曲躍軍,杜人杰,張翼
(黑龍江省林業(yè)科學院牡丹江分院,黑龍江牡丹江157009)
果桑屬于??疲∕ oraceae)桑屬(Morus),又名桑椹,營養(yǎng)豐富,口味鮮美,具有極其豐富的營養(yǎng)和醫(yī)療保健功能,果桑作為一種新型產(chǎn)業(yè),表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭[1-2]。果桑果實除鮮食外,還可加工成罐頭、果汁、酒、茶及作為各種食物的佐劑和添加劑,應用極其廣泛。果桑適應性好,抗性較強,生長快速,結果早,效益高,果實美觀,采摘期長,效益75萬~90萬元/hm2[3]。在果桑的栽培管理措施中,施肥是重要的環(huán)節(jié)之一,對果桑產(chǎn)量有決定性影響。氮、磷、鉀是果桑果實生長過程中必不可少的營養(yǎng)元素,對果桑果實的發(fā)育具有重要作用[4-5]。然而,在果桑種植過程中,為追求高產(chǎn)豐收,往往超量使用化肥,不僅造成浪費,還引起果桑品質(zhì)下滑,加大了對環(huán)境的污染[6],因此尋求保證果桑產(chǎn)量前提下的科學施肥,是果桑生產(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,可以與Logistic方程進行很好的擬合,從而建立化肥使用量的數(shù)學模型,對作物生產(chǎn)過程中的化肥使用量做出科學合理的評估預測[7-9]。但是并未見將此方法運用到果桑生產(chǎn)栽培中的報道,筆者以果桑為研究對象,探討不同施肥量對產(chǎn)量的影響,擬合Logistic方程建立評估模型,以期為果桑的合理施肥提供理論依據(jù),最大化果桑的種植利潤。
試驗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[10]的說明。
供試材料為7年生果桑樹苗,品種為遼5,株高為2~3 m,樹冠直徑為3~4 m,常規(guī)管理,樹勢良好。所用化肥為宏福牌復合肥,營養(yǎng)比例為氮︰磷︰鉀=15︰15︰15,執(zhí)行標準為GB/T 15063-2009。
1.2.1 試驗設計。選取生長情況一致的果桑樹苗24株,設置8個施肥水平,分別為0、10、20、30、40、50、60、70 g/株,每個水平設置3個重復。氮磷鉀復合肥施用方法為:果實膨大期,以果桑樹為圓點,25 cm為半徑環(huán)繞挖溝,深度為15 cm,均勻埋于地下。
1.2.2 建立Logistic評估模型。Logistic生長曲線呈“S”型曲線,方程式為,其中y為果實產(chǎn)量(k g/株)的統(tǒng)計值,x為復合肥施用量(g/株),a為施用復合肥的終極產(chǎn)量,b、k為方程參數(shù),e為自然對數(shù)的底數(shù)。
將復合肥施用量作為自變量,果實產(chǎn)量作為因變量,繪制產(chǎn)量隨施肥量變化的散點圖,并與Logistic方程模型進行擬合,為了確定b、k值,將方程進行線性化處理,ln()=ln b-kx,令y′=ln(),轉化為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R2(>0.7)結果顯著時,計算y″=0和y″′=0時的3個果實施肥量的關鍵點:G1、G2、G3,將求得的3個施肥量節(jié)點與實際產(chǎn)量情況結合,對果桑施肥管理做出預估。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析。所有數(shù)據(jù)采用Excel2010和O ri g in P ro19.0處理。
由表1可知,果桑果實產(chǎn)量對施肥量變化呈“S”型曲線走勢。施肥量在0~20 g/株時,果桑果實株產(chǎn)量變化不大,增幅為51.60%;施肥量在20~50 g/株時,果桑果實株產(chǎn)量迅速增加,增幅為258.25%;施肥量在50~70 g/株時,果桑果實株產(chǎn)量不再增加,并有下降趨勢。
表1 不同施肥水平果桑果實產(chǎn)量
圖1 Logistic方程擬合果桑果實產(chǎn)量隨施肥量變化過程
該研究運用Logistic方程擬合了果桑果實產(chǎn)量隨施肥量變化的過程,建立了Logistic生長模型,運用模型對果桑的最佳施肥量進行了預測,結果表明果桑栽培過程中施用氮磷鉀復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。