廖承飞 范建成 罗会英

摘要：为了研究不同配方肥对辣木生长土壤环境及植物性状产生的影响，明确辣木对土壤养分的需求规律及为制定合理的辣木配方施肥方案提供理论基础，以金沙江干热河谷辣木为对象，通过室内分析和田间调查数据对该干热河谷地区的辣木土壤养分及植物性状开展研究。结果发现，根据全国第二次土壤普查养分分级标准，辣木配方施肥肥效试验土壤养分含量处于中下水平，土壤呈微酸性。4种施肥处理对0～20 cm辣木土壤pH值以及有机质、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量的影响无明显差异，B处理与CK处理在5月的辣木鲜叶质量、鲜叶柄质量、鲜枝质量均存在极显著差异。通过回归和通径分析发现，pH值对辣木鲜叶质量、辣木鲜枝质量直接作用较大。合理的配方施肥能明显促进辣木的生长及提高产量，结果可为今后辣木专用肥生产和施用提供理论指导。

关键词：辣木;土壤养分;生物量;相关性;回归分析;通径分析

中图分类号：S158.3;S718.43  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）11-0134-06

收稿日期：2019-04-28

基金项目：国家木薯产业技术体系“楚雄综合试验站”（编号：CARS-11-YNJJ）;农业农村部南亚热作项目（编号：151821301064072709）;农业农村部种质资源保护项目（编号：151721301354052003）;国家农作物种质资源共享服务平台项目（编号：NICGR2018-74）。

作者简介：廖承飞（1979—），男，云南元谋人，助理研究员，主要从事作物栽培与资源环境研究。E-mail：55665740@qq.com。

通信作者：金 杰，研究员，主要从事作物资源与利用研究。E-mail：276361917@qq.com。  近年来，随着对辣木开发利用的不断深入，辣木制品的需求量呈猛增趋势，使辣木资源的人工培育研究成为大家关注的热点。辣木因具有丰富的药用价值、营养价值等功能而被誉为 “神奇之树”[1]。辣木为多年速生乔木，属于辣木科，辣木属，具有耐贫瘠、生境范围适应性广等特点[2-6]，原产于非洲、印度等热带地区[7]。辣木具有非常高的经济效益和生态效益[8]。

目前，国内外有关辣木土壤生长环境及植物性状的研究报道较少。1997年，Makkar等对辣木不同部位营养成分进行测定分析发现，辣木叶片粗蛋白含量高于嫩梢和茎段[9];2003年，刘昌芬等发现，不同辣木品种其营养成分含量基本一致，但不同产地辣木的一些重要营养成分含量存在明显差异[10];2015年，杨东顺等通过对辣木不同部位主要营养成分、氨基酸含量进行比较分析，发现辣木不同部位元素含量差异显著，辣木叶片的营养价值大于辣木莖、籽壳[11];2016年，初雅洁等研究云南不同产地的辣木叶营养成分时发现，德宏地区辣木叶中的蛋白质、维生素C、总氨基酸含量均高于云南其他地区[12];2017年，高敏霞等研究发现，辣木叶中矿物质元素含量存在明显差异，其中最为丰富的是钙和钾元素[13];2018年，胡永亮等在云南省内采集7 个辣木种植园土壤，通过对其营养成分进行调查分析发现，pH 值在 4.59～6.84时，土壤中的金属元素和氮素较丰富[14]。目前关于不同配方肥对辣木土壤养分特征与植物性状影响的研究鲜见报道。为了明确辣木的养分需求规律，提高肥料利用率，实现辣木健康生长，提高产量与质量，本研究从辣木养分需求规律出发，建立辣木养分的时空匹配参数，确立辣木营养诊断指标范围以及辣木专用肥配方，并进行辣木动态优化施肥肥效试验，以期为今后辣木专用肥的生产和施用提供理论指导。

1 试验小区设计及供试作物肥料

1.1 试验地概况

试验于2018年1月至2019年1月在云南省金沙江干热河谷元谋县云南省农业科学院热区生态农业研究所国家辣木试验站基地进行。金沙江干热河谷是我国西南地区最为干旱的区域之一，年均温大于20 ℃，平均年蒸发量约为平均年降水量的6.0倍，多年平均降水量为 613.8 mm，年太阳总辐射量为641.8 kJ/cm2，日照率为62%[15]。土壤类型主要为燥红土、变性土以及薄层土[16]。

1.2 供试材料

1.2.1 供试作物 多油辣木或PKM1辣木

1.2.2 肥料配比 辣木专用配方肥A（氮磷钾配比为 25 ∶ 9∶ 11）、辣木专用配方肥B（氮磷钾配比为25 ∶ 9 ∶ 15）、辣木专用配方肥C（氮磷钾配比为 20 ∶ 11 ∶ 14）、常规复合肥CK（氮磷钾配比15 ∶ 15 ∶ 15），其中以常规复合肥CK为空白对照。本试验共设4个处理，每处理设置3个重复。

试验区面积为240 m2，内设12个4 m × 5 m试验小区，每小区为一个肥料配比处理，每处理设3个重复，随机区组排列，每个样地之间有足够的隔离带（设置砖墙），以避免小区之间养分和水分的横向运输（图1）。试验地应选择地块平坦、整齐、肥料均匀的具有代表性的地块。试验地应避开道路、堆肥场所等特殊地块，同时要设置保护行，尽量选择中等肥力的地块。

1.3 样品采集、测定项目及分析

辣木土壤背景值测定用样品于2018年1月采集，施肥后的辣木土壤于2018年10月取样。采样深度为0～20、20～40 cm，每种配方肥处理按“S”形布点采集 5 个点的样品，充分混合后用四分法取舍保留1.0 kg 左右混合土样，同时填写采样调查表，共采集土壤样品 60个。将采集的土壤样品带回实验室后处理，采用四分法取 500 g 左右土壤样品，分别研磨过 1.00、0.25 mm 孔径筛，装袋，贴标签备用。土壤养分测定项目参照《土壤农化分析》[17]。

辣木植株样品分别在2018年4月28日、5月26日、7月21日、8月29日、10月9日进行了5次采样，每个施肥处理下随机选取辣木15株，每个处理3次重复。辣木枝条长采用卷尺测量，辣木鲜叶质量、鲜叶柄质量、鲜枝质量在样品采集后立即带回实验室测定，并记录其数据。

1.4 数据处理与分析

数据用Excel 2003、SPSS 20.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 辣木配方施肥肥效试验土壤养分描述性统计

从表1可以看出，辣木配方施肥肥效试验土壤养分的背景值与全国第二次土壤普查养分分级标准相比，该样地背景值中的pH值为6.36～712，为微酸性土壤;土壤有机质含量为6.64（五级），处于中下水平;全氮含量为0.50 g/kg（五级），处于中下水平; 全磷含量级别处于五级水平，为中下水平;全钾含量级别处于五级水平，为中下水平;碱解氮含量级别处于五级水平，为中下水平;有效磷含量级别处于三级水平，为中等水平;速效钾含量处于三级水平，为中等水平。总体上看，辣木试验地土壤养分的背景值处于中等偏下水平，养分含量较低。

从表2可以看出，4种施肥处理下的土壤养分含量基本表现为0～20 cm的土壤养分含量高于 20～40 cm。其中，4种施肥处理下的土壤均表现为微酸性，0～20 cm与20～40 cm土壤的pH值差异不大。0～20 cm土壤有机质含量在C处理下高于其他施肥处理，比B、A、CK处理分别高4.14%、1155%、27.64%; C处理20～40 cm的土壤有机质含量比CK处理高24.49%。A处理0～20 cm土壤全氮含量最高，比CK高15.87%;C处理20～40 cm的土壤全氮含量比CK处理高7.02%。 0～20 cm土层C处理的碱解氮含量最高， 较B、A、CK处理分别

高2.74%、4.18%、20.52%;B处理20～40 cm土层的土壤碱解氮含量最高，分别高于A、C、CK处理753%、14.82%、23.14%。 C处理0～20 cm土壤全磷含量比A、B、CK等3种施肥处理分别高1176%、15.15%、22.58%;C处理20～40 cm土壤全磷含量最高，分别比A、B、CK处理高7.14%、1538%、15.38%。 C处理0～20 cm的土壤有效磷含量最高，比CK处理高13.77%; B处理20～40 cm 土壤的有效磷含量最高，比CK处理高1349%。B处理0～20 cm的土壤速效钾含量最高，比A、C、CK处理分别高1.59%、3.70%、1226%，B处理20～40 cm 土壤的速效钾含量最高，比CK高5.65%。

从表3可以看出，4种施肥处理对辣木0～20 cm 土壤养分含量的影响存在一定的差异。其中，4种处理的pH值以及有机质、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量差异不显著;A处理0～20 cm辣木土壤的全氮含量与B处理存在显著性差异。

从表4可以看出，4种施肥處理对于20～40 cm辣木土壤养分含量的影响不同。其中，4种施肥处理辣木土壤的pH值以及有机质、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量无显著性差异;C处理的土壤全氮含量与B处理存在显著性差异。

从表5可以看出，对于0～20 cm辣木土壤，pH值与有机质含量存在显著正相关关系;碱解氮含量与有机质含量、全氮含量存在显著相关性;有效磷含量与碱解氮含量存在极显著正相关性（P<001）。从表6可以看出，对于20～40 cm辣木土壤，全氮含量与有机质含量存在显著的正相关关系;有效磷含量与全氮含量、碱解氮含量存在显著正相关性;有机质含量与有效磷含量存在极显著正相关性，相关性系数达0.760。

2.2 不同施肥处理对辣木植物性状的影响

从表7可以看出，不同施肥处理对辣木的抽枝数和枝条长度产生了一定的影响。从取样时间来看，辣木在4月的抽枝数总体最多，随着时间的延长，枝条长度增大。

从表8可以看出，5月辣木的鲜叶质量，A、B施肥处理与CK处理存在极显著差异;5月辣木鲜叶柄质量，A、B施肥处理与CK处理均存在极显著差异; 5月的鲜枝质量，A处理与CK处理存在显著性差异，B处理与CK处理存在极显著差异。对于10月的辣木，鲜叶质量方面，A、B、CK处理均与C处理存在极显著性差异;鲜叶柄质量方面，A、B、CK处理均与C处理存在极显著性差异;鲜枝质量方面，A、CK处理均与C处理存在极显著性差异。

2.3 不同施肥处理对辣木鲜叶、鲜叶柄、鲜枝质量的回归分析和通径分析

前述分析表明，不同处理下土壤养分含量发生变化，从而对辣木鲜叶质量存在一定的影响。那么哪种养分指标对辣木鲜叶、鲜叶柄、鲜枝质量的贡献最大？以pH值（x1）、土壤有机质含量（x2）、全氮含量（x3）、碱解氮含量（x4）、全磷含量（x5）、有效磷含量（x6）、速效钾含量（x7）为自变量，分别以辣木鲜叶质量（y1）、辣木鲜叶柄质量（y2）、辣木鲜枝质量（y3）为因变量进行逐步回归分析，并根据方程的显著性，再进行通径分析，以找到对产量贡献最大的直接作用因子和间接作用因子。通过逐步回归方程得到辣木鲜叶质量（y1）、辣木鲜叶柄质量（y2）、辣木鲜枝质量（y3）的最优回归方程如下：y1=3 661.93-414.94x1-655.18x3（R2=0.999 9，P=0.017 0）;y2=2927.64-37490x1-632.65x5（R2=0.999 2，P=0.040 2）;y3= 6241.76-849.15x1-263.67x3（R2=1.000，P=0002 8）。从表9至表11可以看出，pH值对辣木鲜叶质量、辣木鲜枝质量直接作用较大，其中pH值对辣木鲜叶质量的直接作用系数为0.877 8，对辣木鲜枝质量的直接作用系数为0.982 0。全氮、速效钾含量对辣木鲜叶质量的间接作用系数分别为-0.191 2、-0.070 6。pH值、全氮含量对辣木鲜枝质量的间接系数值为-0.2139、-0.015 5。全氮、全磷含量对辣木鲜叶柄质量直接作用的系数值分别为0.279 9、0.962 5，全氮、速效钾含量对辣木鲜叶柄质量的间接作用系数分别为-0.020 8、0.071 4。

3 结论

辣木配方施肥肥效试验土壤的pH值为6.36～7.12，参考全国第二次土壤普查养分分级标准，试验土壤为微酸性土壤，土壤养分含量较低，处于中下水平。A、C施肥处理下的土壤养分含量均表现为 0～20 cm 高于20～40 cm。4种施肥处理对辣木 0～20 cm 土壤养分含量的影响不同，其中，对pH值以及有机质、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量的影响无显著性差异;A处理下0～20 cm辣木土壤全氮含量与B处理存在显著性差异。4种施肥处理对20～40 cm辣木土壤的pH值以及有机质、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量的影响无显著性差异;C处理的土壤全氮含量与B处理存在显著性差异。0～20 cm 辣木土壤养分之间存在一定的相关性，其中pH值与有机质含量存在显著的正相关性;碱解氮含量与有机质含量、全氮含量存在显著正相关性;有效磷含量与碱解氮含量存在极显著正相关性。

辣木在4月的抽枝个数总体最多，随着时间的推移枝条长度增大。对于5月辣木鲜叶质量、鲜叶柄质量、鲜枝质量，B处理与CK处理存在极显著差异。通过回归和通径分析发现，pH值对辣木鲜叶质量、辣木鲜枝质量直接作用较大。

采取培肥地力的措施是辣木高产的关键，合理的配方施肥能够促进林木的生长，有着明显的增产、增益效果[18]。辣木土壤肥力高低不仅受土壤养分和植物吸收能力的影响，更取决于土壤各养分之间的协同作用。土壤中合理的氮磷钾比例是辣木高产、优质、稳产的重要条件。本研究结果将有助于评价辣木的生态环境，为辣木优质高产提供基础数据。

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