次生盐渍化土壤不同氮磷钾肥用量及配比对枸杞产量和品质的影响解析.docx

1、次生盐渍化土壤不同氮磷钾肥用量及配比对枸杞产量和品质的影响解析第 31卷 第 2期农 业 科 学 研 究 2010年 6月 V ol. 31N o. 2 Journal o f A gr icultural Sciences Jun. 2010文章编号 :1673 0747(2010 02 0027 05次生盐渍化土壤不同氮磷钾肥用量及配比 对枸杞产量和品质的影响李惠霞 1, 何文寿 1, 曹丽华 2, 王秀娟 3(1. 宁夏大学 农学院 , 宁夏 银川 750021; 2. 银川市 西夏区园林管理局 , 宁夏 银川 750021;3. 石嘴山市明秀园林规划有限公司 , 宁夏 石嘴山 7532

2、00摘 要 :通过 311 A 拟饱和最优回归试验 , 研究了次生盐渍化土壤不同氮磷钾肥用量及配比对枸杞果实产量和品质的影响 . 结果表明 , 目标产量在 39004200kg/hm 2时 , 氮 、 磷 、 钾肥施用量分别为 300553, 255476, 270368kg/hm 2; 氮 、 磷 、 钾 肥 经济 最佳施肥量分别为 525, 315, 360kg/hm -2; 枸杞高产量时氮 、 磷 、 钾施肥量分 别为 553, 475, 368kg/hm -2. 枸 杞 果实维生素 C 含量 、 可溶性糖含量 与施氮量呈正相关 , 而与 施磷 、 钾 量呈负相 关 ; 不同施 氮量与果

3、 实苹果 酸含量 呈 抛物线型 , 不同施磷 、 钾量对果实苹果酸影响不大 .关键词 :次生盐渍化土壤 ; 施肥量 ; 配比 ; 产量 ; 品质中图分类号 :S156. 4 文献标志 码 :A枸杞是宁夏的传统优势特色作物 , 也是农业战 略性主导产业之一 , 它的产量与品质对宁夏特色农 业以及经济的发展起着重要作用 1. 近年来 , 由于土 壤盐渍化或次生盐渍化的加重 , 致使枸杞在生长发 育阶段对氮磷钾肥的吸收利用率下降 , 从而严重影 响了枸杞的产量和品质 2. 通过对次生盐渍化土壤 不同氮磷钾肥用量及配比对枸杞产量和品质影响的 研究 , 将为不同程度盐渍化土壤种植枸杞提供合理 施肥的依据

4、 , 也为黄河河套地区盐碱地改良与培肥 技术提供理论依据 . 1 材料与方法1. 1 试验地点试验位于宁夏红寺堡开发区光彩村张小强家承 包田 , N37 2631! , E106 0649! .1. 2 供试作物及土壤作物为 3年生宁杞 1号枸杞苗 , 土壤基础理化 性质见表 1.1. 3 试验设计采用 311 A 拟饱和最 优回归设 计 , 大田 试验 , 试验设计方案见表 2.表 1 供试土壤基础化学性质土壤类型 pH 值全盐 /(g kg -1全氮 /(g kg -1碱解氮 /(mg kg -1全磷 /(g kg -1有效磷 /(mg kg -1速效钾 /(mg kg -1有机 质 /

5、(g kg -1次生盐渍化土壤 8. 595. 300. 7312. 791. 165. 50165. 03. 43表 2 311 A 试验设计方案处理编码值方案X 1X 2X 3实施方案 /(kg 666. 7m -2 Z 1(N Z 2(P 2O 5 Z 3(K 2O1 0 0 225. 0020. 0040. 002 0 0-225. 0020. 000. 003-1. 414-1. 414 17. 335. 8630. 004 1. 414-1. 414 142. 685. 8630. 005-1. 414 1. 414 17. 3334. 1430. 006 1. 414 1. 41

6、4 142. 6834. 1430. 007 2 0-150. 0020. 0010. 008-2 0-10. 0020. 0010. 009 0 2-125. 0040. 0010. 0010 0-2-125. 000. 0010. 0011 0 0 025. 0020. 0020. 00收稿日期 :2010 05 08基金项目 :国家科技支撑计划课题 (2007BA C08B03作者简介 :李惠霞 (1976# , 女 , 甘肃平凉人 , 中级园艺师 , 硕士研究生 , 主要从事果树营养研究 .男 , , edu.试验在基施脱硫渣、 改良剂、 有机肥 (羊粪 的基 础上 (统 一肥底 ,

7、采用氮、 磷、 钾 3因 素 5水平 的 311 A 拟饱和最优回归设计 , 共 11个处理 , 随机排 列 , 重复 3次 , 共 33个小区 , 小区面积为 16. 5m 2. 0m. 每小区 11棵树 , 试验区四周设保护行 , 共占 地 0. 2hm 2.2008年 3月 底 , 施脱渣 6t/hm 2、 改良剂 7. 5t/hm 2、 有机肥 (羊 粪 15t/hm 2. 2008年 10月施 改 良 剂 7. 5t/hm 2、 有机肥 (羊粪 15t/hm 2; 2009年 3月中 下旬 , 基施羊粪 7. 5t/hm 2. 4月上旬现蕾初期 , 基施 40%氮肥、 40%磷钾 肥

8、 . 5月 下旬 老眼枝 果实膨 大 期 , 追施 20%氮肥 , 追施 30%磷钾肥 . 7月下旬秋 7寸枝萌发期 , 追施 20%氮肥 , 追施 30%磷钾肥 . 8月 中旬夏季休眠期 , 追施 20%氮肥 . 施肥水平 距离是 在离树干 2030cm 处 , 施肥深度为 1020cm, 采 用树干周围 4点施法 .1. 4 样品采集及测试分别记录 2年间 每次 枸杞 采摘 鲜 果量 , 采 集 2009年夏果并测定果实含水 量、 百粒质量、 维生素 C 含量、 总酸、 可溶性糖等品质指 标 . 产量直接称 鲜果质 量 , 依据含水量折算 干果产量 ; 维生素 C 采用 2, 4二硝 基

9、苯肼比色法测定 , 总酸度采用滴定法测定 , 可溶性糖 采 用苯酚法测定 , 其 他均为常规测定方法 3-4.1. 5 数据处理 5数据采用 excel 、 SAS 进行处理 .2 结果与分析2. 1 不同氮磷钾肥用量及配比对枸杞产量的影响 2. 1. 1 以 2年产量建立回归模型 以第 1年枸杞 干果产量 (Y 1 、 以第 2年枸杞干果产量 (Y 2 为目标 函数 , 以编码值 X 1(N , X 2(P 2O 5 , X 3(K 2O 为决 策变量 , %311 A &最优混合设计的结构矩阵 , 建立三 元二次回归方程 :Y 1=90. 0+8. 2X 1+3. 6X 2+3. 3X 3

10、-4. 6X 1X 2-2. 0X 1X 3-1. 4X 2X 3+ 0. 8X 12+2. 4X 22+2. 1X 23, (1 Y 2=182+6. 9X 1+7. 5X 2+4. 0X 3-1. 1X 1X 2-3. 9X 1X 3-5. 5X 2X 3-4. 3X 12-3. 2X 22-4. 4X 23. (2 对 (1 式经检验 F =0. 33, P =0. 88, 未达到显 著水平 , 说明方程不具有预测性 .对 (2 式经检验 F =334. 84, P =0. 0424|t |为 0. 1392, 明显大于 0. 05(说明 X 1X 2回归不显著 , 其他各项的回归系数的

11、 P |t |均小于 0. 05, 均达到了显著水平 , 常数项 b 0达 到极显著水平 , 说明模型的预测值和实际值吻合较好 , 可用该方程进 行预测 .2. 1. 2 通过回 归方程确定枸杞氮磷钾肥的合理用量 及配比 目标产量施肥量的确定 :假定目标产量在 39004200kg/hm 2, 用 (2 式求得氮 、 磷、 钾的编码值 范围分别为 -0. 40. 95, -0. 31. 17, -0. 170. 45, 对应的施氮、 磷、 钾肥量分别为 300553, 255476, 270368kg/hm 2. (经 济最 佳施 肥量 的确 定 :根 据 2009年市场价格情况 , P y

12、=20元 /kg , P N =4. 4元 /kg , P P2O5=7. 8元 /kg , P K2O =8. 4元 /kg . 对枸杞产量效应 的单元回归方程求偏导数得 :X 1=0. 80, X 2=0. 06, X 3=0. 41; 将编码值换算为氮、 磷、 钾肥用量 , 得到枸 杞的经济 最佳 施 氮、 磷、 钾 肥 量分 别 为 525, 315, 360kg /hm -2. 最高产量施肥量的确定为Y 2(N =182+6. 9X 1-4. 3X 12,Y 2(P2O 5=182+7. 5X 2-3. 2X 22,Y 2(K2O =182+4. 0X 3-4. 4X 23.解上 式

13、方 程组得 :X 1=0. 95, X 2=1. 17, X 3=0. 45; 将 编码值换算为氮、 磷、 钾肥用量 , 得到枸杞的最高产 量施氮、 磷、 钾肥量分别为 553, 475, 368kg/hm -2. 2. 1. 3 2年枸杞干果产量累进曲线分析 分析 2008年产量累进前 3次 7种配比产量相 差不大 , 从第 4次开 始 , w (N w (P 2O 5 w (K 2O=0 20 10的产量最 高 , 其余 依次为 50 20 10, 25 20 40, 25 40 10, 25 20 20, 25 0 10, 25 20 0的比例 . 根据前人研 究结果 , w (N w

14、(P 2O 5 w (K 2O =0 20 10产量 最高与施肥量不符 , 可能与果树树体吸收营养特点有 关 , 果树 不同于 1年生农作物 , 当季产量与形成的干物 质与施肥量正 相关 , 枸杞属多年生果树 , 当季利用的养 分很可能是树体内前 1年储存的养分 . 其他处理枸杞 干果产量基本与施肥量相符 , 氮磷钾各施肥量为最大 时 , 但其 他 2因素 不为 0水 平 , 氮高于钾高于 磷 , 钾水平 为 0的产量累 积最低 .由图 1a 可看出 , 试验第 1年 (2龄树 从 6月 12日 开始采果 , 10月 15日左右结束 , 全年采果 17次 , 夏果 采摘间隔在 1周左右 , 秋

15、果间 隔 10d 左右 , 从始至终产 量增加趋势较 平缓 , 树体夏、 秋果中中期的休眠期时间 较短 , 界限不明显。每次的采摘折合成 干果大约在 37. 5kg/hm 2左右 , 最高产量累积至 1470kg/hm 2. 前 2 2=28农 业 科 学 研 究 第 31卷量 最高 , 从第 3次开始 , 0 20 10的产量累进最高 。 但 从第 10次开始 (秋果开始 , w (N w (P 2O 5 w (K2O =25 20 20的产量最高 。比较全年最终产 量 , w (N w (P 2O 5 w (K 2O =25 20 20的产量最 高 , 基本符合试验得 出的其他结论 , 氮

16、磷钾合理的配比 及 适宜的用量才可获得高 产 .由 图 1b 可看出试验第 2年 (3龄树 全年采果 13次 , 树体夏、 秋果中期的休眠期时间较长 , 大约 30d 左右 , 从 6月 16日开始 至 10月 20日采果基本 结束 , 每次 的采摘折合成干果大约在 112. 5kg/hm 2, 最高产量累 积至 2595kg/hm 2.第 1年采摘 次数多 , 且每次的果实产量少 , 而第 2年采摘次数明 显减少 , 且每次采果量均大于第 1次 , 主 要由于第 1年树体处于幼龄阶段 , 果实量少且成熟时 期不一致 , 到第 2年树体已进入成龄树阶段 , 树体生长 发育比较稳定 .a 200

17、8年 b 2009年图 1 不同氮磷钾肥用量及配比对不同年份枸杞干果产量的影响2. 2 不同氮磷钾用量及配比 对枸杞品质的影响按 小区采摘枸杞鲜果 , 并记录坏果情况 , 测定鲜果 含 水量、 百粒质量、 维生素 C 质量分数、 可溶性糖、 总酸 等 品质指标 .2. 2. 1 对枸杞 果实维生素 C 质量分数的影响 由图 2看 出 , 在试验施磷范围内即 0600kg/hm 2, 随着施磷 量的增加 , 维生素 C 的质量分数增加 , 当施磷编码值为 0. 8时 (施磷 420kg/hm 2 , 施磷对维生素 C 的合 成开始 有 抑制作用 , 关于施磷对枸杞维生素 C 质量分数的影 响 ,

18、 目前还未有相关 报导 .试验中的 CK 除不施氮磷钾肥外 , 其他条件一致 , 测 定果实维生素 C 质量分数为 46. 63mg/kg, 试 验中各 施 肥处理的维生素 C 质量分数均显著 高于 CK. 依据施肥量和果实维生素 C 质量分数建立回归方程如下 :Y 维生素 C =179+18. 8X 1+15. 6X 2-1. 9X 3+2. 1X 1X 2-0. 5X 1X 3+7. 1X 2X 3+3. 3X 12-9. 7X 22-10. 5X 23对方 程进行 F 检验 , 结果不显著 , 因此不能用此方程进 行预测 . 在 试验施氮 范围内即 050kg/666. 7m 2, 随着

19、施氮量的增加 , 枸杞果实内维生素 C 的质量分 数增加 , 这与前人的研究结果相符 6.在试 验施 钾 0600kg/hm 2范围内 , 随着施钾量的 增加 , 维 生素 C 质量分数增加 , 当施钾达到 315kg/hm 2时 , 施钾 对维生素 C 的质量分数有抑制作用 , 这与张宁 的研 究施钾 与维生素 C 的质量分数呈线型负相关有一 定的 出入 , 可 能由于 施钾 肥的范 围不 同 , 并且土壤 基础地 力条 件以及 其他 因素都 不同 有很大 的关 系 .图 2 氮磷钾配施对枸杞鲜果维生素 C 质量分数的影响 (施氮 、 施磷 、 施钾 29第 2期 李惠霞等 :次生盐渍化土壤

20、不同氮磷钾肥用量及配比对枸杞产量和品质的影响2. 2. 2 对枸杞果实可溶性糖质量分数的影响 试 验中的 CK 除不施氮磷钾肥外 , 其他条件一致 , 测定 枸杞果实可溶性糖含量为 0. 13%, 试验中各施肥处 理的可溶性糖质量分 数均显著高于 CK. 对 各因素 进行降维处理 , 得到单因素效应方程 . 糖分质量分数 常作为植物体内的碳素营养状况及果实的品质状况 的重要指标 , 植物为了适应逆境条件 , 如干旱、 低温、盐渍化等 , 会主动积累一些可溶性糖 , 降低渗透势和 冰点 , 以适应外界环境的变化 . 从试验结果可知 , 处 理 4和处理 7的可溶性糖质量分数最高 , 主要是施 氮

21、量比较高 , 从图 3可以看出 , 施氮可促进可溶性糖 的合成 , 施磷、 施钾均有不同程度的抑制作用 , 施磷 量、 施钾量与可溶性糖质量分数在试验范围内 , 均成 线性负相关 , 这与牛艳等人的结论基本一致7-8 .图 3 氮磷钾配施对枸杞鲜果可 溶性糖质量分数的影响 (施氮 、 施磷 、 施钾 2. 2. 3 对枸杞果实总酸质量分数的影响 由表 3可 以看出 , 不同施氮量对枸杞鲜果苹果酸质量分数有影 响 , 施氮量在 187. 5375. 0kg/hm 2时苹果酸质量分 数随施氮量的增加而增加 , 在 375. 0kg/hm 2时质量 分数最高 . 不同施磷量、 施钾量对枸杞鲜果苹果酸

22、质 量分数影响不大 . 在试验施肥 0750. 0kg/hm 2范围 内 , 苹果酸质量分数大致在 0. 23%0. 24%, 各处理 效果不明显 . 枸杞鲜果苹果酸质量分数明显低于其他 浆果类果实苹果酸质量分数 .表 3 单因素对枸杞鲜果苹果酸的效应分析 %编码值 产 量 N P 2O 5K 2O -20. 22170. 24450. 2439-10. 24250. 24430. 2439 00. 24570. 24430. 2439 10. 23130. 24440. 2439 20. 19930. 24460. 24393 结论与讨论3. 1 结论通过氮磷钾肥合理用量及配比大田试验 ,

23、记录 2年间全部枸杞产量、 测定果实品质、 并按生育期测 定枸杞叶片氮磷钾质量分数 , 按回归原理配方程可 求得 :假定目标产 量在 39004200kg/hm 2, 求得 氮、 磷、 钾 肥施用 量为 300553, 255476, 270368kg /hm 2; 根据 2009年枸杞干果市场价格及肥料 价格 , 求得氮、 磷、 钾肥经济最佳施肥量为 525, 315, 360kg/hm-2, 依据偏导数求得高产量时氮、 磷、 钾kg -2.枸杞果实维生素 C 质量分数、 可溶性糖质量分 数在试验所施氮磷钾的范围内 , 与施氮量呈正相关 ; 而与施磷、 钾量呈负相关 ; 不同施氮量对枸杞鲜果

24、苹 果酸质量分数有影响 , 呈先上升后下降的趋势 , 不同 施磷钾量对枸杞果实苹果酸影响不大 . 3. 2 讨论在盐渍化土壤地区施入氮磷钾肥的同时 , 一定 要结合施用有机肥料 , 并且根据阳离子交换量、 碱化 度的大小 , 可以考虑配合施入其他改良剂如脱硫废 弃物、 石膏等 ; 另一方面由于盐渍化地区会经常大水 洗盐 , 致使肥料流失 , 因 此施肥后一定 要控制灌水 量 , 合理解决洗盐与肥料高效利用的矛盾 .参考文献 :1 宁夏回族自治区科 学技术 学会 . 优势特 色农作 物种 植新技术 M . 银川 :宁夏人民出版社 , 2007:104 1552 董锋 . 宁夏引黄 灌区耕 地土壤

25、 盐渍化调 查与抗 盐植 物选育 M . 银川 :宁夏人民出版社 , 2006:58.3 鲍士旦 . 土 壤农 化分 析 M . 北京 :中国 农业 出 版社 ,1986:200 260.4 李合生 . 植物生 理生化 实验原 理和 技术 M .北 京 :高等教育出版社 , 1999:66 72.5 徐中儒 . 回归分 析与试 验设计 M . 北京 :中国 农业 出版社 , 1998:118 122.6 张宁 , 姜红 . 枸 杞园 土壤 营养 与果 实品 质相 关性 研 究J.北方园艺 , 2006(6 :34 36.7 牛艳 , 许兴 , 郑国琦 , 等 . 土壤养分和盐分对枸杞多糖和总糖

26、含量的影响 J.中国农学通报 , 2006, 22(12 :59 61. 8 杨涓 , 许兴 , 魏玉清 , 等 . 盐胁迫对枸杞果实糖代谢及 相, 25(30农 业 科 学 研 究 第 31卷Effect of application different NPK fertilizer and ratio on the wolfberry outputand quality in secondary salinization of soilL i H uix ia 1, H e Wenshou 1, Cao L ihua 2, Wang X iuj uan 3(1. Schoo l o f A

27、 gr iculture, Ning Xia U niv ersity , Y inchuan 750021, China; 2. XiXia Dist rict A dministration of G arden of Y inchuan, Y inchuan 750021, China; 3. M ingx iu L andscape P lanning Co. L T D. of Shizuishan, Shizuishan 753200, ChinaAbstract:311 A field saturated optimal regression ex periment w ere

28、designed to study the wolfberry (Ly cium barbarum L fruit yield and quality in the secondary salinization of soil under the condition of different NPK ratio . The result indicated that :the assuming target yield w ere 39004200kg/hm 2, application fertilizer for:nitrogen (N 300553kg/hm 2, phosphorus

29、(P 2O 5 255476hm 2/kg, potassium(K 2O 173270kg/hm 2; According to wolfberry fruit market prices in 2009and fertilizer price, nitrogen, phosphorus and potassium obtained economic optimum fertilization for:nitrogen (N 525kg/hm 2, phosphorus (P 2O 5 315kg/hm 2, potassium (K 2O 360kg/hm 2; Based on par

30、tial derivativ e of fertilizer fo r maxim um y ield for:nitrog en (N 553kg/hm 2, pho sphor us (P 2O 5 475kg/hm 2potassium (K 2O 368kg /hm 2. Victm in C and soluble sug ar content o f w olfberr y fr uit positiv ely correlate w ith nitrogen in the r ange of P and K application. Different fertilizer ha

31、s little effect on fruit m alic acid.Key words:secondary salinizatio n of soils; application rate; fertilizer ratio; yield; quality(责任编辑、 校对 郑国琴 (上接第 26页 8 易小伟 , 别之龙 . 不同基质配方对黄瓜育苗质量 的影响J. 长江蔬菜 , 2005(12 :39 40.9 孙晓梅 , 徐志豪 . 黄 瓜穴盘育苗优化施肥技 术研究 J,浙江农业 学报 , 2004, 16(2 :75 78.Research of the amount of sky gel water conservation in different sizeof cell plates on the growth and physiology of cucumber seedlingsCao Yun +e, L i J ianshe, Gao Yanm ing(Schoo l o f Ag r iculture, N ing xia U niversity, Yinchuan 7