化特征研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2002,10(3):70-73.
[11]Su W A,Mi R Q,Wang W Y,et al. The influence of cold hardening of plant stress sensitivity[J]. Acta Phytophysiologica Sinica,1990,16(3):284-292.
[12]鄒志榮,陸幗一. 低溫對辣椒幼苗膜脂過氧化和保護(hù)酶系統(tǒng)變化的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,1994,3(3):51-56.