山楂產量對施肥量的動態變化

杜人杰，曲躍軍，張翼

（黑龍江省林業科學院牡丹江分院，黑龍江牡丹江157009）

山楂（Crataegus L.）是一種具有悠久歷史的藥食兩用水果小喬木，山楂的葉、漿果、花朵均可藥用[1-3]。山楂在我國有1 000多年的栽培歷史，直到20世紀50年代以后才有關于山楂品種資源的報道[4]。自20世紀70年代以后，一些好的山楂栽培品種開始被開發成為商業產品[5]。目前市場上銷售的山楂加工食品約有十大類150余種，醫藥制品約有八大類100余種[6]。山楂產區主要集中在山東、遼冀、京津、東北、太行山五大產區，其中山東省是主產區。山楂鮮果售價約為5元/kg，山楂葉提取物價格約為80元/kg，經濟利潤較高。

在山楂的栽培管理措施中，施肥是重要的環節之一，對山楂產量有決定性影響。氮、磷、鉀是山楂果實生長過程中必不可少的營養元素，對山楂果實的發育具有重要作用[7]。然而，在山楂種植過程中，為追求高產豐收，往往超量使用化肥，不僅造成浪費，還引起山楂品質下滑，加大了對環境的污染[8]，因此尋求保證山楂產量前提下的科學施肥，是山楂生產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學模型，對作物生產過程中的化肥使用量做出科學合理的評估預測[9-12]。目前尚未見將此方法運用到山楂生產栽培中的報道，筆者以山楂為研究對象，探討不同施肥量對產量的影響，擬合Logistic方程建立評估模型，以期為山楂的合理施肥提供理論依據，最大化山楂的種植利潤。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地位于黑龍江省牡丹江市穆棱地區，具體情況參照杜人杰等[6]的說明。

供試材料為7年生山楂樹苗，品種為磨盤（C.p.‘Mopanshanzha’），株高為2~3 m，樹冠直徑約為3 m，常規管理，樹勢良好。所用化肥為宏福牌復合肥，營養比例為氮∶磷∶鉀=15∶15∶15，執行標準為GB/T15063-2009。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計。選取生長情況一致的山楂樹苗24株，設置8個施肥水平：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，以山楂樹為圓點，25 cm為半徑環繞挖溝，溝深為15 cm，肥料均勻埋于地下。

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為果實產量（kg/株）的統計值，x為復合肥施用量（g/株），a為施用復合肥的終極產量，b、k為方程參數，e為自然對數的底數。

將復合肥施用量作為自變量，果實產量作為因變量，繪制產量隨施肥量變化的散點圖，并與Logistic方程模型進行擬合。為確定b、k值，將方程進行線性化處理轉化為y'與x的直線方程。通過回歸分析求得b、k值及擬合優度（R2），當R（2>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個施肥量節點與實際產量情況結合，對山楂施肥管理做出預估。

1.2.3 數據分析。所有數據采用Excel 2010和Origin Pro19.0處理。

表1 不同施肥水平山楂果實產量

2 結果與分析

2.1 山楂果實產量對施肥量的變化規律

由表1可知，山楂果實產量對施肥量變化呈“S”型曲線走勢。施肥量在0~20 g/株時，山楂果實株產量變化不大，增幅為32.46%；施肥量在20~50 g/株時，山楂果實株產量迅速增加，增幅為117.01%；施肥量在50~70 g/株時，山楂果實株產量不再增加，并有下降趨勢。

2.2 Logistic方程擬合山楂果實產量隨施肥量變化過程

圖1 Logistic方程擬合山楂果實產量隨施肥量變化過程

3 結論

該研究運用Logistic方程擬合了山楂果實產量隨施肥量變化過程，建立Logistic生長模型，運用模型對山楂的最佳施肥量進行了預測，結果表明山楂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量。