不同施肥處理對枸杞7號葉片營養元素含量及抗性的影響

石志剛+韋峰+萬如+亞軍+秦墾+馬婷慧

摘要：以“3414”肥料試驗方案，采用三因素四水平二次回歸通用旋轉組合設計，通過不同N、P、K配比施肥，研究其對枸杞7號葉片中N、P、K含量及耐受性的影響。結果表明，不同施肥配比對枸杞7號春梢生長量影響顯著，可根據春梢停止時春梢長度進行建模；不同施肥配比處理對枸杞葉片中細胞酶活性影響顯著，SOD活性以H5處理最大（358.2 U/g），H6處理最小（151.2 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）]；不同施肥配比對枸杞葉片中N、P、K含量影響顯著，隨著枸杞生長發育，全N含量總體呈先升后降，春梢期、盛花期為需氮關鍵期，分別以H16、H12處理的施氮量最為合理，全P含量總體趨勢為先下降后上升，在春梢期、盛果期對P的需求均高，故在高效栽培中在這2個時期需要注意P的供應量，分別以H11、H15處理的磷供應量最為合適，全K含量總體為先下降后升高，在盛花期時最低，初果期、盛果期時又逐漸增高。說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，盛果期H4處理最優；通過三元二次回歸通用旋轉組合分析枸杞7號產量并得出模型。

關鍵詞：枸杞7號；配比施肥；氮磷鉀含量；抗性

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

枸杞系茄科（Solanaceae）枸杞屬（Lycium L.）落葉灌木，是《中國藥典》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[1]。寧夏中寧縣是寧夏枸杞的重要發源地和產區，該縣光熱資源及枸杞種質資源豐富。但由于近年來枸杞栽培面積不斷擴大以及不合理耕灌，大量土壤次生鹽堿化程度加重。前人研究表明，枸杞生長發育過程中吸收的氮素約有20%來自于肥料，80%來自于土壤。2年生枸杞品種寧杞1號植株，在年生長周期內日吸氮量從新梢速生期到果實采收期（5月上旬至8月中下旬）一直表現為持續增加，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，說明這2個時期是植株吸收氮素的高峰期，也是追施氮肥關鍵時期。研究表明，枸杞植株中磷素的3.47%～1336%來自于肥料，87.64%～97.53%來自于根際土壤。寧夏地區總體上土壤Ca、Mg含量較高，由于Ca、K之間存在拮抗作用，會抑制枸杞對K的吸收，故寧夏地區生產的枸杞獨具特色[2-8]。枸杞品種隨著經濟和地區氣候條件的變化不斷更新，現有枸杞栽培技術在枸杞品種更新過程中已不再科學合理。因此，對枸杞新品種的生長發育及需肥規律的研究已迫在眉睫[9-10]。本研究以枸杞品種7號為研究對象，通過不同氮、磷、鉀配比施肥，研究枸杞葉片在不同時期的氮、磷、鉀含量動態變化，以及個別時期細胞保護酶活性的變化，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號品種。枸杞苗木由寧夏農林科學院枸杞工程技術研究所提供。苗粗0.5 cm，苗高60～70 cm，側根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長竹竿支撐。

1.1.2研究區域概況研究區域位于中寧縣，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，沙質壤土，土質均勻，土壤肥沃，富含礦物質和微量元素。

1.1.3供試肥料供試化肥分別為尿素（N含量≥46%）、過磷酸鈣（P2O5含量≥16%）、礦物質硫酸鉀（K2O含量≥20%）。供試有機肥為充分腐熟羊糞，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，水質礦化度 <1 g/L。

1.2試驗設計與方法

1.2.1試驗設計以“3414”肥料試驗方案，采用三因素四水平二次回歸通用旋轉組合設計，以枸杞鮮果產量為目標函數，施氮、磷、鉀量為因變量，構建數學模型。

按“斤果斤肥”為基準進行施肥，預計單株產干果500 g需要肥料總量為500 g，總純氮、磷、鉀質量200 g，設施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%。

施肥方案見表1、表2、表3。

1.2.2物候期觀測觀測植株的物候期、樹高、地頸、冠幅、萌芽率、發枝力、新梢生長量、落花落果率、鮮果千粒質量、產量等指標。2015年3—6月連續觀測枸杞的生育期，包括萌芽期、春梢生長期、開花初期、頭茬果成熟期、夏果成熟期、落葉期。鑒別標準：50%的植株達到某一生育階段為到達某生育期，10%到達為初期，80%到達為盛期[5]。

1.2.3植株生長測定于2015年3月下旬選各處理觀測樣株及觀測枝。每處理選擇樹勢相近的樣株15棵，并在樹冠中部按東、南、西、北、中5個方位各選留1個多年生觀測枝，用紅漆標記。觀測植株在整個生長期內不進行任何修剪。

枝梢生長量測定：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，用鋼卷尺測量枝上春梢生長量。

1.2.4生理觀測在春梢期、初花期、盛花期、初果期、盛果期，分別采樣檢測葉片中N、P、K、可溶性糖含量以及超氧化試驗時間為2015年3—10月。數據采用SPSS 17.0軟件分析。

2結果與分析

2.1不同施肥量對枸杞春梢生長量的影響

由圖1可得，不同施肥配比下枸杞7號春梢生長量差異明顯，6月20日春梢長度最大的為H12處理（58.8 cm），最小的為H3處理（40.0 cm）；相對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量的回歸模型

根據回歸最優設計的建模方法，采用三元二次回歸通用旋轉組合進行分析，得出下列結果：

式中：Y為7號春梢生長量；X1為施氮量；X2為施磷量；X3為施鉀量。

模型中一次項系數作用大小排序為X2>X3>X1。排序結果表明，各肥料對枸杞7號春梢生長量的作用以磷肥最大，鉀肥次之，氮肥最小。說明在本研究土壤及生態條件下，枸杞7號的高產栽培技術中，前期營養生長需要重視磷肥、鉀肥的供應。

2.3不同施肥量對枸杞初花期葉片中細胞保護酶活性的影響

在初花期對各處理的枸杞葉片進行采樣，測量葉片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處理最小（151.2 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，枸杞葉片中保護酶活性也受到相應影響。

2.4不同施肥量對枸杞葉片中可溶性糖含量的影響

當植株受到逆境脅迫時，可溶性糖含量會發生變化，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，各時期不同施肥配比處理對枸杞7號葉片中的可溶性糖含量影響較大，除個別處理外，總體趨勢為隨著生育進程先下降后升高，在盛花期達到最大值后下降；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不同施肥量對不同時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，整體上隨著生育進程先下降后升高，春梢生長期葉片全氮含量以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號春梢生長期為需氮關鍵期，H16處理的N供應最為合理。

2.6不同施肥量對不同時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，總體上隨著生育進程先下降后上升。春梢生長期葉片全磷含量以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號在春梢生長期、盛果期對P的需求均高，故在高效栽培中在這2個時期需要注意P的供應量。

2.7不同施肥量對不同時期枸杞葉片全鉀含量的影響

由圖4可知，在生長早期，枸杞7號葉片鉀含量最高，隨著植株生長發育，總體為先下降后升高，在盛花期時最低，初果期、盛果期時又逐漸增高。說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），說明只有在果實成熟期動態調整鉀供應，才能使枸杞7號產量達到最優。

2.8不同施肥量下枸杞產量的回歸模型

根據回歸最優設計的建模方法，采用三元二次回歸通用旋轉組合進行分析，對試驗信息進行統計分析，得枸杞7號產量與各肥料因子間的數學模型：

式中：Y為枸杞7號產量；X1為施氮量；X2為施磷量；X3為施鉀量。

模型中一次項系數作用大小排序為X1>X2>X3。排序結果表明，各肥料對枸杞7號產量的作用以氮肥最大，磷肥次之，鉀肥最小。說明在本研究土壤及生態條件下，枸杞7號的高產栽培技術中，前期營養生長氮肥、磷肥的供應決定了其產量大小。

3結論與討論

不同施肥配比下，7號枸杞春梢生長量差異明顯，6月20日春梢長度最大的為H12處理（58.8 cm），最小的為H3處理（40.0 cm）；相對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枸杞葉片中細胞酶活性影響顯著，SOD活性以H5處理最大（358.2 U/g），H6處理最小（151.2 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）]。不同施肥配比對各時期枸杞7號葉片可溶性糖含量影響較大，除個別處理外，總體趨勢為隨著生育進程先下降后升高，在盛花期達到最大值后下降；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不同施肥配比對枸杞葉片中N、P、K的影響

隨著生育進程推進，枸杞7號葉片中全氮含量總體先下降后升高，故枸杞7號春梢生長期為需氮關鍵期，在春梢生長期H16處理最高（9.91 g/kg），H12處理最低（6.67 g/kg），這與前人研究結果[10-12]相似。5月中下旬開花初期和7月中旬夏果盛期是枸杞年生育期內葉片和枝梢氮素含量的低谷期，預示這2個時期是枸杞植株養分消耗最大和最需肥的關鍵時期，結論不一致。隨著生育進程推進，不同施肥配比下各物候期7號葉片中全磷含量總體先下降后上升，枸杞7號在春梢期、盛果期對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[10-12]，即整體表現為下降、初花期后升高。不同施肥配比下，枸杞7號葉片中全K含量在各個物候期的含量隨著植株生長發育總體呈先下降后升高，在盛花期時最低，初果期、盛果期時又逐漸增高。說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）。

通過三元二次回歸通用旋轉組合分析枸杞7號產量，得出下列模型：

通過式中一次項系數，可以得出N、P對7號產量影響較大。但一些學者研究發現，枸杞果實產量是枝數、枝長、冠幅等諸多農藝性狀共同作用的結果，各農藝性狀之間又相互作用，其對產量的貢獻作用大小不一。本研究只是從施肥措施方面探討，如何綜合提高7號枸杞果實產量，還需進一步研究。

參考文獻：

[1]周元滿. 枸杞的利用價值、栽培技術及產業化開發[J]. 防護林科技，2005，64（1）：74-76.

[2]鐘勝元. 枸杞高產栽培技術[M]. 北京：金盾出版社，1998：68-69.

[3]張滿效，陳拓，肖雯，等. 不同鹽堿環境中寧夏枸杞葉生理特征和RAPD分析[J]. 中國沙漠，2005，25（3）：391-396.

[4]李友宏，王芳，鄧國凱. 寧夏枸杞施鉀增產顯著[J]. 中國農資，2003（5）：15-17.

[5]胡忠慶. 枸杞優質高產高效綜合栽培技術[M]. 銀川：寧夏人民出版社，2003.

[6]李小剛. 甘肅景電灌區土壤團聚體特征研究[J]. 土壤學報，2000，37（2）：263-270.

[7]張廣忠，王有科，樊輝，等. 不同覆蓋材料的保水效果及其對枸杞生長發育的影響[J]. 干旱地區農業研究，2010，28（2）：49-52.

[8]張廣忠，蔡國軍，張寶琳，等. 配方施肥對1年生枸杞生長及結實的影響[J]. 林業實用技術，2011（12）：15-17.

[9]賀春燕，王有科，齊廣平. 氮磷鉀配施對景電灌區枸杞生長及產量的影響[J]. 甘肅農業大學學報，2010，45（2）：100-104.

[10]許興，鄭國琦，周濤，等. 寧夏枸杞耐鹽性與生理生化特征研究[J]. 中國生態農業學報，2002，10（3）：70-73.

[11]Su W A，Mi R Q，Wang W Y，et al. The influence of cold hardness of plant stress sensitivity[J]. Acta Photophysiological Sinica，1990，16（3）：284-292.

[12]鄒志榮，陸幗一. 低溫對辣椒幼苗膜脂過氧化和保護酶系統變化的影響[J]. 西北農業學報，1994，3（3）：51-56.