張學超++徐麟++常文靜++任海龍++唐式敏+巴黑提亞
摘要:為研究不同施肥量對橡膠草農藝性狀及產量的影響,確定伊犁河谷移栽橡膠草最佳施肥量,采用“3414”最優回歸設計方法,對橡膠草氮磷鉀肥料合理配施進行研究。結果表明,不同氮磷鉀施用量對橡膠草農藝性狀有不同影響,氮磷鉀配合施用能明顯提高橡膠草產量,在伊犁河谷移栽橡膠草適宜的N、P2O5和K2O施用量分別為155.25、207、90.20 kg/hm2 。
關鍵詞:施肥量;橡膠草;農藝性狀;產量
中圖分類號:S576.01文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2017)02-0113-04
橡膠草(Taraxacum kok-saghyz Rodin, TKS)又稱俄國蒲公英,為菊科蒲公英屬多年生草本植物,根中含20%以上的橡膠(多年生的干重),與巴西橡膠的結構和性能相似。1931年,前蘇聯在哈薩克斯坦天山一帶發現了橡膠草并引種培育,對其正式命名[1-4]。1950年在我國新疆也發現了大量的野生種[5-7]。橡膠草喜冷涼氣候,生于河漫灘草甸、鹽堿化草甸、農田水渠邊。橡膠草播種當年即可收獲提取橡膠,產膠周期較短,是有發展前途的產膠植物。
在橡膠草的栽培方面,前蘇聯科學家指出,富含礦質以及有機質(尤其是氮、磷)的土壤適于栽培橡膠草,而在酸性灰質土中加入石灰能增加橡膠草根產量以及橡膠百分含量。目前我國對于橡膠草規?;耘噙€缺乏系統深入的研究。本試驗以篩選出的橡膠草品種為供試材料,研究不同氮磷鉀施肥量對移栽橡膠草農藝性狀和產量的影響,以確定伊犁河谷移栽橡膠草的適宜氮磷鉀用量,為橡膠草大面積生產中肥料的合理施用提供依據。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗在新疆伊寧市伊犁州農業科學研究所試驗地進行,土壤為灰鈣土,pH值為7.99,有機質含量21.2 g/kg,全氮0.83 g/kg,全磷2.87 g/kg,堿解氮61.38 mg/kg,速效磷36.55 mg/kg,速效鉀165.1 mg/kg。
1.2試驗材料
試驗所用橡膠草品種為系選-8,由中國熱帶農業科學院湛江實試驗站提供。
試驗肥料為尿素(N 46%)、重過磷酸鈣(P2O5 46%)、硫酸鉀(K2O 50%)。
1.3試驗設計
采用“3414”肥料試驗設計,分別設置氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理(表1)。本地推薦施肥量為尿素225 kg/hm2、過磷酸鈣300 kg/hm2、硫酸鉀 150 kg/hm2 。折合純 N 103.50 kg/hm2、P2O5 138 kg/hm2、K2O 75.0 kg/hm2。隨機區組排列,重復3次,小區面積18 m2(長6 m×寬3 m),株行距為30 cm×30 cm。
試驗于2014年3月20日育苗,5月15日移栽定植,10月12日收獲。
2結果與分析
2.1不同施肥處理對橡膠草農藝性狀的影響
2.1.1不同施肥處理對橡膠草株幅的影響由表2可以看出,不同施肥處理橡膠草株幅之間差異顯著。從氮肥不同處理(處理2、3、6、11,下同)來看,株幅隨氮肥增加而有所增加,變幅為26.2~41.5 cm。從磷肥不同處理(處理4、5、6、7,下同)來看,株幅隨磷肥增加而有所增加,變幅為32.7~39.2 cm。從鉀肥不同處理(處理6、8、9、10,下同)來看,株幅先隨著鉀肥的增加有所增加,當超過推薦施用量后不再增加或有所減少。
2.1.2不同施肥處理對橡膠草葉長和葉寬的影響由表2可以看出,不同施肥處理對橡膠草葉長和葉寬的影響不同。從氮肥不同處理來看,葉長和葉寬隨氮肥增加而增加;從磷肥不同處理來看,葉長和葉寬隨磷肥增加而增加,當超過推薦施用量時有所減少;從鉀肥不同處理來看,葉長和葉寬先隨著鉀肥的增加有所增加,超過推薦施用量后不再增加或有所減少。
2.1.3不同施肥處理對橡膠草根長和主根粗的影響由表2可以看出,不同施肥處理橡膠草根長和主根粗之間差異顯著。從氮肥不同處理來看,根長和主根粗隨氮肥增加而增加,超過推薦施用量后不再增加或減少。磷肥、鉀肥不同處理根長、主根粗的變化趨勢同氮肥一致。
2.2不同施肥量對橡膠草單株產量的影響
從表3可以看出,在氮磷鉀的作用下單株地上鮮重、干重最高的處理是N3P2K2,其值分別為59.26、13.92 g;根鮮重、干重最高的處理是N2P2K2,其值分別為47.25、11.86 g。從氮肥不同處理來看,隨著氮肥的增加,地上鮮重干重隨之增加,根鮮重干重先隨氮肥的增加而增加,超過推薦施用量后,不再增加甚至減少。地上鮮重、干重和根鮮、干重都先隨著磷肥和鉀肥用量的增加而增加,超過推薦量后,不再增加或有所減少。
2.3不同施肥量與橡膠草產量的回歸分析
由表4可以看出,隨著施肥量的增加,橡膠草產量先增加,當超過一定量后將不再增加或有所減少。磷鉀肥在N2P2K2處理水平產量達最大值,氮肥處理在N3P2K2水平產量達最大值。
對各小區根鮮、干重進行回歸分析, 按試驗結果計算出擬合方程的各項系數,從而得到根鮮重產量(Y)與N、P、K的回歸數學模型如下:
Y=1639.7507+7.9430N+0.8007P+0.9329K-0.0149N2-0.0082P2-0.0259K2+0.0069NP-0.0031NK+0.0252PK,R2=0.9828。
根干重產量(Y)與N、P、K的回歸數學模型如下:
Y=396.2861+3.0513N+0.2041P+1.4022K-0.0060 N2-0.0025 P2-0.0125 K2+0.0020NP-0.0083NK +0.0085PK,R2=0.9625。
由回歸方程可知,在一定范圍內產量隨著N、P、K的增加而增加。通過一次項可知,各因子對橡膠草根干、鮮重影響大小順序為N>K>P,說明在本試驗中,氮肥根干、鮮重影響最大;根據二項式系數均為負值可知,氮磷鉀肥均能找到最大值,說明對于橡膠草根干、鮮重來說,氮磷鉀的不足和過量均會導致產量下降。經統計分析,理論上得到橡膠草根干、鮮最高產量分別為765.49、2 736.05 kg/hm2,適宜施肥量為N 155.25 kg/hm2、P2O5 207 kg/hm2、K2O 90.20 kg/hm2。
3討論
橡膠草產量的形成是通過吸收礦質元素、水分和同化CO2等一系列生理生化過程來實現的,因此影響這些過程的因素對橡膠草的產量形成將起到決定性作用。配方施肥和平衡施肥是保障橡膠草生長發育和提高產量的重要栽培條件。多數作物氮磷鉀施肥研究結果表明,氮肥是限制作物產量的第一因素,特別是在產量較低與土壤肥力較差的條件下,而磷鉀肥是在氮肥的基礎上追求進一步高產必需的[8]。本試驗條件下,橡膠草根鮮重和干重產量最高的適宜施肥量均為N 155.25 kg/hm2,P2O5 207 kg/hm2,K2O 90.20 kg/hm2。通過氮磷鉀施肥量對橡膠草產量影響結果分析,氮磷鉀施用對橡膠草產量的提高有促進作用,基本規律是隨著施用量的增加產量有所增加,當達到一定用量時,產量將不再增加,甚至減少,說明橡膠草生長發育對氮磷鉀肥施用量有一定要求,并且要配比合理。
4結論
從試驗結果分析,氮肥對橡膠草株幅、葉長和葉寬的影響最大,磷肥對橡膠草根長的影響較大,氮肥和鉀肥對主根粗的影響較大。株幅隨氮磷肥的增加而增加,隨鉀肥施用量先增加后有所減少;葉長和葉寬隨氮肥增加而增加,隨磷鉀肥增加先增加,超過一定量后不再增加或有所減少;根長和主根粗隨氮磷鉀肥施用量增加先增加,后不再增加或減少。
通過建立三元二次回歸方程獲得橡膠草最高產量的氮磷鉀推薦施用量為N 155.25 kg/hm2,P2O5 207 kg/hm2,K2O 90.20 kg/hm2,各因素對產量影響的順序為:N>K>P。
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山 東 農 業 科 學2017,49(2):117~119,131Shandong Agricultural Sciences山 東 農 業 科 學第49卷第2期劉珊珊,等:NDVI在祿勸縣植被變化特征分析中的應用DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2017.02.025
收稿日期:2016-07-27
基金項目:國土資源部公益性行業科研專項“促進烏蒙山區脫貧的國土開發利用決策支持系統”(201511003-4)
作者簡介:劉珊珊(1992-),女,山西大同人,碩士研究生,研究方向為遙感應用。E-mail:15288167447@163.com
通訊作者:王建雄(1975-),男,云南玉溪人,教授,博士后,主要從事遙感應用工作。E-mail:jianxiongw@126.com