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氮磷钾配方施肥对灵武长枣果实品质和产量的影响

2019-01-03王文放孙亚萍李占文万仲武唐文林宋丽华

江苏农业科学 2019年21期
关键词:配方施肥果实品质产量

王文放 孙亚萍 李占文 万仲武 唐文林 宋丽华

摘要:对灵武长枣进行氮、磷、钾肥配方施肥试验,测定果实维生素C含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、果实纵横径、单果质量及单株产量等指标。结果表明,合理的配方施肥处理可增加果实纵横径,提高果实维生素C含量、黄酮含量、可溶性糖含量;与常规施肥相比,果实有机酸含量降低。其中配方组合N2P2K2和N2P2K1对灵武长枣果实品质的改善效果最佳,N2P2K2(N ∶P2O5 ∶K2O=2.53 ∶1.49 ∶1)的单果质量及单株产量最高,增产效果最佳,产量9 360.60 kg/hm2,经济效益为40 050元/hm2。

关键词:灵武长枣;配方施肥;果实品质;产量

中图分类号: S665.106文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2019)21-0195-07

收稿日期:2018-08-26

基金项目:西部一流大学重大创新项目(编号:ZKZD2017008);国家自然科学基金(编号:31760203)。

作者简介:王文放(1994—),女,山东日照人,硕士研究生,研究方向为经济林栽培。E-mail:2909919130@qq.com。

通信作者:宋丽华,硕士,教授,硕士生导师,主要从事林木良种繁育与经济林栽培生理方面的教学与研究工作。E-mail:slh382@126.com。

在生长发育过程中,土壤不断为枣树供给最大量的有效养分和水分,同时提供枣树生长发育过程中最适宜的土壤空气和土壤温度,土壤肥力是土壤物理、化学、生物性质的综合反映。测土配方施肥可较好地解决不科学施肥、肥料利用率低、氮磷钾配比不合理、微量元素缺乏等问题[1-3]。测土配方施肥还可以因土、因时、因树施用肥料,降低成本,增加产量和收入[4]。不同的配方施肥处理,能提高果实可溶性固形物、总糖含量和维生素C等含量,合理施肥也可以提高果实平均单果质量、单株产量及其果实纵横径[5-9]。灵武长枣作为宁夏回族自治区具有地方优良特色果树品种,已有多年的栽培历史。灵武长枣为长圆柱形或长椭圆形,以个大、味酸甜、营养丰富而驰名,含有丰富的营养物质,尤其是维生素C含量非常高,被誉为“活维生素丸”,有“百果之王”之美称[10]。本试验在对宁夏灵武园艺场灵武长枣园区土壤养分调查、测定与分析的基础上,根据土壤肥力状况和长枣需肥规律,分析测土配方与灵武长枣种植园区土壤特性、营养生长与果实品质的相关性,建立综合评价体系,以灵武长枣需肥规律为基础,筛选适宜灵武长枣的精准、优质、高效的施肥配方,以期为灵武长枣田间管理提供科学依据,解决灵武长枣品质下降的问题。

1材料与方法

1.1试验地概况

宁夏灵武市园艺场地处106°23′26.44″E,38°5′20.55″N,海拔为1 113.40 m。试验区土质属于沙壤土,占地面积为0.1 hm2,枣树株行距为4 m×2 m,树龄14年生。于萌芽前施肥,基肥施用全部氮肥和钾肥施用量的2/3以及全部磷肥,追肥为全部氮肥及钾肥施用量的1/3。试验地土壤有机质、全氮、全磷、全盐含量分别为7.40、0.41、0.36、0.14 g/kg,堿解氮、有效磷、速效钾含量分别为15.37、14.93、179.33 mg/kg,土壤pH值为8.15。

1.2试验设计

供试肥料品种为尿素(含46% N)、过磷酸钙(含12% P2O5)、硫酸钾(含50% K2O)。试验根据研究目的采用“3414”完全实施方案,“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4个水平:0水平,不施肥;1水平=2水平×0.5(该水平施肥量不足);2水平,推荐施肥量;3水平=2水平×1.5(该水平施肥水平过量)。对照(CK)为当地常规施肥量。根据目标产量法确定施肥量(2水平):施肥量(kg/hm2)=15×(目标产量所需养分总量-土壤供肥量)/(肥料中养分含量×肥料当季利用率)。本试验共15个处理,将试验地划分3个小区(即为3个重复),各小区的15个处理采用随机区组排列,每处理3棵树。施肥分2次进行,第1次作基肥,第2次在开花前期作追肥。试验各水平及各处理施肥量分别见表1和表2。

1.3枣树叶片和果实的采集与测定

采集叶片和果实时,从每株树树冠的4个方位等高处随机采集各小区不同处理的枣树叶片,带回实验室烘干后粉碎,用于测定叶片养分含量,从2017年5月份到9月份每隔30 d测定1次。待2017年10月上旬枣果成熟后从各小区每个处理的4个方位随机采摘20颗果实,果实采集后置于自封袋,尽快带回实验室放在冰箱中,根据试验要求进行不同的处理后,用于果实品质指标的测定。

果实单果质量用电子天平进行称量,单位为g;果实纵横径用电子游标卡尺(沪工0~20 cm)测定,单位为cm;黄酮含量采用紫外分光光度法测定;可滴定酸含量采用NaOH中和滴定法测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[11-13]。

1.4数据处理

使用Excel 2010和SAS 9.4进行数据处理与统计分析。

2结果与分析

2.1不同配方施肥处理对灵武长枣果实品质的影响

2.1.1对灵武长枣维生素C含量的影响

由图1、图2可知,不同配方施肥处理后,灵武长枣果实维生素C含量均有所变化,处理5、6、7、8的果实维生素C含量分别比CK提高了7.56%、0.58%、4.61%、9.78%。其中处理8的果实维生素C含量最大,处理14(0水平)的果实维生素C含量最小。试验结果表明,氮肥施用量为2水平时的果实维生素C含量最大,过少或过多的氮肥施用反而使维生素C含量减小,氮肥、钾肥一定时,不同磷肥施用量下维生素C含量差异明显。经过方差分析,不同配方施肥处理对灵武长枣果实维生素C含量的影响有极显著差异(P<0.01)。

2.1.2对灵武长枣可溶性糖含量的影响

由图3、图4可知,不同配方施肥处理对灵武长枣果实可溶性糖含量均存在一定的影响,处理5的果实可溶性糖含量比CK提高了1.01%。各处理的可溶性糖含量均比处理14(0水平)的果实可溶性糖含量高,处理14(0水平)的果实可溶性糖含量与各处理相比降低了4.84%~26.05%。方差分析表明,不同配方施肥处理对灵武长枣果实可溶性糖含量的影响有极显著差异(P<0.01)。

2.1.3对灵武长枣有机酸含量的影响

由图5、图6可知,不同配方施肥处理对灵武长枣果实有机酸含量存在不同程度的影响,处理4、5、8的果实有机酸含量比CK分别减少了2.70%、8.11%、13.51%。处理14(0水平)的果实有机酸含量最高,处理8的有机酸含量最低。处理14(0水平)的果实有机酸含量与其他各处理相比增加了2.08%~33.33%。方差分析表明,不同配方施肥处理对灵武长枣果实有机酸含量的影响有极显著差异(P<0.01)。

2.1.4对灵武长枣黄酮含量的影响

从图7、图8中可以看出 不同的施肥处理下 处理4、5、8、10的黄酮含量均高于对照处理,分别比对照增加了5.72%、3.98%、10.83%、3.40%。各处理的黄酮含量均高于处理14(0水平),处理8的黄酮含量最高,为3.51%。处理14(0水平)的果实黄酮含量与其他处理相比降低了26.29%~55.27%。方差分析表明,不同配方施肥处理对灵武长枣果实黄酮含量的影响有极显著差异(P<0.01)。

2.1.5对灵武长枣果实纵径的影响

由图9、图10可知,不同的施肥处理下,处理5、8、13的灵武长枣纵径均高于对照处理,分别比对照增加了1.31%、1.16%、0.87%。各处理的果实纵径均高于处理14(0水平),处理5的果实纵径最大,为47.35 mm。处理14(0水平)的果实纵径与各处理相比降低了1.12%~12.44%。方差分析表明,不同配方施肥处理对灵武长枣果实纵径的影响有极显著差异(P<0.01)。

2.1.6对灵武长枣果实横径的影响

由图11、图12可知,不同的施肥处理下,处理5、8、13的灵武长枣横径均高于对照处理,分别比对照增加了0.68%、1.46%、1.06%。各处理的果实横径均高于处理14(0水平),处理8的果实横径最大,为23.72 mm。处理14(0水平)的果实横径与各处理相比降低了0.38%~12.14%。方差分析表明,不同配方施肥处理对灵武长枣果实横径的影响有极显著差异(P<0.01)。

2.2不同配方施肥处理下灵武长枣单果质量及产量分析

在不同配方施肥处理下,处理4、处理5、处理8的灵武长枣单果质量分别为12.89、13.71、12.59 g,与对照处理(12.34 g)相比分别增加了4.46%、11.10%、2.02%。各处理与处理14(8.78 g)相比,单果质量均显著增大。經方差分析可得 不同配方施肥处理对灵武长枣果实单果质量的影响

有极显著差异(P<0.01)。在不同配方施肥处理下,处理5、6、7、8的灵武长枣单株产量分别为69.34、64.06、64.32、6730 kg/株,与对照处理(63.16 kg/株)相比分别增加了978%、1.42%、1.84%、6.55%。与处理14(33.62 kg/株)相比,各处理灵武长枣单株产量均显著增大,其增幅为21.68%~106.25%。经方差分析可得,不同配方施肥处理对灵武长枣单株产量的影响有极显著差异(P<0.01)。与对照处理(8 618.85 kg/hm2)相比,处理5、6、7、8的灵武长枣产量分别增产741.75、27.45、67.20、466.05 kg/hm2,增产率分别为861%、0.32%、0.78%、5.41%。与处理14(0水平)相比,各施肥处理下的果实单果质量和产量均显著增大。经方差分析可得,不同施肥配方处理对灵武长枣产量的影响有极显著差异(P<0.01)(表3)。

2.3施肥模型建立与肥料最佳施用量分析

2.3.1各肥料单因素效应分析

对施肥处理的不同产量结果进行一元二次方程拟合,通过氮元素的肥料效应方程(磷肥钾肥水平一致,氮肥不同处理水平时)可以得出,该试验点最高产量施氮肥量(纯N)为248.25 kg/hm2,长枣产量为9 080.70 kg/hm2。经济最佳施肥量为236.40 kg/hm2,最佳产量为9 033.15 kg/hm2。通过磷元素的肥料效应方程(氮肥钾肥水平一致,磷肥不同处理水平时)可求得,该试验点最高产量施磷肥量(P2O5)为189.00 kg/hm2,长枣产量为9 092.85 kg/hm2。经济最佳施肥量为156.90 kg/hm2,最佳产量为9 012.60 kg/hm2。通过钾元素的肥料效应方程(氮肥磷肥水平一致,钾肥不同处理水平时)可以得出,该试验点最高产量施钾肥量(K2O)为71.25 kg/hm2,长枣产量为9 390.30 kg/hm2。最佳施钾量为63.60 kg/hm2,最佳产量9 381.00 kg/hm2。随着氮磷钾肥施用量的增加,长枣产量逐渐增加,但达到一定的施肥量以后,肥料施用量的增加反而会降低产量。说明在合理的施肥条件下,增加氮磷钾肥可以提高灵武长枣产量,随着氮磷钾肥用量的增加,灵武长枣产量出现先增加后下降的趋势。参考肥料和灵武长枣2017年市场价(纯N 4.57元/kg,P2O5 23.33元/kg,K2O 12元/kg,灵武长枣5元/kg),根据拟合方程可以求出氮磷钾肥(纯N、P2O5、K2O)的最佳施用量为236.40、156.90、63.60 kg/hm2。

在本试验中,对氮磷钾三因素进行单因素一元二次方程拟合,同时参考肥料和灵武长枣2017年市场价(纯氮4.57元/kg,P2O5 23.33元/kg,K2O 12元/kg,灵武长枣5元/kg),根据回归方程可以求出氮磷钾肥(纯N、P2O5、K2O)的最佳施用量为236.40、156.90、63.60 kg/hm2。最佳产量为9 142.20 kg/hm2。综上所述,配方施肥能够改善各处理果实品质,提高产量,与前人研究结果一致。

氮磷钾肥合理的配施可提高灵武长枣的果实品质,不施肥、施肥种类不足和过量施肥均会导致果实的品质下降。处理8的果实维生素C含量、黄酮含量、果实横径最大,可溶性糖含量以及果实纵径以处理5效果最佳,处理8的有机酸含量最小。

合理的氮磷钾肥配施对灵武长枣有明显的增产作用,并且产量随氮磷钾肥施用量的增加呈先增后降的趋势。根据一元二次方程求得,氮磷钾肥(纯N、P2O5、K2O)的最佳施用量分别为236.40、156.90、63.60 kg/hm2,最佳产量为9 142.20 kg/hm2。

不同施肥处理下,与CK(常规施肥)相比,处理5(N2P2K2)的单果质量和单株产量最高,分别比CK处理高出11.10%、9.78%。

處理5(N ∶P2O5 ∶K2O=2.53 ∶1.49 ∶1)的增产效果最佳,产量为9 360.60 kg/hm2,经济效益为40 050元/hm2。故推荐该施肥量为本试验地的最佳施肥量,可作为灵武市园艺场长枣种植园区枣田的施肥方案。

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