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玉门市枸杞氮磷钾肥配施效果研究

2019-09-10杨迎萍牛海艳

甘肃农业科技 2019年10期
关键词:红果回归方程氮磷

杨迎萍 牛海艳

摘要:通过“3414”肥效田间试验,研究了玉门市枸杞氮磷钾肥配施效果。结果表明,土壤有效氮、磷、钾养分丰缺指标均属中等水平,对枸杞红果产量贡献由大到小顺序依次为氮、磷、钾。枸杞最佳经济产量施肥量为N 558.75 kg/hm2、P2O5 412.35 kg/hm2、K2O 309.90 kg/hm2,枸杞红果产量为4 590.45 kg/hm2;枸杞最大施肥量为N 633.15 kg/hm2、P2O5 372.00 kg/hm2、K2O 285.75 kg/hm2,枸杞红果产量最高,为4 592.85 kg/hm2。

关键词:枸杞;“3414”;氮磷钾;施肥模式;玉门市

中图分类号:S567.1;S147.2    文献标志码:A    文章编号:1001-1463(2019)10-0018-06

doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2019.10.005

Key words:Potato;Dry farming regions;Chip-processing potato;Quality traits

枸杞作为一种重要的经济林木,既是名贵的中药材,又是良好的滋补品,具有抗旱、耐盐碱、耐瘠薄的特点。玉门市光照时间长,昼夜温差大,降水少,灌溉条件便利,非常适宜枸杞栽培,生产的枸杞果大、色正、品质优良,至2017年全市已发展枸杞1.46万hm2,占全市农作物播种总面积的39.5%,已经成为玉门市农民增收的主导产业之一。有关研究表明,枸杞生长发育的不同时期吸收的营养元素不同,不同施肥配比对枸杞春梢生长量、叶片中细胞酶活性、叶片中氮磷钾含量的影响均明显;枸杞吸收积累钾、钠的能力较强,而吸收积累钙、镁、铁、锌等的能力较弱[1 - 6 ]。我们针对玉门市枸杞种植多处于戈壁与绿洲边缘的移民区,种植户片面追求枸杞红果单产、盲目施肥的现状,进行了不同氮磷鉀配比在枸杞上的效果试验,旨在确定适宜玉门市枸杞生产的氮、磷、钾最佳施肥量。

1   材料与方法

1.1   供试材料

指示枸杞品种为当地大面积栽培品种柠杞7号,树龄为4年生,株行距1.3 m×2.3 m,密度3 345株/hm2。

1.2   试验地概况

试验地位于玉门市下西号镇川北镇村二组。当地海拔1 412 m,年平均气温6.9 ℃。试验地土壤为灌淤土类,肥力中等偏高。0~20 cm土层土壤含有机质16.7 g/kg、全氮0.87 g/kg、速效磷12.9 mg/kg、速效钾116.2 mg/kg、全盐0.84 g/kg,pH 8.38。

1.3   试验方法

试验按“3414”完全肥料试验设计方案,即3个因素(氮、磷、钾)、4个水平、14个处理。其中0水平为不施肥水平,2水平为当地最佳施肥水平的预测值,1水平为2水平×0.5,3水平为2水平×1.5。试验采用随机区组排列,不设重复,小区面积为41.86 m2(9.1 m ×4.6 m)。试验因子水平及试验方案见表1 。

试验不施有机肥,按试验设计用量(见表1)准确称取肥料分3次施入,即于4月28日、6月17日、7月22日分别施入,3次施氮量分别占总施氮量的40%、30%、30%,施磷量分别占总施磷量的50%、25%、25%,施钾量分别占总施钾量的50%、25%、25%(0水平除外)。施肥均采用穴施法用铁锹在距树干20~30 cm处对角开挖深15~25 cm的穴2个。用手持定量施肥容器将配好的株施肥量等量地施入穴内,随即用铁锹将肥料埋入土中,施肥后适量灌水。3次施肥时的开穴位置交错。

试验鲜果采摘于7月7日开始、8月24日结束,共6次(7月7日、7月14日、7月23日、8月4日、8月14日、8月24日),累加计产。采摘的鲜果称量后用食用碱水冲洗,摊晾在枸杞专用钢架塑料拱棚中,晾干后(水分含量≤130 g/kg)再次分别称量、计产,计算干鲜比。每小区选取树体大小相对一致枸杞3株,每次采摘鲜果时在每株随机抽取100粒,测量枸杞鲜果百粒重、纵径、横径等,分别计数3株所有成熟果实总粒数。试验红果产量采用《“3414”试验设计与数据分析管理系统2.0版》统计分析。

用缺素区(处理2、处理4、处理8)产量占全肥区产量的百分数,即相对产量的高低来表达土壤养分的丰缺状况。

相对产量=(缺素区产量/全肥区产量)×100%

相对产量≤50%时,养分丰缺指标为极低水平;相对产量50%~75%时,养分丰缺指标为低水平;相对产量75%~95%时,养分丰缺指标为中等水平;相对产量≥95%时,养分丰缺指标为高水平[7 - 11 ]。

2   结果与分析

2.1   不同处理对枸杞红果主要农艺性状和产量构成因素的影响

从表2可以看出,氮磷钾配比不同,枸杞红果干鲜比、纵径、横径、单株粒数、百粒重、单株产量均有一定差异。干鲜比率以处理11(N3P2K2)最高,为22.4%;处理3(N1P2K2)和处理6(N2P2K2)次之,均为22.1%;处理1(N0P0K0)居第3位,为22.0%。纵径以处理2(N0P2K2)最大,为1.89 cm;处理7(N2P3K2)和处理10(N2P2K3)次之,均为1.88 cm;处理6(N2P2K2)和处理11(N3P2K2)居第3位,均为1.86 cm。横径以处理10(N2P2K3)最大,为1.05 cm;处理7(N2P3K2)次之,为1.04 cm;处理6(N2P2K2)居第3位,为1.02 cm。单株粒数以处理6(N2P2K2)最高,为6 717.6粒;处理10(N2P2K3)次之,为6 685.6粒;处理9(N2P2K1)居第3位,为6 625.3粒;处理1(N0P0K0)最低,为4 455.2粒。百粒重以处理9(N2P2K1)最高,为20.68 g;处理2(N0P2K2)次之,为20.66 g;处理6(N2P2K2)居第3位,为20.64 g。单株产量以处理6(N2P2K2)最高,为1.37 kg;处理9(N2P2K1)次之,为1.35 kg;处理7(N2P3K2)和处理10(N2P2K3)居第3位,均为1.34 kg;处理1(N0P0K0)最低,为0.92 kg。综上所述,处理6(N2P2K2)、处理9(N2P2K1)、处理10(N2P2K3)红果综合性状表现较好。

2.2   不同处理对枸杞红果产量的影响

从表3可知,各施肥处理的平均折合产量均高于不施肥处理(N0P0K0)。枸杞红果平均折合产量以处理6(N2P2K2)最高,为  4 809.0 kg/hm2,较不施肥处理(N0P0K0)增产2 095.5 kg/hm2,增产率为77.2%;其次是处理9(N2P2K1),为4 668.0 kg/hm2,较不施肥处理(N0P0K0)增产1 954.5 kg/hm2,增产率为72.0%;处理10(N2P2K3)居第3位,为4 618.5 kg/hm2,较不施肥处理(N0P0K0)增产1 905.0 kg/hm2,增产率为70.2%;处理5(N2P1K2)居第4位,为4 594.5 kg/hm2,较不施肥处理(N0P0K0)增产1 881.0 kg/hm2,增产率为69.3%。

2.3   肥料互作效应及试验地养分丰缺状况

从表4可知,NPK互作效应最高,比处理1(N0P0K0)增产77.2%;其次是NP互作效应,比处理1(N0P0K0)增产62.2%;再次是NK互作效应,比处理1(N0P0K0)增产61.6%;PK互作效应最差,比处理1(N0P0K0)增产45.8%。处理1(N0P0K0)产量为最佳施肥区产量的56.4%(50.0% < 56.4% < 75.0%),说明试验地土壤养分丰缺指标為低水平;缺氮处理区的枸杞红果产量占最佳施肥区产量的82.3%(75.0% < 82.3% < 95.0%),缺磷处理区的枸杞红果产量占最佳施肥区产量的91.2%(75.0% < 91.2% < 95.0%),缺钾处理区的枸杞红果产量占最佳施肥区产量的91.5%(75.0% < 91.5% < 95.0%),说明试验地土壤有效氮、磷、钾养分丰缺指标均属中等水平。同时可从试验中看出,氮是枸杞红果产量的主要限制因子,对枸杞红果产量贡献由大到小的顺序依次为氮、磷、钾。

2.4   回归方程的建立与解析

2.4.1    氮磷钾效应模型    以枸杞红果产量为目标函数,各施肥因子为自变量,运用“3414”试验统计分析方法进行回归分析,得出氮肥(N)、磷肥(P)、钾肥(K)与枸杞红果产量(Y)之间的三元二次肥料效应回归方程Y=179.774 8+4.590 2N-0.033 5N2 +1.999P-

0.017 4P 2+0.498 5K-0.015K2-0.049 6NP-0.027 8NK+0.050 3PK。对回归方程进行显著性检验,F=11.52 > F0.05=6.00,说明枸杞红果产量(Y)与N、P、K肥施用量之间存在显著的回归关系,相关系数R=0.981 3 > R0.01= 0.735,达极显著水平,说明回归方程与生产实际拟合的程度较高,可用该方程进行产量预报,并确定N、P、K的最大施用量和最佳施用量。依据该回归方程计算得出,枸杞最佳施肥量为N 558.75 kg/hm2、P2O5 412.35 kg/hm2、K2O 309.90 kg/hm2,该水平下枸杞红果产量为4 590.45 kg/hm2,枸杞最大施肥量为N 633.15 kg/hm2、P2O5 372.00 kg/hm2、K2O 285.75 kg/hm2;该水平下枸杞红果产量最高,为4 592.85 kg/hm2。

2.4.2    各因子独立效应模型    在任意2种肥料施用量固定不变的情况下,对另一种肥料用量进行单因子寻优,得出各肥料与枸杞红果产量(Y)之间的数学模型如下。

①氮肥效应模型 Y1=259.4175+2.662 1N- 0.0364N 2(R=0.8811)。用该回归方程计算得出,N的最大施肥量为548.10 kg/hm2,最佳施肥量为516.75 kg/hm2。从各施肥水平与产量关系看出,不同氮肥用量与枸杞红果产量密切相关。随着氮肥用量的不断增加,枸杞红果产量也在逐渐增加;当施氮量达到516.75 kg/hm2时,枸杞红果产量达最佳经济施肥量产量;氮施用量达到548.10 kg/hm2时,枸杞红果产量达最高点;随着氮施用量继续增加枸杞红果产量呈下降态势。基本规律是随着氮肥用量的增加,产量表现先增后减呈抛物线状。

②磷肥效应模型Y2=290.507 0+1.974 8P- 0.038 2P 2(R=0.925 8)。用该回归方程计算得出,P2O5的最大施肥量为387.45 kg/hm2,最佳施肥量为342.30 kg/hm2。从各施肥水平与产量关系看出,不同磷肥用量与枸杞红果产量有相关关系。随着磷肥用量的不断增加,枸杞红果产量也在逐渐增加;当施磷量增加到342.30 kg/hm2时,枸杞红果产量达最佳经济施肥量产量;磷施用量达到387.45 kg/hm2时,枸杞红果产量达最高点,随着磷施用量继续增加,枸杞红果产量亦呈下降态势。基本规律是随着磷肥用量的增加,产量表现先增后减呈抛物线状。

③钾肥效应模型Y3=292.685 0+2.822 5K- 0.076 5K2(R=0.987 7)。用该回归方程计算得出,K2O的最大施肥量為276.90 kg/hm2,最佳施肥量为245.85 kg/hm2。由各施肥水平与产量关系看出,不同钾肥用量与枸杞红果产量有相关关系。随着钾肥用量的不断增加,枸杞红果产量也在逐渐增加;当施钾量增加到245.85 kg/hm2时,枸杞红果达最佳经济施肥量产量;钾施用量达到276.90 kg/hm2时,枸杞红果产量达最高点;施用量超过276.90 kg/hm2时,枸杞红果产量开始下降。基本规律是随着钾肥用量的增加,产量表现先增后减呈抛物线状。

3   小结

试验结果表明,在玉门市枸杞产区,土壤有效氮、磷、钾养分丰缺指标均属中等水平,其中氮是限制枸杞红果产量的主要因子,其次是磷和钾。氮、磷、钾合理配施对枸杞增产效果显著,以施N 600.0 kg/hm2、P2O5  450.0 kg/hm2、K2O 300.0 kg/hm2处理的枸杞红果产量最高,为4 809.0 kg/hm2,较不施肥处理增产2 095.5 kg/hm2,增产率77.2%;其次是施N 600 kg/hm2、P2O5  450 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2处理,为4 668.0 kg/hm2,较不施肥处理增产1 951.5 kg/hm2,增产率72.0%;以NPK的互作效应最高,NP、NK互作效应比较明显,PK互作效应最差,N、P、K对枸杞红果产量贡献由大到小的顺序依次为N、P、K。建立了枸杞红果产量(Y)与氮、磷、钾之间的回归方程:Y=179.774 8+ 4.590 2N- 0.033 5N 2 + 1.999P - 0.017 4P 2 + 0.498 5K -  0.015K2 -0.049 6NP - 0.027 8NK + 0.050 3PK(R=0.981 3);最佳经济产量施肥量为N 558.75 kg/hm2、P 412.35 kg/hm2、K 309.90 kg/hm2,N、P、K质量比例为1∶0.74∶0.55,该水平下枸杞红果产量为4 590.45 kg/hm2。枸杞最大施肥量为N 633.15 kg/hm2、P2O5 372.00 kg/hm2、K2O 285.75 kg/hm2,该水平下枸杞红果产量最高,为4 592.85 kg/hm2。

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(本文责编:郑立龙)

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