袁曉慧，劉惠民，王連春，劉 鵬，葉維雁

（西南林業(yè)大學，云南 昆明 650224）

不同施肥處理對牛角瓜營養(yǎng)生長和產量的影響

袁曉慧，劉惠民，王連春，劉 鵬，葉維雁

（西南林業(yè)大學，云南 昆明 650224）

為給牛角瓜經營技術的研究提供參考依據，以牛角瓜為試驗材料，在云南省元江縣的干熱河谷地區(qū)，就氮、磷、鉀肥的不同用量水平對牛角瓜株高、地徑、葉片數和冠幅生長等生理指標的影響情況開展了“3414”的施肥試驗。結果表明：施肥處理對其株高的影響極顯著；對其東西冠幅的影響，由不顯著變?yōu)轱@著，最后變?yōu)闃O顯著；對南北冠幅的影響，由極顯著變?yōu)轱@著；對地徑、萌蘗和葉片數的影響均不顯著；對花序數的影響，由不顯著變?yōu)轱@著，最后變?yōu)椴伙@著。氮、磷、鉀肥對牛角瓜產量的影響均達極顯著水平。在目前的土壤肥力條件下，配施尿素65.22 g/株、過磷酸鈣37.50 g/株、硫酸鉀24.00 g/株所得牛角瓜的產量最大。

牛角瓜；施肥；氮、磷、鉀肥；“3414”試驗

牛角瓜Calotropis giganteaL.屬蘿藦科牛角瓜屬常綠直立灌木，是山地棉類植物之一。牛角瓜生于低海拔陽坡及空曠地，廣泛分布于亞洲和非洲的熱帶亞熱帶地區(qū)，我國主要分布于四川、廣西、廣東、海南及云南的元江、巧家、建水、昆明、元陽、西雙版納等地[1-3]。

牛角瓜在干熱河谷、鹽堿地、沙灘等生態(tài)脆弱環(huán)境下表現出較好的適應性，能起到保持水土和防風固沙的作用[4]；還具有廣泛的藥用價值，其根、莖、葉和果等均可藥用，具有消炎、抗菌、化痰和解毒等功用，可用于麻風病、哮喘、咳嗽、潰瘍和腫瘤等疾病的治療，牛角瓜的乳汁具有強心、保肝、鎮(zhèn)痛消炎等功效[5-8]；牛角瓜熱值較高，可用以提煉生物柴油，其燃燒后的殘渣和硫氧污染少[9]；此外，牛角瓜纖維還可用作紡織面料或纖維增強復合材料的替代原料[10-11]。

雖然牛角瓜植株利用率高，其經濟價值和生態(tài)效益突出，但目前大部分牛角瓜仍處于野生狀態(tài)，國內外有關牛角瓜的研究也仍處于空白狀態(tài)，還沒有總結出有效的豐產栽培技術。為了提高單位面積內牛角瓜的經濟產量，本研究進行了牛角瓜田間肥效小區(qū)試驗，探討了土壤供肥性能及不同施肥量對其產量的影響問題，并建立了牛角瓜的施肥模型，以期為今后牛角瓜栽培技術的研究提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點元江縣位于云南省中南部，屬北熱帶干熱河谷氣候類型，位于東經 101°39′～ 102°22′、北緯 23°19′～ 23°55′，海拔 390 ～ 420 m，年平均溫度23.7 ℃，1月日均溫16.8 ℃，最熱月（6月）日均溫28.8 ℃，≥10 ℃的年積溫4 000～8 700 ℃，無霜期200～364 d[12]，年均降水量787 mm，年均相對濕度68%。

1.2 供試土壤

試驗地土壤為砂紅壤，呈微酸性，石礫含量多，其肥力狀況如表1。

表 1 試驗地土壤肥力狀況Table 1 Fertility status of soil in the test plot

1.3 供試作物

供試種子采自元江河谷野生牛角瓜。2013年5月16日播種育苗，7月4日移栽。試驗期間，在牛角瓜整個營養(yǎng)生長期采用的灌溉、除草及病蟲害防治等田間管理措施與大面積生產的相同。

1.4 供試肥料

尿素（N≥46.0%），云南云天化股份有限公司生產；過磷酸鈣（P2O5≥16.0%），云南省玉溪化肥廠有限責任公司生產；紅牛硫酸鉀（K2O≥50%），德國鉀鹽公司生產，中國化工建設總公司代理進口。

1.5 試驗設計

王建友等人采用“3414”試驗方案中的部分設計為南疆巴旦木的合理施肥提供了科學依據[15]。本研究也選用了“3414”的試驗設計[13]，本試驗設定的三因素即氮、磷、鉀這三個因素，四水平即0、1、2、3這四個施肥水平，詳見表2。試驗共設14個處理，每個處理設3次重復，共42個試驗小區(qū)，每個小區(qū)的面積有54 m2，區(qū)組間隨機排列。四周設有保護行，保護行不施任何肥料。施肥方法采用環(huán)狀施肥法。

根據表2的各種肥料養(yǎng)分含量計算出每株各種肥料的實際用量，然后將肥料分3次分別于2013年的9月10日、10月10日、11月10日施入，肥料總用量如表3。

1.6 測定項目及測定方法

試驗主要觀察和測定的項目有牛角瓜的株高增長量、地徑增長量、冠幅增長量、葉片數增長量及萌蘗數和花序數增長量。分別于2013年的9、10、11和12月對牛角瓜的株高、地徑、冠幅、葉片數及萌蘗數和花序數這幾個生長指標進行觀測。

表 2 牛角瓜試驗的因素和水平Table 2 Factor and level of C. gigantea experiment g/株

表 3 “3414”施肥試驗的實施方案Table 3 Implementation plant of “3414” experiment

產量結果的測定： 2014年5月10日于各小區(qū)開始摘拾，單收并標號，稱重并記錄；將果實剝開，取果皮內的種子和種毛，置于牛皮紙袋內，稱重并記錄；將裝有種子和種毛的牛皮紙袋置于烘箱內，于65～70 ℃下烘至恒重，稱重。

采用Excel和SPSS13.0軟件對試驗數據進行計算與處理。

2 結果與分析

2.1 植株性狀

2013年5月16日在育苗袋內播種育苗，7月4日移栽至大田中。根據田間觀察記載，現蕾期出現在10月7日，處理3、5的現蕾最早，處理2、8、9、12的現蕾較早；盛花期出現在11月8日至次年的3月20日，周年開花。初果期出現在11月13日，處理3、5的結果最早；盛果期出現在2014年的4月6日至5月25日，周年結果。平均單果鮮質量12.920 g，平均單果干質量4.276 g，平均單果纖維干質量0.887 g。

2.2 不同配方施肥處理對牛角瓜生長的影響

施肥是影響牛角瓜苗木生長的重要因素之一，不同配方施肥處理對牛角瓜株高生長的影響存在差異。對各施肥處理的牛角瓜各生長指標值進行了方差分析，結果見表4。表4表明：施肥處理對株高的影響極顯著；對東西冠幅的影響由不顯著變?yōu)轱@著；對南北冠幅的影響由極顯著變?yōu)轱@著；對地徑、萌蘗和葉片數的影響都不顯著；對花序數的影響由不顯著變?yōu)轱@著，最后變成不顯著。方差分析結果的F值表明：施肥處理對牛角瓜株高的影響逐漸增大；對東西冠幅的影響逐漸增大，而對南北冠幅的影響逐漸減小，10月10日對南北冠幅的影響最大；對花序數的影響先增大后減小，11月10日花序數達到最大值。

表 4 不同施肥處理的牛角瓜各生長指標測定值的方差分析結果Table 4 Variance analysis of the growth indexes in C. gigantea in different treatments

2.3 氮、磷、鉀肥對產量的影響

以產量為因變量進行方差齊性檢驗，結果見表5。由表5可知：P值＞顯著性水平0.05，說明能滿足方差分析的前提條件。

表 5 方差齊性檢驗結果Table 5 Homogeneity test of variance

以產量為因變量進行主體間效應的檢驗結果分析，結果見表6。由表6可知：F值對應的概率P值均小于極顯著性水平0.01，這說明氮、磷、鉀肥對產量的影響極顯著，氮磷、磷鉀、氮鉀肥的交互作用對產量的影響也極顯著。

2.4 不同施肥處理對牛角瓜產量的影響

不同施肥處理對牛角瓜產量的影響情況如表7。從表7中可以看出，不同水平的氮、磷、鉀肥對牛角瓜產量的影響達極顯著差異水平。其中，處理5的產量最高，處理3的次之，再次依次是處理9、處理10、處理2、處理12。處理5的產量與其他處理間的差異均達到極顯著水平。

表 6 主體間效應的檢驗結果?Table 6 Test result of effects between subjects

表 7 不同施肥處理對牛角瓜產量的影響Table 7 Effect of different fertilization treatments on yield in C. gigantea

各施肥處理的方差分析結果見表8。由表8可知，P值＜0.01，說明各施肥處理間的差異達到極顯著水平。

表 8 各施肥處理的方差分析結果Table 8 Variance analysis result of each fertilization treatments

2.5 不同施肥處理對土壤養(yǎng)分水平的影響

將“3414”試驗方案中缺素區(qū)處理2、4、8的產量分別與全肥區(qū)處理6的產量進行比較，用缺素區(qū)產量占全肥區(qū)產量的百分數即相對產量的高低來反映土壤N、P、K養(yǎng)分的豐缺情況，將相對產量低于50%、50%～75%、75%～95%、大于95%的土壤養(yǎng)分水平依次劃分為極低水平、低水平、中等水平、高水平[14]。試驗區(qū)土壤養(yǎng)分的豐缺情況如表9。由表9可知，試驗區(qū)域土壤N處于高水平，P處于低水平，K處于中水平。

表 9 試驗區(qū)土壤養(yǎng)分的豐缺情況?Table 9 Conditions of nutrient abundance and deficiency in soil of the test plot

2.6 一元二次肥料效應模型的擬合

該試驗擬合的一元二次肥料效應模型見表10。表10中所擬合的氮、磷、鉀模型都屬于典型的一元二次肥料效應模型，其中氮肥可解釋產量變差的60.75%；磷肥可解釋產量變差的77.34%；而鉀肥只能解釋產量變差的19.96%。

以此模型繪制的氮、磷、鉀肥效應曲線分別如圖1～3所示。

2.7 三元二次肥料效應模型的擬合

經統(tǒng)計分析，該施肥試驗的三元二次肥料效應函數模型為：

圖 1 氮肥效應曲線Fig. 1 The curve of N fertilizer effect

圖 2 磷肥效應曲線Fig. 2 The curve of P fertilizer effect

圖 3 鉀肥效應曲線Fig. 3 The curve of K fertilizer effect

對該三元二次肥效效應模型進行極值判別分析，可判定該“3414”試驗不能擬合出典型的三元肥效模型。進一步對模型進行F值檢驗和R2值檢驗，結果發(fā)現，F值和R2值均未達到顯著水平，說明該三元二次方程估測的可靠程度不高。

2.8 氮磷鉀肥的產量效應

氮磷鉀各肥料因素對牛角瓜產量的影響情況如表11。表11表明，不同施氮水平處理的產量間差異顯著。在等量磷鉀肥的基礎上施入5.0 g/株的氮肥時產量最高，其與無氮處理相比差異極顯著，增產10.937 g/株，增產率40.20%。在等量氮鉀肥的基礎上施入2.0 g/株的P2O5時，牛角瓜產量最高，與無磷及高磷處理相比，其差異極顯著；與無磷處理相比，磷肥處理的最大增產量為23.656 g/株，增產率達121.23%。中鉀水平處理與低鉀水平處理的產量間差異達到極顯著水平，而其與高鉀水平處理的產量間差異不顯著。

表 11 氮、磷、鉀各肥料因素對牛角瓜產量的影響?Table 11 Effect of N, P and K fertilizers on yield in C.gigantea

2.9 推薦施肥量的確定

該試驗建立的三元二次肥效模型不典型，所以其推薦的施肥量不能適用于施肥實踐。而氮、磷、鉀肥的一元二次肥效模型所推薦的施肥量（見表12）能夠反映試驗的實際情況，可用于生產實踐的施肥指導。最終確定的能使牛角瓜獲得最高產量的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）肥的施用量分別為5.8、2.6和14.3 g/株，按此配方施肥處理的牛角瓜的最高產量范圍為31.018～37.144 g/株。

3 討 論

施肥處理對牛角瓜株高的影響極顯著；對其東西冠幅的影響由不顯著變?yōu)轱@著，影響逐漸增大；而對其南北冠幅的影響由極顯著變?yōu)轱@著，影響逐漸減??；對花序數的影響由不顯著變?yōu)轱@著，最后變成不顯著；對地徑、萌蘗和葉片數的影響均不顯著。

表 12 一元二次肥效模型的擬合結果Table 12 The fitting result of the quadratic model of fertilizer effects with one unknown g/株

本研究結果表明，對牛角瓜進行合理施肥具有極顯著的增產增收效果。但是，當施肥量超過一定范圍值后，牛角瓜的產量不但不能提高，反而呈下降趨勢。例如，氮肥和磷肥的水平2和水平3（過量施肥水平）處理的產量均低于水平1處理的產量，這可能因為過量的氮肥抑制了磷、鉀和微量元素的吸收，導致果實成熟慢，顏色不正，會出現花芽分化率降低、不坐果或畸形果、空洞果等問題。磷肥過量則會使作物從土壤中吸收過多的磷素營養(yǎng)，促使其呼吸作用大大增強，從而使無效分蘗增加，葉片縮短，提早成熟，引起減產。另外，牛角瓜吸收過多的氮素，葉片會過于肥大，降低了群體的光能利用率，呼吸作用旺盛，從而增加光合產物的消耗，減少干物質的積累，結果會減產。

在等量磷鉀肥的基礎上，施氮量為水平1時其產量最高；施氮量為水平2時其產量開始呈現負增長趨勢，施氮量為水平3時其產量亦呈負增長趨勢。這與試驗區(qū)域土壤氮水平高的試驗結果一致。試驗土壤含氮量高，植物從土壤中獲得的氮素多，施肥時可以少施氮肥。在等量氮鉀肥的基礎上，施磷量為水平1時，牛角瓜的產量最高，與無磷及高磷處理相比，其產量間的差異極顯著。施磷量為水平2時，其產量增長率減??；施磷量為水平2時，其產量呈負增長趨勢。這與試驗區(qū)域土壤磷水平低的試驗結果一致。試驗地土壤含磷量低，施肥時可以多施磷肥。在等量氮磷肥的基礎上，施入不同用量的鉀肥均能使其產量增收，雖然試驗地土壤鉀素水平為中等，但亦不能滿足牛角瓜對鉀的需求，施肥時應加大鉀肥的施用量。

有關研究結果[13]表明，三元二次肥效模型在對“3414”試驗進行擬合并計算推薦施肥量時可能存在不能擬合或擬合的可靠程度不高的問題。本試驗研究結果表明，當三元二次肥效模型不能對“3414”試驗結果進行擬合時，采用一元二次肥效模型擬合，可以較好地反映牛角瓜種毛產量與施肥量之間的關系，可以計算出最高產量與施肥量。

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Effect of different fertilization treatments on vegetative growth and yield inCalotropis gigantea

YUAN Xiao-hui, LIU Hui-min, WANG Lian-chun, LIU Peng, YE Wei-yan
(Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China)

In order to provide a reference for researching management technology inCalotropis gigantea, takingC.giganteaas materials, effects of different application levels of N, P and K fertilizers on tree height, ground diameter,leaf number and crown growth were researched by “3414” fertilizer experiment at dry-hot valley areas of Yuanjiang County, Yunnan Province. The results showed that the fertilization treatments had very signi fi cant effects on tree height,and had no signi fi cant effects on ground diameter, tillers and leaf number. Effects of the treatments on crown breadth(east-west direction) were from insigni fi cant to signi fi cant, fi nally to very signi fi cant, and the effects on crown breadth(north-south direction) were from very signi fi cant to signi fi cant. The effects on in fl orescences were from insigni fi cant to signi fi cant, fi nally to insigni fi cant. The effects of N, P and K fertilizers on yield inC. giganteahad all reached very signi fi cant level. Applying 65.22 g urea, 37.50 g calcium superphosphate and 24.00 g potassium sulfate per plant could reach the maximum yield inC. giganteaunder the current fertility conditions.

Calotropis gigantea; fertilization; N, P and K fertilizers; “3414” experiment

S606＋.2；S147.2

A

1003—8981(2015)02—0014—06

2014-09-24

國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項（201304810）。

袁曉慧，碩士研究生。

劉惠民，教授，博士。E-mail：hmliu@swfu.edu.cn

袁曉慧,劉惠民,王連春,等.不同施肥處理對牛角瓜營養(yǎng)生長和產量的影響[J].經濟林研究,2015,33(2):14－19.

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.02.003

http: //qks.csuft.edu.cn

[本文編校：伍敏濤]