氮磷鉀不同施肥水平對(duì)橡膠草生長發(fā)育的影響

高玉堯 許文天 劉實(shí)忠

摘 要 研究了N、P、K不同施肥水平對(duì)不同時(shí)期橡膠草主要農(nóng)藝性狀的影響，并對(duì)不同施肥水平下不同時(shí)期主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明，不同施肥處理對(duì)不同時(shí)期橡膠草的葉長、葉寬、葉形指數(shù)等指標(biāo)的影響程度不同，且均顯著高于對(duì)照（p<0.05）。其中，橡膠草植株在生長期時(shí)主要受N的影響，且生長速度較快；到現(xiàn)蕾期不僅受N的影響，開始逐漸受P的影響；在開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)受P的影響最為顯著，且生長速度相對(duì)緩慢，其中花葶長度和花葶數(shù)量受P影響最為顯著，花序大小除了受P影響外，受K的影響也較為顯著。葉長與葉寬、葉形指數(shù)、株幅、花葶長度、花葶數(shù)量、花序長度及花序?qū)挾瘸曙@著正相關(guān)；葉寬與葉形指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，而與株幅、花葶長度、花葶數(shù)量呈顯著正相關(guān)；株幅與花葶長度、花葶數(shù)量及花序?qū)挾染曙@著的正相關(guān)；花葶長度與花葶數(shù)量和花序?qū)挾染曙@著的正相關(guān)。

關(guān)鍵詞 橡膠草；施肥；農(nóng)藝性狀；相關(guān)性分析；生長發(fā)育

中圖分類號(hào) S7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract This study was conducted to determine the effects of different fertilizer applications（nitrogen and phosphate and kalium）on the agronomic traits of Taraxacum kok-saghyz（TKS）at different growth stage， and their correlation analysis was carried out. The results showed the growth indices of the main agronomic characters including leaf length， leaf width， leaf index and so on were affected at different degrees， and the indices were significantly higher than the control（p<0.05）. TKS plants were mainly influenced by N at growth period with rapid growth， and gradually influenced by P at squaring period， and remarkably influenced by P at flowering and seed-setting stage with slow growth. Scape length and scape number was significantly affected by P， and inflorescence size was affected by K and P at flowering and seed-setting stages. In addition， the leaf length had a significant positive correlation with leaf width， leaf index， plant width， scape length， scape number， inflorescence length and inflorescence width. Leaf width had a remarkable positive correlation with leaf index but a striking positive correlation with plant width， scape length， and scape number. Plant width had a remarkable positive correlation with scape length， scape number and inflorescence width. Scape length had a remarkable positive correlation with scape number and inflorescence width.

Key words Taraxacum kok-saghyz Rodin； fertilizer； agronomic trait； correlation analysis； growth and development

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.003

天然橡膠供需矛盾在全球日益突出，國內(nèi)天然橡膠自給率逐年下降和過度依賴進(jìn)口的局面嚴(yán)重影響我國天然橡膠的戰(zhàn)略安全[1-2]。因此，開發(fā)并高效利用新型天然橡膠資源對(duì)解決我國天然橡膠資源緊缺問題具有重要意義[3]。目前，橡膠草已成為新型天然產(chǎn)膠資源開發(fā)的主要對(duì)象。橡膠草（Taraxacum kok-saghyz Rodin）為菊科蒲公英屬的多年生宿根草本植物，也是一種天然的產(chǎn)膠植物[4]。我國新疆地區(qū)存在大量的橡膠草野生種質(zhì)，哈薩克斯坦及歐洲也有分布[5]。橡膠草適應(yīng)性強(qiáng)，生長周期短，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化種植和采收，可當(dāng)年收獲提煉橡膠；橡膠草具有與巴西橡膠樹類似的乳管系統(tǒng)，多年生植株的根內(nèi)橡膠含量可達(dá)2.89%～27.89%，其橡膠的結(jié)構(gòu)和性能均與巴西橡膠樹橡膠相似[6]。

近年來，橡膠草已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)，主要在橡膠草的種質(zhì)資源收集鑒定[7-8]、種植栽培與種苗快繁[9-10]、基因挖掘與遺傳轉(zhuǎn)化[11-12]等方面進(jìn)行研究。目前，關(guān)于不同施肥方式對(duì)植物產(chǎn)生的影響主要在水稻[13]、青貯玉米[14]、高寒草甸[15]、紫花苜蓿[16]等上研究較多，而關(guān)于施肥對(duì)橡膠草生長發(fā)育影響的研究報(bào)道甚少。橡膠草栽培中，由于肥料種類、肥料配比及最佳施肥時(shí)期難以把握，往往會(huì)造成施肥不當(dāng)，橡膠草營養(yǎng)失調(diào)，嚴(yán)重影響橡膠草的生長發(fā)育及其應(yīng)用價(jià)值。

鑒于此，本研究通過設(shè)置8個(gè)不同施肥水平、24個(gè)試驗(yàn)小區(qū)進(jìn)行田間對(duì)比試驗(yàn)，分別在生長期、現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)實(shí)期調(diào)查研究不同施肥水平對(duì)橡膠草主要農(nóng)藝性狀的影響，并對(duì)不同施肥水平下主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，旨在明確橡膠草不同發(fā)育時(shí)期需要施肥的種類、氮磷鉀肥合理的配施方式及最佳的施肥時(shí)期，對(duì)促進(jìn)橡膠草生長發(fā)育和提高橡膠草的生物量及對(duì)N、P、K的利用率具有重要意義，對(duì)加快橡膠草的良種選育、高產(chǎn)栽培技術(shù)體系的建立及大面積示范推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為從美國農(nóng)業(yè)部引進(jìn)的種質(zhì)W6 35176，由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站旱作種質(zhì)創(chuàng)新利用課題組保存。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2015年9月在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站科研核心基地進(jìn)行。首先通過沙床培育出一批茁壯、健康的橡膠草幼苗。然后選擇疏松、肥沃、排水良好的土壤地段作為試驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)區(qū)共設(shè)置24個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)的規(guī)格（長×寬×高）為120 cm×80 cm×30 cm。當(dāng)橡膠草幼苗真葉長至4～5葉時(shí)（2個(gè)月左右），選取長勢(shì)良好、大小均一的健壯幼苗作為實(shí)驗(yàn)材料，并將其按行、株距均為35 cm的密度移栽到小區(qū)上，移栽后進(jìn)行統(tǒng)一澆水、追肥、除草等田間管理。

試驗(yàn)田土壤為典型紅壤土，土壤基本理化性質(zhì)如表1。

試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理：①N（施氮肥）；②P（施磷肥）；③K（施鉀肥）；④NP（施用氮肥和磷肥）；⑤NK（施氮肥和鉀肥）；⑥PK（施磷肥和鉀肥）；⑦NPK（施氮肥、磷肥和鉀肥）；⑧CK（不施任何肥料）。每個(gè)處理隨機(jī)排列，重復(fù)3 次。試驗(yàn)以尿素為氮源，過磷酸鈣為磷源，硫酸鉀為鉀源，氮磷鉀肥料用量分別為：N，120 kg/hm2；P2O5，70 kg/hm2；K2O，90 kg/hm2，所有肥料都在橡膠草移栽前一次性施入。

1.2.2 調(diào)查與測量 橡膠草移栽成活后，從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)中選取3株大小均一、長勢(shì)良好的健壯植株標(biāo)記為待調(diào)查植株，并分別在生長期（6～8個(gè)真葉）、現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)實(shí)期準(zhǔn)確測量其葉片長度、葉片寬度、株幅大小，計(jì)算其葉形指數(shù)；分別在開花期和結(jié)實(shí)期測量其花葶長度、花序長度和寬度，調(diào)查其花葶數(shù)量。

葉形指數(shù)=葉片長度/葉片寬度

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

1.3.1 差異顯著性分析 利用SPSS17.0軟件對(duì)供試材料的葉片長度、葉片寬度、葉形指數(shù)、株幅大小、花葶長度、花葶數(shù)量、花序長度和寬度8個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析。

1.3.2 相關(guān)性分析 利用Excel和SPSS17.0軟件中的雙變量對(duì)供試材料的農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥對(duì)橡膠草葉長、葉寬、株幅及葉形指數(shù)的影響

除葉形指數(shù)外，不同施肥對(duì)不同時(shí)期橡膠草的葉長、葉寬、株幅均有不同程度的影響（圖1～3），且均顯著高于對(duì)照（p<0.05）。從圖1可以看出，不同施肥處理對(duì)不同時(shí)期橡膠草葉長有不同程度的促進(jìn)作用，生長期時(shí)N對(duì)葉長的影響最為顯著，葉長生長速度較快；至開花期時(shí)P對(duì)葉長的影響最為顯著，葉片生長速度相對(duì)緩慢?？梢?，施用適量氮肥有利于生長期和現(xiàn)蕾期葉片長度的伸長，施用適量磷肥有利于開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)葉片長度的伸長。

從圖2可以看出，不同施肥對(duì)不同時(shí)期橡膠草葉寬影響有差異。生長期時(shí)，不同施肥處理的橡膠草葉寬差異不顯著；現(xiàn)蕾期及開花期時(shí)，配合施用N和P的橡膠草葉寬顯著高于對(duì)照，但與其他施肥處理間差異不顯著；結(jié)實(shí)期時(shí)，施用磷肥的橡膠草葉寬顯著高于對(duì)照，但與其他施肥處理間差異不顯著。這說明現(xiàn)蕾期和開花期時(shí)配合施用氮肥和磷肥、結(jié)實(shí)期施用磷肥有利于葉片寬度的增加。

從圖3可以看出，不同時(shí)期橡膠草的株幅呈逐漸增長趨勢(shì)，生長期時(shí)株幅增長速度較快，N對(duì)株幅的影響最大，與其他處理間差異顯著；至開花期時(shí)株幅增長速度緩慢，P對(duì)株幅的影響最為顯著；結(jié)實(shí)期時(shí)不同施肥處理的橡膠草株幅均顯著高于對(duì)照。因此，施用適量氮肥有利于生長期和現(xiàn)蕾期時(shí)橡膠草株幅的生長，施用適量磷肥有利于開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)橡膠草株幅的生長。

不同施肥處理對(duì)不同時(shí)期橡膠草葉形指數(shù)有一定的影響，但各處理間差異均不顯著。從圖4可以看出，開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)的葉形指數(shù)高于生長期和現(xiàn)蕾期時(shí)的葉形指數(shù)；生長期和現(xiàn)蕾期時(shí)的葉形指數(shù)波動(dòng)幅度相對(duì)較大，尤其是生長期時(shí)的葉形指數(shù)波動(dòng)幅度最大，最小值為2.83，最大值為3.18，相差0.35；生長期和現(xiàn)蕾期時(shí)施氮肥的橡膠草葉形指數(shù)略有所增加，植株長勢(shì)旺盛；施磷肥的葉形指數(shù)略有所降低，植株生長健壯。因此，配合施用氮肥和磷肥有利于生長期和現(xiàn)蕾期時(shí)橡膠草植株快速、健壯生長。

2.2 不同施肥對(duì)橡膠草花葶長度和數(shù)量的影響

從圖5可以看出，不同施肥對(duì)不同時(shí)期橡膠草花葶長度有不同程度的促進(jìn)作用，開花期時(shí)的花葶長度波動(dòng)幅度較大。其中，開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)P對(duì)花葶長度的影響最大，顯著高于其他處理。因此，施用適量磷肥有利于開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)橡膠草花葶的生長。

從圖6可知，不同施肥處理對(duì)不同時(shí)期橡膠草花葶數(shù)量也同樣有不同程度的影響，開花期時(shí)N、P配合施用的花葶數(shù)量略高于其他處理，但差異不顯著；結(jié)實(shí)期時(shí)N、P配合施用的花葶數(shù)量顯著高于其他處理，且波動(dòng)幅度較大。因此，配合施用氮肥和磷肥有利于開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)橡膠草花葶數(shù)量的增加。

2.3 不同施肥對(duì)橡膠草花序長度和寬度的影響

圖7表明，不同施肥對(duì)不同時(shí)期橡膠草花序長度的影響不大，各處理間差異均不顯著。開花期和結(jié)實(shí)期的花序長度略高于對(duì)照，但差異不顯著；花序長度受P和K的影響較大。因此，配合施用磷肥和鉀肥有利于開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)橡膠草花序增長。

從圖8可知，不同施肥處理對(duì)不同時(shí)期橡膠草花序?qū)挾扔胁煌潭鹊挠绊懀_花期和結(jié)實(shí)期時(shí)P、K配合施用的花序?qū)挾蕊@著高于其他處理，且波動(dòng)幅度較大；尤其是K對(duì)花序?qū)挾鹊挠绊懽顬轱@著。因此，配合施用氮肥和磷肥有利于開花期和結(jié)實(shí)期時(shí)橡膠草花序增寬。

2.4 主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

為了解上述農(nóng)藝性狀之間是否有所關(guān)聯(lián)，本研究對(duì)不同時(shí)期的橡膠草葉長、葉寬、葉形指數(shù)、株幅、花葶長度、花葶數(shù)量、花序長度及花序?qū)挾冗M(jìn)行了相關(guān)性分析（表2～5）。從表2、3可以看出，生長期和現(xiàn)蕾期時(shí)的葉長與株幅呈顯著的正相關(guān)，葉寬與葉形指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)。另外，生長期時(shí)的葉長與葉形指數(shù)也呈顯著的正相關(guān)。

同理，從表4、5可看出，開花期和結(jié)實(shí)期的葉長與葉寬、葉形指數(shù)、株幅、花葶長度、花葶數(shù)量、花序長度及花序?qū)挾染曙@著正相關(guān)；葉寬與葉形指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與株幅、花葶長度、花葶數(shù)量均呈顯著正相關(guān)；株幅與花葶長度、花葶數(shù)量及花序?qū)挾染曙@著的正相關(guān)；花葶長度與花葶數(shù)量和花序?qū)挾染曙@著正相關(guān)。另外，結(jié)實(shí)期的葉寬與花序?qū)挾取⒅攴c花序長度均呈顯著正相關(guān)。

3 討論

橡膠草是一種重要的產(chǎn)膠植物，其營養(yǎng)指標(biāo)（如葉長、葉寬、株幅等）及生殖指標(biāo)（如花葶長度、花葶數(shù)量等）是橡膠草產(chǎn)膠生物量和結(jié)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，這些主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)大小與橡膠生物量及結(jié)實(shí)量有密切的關(guān)系。施肥是影響橡膠草生長發(fā)育的重要非遺傳因素之一，其中氮磷鉀在橡膠草整個(gè)生育期起著極其重要的作用，若施用量、施用種類及配比不當(dāng)會(huì)直接影響其生長發(fā)育，從而影響其應(yīng)用價(jià)值[17]。

不同施肥處理對(duì)橡膠草主要營養(yǎng)指標(biāo)影響不同，施肥能顯著促進(jìn)不同生育階段橡膠草葉長、葉寬和株幅的生長，其中N對(duì)橡膠草生長期時(shí)葉長和株幅影響最為顯著，至開花期時(shí)P對(duì)葉長和株幅影響最為顯著，這一結(jié)果與成春彥等[18]在菊花及陳榮等[19]在紫錐菊上的研究類似。其原因可能為橡膠草在生長期和現(xiàn)蕾期為需N高峰期，現(xiàn)蕾期后N累積速率下降，至開花期時(shí)出現(xiàn)吸磷高峰，當(dāng)然這還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。因此，橡膠草生長發(fā)育過程中應(yīng)有適量的氮肥和磷肥供給，以保證橡膠草植株正常生長發(fā)育。

花葶長度、花葶數(shù)量、花序長度、花序?qū)挾鹊仁窍鹉z草結(jié)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。施肥對(duì)不同時(shí)期橡膠草的花葶長度、花葶數(shù)量及花葶大小均有不同程度的影響，從研究結(jié)果可知，花葶長度和花葶數(shù)量在開花期和結(jié)實(shí)期受P影響最為顯著；而花序大小除了受P影響外，還受K的影響，而且受K的影響最為顯著，可能是結(jié)實(shí)期出現(xiàn)吸鉀離高峰，這說明施用適量鉀肥有利于橡膠草花序的生長發(fā)育。劉大會(huì)等[20]研究結(jié)果也表明，施用適當(dāng)鉀肥有利于促進(jìn)白菊花芽分化，提高花朵花徑、花朵數(shù)和百朵花鮮重，從而提高了菊花的產(chǎn)量。因此，為了有效地促進(jìn)花葶和花序的生長發(fā)育，應(yīng)有適量的磷肥和鉀肥供給。

通過對(duì)不同時(shí)期橡膠草主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析，不難看出，橡膠草葉片越長，葉寬就越大，株幅就越大，花葶就又長又多，花序也越大。葉片越長，葉形指數(shù)越大，植株長勢(shì)越旺盛；而葉片越寬，葉形指數(shù)越小，植株生長越健壯。因此，葉長、葉寬和葉形指數(shù)可以作為判斷橡膠草植株是否生長旺盛健壯的重要指標(biāo)。當(dāng)然，由于種植區(qū)域氣候等因素影響，可能還需要在不同試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)一步加以驗(yàn)證。

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