山楂產(chǎn)量對(duì)施肥量的動(dòng)態(tài)變化

杜人杰，曲躍軍，張翼

（黑龍江省林業(yè)科學(xué)院牡丹江分院，黑龍江牡丹江157009）

山楂（Crataegus L.）是一種具有悠久歷史的藥食兩用水果小喬木，山楂的葉、漿果、花朵均可藥用[1-3]。山楂在我國有1 000多年的栽培歷史，直到20世紀(jì)50年代以后才有關(guān)于山楂品種資源的報(bào)道[4]。自20世紀(jì)70年代以后，一些好的山楂栽培品種開始被開發(fā)成為商業(yè)產(chǎn)品[5]。目前市場上銷售的山楂加工食品約有十大類150余種，醫(yī)藥制品約有八大類100余種[6]。山楂產(chǎn)區(qū)主要集中在山東、遼冀、京津、東北、太行山五大產(chǎn)區(qū)，其中山東省是主產(chǎn)區(qū)。山楂鮮果售價(jià)約為5元/kg，山楂葉提取物價(jià)格約為80元/kg，經(jīng)濟(jì)利潤較高。

在山楂的栽培管理措施中，施肥是重要的環(huán)節(jié)之一，對(duì)山楂產(chǎn)量有決定性影響。氮、磷、鉀是山楂果實(shí)生長過程中必不可少的營養(yǎng)元素，對(duì)山楂果實(shí)的發(fā)育具有重要作用[7]。然而，在山楂種植過程中，為追求高產(chǎn)豐收，往往超量使用化肥，不僅造成浪費(fèi)，還引起山楂品質(zhì)下滑，加大了對(duì)環(huán)境的污染[8]，因此尋求保證山楂產(chǎn)量前提下的科學(xué)施肥，是山楂生產(chǎn)栽培過程中亟待解決的問題。有研究表明作物的施肥量與產(chǎn)量呈“S”型走勢(shì)，可以與Logistic方程進(jìn)行很好的擬合，從而建立化肥使用量的數(shù)學(xué)模型，對(duì)作物生產(chǎn)過程中的化肥使用量做出科學(xué)合理的評(píng)估預(yù)測(cè)[9-12]。目前尚未見將此方法運(yùn)用到山楂生產(chǎn)栽培中的報(bào)道，筆者以山楂為研究對(duì)象，探討不同施肥量對(duì)產(chǎn)量的影響，擬合Logistic方程建立評(píng)估模型，以期為山楂的合理施肥提供理論依據(jù)，最大化山楂的種植利潤。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于黑龍江省牡丹江市穆棱地區(qū)，具體情況參照杜人杰等[6]的說明。

供試材料為7年生山楂樹苗，品種為磨盤（C.p.‘Mopanshanzha’），株高為2~3 m，樹冠直徑約為3 m，常規(guī)管理，樹勢(shì)良好。所用化肥為宏福牌復(fù)合肥，營養(yǎng)比例為氮∶磷∶鉀=15∶15∶15，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T15063-2009。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。選取生長情況一致的山楂樹苗24株，設(shè)置8個(gè)施肥水平：0、10、20、30、40、50、60、70 g/株，每個(gè)水平設(shè)置3個(gè)重復(fù)。氮磷鉀復(fù)合肥施用方法為：果實(shí)膨大期，以山楂樹為圓點(diǎn)，25 cm為半徑環(huán)繞挖溝，溝深為15 cm，肥料均勻埋于地下。

1.2.2 建立Logistic評(píng)估模型。Logistic生長曲線呈“S”型曲線，方程式為，其中y為果實(shí)產(chǎn)量（kg/株）的統(tǒng)計(jì)值，x為復(fù)合肥施用量（g/株），a為施用復(fù)合肥的終極產(chǎn)量，b、k為方程參數(shù)，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。

將復(fù)合肥施用量作為自變量，果實(shí)產(chǎn)量作為因變量，繪制產(chǎn)量隨施肥量變化的散點(diǎn)圖，并與Logistic方程模型進(jìn)行擬合。為確定b、k值，將方程進(jìn)行線性化處理轉(zhuǎn)化為y'與x的直線方程。通過回歸分析求得b、k值及擬合優(yōu)度（R2），當(dāng)R（2>0.7）結(jié)果顯著時(shí)，計(jì)算y''=0和y'''=0時(shí)的3個(gè)果實(shí)施肥量的關(guān)鍵點(diǎn)：G1、G2、G3，將求得的3個(gè)施肥量節(jié)點(diǎn)與實(shí)際產(chǎn)量情況結(jié)合，對(duì)山楂施肥管理做出預(yù)估。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析。所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010和Origin Pro19.0處理。

表1 不同施肥水平山楂果實(shí)產(chǎn)量

2 結(jié)果與分析

2.1 山楂果實(shí)產(chǎn)量對(duì)施肥量的變化規(guī)律

由表1可知，山楂果實(shí)產(chǎn)量對(duì)施肥量變化呈“S”型曲線走勢(shì)。施肥量在0~20 g/株時(shí)，山楂果實(shí)株產(chǎn)量變化不大，增幅為32.46%；施肥量在20~50 g/株時(shí)，山楂果實(shí)株產(chǎn)量迅速增加，增幅為117.01%；施肥量在50~70 g/株時(shí)，山楂果實(shí)株產(chǎn)量不再增加，并有下降趨勢(shì)。

2.2 Logistic方程擬合山楂果實(shí)產(chǎn)量隨施肥量變化過程

圖1 Logistic方程擬合山楂果實(shí)產(chǎn)量隨施肥量變化過程

3 結(jié)論

該研究運(yùn)用Logistic方程擬合了山楂果實(shí)產(chǎn)量隨施肥量變化過程，建立Logistic生長模型，運(yùn)用模型對(duì)山楂的最佳施肥量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果表明山楂栽培過程中施用氮磷鉀復(fù)合肥的最宜施用濃度為48.84 g/株，可在成本最低情況下獲得較高產(chǎn)量。