施肥對(duì)石蒜生長(zhǎng)的影響及其營(yíng)養(yǎng)診斷的方法

時(shí)劍，童再康，劉志高，黃華宏

(1.浙江農(nóng)林大學(xué)亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，浙江臨安311300;2.浙江農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，浙江臨安311300)

石蒜Lycoris radiata Herb.為石蒜科Amaryllidaceae石蒜屬Lycoris常見植物，廣泛分布于東亞、東南亞等地區(qū)，在國(guó)內(nèi)主要分布于長(zhǎng)江流域及西南諸省，是一類優(yōu)良的球根花卉和藥用植物[1]。目前，已在華東地區(qū)的城市綠化中得到廣泛應(yīng)用。又因其特殊的藥用價(jià)值，是治療痢疾、小兒麻痹癥和阿爾茨海默病等的特效藥，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求巨大，在浙江、江西、貴州等地已有專門的藥用石蒜栽培和生產(chǎn)。

自然條件下，石蒜一般需要3～5年方可長(zhǎng)成能夠開花的成熟鱗莖，生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)。近年來(lái)，關(guān)于石蒜的研究報(bào)道也逐漸增多，王磊等研究了不同因素處理對(duì)石蒜生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明施肥量的效應(yīng)要大于肥料和基質(zhì)種類[2]。劉志高等采用3因素二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方法，建立了施氮、磷、鉀肥與石蒜鱗莖質(zhì)量增長(zhǎng)量之間的效應(yīng)模型，最終確定最佳的施肥組合方案為氮422.4～702.2 kg·hm－2、磷363.6～573.4 kg·hm－2、鉀299.9 kg·hm－2[3]。但是，施肥量的確定受到土壤氣候等諸多因素的影響，并非只是一個(gè)推薦施肥量就能滿足所有地區(qū)的生產(chǎn)栽培需要，探索一種能夠根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)來(lái)確定施肥方案的方法，顯得尤為重要。

20世紀(jì)20年代，美國(guó)開始研究一種土壤和植物聯(lián)合診斷的技術(shù)，即營(yíng)養(yǎng)診斷施肥法，隨后在其各州推廣，經(jīng)過(guò)多年的積累和發(fā)展，已能夠因地因植物指導(dǎo)施肥，取得了非常好的效果[4]。筆者在石蒜的栽培生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，不同施肥條件下石蒜的生長(zhǎng)狀況差異明顯，遂設(shè)計(jì)試驗(yàn)，對(duì)不同施肥量處理下石蒜栽培地的土壤和葉片樣品的營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行測(cè)定分析，以揭示石蒜在不同養(yǎng)分條件下的生長(zhǎng)規(guī)律，并對(duì)石蒜栽培的營(yíng)養(yǎng)診斷方法進(jìn)行探索，用以指導(dǎo)石蒜的栽培生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 植物材料

用于栽培試驗(yàn)的石蒜小鱗莖來(lái)源于富陽(yáng)石蒜繁育基地，石蒜的球徑為2.1～2.4 cm。定植前用50%多菌靈粉劑600倍液浸泡30 min進(jìn)行表面消毒。

1.2 試驗(yàn)地概況

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和管理

試驗(yàn)設(shè)計(jì)施肥量4個(gè)水平:B0，不施肥為對(duì)照;3個(gè)施肥處理的N、P2O5、K2O施用量分別為B1，15，4和10 g·m－2;B2，30，8和20 g·m－2;B3，60，16和40 g·m－2。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。

栽培密度100顆·m－2，定植后用35%遮陽(yáng)網(wǎng)遮陰，適時(shí)澆水、中耕除草[5－8]，于秋季(11月底)樹木落葉后揭去遮陽(yáng)網(wǎng)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法

土壤樣品于植株生長(zhǎng)盛期(1月)采集，晾干后研磨，過(guò)20目鋼篩。土壤有效氮的測(cè)定選用堿解擴(kuò)散法，土壤有效磷的測(cè)定選用鹽酸-氟化銨浸提法，土壤有效鉀的測(cè)定選用乙酸銨浸提法。

石蒜的葉片亦于生長(zhǎng)盛期采集，85℃殺青25 min，65℃烘干20 h，然后粉碎，過(guò)60目(0.25 mm)鋼篩。其營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定選用H2SO4-H2O2消煮法，消煮完全后，采用以上土壤營(yíng)養(yǎng)元素測(cè)定所選用的方法進(jìn)行測(cè)定。具體的各元素測(cè)定方法參照魯如坤的土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[9]。

石蒜球重、圍徑的測(cè)量分別于栽培前后進(jìn)行，即定植前的9月初和起球后的第2年7月初。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析利用Excel和SAS9.1的方差分析和多元統(tǒng)計(jì)分析模塊進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 鱗莖生長(zhǎng)規(guī)律

對(duì)各施肥量處理石蒜鱗莖球重增量和圍徑增量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，石蒜的球重增量與圍徑增量的相關(guān)系數(shù)為0.957，各處理的球重增量具有極顯著差異，圍徑增量有顯著差異。

陳建功先生說(shuō)：片段的推理，不但見諸任何學(xué)科，也可以從日常有條理的談話得之.但是，推理之成為說(shuō)理的體系者，限于數(shù)學(xué)一科……忽視數(shù)學(xué)教育論理性的原則，無(wú)異于數(shù)學(xué)教育的自殺.推理和運(yùn)算是數(shù)學(xué)的兩個(gè)車輪子.因此，數(shù)學(xué)育人的基本途徑是對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的(邏輯)思維訓(xùn)練，而訓(xùn)練的基本手段是讓學(xué)生進(jìn)行邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算，要在推理的嚴(yán)謹(jǐn)性和簡(jiǎn)潔性、運(yùn)算的正確性和算法的有效性上有要求.

各施肥量處理的球重增量和圍徑增量隨施肥量的增加呈現(xiàn)出單峰曲線的變化趨勢(shì)(圖1)，可以看到B1處理的栽培效應(yīng)最好，球重增量達(dá)14.05 g，圍徑增量達(dá)3.23 cm，而隨著施肥量的增加，石蒜鱗莖的球重增量和圍徑增量均出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在B2處理之后，逐漸趨于平緩。

圖1 石蒜鱗莖的球重增量和圍徑增量變化

進(jìn)一步對(duì)各處理石蒜的球重增量進(jìn)行多重比較(表1)，結(jié)果顯示對(duì)照組B0和B1、B3之間有顯著差異，B1與B2、B3之間有極顯著差異，B2、B3之間無(wú)顯著差異，這與石蒜球重增量和圍徑增量呈現(xiàn)出的單峰曲線變化趨勢(shì)相吻合。此結(jié)果表明，在B2施肥量以下，石蒜鱗莖對(duì)施肥的反應(yīng)較為敏感，有的最大增產(chǎn)效應(yīng)，而在超出B2施肥量之后，石蒜鱗莖的生長(zhǎng)變化不大，球重增量和圍徑增量均穩(wěn)定在一個(gè)較低的水平。

表1 不同施肥量下石蒜球重的增量多比較

2.2 土壤有效養(yǎng)分和葉片營(yíng)養(yǎng)元素變化規(guī)律

各施肥量處理?xiàng)l件下栽培地土壤N、P、K有效含量分別隨著施肥量的增加而逐漸增加，且與施肥量呈線性關(guān)系，土壤有效養(yǎng)分與施肥量的線型擬合公式為:

式中tN、tP、tK分別為土壤N、P、K有效養(yǎng)分含量(mg·kg－1)，xN、xP、xK分別為施肥量(g·m－2)。

從圖2可以看出，石蒜葉片的營(yíng)養(yǎng)元素隨施肥量的增加呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，其中，葉片中全氮和全磷含量隨施肥量增加先迅速增加而后變緩，特別是全磷含量在增加至22%(B2處理)之后，基本上不再增加，而維持在這一水平，葉片中全鉀含量則隨施肥量的增加先增后減，最大值出現(xiàn)在B2處理，波動(dòng)較為明顯。

進(jìn)一步對(duì)石蒜葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量隨土壤有效養(yǎng)分含量條件作圖(圖2)發(fā)現(xiàn)，3種養(yǎng)分元素表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，總體上與葉片的各營(yíng)養(yǎng)元素含量隨施肥量變化相一致。

圖2 石蒜葉片營(yíng)養(yǎng)元素隨施肥和土壤養(yǎng)分的變化

2.3 鱗莖生長(zhǎng)量與土壤、葉片營(yíng)養(yǎng)元素變化的關(guān)系

以石蒜球重增量為目標(biāo)變量，研究其隨土壤和葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的變化趨勢(shì)，球重增量隨土壤N、P、K有效養(yǎng)分含量的增加而表現(xiàn)出先增后減的單峰變化模式(圖3)，這與球重增量和施肥量的對(duì)應(yīng)關(guān)系一致，也隱含著土壤有效養(yǎng)分含量與施肥量的線性相關(guān)關(guān)系。由于葉片各營(yíng)養(yǎng)元素含量隨施肥量的變化趨勢(shì)復(fù)雜多變，特別是其含量變化滯后于土壤養(yǎng)分隨施肥量的變化，使石蒜鱗莖的球重增量與葉片的營(yíng)養(yǎng)元素含量呈現(xiàn)出復(fù)雜的關(guān)系，球重增量隨葉片中全氮和全磷的增大呈現(xiàn)出先增后減的變化趨勢(shì)，隨葉片全鉀的變化可能有交互作用的影響而不穩(wěn)定。

圖3 石蒜球重增量隨葉片和土壤養(yǎng)分含量的變化

2.4 養(yǎng)分平衡法確定石蒜施肥量的應(yīng)用

植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)自土壤，土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的豐缺直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量，因此，土壤營(yíng)養(yǎng)診斷可以用來(lái)作為施肥的重要依據(jù)。利用試驗(yàn)處理B0和B1，即無(wú)肥區(qū)和對(duì)石蒜施肥最好的處理區(qū)(完全肥區(qū))2個(gè)處理，計(jì)算石蒜對(duì)土壤養(yǎng)分的依存率，然后建立依存率對(duì)無(wú)肥區(qū)石蒜產(chǎn)量的數(shù)學(xué)式，經(jīng)換算得到目標(biāo)產(chǎn)量與無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量的關(guān)系模型:

式中:M為該地區(qū)和栽培條件下的目標(biāo)產(chǎn)量;x為不施肥的基礎(chǔ)產(chǎn)量。

單位產(chǎn)量所需養(yǎng)分量(t)依石蒜完全肥區(qū)對(duì)無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量增量和施肥量的關(guān)系確定，可得到形成每千克產(chǎn)量需N、P2O5、K2O養(yǎng)分分別為78.9，21.1和52.6 g。所以，施肥補(bǔ)充養(yǎng)分量(A)可用下式進(jìn)行估算:

此法依據(jù)養(yǎng)分平衡的原理，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量與基礎(chǔ)產(chǎn)量之差而求得實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量所需施肥量，由于目標(biāo)產(chǎn)量的確定較為困難，只能在特定的氣候、土壤、品種、栽培條件下獲得，而不能盲目的追求高產(chǎn)，所以，各地在生產(chǎn)實(shí)踐中要做適當(dāng)?shù)男拚娇蓱?yīng)用[4，10]。

2.5 葉分析法對(duì)石蒜植株?duì)I養(yǎng)診斷法的嘗試

葉分析法是以植株葉片為樣本分析各種元素的含量，通過(guò)與參比標(biāo)準(zhǔn)比較判斷植株養(yǎng)分豐缺的方法。從圖3可以看到，在B1處理時(shí)，石蒜的鱗莖增重量達(dá)到最大值，葉片的全氮、全磷和全鉀分別達(dá)到3.24%，21.03%和35.38%。據(jù)Sm ith和Uirich，可把在最高產(chǎn)量的養(yǎng)分含量作為最適濃度，而把最高產(chǎn)量減少5%～10%時(shí)的養(yǎng)分含量作為臨界濃度，即葉片養(yǎng)分含量在臨界濃度以下為養(yǎng)分缺乏區(qū)，會(huì)出現(xiàn)顯著的營(yíng)養(yǎng)缺乏癥，而在最適濃度以上就是奢侈吸收區(qū)[10]。利用石蒜葉片營(yíng)養(yǎng)元素與鱗莖增重量的關(guān)系，初步得到葉片營(yíng)養(yǎng)元素N、P、K的10%臨界濃度分別為3.05%，19.40%和31.29%，若植株葉片養(yǎng)分濃度低于該水平，即可進(jìn)行追肥，以保證有一個(gè)充足的養(yǎng)分供應(yīng)而不至于減產(chǎn)。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)中各施肥量處理間差異明顯，石蒜球重增量和圍徑增量隨施肥量的增加呈現(xiàn)出單峰曲線的變化趨勢(shì)，與王磊、劉志高等的研究結(jié)果一致[2－3]。鱗莖的最大生長(zhǎng)量出現(xiàn)在B1處理，平均增重量為14.05 g，平均圍徑增量3.23 cm，比對(duì)照組增產(chǎn)15.7%，表明合理施肥具有較好的增產(chǎn)效果，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)過(guò)量施肥對(duì)增產(chǎn)并無(wú)幫助，而且還會(huì)造成一定程度的減產(chǎn)。

對(duì)石蒜生長(zhǎng)盛期葉片的營(yíng)養(yǎng)元素分析顯示，各營(yíng)養(yǎng)元素隨施肥量的增加亦有先增后減或變緩的趨勢(shì)，可以很好的解釋石蒜鱗莖因施肥過(guò)量而減產(chǎn)，相比鱗莖增產(chǎn)量，各營(yíng)養(yǎng)元素的變化只是略有滯后，即石蒜鱗莖的最大增量出現(xiàn)在葉片營(yíng)養(yǎng)元素達(dá)到最大之前，而當(dāng)各營(yíng)養(yǎng)元素含量達(dá)到最大時(shí)，鱗莖的增重量已開始降低。

通過(guò)對(duì)石蒜栽培中土壤有效養(yǎng)分、葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量以及生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)試和分析，依據(jù)養(yǎng)分平衡的原理，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量與基礎(chǔ)產(chǎn)量之差而求得實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量所需施肥量。由于目標(biāo)產(chǎn)量的確定較為困難，只能針對(duì)特定氣候、土壤、品種、栽培條件等，所以，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和積累非常必要，各地的生產(chǎn)實(shí)踐中還要做適當(dāng)?shù)男拚齕10]。

利用葉分析法對(duì)石蒜營(yíng)養(yǎng)診斷的初步嘗試，得到葉片氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)元素的10%臨界濃度為3.05%、19.40%、31.29%，維持一個(gè)高于該臨界濃度的營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)保證植株的產(chǎn)量至關(guān)重要。考慮到本研究試驗(yàn)處理數(shù)偏少，特別是最大產(chǎn)量之前相關(guān)數(shù)據(jù)的不足，精確可靠的營(yíng)養(yǎng)診斷方法還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)和大量相關(guān)數(shù)據(jù)的積累總結(jié)。

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