不同配方肥對辣木土壤養分特征與植物性狀的影響

廖承飛 范建成 羅會英

摘要：為了研究不同配方肥對辣木生長土壤環境及植物性狀產生的影響，明確辣木對土壤養分的需求規律及為制定合理的辣木配方施肥方案提供理論基礎，以金沙江干熱河谷辣木為對象，通過室內分析和田間調查數據對該干熱河谷地區的辣木土壤養分及植物性狀開展研究。結果發現，根據全國第二次土壤普查養分分級標準，辣木配方施肥肥效試驗土壤養分含量處于中下水平，土壤呈微酸性。4種施肥處理對0～20 cm辣木土壤pH值以及有機質、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀含量的影響無明顯差異，B處理與CK處理在5月的辣木鮮葉質量、鮮葉柄質量、鮮枝質量均存在極顯著差異。通過回歸和通徑分析發現，pH值對辣木鮮葉質量、辣木鮮枝質量直接作用較大。合理的配方施肥能明顯促進辣木的生長及提高產量，結果可為今后辣木專用肥生產和施用提供理論指導。

關鍵詞：辣木;土壤養分;生物量;相關性;回歸分析;通徑分析

中圖分類號：S158.3;S718.43 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）11-0134-06

收稿日期：2019-04-28

基金項目：國家木薯產業技術體系“楚雄綜合試驗站”（編號：CARS-11-YNJJ）;農業農村部南亞熱作項目（編號：151821301064072709）;農業農村部種質資源保護項目（編號：151721301354052003）;國家農作物種質資源共享服務平臺項目（編號：NICGR2018-74）。

作者簡介：廖承飛（1979—），男，云南元謀人，助理研究員，主要從事作物栽培與資源環境研究。E-mail：55665740@qq.com。

通信作者：金 杰，研究員，主要從事作物資源與利用研究。E-mail：276361917@qq.com。 ?近年來，隨著對辣木開發利用的不斷深入，辣木制品的需求量呈猛增趨勢，使辣木資源的人工培育研究成為大家關注的熱點。辣木因具有豐富的藥用價值、營養價值等功能而被譽為 “神奇之樹”[1]。辣木為多年速生喬木，屬于辣木科，辣木屬，具有耐貧瘠、生境范圍適應性廣等特點[2-6]，原產于非洲、印度等熱帶地區[7]。辣木具有非常高的經濟效益和生態效益[8]。

目前，國內外有關辣木土壤生長環境及植物性狀的研究報道較少。1997年，Makkar等對辣木不同部位營養成分進行測定分析發現，辣木葉片粗蛋白含量高于嫩梢和莖段[9];2003年，劉昌芬等發現，不同辣木品種其營養成分含量基本一致，但不同產地辣木的一些重要營養成分含量存在明顯差異[10];2015年，楊東順等通過對辣木不同部位主要營養成分、氨基酸含量進行比較分析，發現辣木不同部位元素含量差異顯著，辣木葉片的營養價值大于辣木莖、籽殼[11];2016年，初雅潔等研究云南不同產地的辣木葉營養成分時發現，德宏地區辣木葉中的蛋白質、維生素C、總氨基酸含量均高于云南其他地區[12];2017年，高敏霞等研究發現，辣木葉中礦物質元素含量存在明顯差異，其中最為豐富的是鈣和鉀元素[13];2018年，胡永亮等在云南省內采集7 個辣木種植園土壤，通過對其營養成分進行調查分析發現，pH 值在 4.59～6.84時，土壤中的金屬元素和氮素較豐富[14]。目前關于不同配方肥對辣木土壤養分特征與植物性狀影響的研究鮮見報道。為了明確辣木的養分需求規律，提高肥料利用率，實現辣木健康生長，提高產量與質量，本研究從辣木養分需求規律出發，建立辣木養分的時空匹配參數，確立辣木營養診斷指標范圍以及辣木專用肥配方，并進行辣木動態優化施肥肥效試驗，以期為今后辣木專用肥的生產和施用提供理論指導。

1 試驗小區設計及供試作物肥料

1.1 試驗地概況

試驗于2018年1月至2019年1月在云南省金沙江干熱河谷元謀縣云南省農業科學院熱區生態農業研究所國家辣木試驗站基地進行。金沙江干熱河谷是我國西南地區最為干旱的區域之一，年均溫大于20 ℃，平均年蒸發量約為平均年降水量的6.0倍，多年平均降水量為 613.8 mm，年太陽總輻射量為641.8 kJ/cm2，日照率為62%[15]。土壤類型主要為燥紅土、變性土以及薄層土[16]。

1.2 供試材料

1.2.1 供試作物 多油辣木或PKM1辣木

1.2.2 肥料配比 辣木專用配方肥A（氮磷鉀配比為 25 ∶ 9∶ 11）、辣木專用配方肥B（氮磷鉀配比為25 ∶ 9 ∶ 15）、辣木專用配方肥C（氮磷鉀配比為 20 ∶ 11 ∶ 14）、常規復合肥CK（氮磷鉀配比15 ∶ 15 ∶ 15），其中以常規復合肥CK為空白對照。本試驗共設4個處理，每處理設置3個重復。

試驗區面積為240 m2，內設12個4 m × 5 m試驗小區，每小區為一個肥料配比處理，每處理設3個重復，隨機區組排列，每個樣地之間有足夠的隔離帶（設置磚墻），以避免小區之間養分和水分的橫向運輸（圖1）。試驗地應選擇地塊平坦、整齊、肥料均勻的具有代表性的地塊。試驗地應避開道路、堆肥場所等特殊地塊，同時要設置保護行，盡量選擇中等肥力的地塊。

1.3 樣品采集、測定項目及分析

辣木土壤背景值測定用樣品于2018年1月采集，施肥后的辣木土壤于2018年10月取樣。采樣深度為0～20、20～40 cm，每種配方肥處理按“S”形布點采集 5 個點的樣品，充分混合后用四分法取舍保留1.0 kg 左右混合土樣，同時填寫采樣調查表，共采集土壤樣品 60個。將采集的土壤樣品帶回實驗室后處理，采用四分法取 500 g 左右土壤樣品，分別研磨過 1.00、0.25 mm 孔徑篩，裝袋，貼標簽備用。土壤養分測定項目參照《土壤農化分析》[17]。

辣木植株樣品分別在2018年4月28日、5月26日、7月21日、8月29日、10月9日進行了5次采樣，每個施肥處理下隨機選取辣木15株，每個處理3次重復。辣木枝條長采用卷尺測量，辣木鮮葉質量、鮮葉柄質量、鮮枝質量在樣品采集后立即帶回實驗室測定，并記錄其數據。

1.4 數據處理與分析

數據用Excel 2003、SPSS 20.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 辣木配方施肥肥效試驗土壤養分描述性統計

從表1可以看出，辣木配方施肥肥效試驗土壤養分的背景值與全國第二次土壤普查養分分級標準相比，該樣地背景值中的pH值為6.36～712，為微酸性土壤;土壤有機質含量為6.64（五級），處于中下水平;全氮含量為0.50 g/kg（五級），處于中下水平; 全磷含量級別處于五級水平，為中下水平;全鉀含量級別處于五級水平，為中下水平;堿解氮含量級別處于五級水平，為中下水平;有效磷含量級別處于三級水平，為中等水平;速效鉀含量處于三級水平，為中等水平。總體上看，辣木試驗地土壤養分的背景值處于中等偏下水平，養分含量較低。

從表2可以看出，4種施肥處理下的土壤養分含量基本表現為0～20 cm的土壤養分含量高于 20～40 cm。其中，4種施肥處理下的土壤均表現為微酸性，0～20 cm與20～40 cm土壤的pH值差異不大。0～20 cm土壤有機質含量在C處理下高于其他施肥處理，比B、A、CK處理分別高4.14%、1155%、27.64%; C處理20～40 cm的土壤有機質含量比CK處理高24.49%。A處理0～20 cm土壤全氮含量最高，比CK高15.87%;C處理20～40 cm的土壤全氮含量比CK處理高7.02%。 0～20 cm土層C處理的堿解氮含量最高， 較B、A、CK處理分別

高2.74%、4.18%、20.52%;B處理20～40 cm土層的土壤堿解氮含量最高，分別高于A、C、CK處理753%、14.82%、23.14%。 C處理0～20 cm土壤全磷含量比A、B、CK等3種施肥處理分別高1176%、15.15%、22.58%;C處理20～40 cm土壤全磷含量最高，分別比A、B、CK處理高7.14%、1538%、15.38%。 C處理0～20 cm的土壤有效磷含量最高，比CK處理高13.77%; B處理20～40 cm 土壤的有效磷含量最高，比CK處理高1349%。B處理0～20 cm的土壤速效鉀含量最高，比A、C、CK處理分別高1.59%、3.70%、1226%，B處理20～40 cm 土壤的速效鉀含量最高，比CK高5.65%。

從表3可以看出，4種施肥處理對辣木0～20 cm 土壤養分含量的影響存在一定的差異。其中，4種處理的pH值以及有機質、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀含量差異不顯著;A處理0～20 cm辣木土壤的全氮含量與B處理存在顯著性差異。

從表4可以看出，4種施肥處理對于20～40 cm辣木土壤養分含量的影響不同。其中，4種施肥處理辣木土壤的pH值以及有機質、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀含量無顯著性差異;C處理的土壤全氮含量與B處理存在顯著性差異。

從表5可以看出，對于0～20 cm辣木土壤，pH值與有機質含量存在顯著正相關關系;堿解氮含量與有機質含量、全氮含量存在顯著相關性;有效磷含量與堿解氮含量存在極顯著正相關性（P<001）。從表6可以看出，對于20～40 cm辣木土壤，全氮含量與有機質含量存在顯著的正相關關系;有效磷含量與全氮含量、堿解氮含量存在顯著正相關性;有機質含量與有效磷含量存在極顯著正相關性，相關性系數達0.760。

2.2 不同施肥處理對辣木植物性狀的影響

從表7可以看出，不同施肥處理對辣木的抽枝數和枝條長度產生了一定的影響。從取樣時間來看，辣木在4月的抽枝數總體最多，隨著時間的延長，枝條長度增大。

從表8可以看出，5月辣木的鮮葉質量，A、B施肥處理與CK處理存在極顯著差異;5月辣木鮮葉柄質量，A、B施肥處理與CK處理均存在極顯著差異; 5月的鮮枝質量，A處理與CK處理存在顯著性差異，B處理與CK處理存在極顯著差異。對于10月的辣木，鮮葉質量方面，A、B、CK處理均與C處理存在極顯著性差異;鮮葉柄質量方面，A、B、CK處理均與C處理存在極顯著性差異;鮮枝質量方面，A、CK處理均與C處理存在極顯著性差異。

2.3 不同施肥處理對辣木鮮葉、鮮葉柄、鮮枝質量的回歸分析和通徑分析

前述分析表明，不同處理下土壤養分含量發生變化，從而對辣木鮮葉質量存在一定的影響。那么哪種養分指標對辣木鮮葉、鮮葉柄、鮮枝質量的貢獻最大？以pH值（x1）、土壤有機質含量（x2）、全氮含量（x3）、堿解氮含量（x4）、全磷含量（x5）、有效磷含量（x6）、速效鉀含量（x7）為自變量，分別以辣木鮮葉質量（y1）、辣木鮮葉柄質量（y2）、辣木鮮枝質量（y3）為因變量進行逐步回歸分析，并根據方程的顯著性，再進行通徑分析，以找到對產量貢獻最大的直接作用因子和間接作用因子。通過逐步回歸方程得到辣木鮮葉質量（y1）、辣木鮮葉柄質量（y2）、辣木鮮枝質量（y3）的最優回歸方程如下：y1=3 661.93-414.94x1-655.18x3（R2=0.999 9，P=0.017 0）;y2=2927.64-37490x1-632.65x5（R2=0.999 2，P=0.040 2）;y3= 6241.76-849.15x1-263.67x3（R2=1.000，P=0002 8）。從表9至表11可以看出，pH值對辣木鮮葉質量、辣木鮮枝質量直接作用較大，其中pH值對辣木鮮葉質量的直接作用系數為0.877 8，對辣木鮮枝質量的直接作用系數為0.982 0。全氮、速效鉀含量對辣木鮮葉質量的間接作用系數分別為-0.191 2、-0.070 6。pH值、全氮含量對辣木鮮枝質量的間接系數值為-0.2139、-0.015 5。全氮、全磷含量對辣木鮮葉柄質量直接作用的系數值分別為0.279 9、0.962 5，全氮、速效鉀含量對辣木鮮葉柄質量的間接作用系數分別為-0.020 8、0.071 4。

3 結論

辣木配方施肥肥效試驗土壤的pH值為6.36～7.12，參考全國第二次土壤普查養分分級標準，試驗土壤為微酸性土壤，土壤養分含量較低，處于中下水平。A、C施肥處理下的土壤養分含量均表現為 0～20 cm 高于20～40 cm。4種施肥處理對辣木 0～20 cm 土壤養分含量的影響不同，其中，對pH值以及有機質、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀含量的影響無顯著性差異;A處理下0～20 cm辣木土壤全氮含量與B處理存在顯著性差異。4種施肥處理對20～40 cm辣木土壤的pH值以及有機質、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀含量的影響無顯著性差異;C處理的土壤全氮含量與B處理存在顯著性差異。0～20 cm 辣木土壤養分之間存在一定的相關性，其中pH值與有機質含量存在顯著的正相關性;堿解氮含量與有機質含量、全氮含量存在顯著正相關性;有效磷含量與堿解氮含量存在極顯著正相關性。

辣木在4月的抽枝個數總體最多，隨著時間的推移枝條長度增大。對于5月辣木鮮葉質量、鮮葉柄質量、鮮枝質量，B處理與CK處理存在極顯著差異。通過回歸和通徑分析發現，pH值對辣木鮮葉質量、辣木鮮枝質量直接作用較大。

采取培肥地力的措施是辣木高產的關鍵，合理的配方施肥能夠促進林木的生長，有著明顯的增產、增益效果[18]。辣木土壤肥力高低不僅受土壤養分和植物吸收能力的影響，更取決于土壤各養分之間的協同作用。土壤中合理的氮磷鉀比例是辣木高產、優質、穩產的重要條件。本研究結果將有助于評價辣木的生態環境，為辣木優質高產提供基礎數據。

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