李承科,翟紅蓮,張春燕,張 峰,吳海濤
(山東博華高效生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司,山東濱州256500)
黑果枸杞(Lycium ruthenicum)為茄科(Solanaceae)枸杞屬(Lycium)的多年生落葉多棘刺灌木[1]。因具有抗旱、耐寒、耐鹽堿、根蘗性強(qiáng)等特點(diǎn),常以群落形式分布在鹽堿、干旱的荒漠與半荒漠地區(qū)[2]。黑果枸杞與寧夏枸杞相比,人工栽培時(shí)間較短,栽培管理技術(shù)未形成推廣實(shí)用的體系[3-7],現(xiàn)階段研究多集中在栽培育種、化學(xué)成分、遺傳學(xué)及產(chǎn)品加工等方面[2,8]。
關(guān)于黑果枸杞的施肥研究較少,多集中于寧夏枸杞施肥研究,趙營(yíng)等[9-10]研究了單施化肥、有機(jī)肥與化肥配施對(duì)枸杞產(chǎn)量與品質(zhì)的影響,研究結(jié)果表明,有機(jī)肥和化肥配施比單施化肥增產(chǎn)效果明顯,但對(duì)當(dāng)年枸杞果實(shí)中粗蛋白、總糖和多糖等含量影響不大。耿生蓮[11]研究了黑果枸杞在格爾木施用尿素和過(guò)磷酸鈣對(duì)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)、果實(shí)及內(nèi)含物指標(biāo)的影響,結(jié)果表明尿素0.214~0.278 kg/株、過(guò)磷酸鈣0.12 kg/株時(shí)可促進(jìn)苗木生長(zhǎng)和產(chǎn)量的有效提高。王天寧等[12]研究了枸杞專用肥對(duì)枸杞的增產(chǎn)效果,得出每株施肥量為1.22 kg時(shí),產(chǎn)量最高、經(jīng)濟(jì)效益最好,并得出枸杞專用肥施用量與產(chǎn)量的函數(shù)關(guān)系。汪洋[6]研究了黑果枸杞盆栽苗和大田定植苗的最佳施肥處理,認(rèn)為上盆10個(gè)月的黑果枸杞組培苗合肥適宜的施肥濃度為“花多多”8號(hào)水溶速效復(fù)合肥6.82 g/L,7天施肥1次,共施肥7次;大田試驗(yàn)苗木在生長(zhǎng)期最適宜的施肥量為0.7~0.8 g/株,每20天施肥1次,共施肥5次。對(duì)于當(dāng)前枸杞生長(zhǎng)栽培中的施肥,李鈺等[13]認(rèn)為存在著施肥不合理的現(xiàn)象,包括施肥過(guò)量、肥料利用低、枸杞品質(zhì)較差、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染等,今后枸杞栽培中需研究解決的主要問題為合理的施肥技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)和田間管理技術(shù)。
筆者以2年生黑果枸杞苗為試驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)氮、磷、鉀3因素4水平施肥試驗(yàn)(“3414”試驗(yàn)[14-15])。根據(jù)黑果枸杞栽培群體各性狀的變異系數(shù),確定施肥效果中各性狀所占權(quán)重;根據(jù)確定的比重,計(jì)算施肥后某一施肥方案對(duì)植株整體生長(zhǎng)的影響效果;進(jìn)而確定施肥的最佳方案。現(xiàn)有施肥研究對(duì)研究對(duì)象營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的評(píng)價(jià)較為單一,主要考慮株高、地徑等性狀指標(biāo)的絕對(duì)增長(zhǎng)量,缺少將各性狀指標(biāo)考慮在內(nèi)的綜合評(píng)價(jià)研究。另外,黑果枸杞生長(zhǎng)期施肥配方少有研究。故針對(duì)以上問題開展了本項(xiàng)研究。
田間試驗(yàn)于2016年在山東濱州市博興縣博華農(nóng)業(yè)公司枸杞種植區(qū)進(jìn)行,土壤含鹽量為0.2%,pH 8。5月正值黑果枸杞營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛期,平均最高溫度為28℃,平均最低溫度為14℃。
引進(jìn)青海種源野生黑果枸杞種子,播種育苗后定植于大田,本研究以定植2年的黑果枸杞苗為試驗(yàn)材料。
氮磷鉀多因素試驗(yàn)采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì),篩選最佳氮磷鉀施用量及配比。供試肥料為尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O518%)、硫酸鉀(K2O 50%),各設(shè)計(jì)4個(gè)施肥量梯度,尿素為0、9、18、27 g/株,過(guò)磷酸鈣為0、28、56、84 g/株,硫酸鉀0、11、22、33 g/株,共14個(gè)處理(表1),每個(gè)處理不少于10株,不同地塊重復(fù)3次。施肥方法為穴施,施肥位置為水平方向離樹干20 cm左右,垂直深度10 cm左右。
表1 “3414”試驗(yàn)方案處理
1.4.1 數(shù)據(jù)調(diào)查 空白對(duì)照組和每個(gè)試驗(yàn)組中分別標(biāo)記5株長(zhǎng)勢(shì)相近的黑果枸杞,單株標(biāo)記。施肥前及施肥后3周分別調(diào)查1次標(biāo)記株的株高、地徑、莖上分枝數(shù)以及主干上一標(biāo)記枝的長(zhǎng)度[16]。
1.4.2 數(shù)據(jù)計(jì)算
(1)各指標(biāo)增長(zhǎng)率計(jì)算。根據(jù)前后2次數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果,計(jì)算4個(gè)性狀指標(biāo)不同施肥處理后每一株性狀的增長(zhǎng)率,計(jì)算如式(1)。
其中,H施肥前為施肥前測(cè)量值,H施肥后為施肥后測(cè)量值。然后計(jì)算每個(gè)處理5株植株某一性狀增長(zhǎng)率的平均值P(i,r),i=1、2、3、4,分別表示4個(gè)性狀指標(biāo);r=1、2、…、14,表示14組不同處理。
(2)變異系數(shù)CV計(jì)算[17]。以施肥前測(cè)定的各性狀數(shù)值為依據(jù),計(jì)算每個(gè)性狀的變異系數(shù),公式如(2)。
每個(gè)處理3次重復(fù)共計(jì)15株黑果枸杞,根據(jù)測(cè)定的每個(gè)性狀的15個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算變異系數(shù),一共14個(gè)處理,每個(gè)性狀共計(jì)算出14個(gè)變異系數(shù),取平均值,作為每個(gè)性狀的變異系數(shù)CVi,i=1、2、3、4。
(3)各性狀權(quán)重Wi確定。試驗(yàn)要驗(yàn)證的是不同施肥配比對(duì)植株綜合生長(zhǎng)情況的影響,故需確定各性狀影響的權(quán)重。某一性狀變異系數(shù)越大,說(shuō)明該性狀表現(xiàn)不穩(wěn)定,影響其表現(xiàn)的因素較多,不足以證明是施肥因素造成測(cè)量前后指標(biāo)的增長(zhǎng)。故變異系數(shù)越大,該性狀權(quán)重越小。
(4)生長(zhǎng)增長(zhǎng)率Qr計(jì)算。根據(jù)式(3)計(jì)算的各性狀權(quán)重,計(jì)算14個(gè)處理植株綜合生長(zhǎng)增長(zhǎng)率的大小。
根據(jù)施肥前后測(cè)定的株高、地徑、莖上分枝數(shù)和莖上標(biāo)記分枝長(zhǎng)度4個(gè)性狀的數(shù)值,計(jì)算各性狀的變異系數(shù),從而確定權(quán)重,再根據(jù)不同處理計(jì)算的各個(gè)指標(biāo)增長(zhǎng)率,計(jì)算不同施肥處理植株的綜合生長(zhǎng)增長(zhǎng)率。如表2所示。
同樣的計(jì)算方法得到3次重復(fù)不同施肥處理植株的生長(zhǎng)增長(zhǎng)率均值,如表3所示。
表2 不同施肥處理植株生長(zhǎng)增長(zhǎng)率(重復(fù)1) %
表3 3次重復(fù)植株生長(zhǎng)增長(zhǎng)率均值 %
生長(zhǎng)增長(zhǎng)率計(jì)算結(jié)果表明,10號(hào)施肥處理(尿素18 g/株、過(guò)磷酸鈣56 g/株、硫酸鉀33 g/株)植株的生長(zhǎng)增長(zhǎng)率最大,達(dá)到80.90%,其次是4號(hào)(尿素18 g/株、過(guò)磷酸鈣0 g/株、硫酸鉀22g/株)和6號(hào)(尿素18 g/株、過(guò)磷酸鈣56 g/株、硫酸鉀22 g/株)處理,進(jìn)而說(shuō)明過(guò)磷酸鈣的施用與否對(duì)黑果枸杞植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)短期影響不明顯。1號(hào)空白對(duì)照植株的生長(zhǎng)增長(zhǎng)率最小,為20.89%。
以表3中3個(gè)重復(fù)不同處理的生長(zhǎng)增長(zhǎng)率為研究對(duì)象,利用Excel進(jìn)行方差分析(表4)。
查閱t檢驗(yàn)臨界值表,自由度df=26,0.05和0.01水平下t0.05=2.056、t0.01=2.779。根據(jù)式(5)~(6)計(jì)算得到LSD0.05=0.1201、LSD0.01=0.1624。
表4 無(wú)重復(fù)雙因素方差分析
在此基礎(chǔ)上進(jìn)行LSD檢驗(yàn)[18],以驗(yàn)證不同處理的施肥效果。結(jié)果(表6)表明,10、4、6號(hào)處理在0.01水平上與其他處理相比差異顯著,施肥后植株生長(zhǎng)效果明顯,可作為黑果枸杞營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期施肥的參考用量及配比。7號(hào)處理在0.05水平上較9號(hào)、12號(hào)、5號(hào)、14號(hào)、13號(hào)、2號(hào)以及對(duì)照組處理差異顯著,是10號(hào)、4號(hào)、6號(hào)處理之后較好的施肥配比。
表6 LSD檢驗(yàn)結(jié)果
本研究建立了一種黑果枸杞施肥效果評(píng)價(jià)的方法,即根據(jù)黑果枸杞栽培群體各性狀的變異系數(shù),確定施肥效果中各性狀所占權(quán)重;根據(jù)確定的權(quán)重,計(jì)算施肥后某一施肥方案對(duì)植株整體生長(zhǎng)的影響效果,并在此基礎(chǔ)上篩選出大田黑果枸杞開花前生長(zhǎng)期施肥的最佳配比,即尿素18 g/株、過(guò)磷酸鈣56 g/株、硫酸鉀33 g/株。與一般根據(jù)變異系數(shù)確定權(quán)重的研究[19]不同,本研究栽培群體中施肥前各性狀變異系數(shù)越小,說(shuō)明該性狀穩(wěn)定遺傳,個(gè)體間差異小,施肥后的變化主要受肥料的影響,故該性狀權(quán)重大;相反,性狀變異系數(shù)大,說(shuō)明該性狀個(gè)體間差異本來(lái)就大,不能說(shuō)明是施肥后產(chǎn)生的結(jié)果,故該性狀權(quán)重小。研究中計(jì)算的各性狀指標(biāo)增長(zhǎng)率而非增加值,同樣是為了減小誤差。耿生蓮[11]研究施用尿素和過(guò)磷酸鈣對(duì)黑果枸杞營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)、果實(shí)及內(nèi)含物指標(biāo)的影響時(shí),僅簡(jiǎn)單地將各指標(biāo)增加值加和后數(shù)值作為不同施肥組合施肥效果的評(píng)價(jià)依據(jù),沒有考慮各指標(biāo)對(duì)最終目標(biāo)的影響程度,即權(quán)重。
本研究存在一定的局限性,只考慮了施肥對(duì)黑果枸杞營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的短期影響,而沒有考慮對(duì)產(chǎn)量以及果實(shí)品質(zhì)的影響,也沒有考慮營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)各性狀與結(jié)果性狀之間的相關(guān)性,篩選的最佳施肥配比不能直接應(yīng)用于提供黑果枸杞產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。鐘鉎元等[20]就對(duì)枸杞的農(nóng)藝性狀與果實(shí)產(chǎn)量進(jìn)行了相關(guān)性及通徑分析,認(rèn)為與產(chǎn)量呈正相關(guān)的性狀有枝數(shù)、單果重、冠徑,其中對(duì)提高產(chǎn)量作用最大的是枝數(shù)。另外,黑果枸杞種群內(nèi)變異豐富,個(gè)體間性狀差異較明顯[21-24],這就需要進(jìn)行主成分分析、聚類分析[25]等后續(xù)進(jìn)一步研究,來(lái)消除群體內(nèi)自身變異影響,從而找到與施肥效果最相關(guān)的性狀及指標(biāo)究。