施肥量對滴灌駿棗光合作用、產量及品質的影響

王晶晶 陳奇凌 李銘

摘要：以6年生駿棗（Zizyphus jujuba）為試材，研究了滴灌條件下不同施肥量對密植駿棗光合作用、產量及品質的影響，并研究了氮、磷、鉀元素與產量的相關性，采用隸屬函數法綜合評價了各施肥處理。結果表明，鉀肥最有利于棗樹葉片光合作用潛能的發揮，其次是氮肥和磷肥，同時在氮肥較充足的情況下更有利于鉀肥作用的發揮;氮、鉀肥充足，磷肥適度能提高產量、增加果實縱橫徑及果實單果重，提高商品果率;南疆滴灌駿棗N、P2O5、K2O最佳施肥配比為1∶0.66∶0.83。

關鍵詞：駿棗（Zizyphus jujuba）;施肥;光合作用;產量;品質

Abstract：Taking 6-year-old jujube（Zizyphus jujuba）as test material， the effects of different fertilization amount on photosynthesis， yield and quality of Junzhi jujube were studied under drip irrigation condition， the correlation between nitrogen， phosphorus and potassium elements and yield was studied， each fertilization treatment was comprehensively evaluated by the membership function method.The results show that potassium fertilizer is the most beneficial to the photosynthetic potential of jujube leaves， follow by nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer， and it is more beneficial to the effect of potash fertilizer when nitrogen fertilizer is sufficient; It can increase yield， fruit vertical and horizontal diameter， fruit weight and commodity fruit rate when nitrogen and potassium fertilizers are sufficient， phosphorus fertilizer is appropriate; The best fertilization formula of N、P2O5、K2O of Junzhi jujube with drip irrigation in Nanjiang is 1∶0.66∶0.83.

Key works： Junzhi jujube（Zizyphus jujuba）; fertilization; photosynthesis; yield; quality

棗樹（Zizyphus jujuba）為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Zizyphus Mill），其果實與桃、李、栗、杏并稱為中國古代五果，有3 000多年的栽培歷史[1，2]。棗樹因具有適應性強、果實營養豐富、易管理、見效快等優點，能同時滿足國家生態建設和農民增收的雙重需求，使其成為新疆林果產業發展的優勢樹種。南疆光熱資源得天獨厚，晝夜溫差大，全年日照時間長，有利于棗果干物質積累，果實著色好，含糖量高，品質優良。近年來，紅棗作為南疆林果業發展的優勢樹種，發展規模較大，但由于大部分棗園水肥管理不當，導致樹體營養失衡，果實品質差、產量較低、經濟效益不顯著。目前，有關紅棗施肥量、施肥配比、施肥效應及施肥與樹體營養關系的研究已有報道[3-7]。但針對南疆干旱區滴灌紅棗品質提升的平衡施肥還有待深入研究。因此，本研究在滴灌條件下，研究不同氮、磷、鉀施肥配比對駿棗植株地上部分各器官N、P、K含量的影響，平衡棗樹樹體營養與施肥的關系，充分利用土壤水肥資源，科學施肥，為提高肥料利用率、增加農戶收益提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區選在新疆兵團十四師二二四團（37°12′ 14″ N， 79°22′ 01″ E），地處歐亞大陸腹地，塔克拉馬干沙漠南緣，海拔1 304～1 379 m，屬典型大陸性極端干旱荒漠氣候類型。年平均氣溫為12.2 ℃，極端最高氣溫為40.6 ℃，最低氣溫為-21.6 ℃，氣溫日較差、年較差均較大。≥10 ℃年積溫4 100～4 700 ℃，年均日照時間2 655 h，無霜期244 d。多年平均降水量為33.4 mm，多年平均蒸發量為2 602 mm。年均大風11.5次，沙暴時間18～52 d。由于氣候干燥、溫差較大，病蟲害少，沒有污染，有利于發展綠色食品。試驗地土壤水溶性氮含量為9.70 mg/kg，有效磷含量為20.03 mg/kg，速效鉀含量為90.27 mg/kg，有機質含量為2.07 g/kg，交換性鈣含量為5 240 mg/kg，交換性鎂含量為105.83 mg/kg，交換性錳含量為1.79 mg/kg，有效鋅含量為0.73 mg/kg，有效鐵含量為2.39 mg/kg，有效硼含量為0.55 mg/kg，pH為7.96。

根據對試驗地土壤的理化性質調查，對該試驗地進行測土配方施肥。在新疆兵團十四師二二四團進行。供試紅棗品種為6年樹齡的駿棗，株行距為1.5 m×4.0 m，各處理全生育期灌水量為同一水平。氮肥、磷肥、鉀肥各設5個水平進行不同水平的梯度設計（表1），共設20個處理，每處理1行，隨機區組排列，各處理重復3次。氮肥選用尿素（N含量46%），磷肥選用磷酸一銨（P2O5含量64%），鉀肥選用硫酸鉀（K2O含量50%）。坐果前施入氮肥70%、磷肥50%、鉀肥20%，剩余在紅棗坐果階段追施，施肥方式為隨水滴施。

1.2 試驗方法

利用Li-6400便攜式光合作用測定儀測定棗樹葉片的光合作用特性。測定時選取樹勢生長較為一致的棗樹 3 株，取樹冠外圍中上部枝條，從棗吊頂端數第6～8片向陽健康成熟葉片作為供試材料，每株測定 3 個葉片作為重復。選擇晴天上午，為消除時間上的誤差，重復3次，每次重復測定時采用隨機測定方法，測定參數以 3 d 測定的平均值為準。

在紅棗采收期，每個處理隨機抽10株進行單采單收，根據單株產量和栽植密度計算出產量。果實單果重采用電子秤測定30粒果實重，取平均值。采用電子數顯游標卡尺測量紅棗果實的縱徑、橫徑;果實VC含量用鉬藍比色法測定[8]，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[8]。

1.3 數據處理

采用 Microsoft Excel和SPSS16.0軟件進行數據處理，并對各指標差異顯著性進行Duncan多重比較。將整理后的數據用模糊數學隸屬度公式[8，9]進行定量轉換，再將各指標隸屬函數值取平均值進行處理間相互比較。隸屬函數計算公式：

2 結果與分析

2.1 氮、磷、鉀配方施肥對棗樹葉片凈光合速率的影響

凈光合速率是反映植物葉片作用能力強弱的主要指標。對不同施肥處理下棗樹葉片凈光合速率的測定結果如圖1所示。隨著氮、磷、鉀不同配比肥料的施入，各處理凈光合速率為9.46～15.54 μmol/（m2·s）差異明顯，最大值出現在氮、磷、鉀全施的處理中，在F3處理中鉀元素施用量充足，凈光合速率最大，為15.54 μmol/（m2·s），其次為F10、F13處理，F4、F6和F14處理中凈光合速率較低。由此可知，鉀元素施用量缺乏，凈光合速率表現較低。

2.2 氮、磷、鉀施肥量與產量的數學模型建立

肥料和產量效應模型采用多元回歸方程，即以不同的肥料為自變量，以產量為因變量，建立肥料與產量回歸模型，并通過計算機模擬， 提出不同產量水平下各因素的最佳組合。

2.2.1 三元二次方程 分別將駿棗果實產量（Y）與施氮量（X1）、施磷量（X2）、施鉀量（X3）進行二次多項式逐步回歸分析，得出駿棗產量與施肥量的關系式：Y=58.156+14.420X1+42.075X2+24.305X3-0.146X12-0.642X22 - 0.617X32- 0.586X1X2+0.045X1X3 -0.513X2X3（R=0.851）。

對方程進行顯著性檢驗，F=0.719 1>F0.05=0.686，達顯著水平，其他回歸系數也符合相關要求，計算結果有一定的應用價值。

由數學模型得出最高產量的施肥指標為N 360 kg/hm2、P2O5 240 kg/hm2、K2O 300 kg/hm2，最高產量為10 510.92 kg/hm2。

2.2.2 一元二次方程 對處理F9至F15 處理的產量數據進行分析， 由單因素效應方程可看出，在一定范圍內，氮、磷、鉀的產量效應趨勢呈拋物線形，隨著氮、磷、鉀肥用量的增加產量也隨之增加，但超過一定用量后產量反而下降，說明在設計水平范圍內氮、磷、鉀肥施用量都有一個適宜水平。N、P2O5、K2O施入量分別為360、240、285 kg/hm2時，產量達到最高值。在設計水平范圍內氮肥的正效應明顯，負效應平緩;磷肥、鉀肥的正、負效應都相對平緩。3個方程中氮肥、磷肥、鉀肥與產量的R2均大于0.99，說明氮肥、磷肥、鉀肥與產量的擬合程度較高。與三元二次方程得出的最佳氮肥、磷肥、鉀肥的施入量基本吻合，即N、P2O5、K2O最佳施肥配比為1∶0.66∶0.83（圖2）。

2.3 隸屬函數對不同施肥處理的綜合評價

將果實形態特征、內在營養成分、果實商品率以及產量等指標應用隸屬函數法對15個施肥處理進行綜合評價，如表2所示。經綜合評價F3的隸屬函數值最高，為6.98，因此效果最好的施肥處理為F3，其次為F9和F7。

3 結論

植物葉凈光合速率是光合作用中最主要的生理參數，反映了光合作用的強弱，影響著植物碳水化合物的積累。對不同施肥處理駿棗葉片的凈光合速率測定結果表明，缺鉀處理葉片光合速率較低，說明鉀肥有利于棗樹葉片光合作用潛能的發揮，其次是氮肥、磷肥。氮肥較充足的情況下更有利于鉀肥作用的發揮。

科學的水肥管理是棗園高產、穩產的重要保證。土壤具有良好的氣水狀況和豐富的礦質元素，可促進植物根系生長，提高植物吸收能力，進而促進植株地上部分對碳水化合物的同化作用[10]。礦質元素直接或間接地影響著庫源，在一定范圍內，營養元素越多，源的同化作用越強，庫強隨之增高[11]。本試驗采用多元回歸分析得出肥料和產量效應模型，提出不同產量水平下各因素的最佳組合，得出最高產量的施肥指標為N 360 kg/hm2、P2O5 240 kg/hm2、K2O 300 kg/hm2，最高產量為10 510.92 kg/hm2。一元二次方程與三元二次方程得出的最佳氮肥、磷肥、鉀肥的施入量基本吻合，即N、P2O5、K2O最佳施肥配比為1∶0.66∶0.83。

果實產量、縱徑、橫徑、單果重、可溶性糖含量、VC含量及一、二級果率等指標均可以評價不同施肥處理的差異，但單一指標很難對施肥效果做出準確判斷，綜合評價法可以克服以上不足。本研究利用隸屬度函數法綜合評價各施肥處理效果得出，氮、鉀肥充足，磷肥適度能提高產量、增加果實縱橫徑及果實單果重、提高商品果率，其中處理3，即N、P2O5、K2O用量分別為525、75、300 kg/hm2時表現為最佳。在實際栽培管理中，要結合整形修剪技術，確保通風透光，提高樹體同化能力，增加光和產能，使更多的養分向果實積累，從而達到優質果生產的目的。

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