不同施肥處理對(duì)枸杞7號(hào)葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量及抗性的影響

石志剛+韋峰+萬(wàn)如+亞軍+秦墾+馬婷慧

摘要：以“3414”肥料試驗(yàn)方案，采用三因素四水平二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，通過(guò)不同N、P、K配比施肥，研究其對(duì)枸杞7號(hào)葉片中N、P、K含量及耐受性的影響。結(jié)果表明，不同施肥配比對(duì)枸杞7號(hào)春梢生長(zhǎng)量影響顯著，可根據(jù)春梢停止時(shí)春梢長(zhǎng)度進(jìn)行建模；不同施肥配比處理對(duì)枸杞葉片中細(xì)胞酶活性影響顯著，SOD活性以H5處理最大（358.2 U/g），H6處理最?。?51.2 U/g），POD活性以H8處理最大[2 256.7 μmol/（min·g）]，H3處理最小[373.3 μmol/（min·g）]，CAT活性以H12處理最大[106.9 μmol/（min·g）]，H5處理最小[33.1 μmol/（min·g）]；不同施肥配比對(duì)枸杞葉片中N、P、K含量影響顯著，隨著枸杞生長(zhǎng)發(fā)育，全N含量總體呈先升后降，春梢期、盛花期為需氮關(guān)鍵期，分別以H16、H12處理的施氮量最為合理，全P含量總體趨勢(shì)為先下降后上升，在春梢期、盛果期對(duì)P的需求均高，故在高效栽培中在這2個(gè)時(shí)期需要注意P的供應(yīng)量，分別以H11、H15處理的磷供應(yīng)量最為合適，全K含量總體為先下降后升高，在盛花期時(shí)最低，初果期、盛果期時(shí)又逐漸增高。說(shuō)明枸杞在坐果期需要大量吸收和積累鉀素，初果期H7處理最優(yōu)，盛果期H4處理最優(yōu)；通過(guò)三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合分析枸杞7號(hào)產(chǎn)量并得出模型。

關(guān)鍵詞：枸杞7號(hào)；配比施肥；氮磷鉀含量；抗性

中圖分類號(hào)： S567.1+90.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）07-0125-05

枸杞系茄科（Solanaceae）枸杞屬（Lycium L.）落葉灌木，是《中國(guó)藥典》明確的正品藥用栽培種。枸杞具有抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄的特點(diǎn)[1]。寧夏中寧縣是寧夏枸杞的重要發(fā)源地和產(chǎn)區(qū)，該縣光熱資源及枸杞種質(zhì)資源豐富。但由于近年來(lái)枸杞栽培面積不斷擴(kuò)大以及不合理耕灌，大量土壤次生鹽堿化程度加重。前人研究表明，枸杞生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中吸收的氮素約有20%來(lái)自于肥料，80%來(lái)自于土壤。2年生枸杞品種寧杞1號(hào)植株，在年生長(zhǎng)周期內(nèi)日吸氮量從新梢速生期到果實(shí)采收期（5月上旬至8月中下旬）一直表現(xiàn)為持續(xù)增加，且5月上旬、6月下旬植株吸收的肥料中氮素含量占總氮量的比例較高，說(shuō)明這2個(gè)時(shí)期是植株吸收氮素的高峰期，也是追施氮肥關(guān)鍵時(shí)期。研究表明，枸杞植株中磷素的3.47%～1336%來(lái)自于肥料，87.64%～97.53%來(lái)自于根際土壤。寧夏地區(qū)總體上土壤Ca、Mg含量較高，由于Ca、K之間存在拮抗作用，會(huì)抑制枸杞對(duì)K的吸收，故寧夏地區(qū)生產(chǎn)的枸杞獨(dú)具特色[2-8]。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)在枸杞品種更新過(guò)程中已不再科學(xué)合理。因此，對(duì)枸杞新品種的生長(zhǎng)發(fā)育及需肥規(guī)律的研究已迫在眉睫[9-10]。本研究以枸杞品種7號(hào)為研究對(duì)象，通過(guò)不同氮、磷、鉀配比施肥，研究枸杞葉片在不同時(shí)期的氮、磷、鉀含量動(dòng)態(tài)變化，以及個(gè)別時(shí)期細(xì)胞保護(hù)酶活性的變化，以期為該枸杞品種栽培管理提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試品種供試枸杞為2年生7號(hào)品種。枸杞苗木由寧夏農(nóng)林科學(xué)院枸杞工程技術(shù)研究所提供。苗粗0.5 cm，苗高60～70 cm，側(cè)根4～5條。2013年4月定植，株行距 1.5 m×3.0 m。栽后50 cm處定干，立70 cm長(zhǎng)竹竿支撐。

1.1.2研究區(qū)域概況研究區(qū)域位于中寧縣，海拔高度 1 100～2 955 m，年平均氣溫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)和微量元素。

1.1.3供試肥料供試化肥分別為尿素（N含量≥46%）、過(guò)磷酸鈣（P2O5含量≥16%）、礦物質(zhì)硫酸鉀（K2O含量≥20%）。供試有機(jī)肥為充分腐熟羊糞，N、P2O5、K2O含量分別為0.65%、0.47%、0.21%。

1.1.4灌溉水利用渠道引用黃河水灌溉，水質(zhì)礦化度 <1 g/L。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)以“3414”肥料試驗(yàn)方案，采用三因素四水平二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，以枸杞鮮果產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)，施氮、磷、鉀量為因變量，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。

按“斤果斤肥”為基準(zhǔn)進(jìn)行施肥，預(yù)計(jì)單株產(chǎn)干果500 g需要肥料總量為500 g，總純氮、磷、鉀質(zhì)量200 g，設(shè)施N量83.3 g/株，施P2O5量66.7 g/株，施K2O量50.0 g/株。所用化肥種類及養(yǎng)分含量：氮肥為尿素，含46% N；磷肥為磷酸一銨，含12% N、61% P2O5；鉀肥為硫酸鉀，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%；鉀肥基肥40%，追肥30%，追肥30%。

施肥方案見(jiàn)表1、表2、表3。

1.2.2物候期觀測(cè)觀測(cè)植株的物候期、樹(shù)高、地頸、冠幅、萌芽率、發(fā)枝力、新梢生長(zhǎng)量、落花落果率、鮮果千粒質(zhì)量、產(chǎn)量等指標(biāo)。2015年3—6月連續(xù)觀測(cè)枸杞的生育期，包括萌芽期、春梢生長(zhǎng)期、開(kāi)花初期、頭茬果成熟期、夏果成熟期、落葉期。鑒別標(biāo)準(zhǔn)：50%的植株達(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[5]。

1.2.3植株生長(zhǎng)測(cè)定于2015年3月下旬選各處理觀測(cè)樣株及觀測(cè)枝。每處理選擇樹(shù)勢(shì)相近的樣株15棵，并在樹(shù)冠中部按東、南、西、北、中5個(gè)方位各選留1個(gè)多年生觀測(cè)枝，用紅漆標(biāo)記。觀測(cè)植株在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)不進(jìn)行任何修剪。

枝梢生長(zhǎng)量測(cè)定：4月20日至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(cè)量枝上春梢生長(zhǎng)量。

1.2.4生理觀測(cè)在春梢期、初花期、盛花期、初果期、盛果期，分別采樣檢測(cè)葉片中N、P、K、可溶性糖含量以及超氧化試驗(yàn)時(shí)間為2015年3—10月。數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥量對(duì)枸杞春梢生長(zhǎng)量的影響

由圖1可得，不同施肥配比下枸杞7號(hào)春梢生長(zhǎng)量差異明顯，6月20日春梢長(zhǎng)度最大的為H12處理（58.8 cm），最小的為H3處理（40.0 cm）；相對(duì)5月12日，春梢增加量最大的為H12處理（56.6 cm），最小的為H3處理（39.2 cm）。

2.2不同施肥量下枸杞春梢生長(zhǎng)量的回歸模型

根據(jù)回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)的建模方法，采用三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合進(jìn)行分析，得出下列結(jié)果：

式中：Y為7號(hào)春梢生長(zhǎng)量；X1為施氮量；X2為施磷量；X3為施鉀量。

模型中一次項(xiàng)系數(shù)作用大小排序?yàn)閄2>X3>X1。排序結(jié)果表明，各肥料對(duì)枸杞7號(hào)春梢生長(zhǎng)量的作用以磷肥最大，鉀肥次之，氮肥最小。說(shuō)明在本研究土壤及生態(tài)條件下，枸杞7號(hào)的高產(chǎn)栽培技術(shù)中，前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)需要重視磷肥、鉀肥的供應(yīng)。

2.3不同施肥量對(duì)枸杞初花期葉片中細(xì)胞保護(hù)酶活性的影響

在初花期對(duì)各處理的枸杞葉片進(jìn)行采樣，測(cè)量葉片SOD、POD、CAT活性。如圖2所示，在相同栽培條件及管理水平下，不同施肥配比導(dǎo)致各處理植株葉片中SOD、POD、CAT活性含量存在顯著差異。SOD活性以H5處理最大（358.2 U/g），H6處理最?。?51.2 U/g）；POD活性以H8處理最大[2 256.7 μmol/（min·g）]，H3處理最小[373.3 μmol/（min·g）]；CAT活性以H12處理最大[106.9 μmol/（min·g）]，H5處理最小[33.1 μmol/（min·g）]。由此可知，隨著施N、P、K量的變化，枸杞葉片中保護(hù)酶活性也受到相應(yīng)影響。

2.4不同施肥量對(duì)枸杞葉片中可溶性糖含量的影響

當(dāng)植株受到逆境脅迫時(shí)，可溶性糖含量會(huì)發(fā)生變化，一定程度上可溶性糖含量可代表植株的抗逆性。由圖3可以看出，各時(shí)期不同施肥配比處理對(duì)枸杞7號(hào)葉片中的可溶性糖含量影響較大，除個(gè)別處理外，總體趨勢(shì)為隨著生育進(jìn)程先下降后升高，在盛花期達(dá)到最大值后下降；盛花期各處理植株葉片中的可溶性糖含量差異明顯，H8處理最高，為1.11%，H13處理最低，為0.41%。

2.5不同施肥量對(duì)不同時(shí)期枸杞葉片全氮含量的影響

由表4可以看出，不同物候期各處理葉片全氮含量存在顯著差異，整體上隨著生育進(jìn)程先下降后升高，春梢生長(zhǎng)期葉片全氮含量以H16處理最高（9.91 g/kg），H12處理最低（6.67 g/kg）；初花期葉片全氮含量以H5處理最高（4.07 g/kg），H9處理最低（2.99 g/kg）；盛花期葉片全氮含量以H12處理最高（5.29 g/kg），H4處理最低（3.16 g/kg）；初果期葉片全氮含量以H8處理最高（4.15 g/kg），H15處理最低（2.65 g/kg）；盛果期葉片全氮含量以H4處理最高（3.93 g/kg），H12處理最低（1.92 g/kg）。綜上所述，枸杞7號(hào)春梢生長(zhǎng)期為需氮關(guān)鍵期，H16處理的N供應(yīng)最為合理。

2.6不同施肥量對(duì)不同時(shí)期枸杞葉片全磷含量的影響

由表5可知，不同物候期各處理葉片全磷含量間存在顯著差異，總體上隨著生育進(jìn)程先下降后上升。春梢生長(zhǎng)期葉片全磷含量以H11處理最高（10.11 g/kg），H3處理最低（3.28 g/kg）；初花期葉片全磷含量以H7處理最高（3.55 g/kg），H16處理最低（1.59 g/kg）；盛花期葉片全磷含量以H13處理最高（4.09 g/kg），H2處理最低（2.32 g/kg）；初果期葉片全磷含量以H10處理最高（4.72 g/kg），H16處理最低（3.03 g/kg）；盛果期葉片全磷含量以H15處理最高（5.87 g/kg），H1處理最低（3.78 g/kg）。綜上所述，枸杞7號(hào)在春梢生長(zhǎng)期、盛果期對(duì)P的需求均高，故在高效栽培中在這2個(gè)時(shí)期需要注意P的供應(yīng)量。

2.7不同施肥量對(duì)不同時(shí)期枸杞葉片全鉀含量的影響

由圖4可知，在生長(zhǎng)早期，枸杞7號(hào)葉片鉀含量最高，隨著植株生長(zhǎng)發(fā)育，總體為先下降后升高，在盛花期時(shí)最低，初果期、盛果期時(shí)又逐漸增高。說(shuō)明枸杞在坐果期需要大量吸收和積累鉀素，初果期H7處理葉片中鉀含量最高（12.11 g/kg），盛果期H4處理最高（13.04 g/kg），說(shuō)明只有在果實(shí)成熟期動(dòng)態(tài)調(diào)整鉀供應(yīng)，才能使枸杞7號(hào)產(chǎn)量達(dá)到最優(yōu)。

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(jì)的建模方法，采用三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合進(jìn)行分析，對(duì)試驗(yàn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得枸杞7號(hào)產(chǎn)量與各肥料因子間的數(shù)學(xué)模型：

式中：Y為枸杞7號(hào)產(chǎn)量；X1為施氮量；X2為施磷量；X3為施鉀量。

模型中一次項(xiàng)系數(shù)作用大小排序?yàn)閄1>X2>X3。排序結(jié)果表明，各肥料對(duì)枸杞7號(hào)產(chǎn)量的作用以氮肥最大，磷肥次之，鉀肥最小。說(shuō)明在本研究土壤及生態(tài)條件下，枸杞7號(hào)的高產(chǎn)栽培技術(shù)中，前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)氮肥、磷肥的供應(yīng)決定了其產(chǎn)量大小。

3結(jié)論與討論

不同施肥配比下，7號(hào)枸杞春梢生長(zhǎng)量差異明顯，6月20日春梢長(zhǎng)度最大的為H12處理（58.8 cm），最小的為H3處理（40.0 cm）；相對(duì)5月10日，春梢增加量最大的為H12處理（56.6 cm），最小的為H3處理（39.2 cm）。建立模型如下：

3.1不同施肥配比對(duì)枸杞耐受性的影響

在相同栽培條件及管理水平下，不同施肥配比處理對(duì)枸杞葉片中細(xì)胞酶活性影響顯著，SOD活性以H5處理最大（358.2 U/g），H6處理最?。?51.2 U/g）；POD活性以H8處理最大[2 256.7 μmol/（min·g）]，H3處理最小[373.3 μmol/（min·g）]；CAT活性以H12處理最大[106.9 μmol/（min·g）]，H5處理最小[33.1 μmol/（min·g）]。不同施肥配比對(duì)各時(shí)期枸杞7號(hào)葉片可溶性糖含量影響較大，除個(gè)別處理外，總體趨勢(shì)為隨著生育進(jìn)程先下降后升高，在盛花期達(dá)到最大值后下降；盛花期各處理植株葉片中的可溶性糖含量差異顯著，H8處理最高，為 1.11%，H13處理最低，為0.41%。

3.2不同施肥配比對(duì)枸杞葉片中N、P、K的影響

隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，枸杞7號(hào)葉片中全氮含量總體先下降后升高，故枸杞7號(hào)春梢生長(zhǎng)期為需氮關(guān)鍵期，在春梢生長(zhǎng)期H16處理最高（9.91 g/kg），H12處理最低（6.67 g/kg），這與前人研究結(jié)果[10-12]相似。5月中下旬開(kāi)花初期和7月中旬夏果盛期是枸杞年生育期內(nèi)葉片和枝梢氮素含量的低谷期，預(yù)示這2個(gè)時(shí)期是枸杞植株養(yǎng)分消耗最大和最需肥的關(guān)鍵時(shí)期，結(jié)論不一致。隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，不同施肥配比下各物候期7號(hào)葉片中全磷含量總體先下降后上升，枸杞7號(hào)在春梢期、盛果期對(duì)P的需求均高，與前人研究枸杞葉片P素、N素含量變化趨勢(shì)[10-12]，即整體表現(xiàn)為下降、初花期后升高。不同施肥配比下，枸杞7號(hào)葉片中全K含量在各個(gè)物候期的含量隨著植株生長(zhǎng)發(fā)育總體呈先下降后升高，在盛花期時(shí)最低，初果期、盛果期時(shí)又逐漸增高。說(shuō)明枸杞在坐果期需要大量吸收和積累鉀素，初果期H7處理葉片中鉀素含量最高（12.11 g/kg），盛果期H4處理最高（13.04 g/kg）。

通過(guò)三元二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合分析枸杞7號(hào)產(chǎn)量，得出下列模型：

通過(guò)式中一次項(xiàng)系數(shù)，可以得出N、P對(duì)7號(hào)產(chǎn)量影響較大。但一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，枸杞果實(shí)產(chǎn)量是枝數(shù)、枝長(zhǎng)、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，其對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)作用大小不一。本研究只是從施肥措施方面探討，如何綜合提高7號(hào)枸杞果實(shí)產(chǎn)量，還需進(jìn)一步研究。

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