韋 洋,侯彥林,侯顯達,王鑠今,劉書田,李金梅,潘桂穎,賈書剛*
(1.南寧師范大學廣西地標作物大數(shù)據(jù)工程技術研究中心,廣西 南寧 530001;2.南寧師范大學北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點實驗室,廣西 南寧 530001;3.南寧師范大學廣西地表過程與智能模擬重點實驗室,廣西 南寧 530001;4.南寧師范大學地理科學與規(guī)劃學院,廣西 南寧 530001)
茉莉(Jasminum sambac)屬木樨科(Oleaceae)、素馨屬直立或攀緣灌木,又名茉莉花、茶葉花、葉子花等,原產于印度、巴基斯坦等地,約西漢時期傳入中國,至今有2 000年左右的栽培歷史[1-2]。中國有4個茉莉花產區(qū),分別為廣西橫州市、四川犍為縣、福建福州市和云南元江縣,其中橫州市茉莉花產量占全球的60%和中國的80%[3-4],具有百年以上的栽培歷史,當前栽培面積近10萬畝(1畝=1/15 hm2),茉莉花產業(yè)鏈年產值近200億元。
茉莉花產量受土壤養(yǎng)分含量的多寡和施肥量的影響,適宜在深厚肥沃、富含腐殖質的酸性砂質或半砂質土中生長??茖W施肥是茉莉花高產的關鍵,周瑾等[5]對影響茉莉花產量的3個主要元素,即氮(N)、磷(P)、鉀(K)進行大田比較試驗發(fā)現(xiàn),茉莉花產量與N負相關,與P和K正相關,且K的效應最大;并提出田間栽培茉莉的最佳施肥量為氮肥132.4~197.6 kg/hm2、磷肥166.6~197.4 kg/hm2、鉀肥126.8~155.3 kg/hm2。Nair等[6]以單瓣茉莉為對象,研究不同施肥水平對其開花穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)每株每年使用N 120 g、P 240 g、K 240 g,并且在每年的2、5、9、12月分4次等量施用,可確保年產花量最穩(wěn)定,且開花時的每株葉片數(shù)、每株花芽數(shù)和每株開花數(shù)等與產花量相關的性狀指標最佳。在此基礎上,Chamakumari等[7]對化肥和有機肥結合使用時雙瓣茉莉的生長、產花量和花的質量進行研究,發(fā)現(xiàn)使用N 60 g、P 120 g、K 120 g并結合使用10.5 g有機肥的處理,產花量最高。黃志君等[8]研究發(fā)現(xiàn)施用腐熟發(fā)酵的農家肥,可增加土壤中有機質含量,改良土壤物理、化學和生物特性,降解土壤殘留,熟化土壤,固氮、解磷解鉀,培肥地力;此外,在每月大花期結束前5 d左右,施含鋅、鎂、硼等微量元素的生物菌肥2 250 kg/hm2,且在5—10月每月茉莉花大花期結束后,噴施葉面肥,可提高茉莉花的品質和產量。陳伯倫等[9]研究發(fā)現(xiàn)入春后3月上中旬,應重施第1次肥,即“促芽肥”;4月底5月上旬春花孕育期施第2次肥,即“促花肥”;花期應施5~7次肥,每次施肥應在大量收花后及時追施。10月上旬停止施肥,減少秋梢萌發(fā)消耗植株體內養(yǎng)分。
文中基于盛花期6個地塊的每日實測產量,對氣象條件和土壤養(yǎng)分與產量關系進行解析,發(fā)現(xiàn)土壤養(yǎng)分是影響茉莉花單產的關鍵因子,以期為通過施肥增產提供依據(jù)。
1.1.1 橫州茉莉花日單產數(shù)據(jù)。2021年在橫州選擇6戶種植者,實測后折算成日單產(kg/667 m2)。從6月9日開始測產,直到10月10日。6個地塊分別命名為:地塊1、地塊2、地塊3、地塊4、地塊5、地塊6,6個地塊采花日的平均單產分別為5.02、5.61、5.89、8.03、8.30、9.89 kg/667 m2。地塊1~6測產日分別為6月15日至9月30日、6月9日至10月10日、6月10日至9月30日、6月10日至10月8日、6月10日至10月8日、6月9日至10月8日。
1.1.2 橫州氣象數(shù)據(jù)。橫州氣象數(shù)據(jù)來源于《中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網》(http://cdc.nmic.cn)的橫州逐日氣象數(shù)據(jù),包括每日的最低溫度、平均溫度、最高溫度、平均相對濕度、最小相對濕度、日照時數(shù)、降水量。
采用統(tǒng)計分析方法建模,包括一元線性或非線性回歸、多元線性回歸;使用Excel進行數(shù)據(jù)分析和建模。
圖1為平均單產5.02 kg/667 m2的低產地塊,其總體規(guī)律是:①單產呈現(xiàn)波動趨勢,與氣象條件不匹配;②單產有明顯的3次峰值和3次谷值,說明土壤養(yǎng)分供應不足,3次峰值和3次谷值分別出現(xiàn)在6月16日(谷值)、7月6日(峰值)、7月16日(谷值)、8月9日(峰值)、9月11日(谷值)、9月27日(峰值),從谷值到峰值所需要時間分別為19、23、15 d,從峰值到谷值所需要時間分別為9、33 d;③施肥應該在峰值期間進行,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足。
圖1 地塊1日單產趨勢
圖2為平均單產5.61 kg/667 m2的低產地塊,其總體規(guī)律是:①單產前期穩(wěn)定,波動不大,后期養(yǎng)分供應不足,單產急劇下降,與氣象條件不匹配;②施肥應該在中期進行,以便補充后期養(yǎng)分的不足。
圖2 地塊2日單產趨勢
圖3為平均單產5.89 kg/667 m2的低產地塊,其總體規(guī)律是:①單產呈現(xiàn)波動趨勢,與氣象條件不匹配;②單產有明顯的5次峰值和5次谷值,說明土壤養(yǎng)分供應不足③施肥應該在峰值期間進行,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足。
圖3 地塊3日單產趨勢
圖4為平均單產8.03 kg/667 m2的中產地塊,其總體規(guī)律是:①單產呈現(xiàn)波動趨勢,與氣象條件不匹配;②單產有明顯的2次峰值和2次谷值,說明土壤養(yǎng)分供應不足;③施肥應該在峰值期間進行,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足。
圖4 地塊4日單產趨勢
圖5為平均單產8.30 kg/667 m2的中產地塊,其總體規(guī)律是:①單產呈現(xiàn)波動趨勢,與氣象條件不匹配;②單產有明顯的2次峰值和2次谷值,峰值后單產急劇下降,說明土壤養(yǎng)分供應不足;③施肥應該在峰值期間進行,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足。
圖5 地塊5日單產趨勢
圖6為平均單產9.89 kg/667 m2的高產地塊,其總體規(guī)律是:①單產呈現(xiàn)波動趨勢,與氣象條件不匹配;②單產有明顯的1次峰值,之后單產總體呈下降趨勢,說明土壤養(yǎng)分供應不足;③施肥應該在峰值期間進行,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足。
圖6 地塊6日單產趨勢
圖7為6個地塊的日平均單產趨勢,顯示:①單產呈現(xiàn)波動趨勢,與氣象條件不匹配;②單產有明顯的3次峰值和3次谷值,說明土壤養(yǎng)分供應不足;③施肥應該在峰值期間,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足。
圖7 6個地塊日平均單產趨勢
3次谷值和3次峰值分別出現(xiàn)在6月10日(谷值)、6月21日(峰值)、6月26日(谷值)、7月7日(峰值)、7月20日(谷值)、8月8日(峰值),從谷值到峰值所需要時間分別為10、10、18 d,從峰值到谷值所需要時間分別為4、12 d;(3)施肥應該在峰值期間,以便低值時補充養(yǎng)分的不足。最佳施肥時間為6月初、6月20日前后、7月7日前后、8月8日前后,平均為20~30 d間隔施肥1次比較合理。由于5—9月5個月時間為茉莉花盛花期,4月為初花期,考慮到冬季剪枝時施基肥,進入5月后可以每隔20~30 d施肥1次,即生育期追肥5次左右。
基于6個地塊平均單產7.08 kg/667m2,可將6個地塊劃分為3個單產等級,即3個低產地塊平均單產分別為5.02、5.61和5.89 kg/667 m2,2個中產地塊平均單產分別為8.03和8.30 kg/667 m2,1個高產地塊平均單產為9.89 kg/667 m2。低產到中產提高潛力為48.27%,中產到高產提高潛力為21.13%,低產到高產提高潛力為79.59%。根據(jù)橫州5—9月的氣象條件分析[10],氣象要素不是產量的顯著因素,因此可以基本推斷出施肥可以使低產地塊增產的潛力幅度為50%~80%,使中產地塊增產的潛力幅度為20%。
近年來茉莉花用地老化已成為阻礙花茶發(fā)展的主要因素之一,長期連作加之不合理使用化肥農藥是導致土壤理化性狀變差,地力大幅度下降的主要原因[11]。因此,茉莉的栽培中應該慎重選擇肥料的用量,過多的肥料不僅造成肥料浪費,還會起相反的效果,對植株的生物量增加和光合起抑制作用[12]。
茉莉喜大肥大水,除冬季休眠期外,生長季20~30 d就應施肥1次,以滿足植株生長對大量元素的需求。除NPK多元復合肥外,研究表明結合使用有機肥能取到更好的增產效果[7]。
文中基于地塊產量波動規(guī)律,解析了茉莉花最佳施肥次數(shù)和時期,為橫州茉莉花產量的提高提供了施肥依據(jù)。該研究結果雖然與以往研究結果基本一致,但是具有一定的特點,即先排除盛花期5個月產量與氣象條件關系不顯著,再通過產量波動分析土壤養(yǎng)分供應,進而推斷出施肥的合理次數(shù)和時期,完善了茉莉花合理施肥技術體系。
基于2020年橫州茉莉花6個地塊產量實測數(shù)據(jù),對單產波動趨勢進行分析,獲得:①單產波動與5—9月期間的氣象條件不相關;②單產波動具有明顯的1~5次峰值和谷值的出現(xiàn),說明施肥沒有及時補充土壤養(yǎng)分的不足;③施肥應該在峰值期間進行,以便谷值時補充養(yǎng)分的不足;④由于5—9月5個月時間為茉莉花盛花期,4月為初花期,考慮到冬季剪枝時施基肥,進入5月后可以每隔20~30 d施肥1次,即生育期追肥5次左右為宜;⑤基于6個地塊平均單產的差異,低產地塊施肥增產幅度50%~80%,中產地塊施肥增產幅度20%。