滴灌條件下不同氮肥處理對紅棗生長及產(chǎn)量的影響

寇 睿，賈生海，白有帥，趙 霞，馬 雁，曹 睿，許春娟，鄭宗倩，高 峰，楊述睿

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電工程學(xué)院，甘肅蘭州730070；2.民勤縣勤鋒林業(yè)實(shí)驗(yàn)站，甘肅民勤733300；3.甘肅民勤連古城國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅民勤733300）

0 引 言

棗樹是一種原產(chǎn)自我國的經(jīng)濟(jì)樹種和特色果樹［1，2］，栽培歷史悠久［3］，生態(tài)效益顯著，被廣泛種植［4］。其果實(shí)紅棗是常見食用果品，也是我國的傳統(tǒng)藥材，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，對人體具有較好的藥理作用［5］。

目前，棗樹栽培和管理技術(shù)相對較為成熟［6，7］。關(guān)于肥料對棗樹生長效應(yīng)及產(chǎn)量品質(zhì)的研究已經(jīng)較為深入［8，9］，關(guān)于棗樹水肥耦合效應(yīng)、棗樹氮磷鉀施肥配比已有較多文獻(xiàn)報(bào)道［10-13］。柴仲平等研究結(jié)果表明增施氮磷鉀肥在一定范圍內(nèi)可有效提高灰棗的產(chǎn)量與品質(zhì)［14］，劉國宏等研究結(jié)果表明氮肥與鉀肥可提高棗樹葉片SPAD 值［15］。但是針對甘肅河西內(nèi)陸干旱地區(qū)在滴灌條件下肥料對棗樹生長狀況和產(chǎn)量的影響研究還少見報(bào)道，仍需進(jìn)一步探究。

棗樹作為民勤縣傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)作物，已有超過200年的種植歷史。近年來，隨著民勤多個(gè)種植示范園的建立，民勤棗樹種植面積已超過7 100 hm2，許多農(nóng)戶和種植區(qū)都在用滴灌供水，但滴灌條件下如何科學(xué)施肥缺乏科學(xué)系統(tǒng)的理論指導(dǎo)，當(dāng)?shù)貤棙浞N植過程中，長期依靠經(jīng)驗(yàn)施肥，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厥┓史绞讲粔蚩茖W(xué)，肥料利用率低，從而進(jìn)一步影響了當(dāng)?shù)貤棙渖L狀況及經(jīng)濟(jì)效益。

因此，本次研究選取民勤當(dāng)?shù)貤棙洌ㄟ^大田試驗(yàn)，分析不同氮肥處理對棗樹SPAD 值、棗吊長度、坐果率和產(chǎn)量的影響，總結(jié)出適合當(dāng)?shù)氐牡仕剑瑸楫?dāng)?shù)貤棙淇茖W(xué)施肥提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)于2020年4月至10月在位于甘肅民勤縣的勤鋒林業(yè)實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行。該實(shí)驗(yàn)站海拔1 360 m，地理位置為北緯38°73'，東經(jīng)103°01'，地處甘肅省河西走廊東北部，石羊河流域下游，屬溫帶大陸性極干旱氣候區(qū)，具有明顯的蒙新沙漠氣候特征，風(fēng)大沙多，干旱缺水。年均氣溫7.8 ℃，無霜期162 d，年均降水110 mm，蒸發(fā)量2 644 mm。試驗(yàn)區(qū)土壤類型主要為沙壤土，質(zhì)量比田間持水量為20%，土壤容重為1.5 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以當(dāng)?shù)? a 生駿棗樹為試驗(yàn)材料，種植方向?yàn)闁|北至西南，株行距為1.5 m和3.5 m。每行棗樹布設(shè)一條滴灌帶，在棗樹兩側(cè)30 cm處各安裝一個(gè)滴頭，滴頭流量為4 L/h。每間隔7 d進(jìn)行一次土壤水分監(jiān)測，當(dāng)土壤含水量降到田間持水量的65%時(shí)進(jìn)行灌水，灌水定額為600.3 m3/hm2，灌水后土壤含水量大致能達(dá)到田間持水量的75%，這樣使得整個(gè)生育期土壤水分始終保持在田間持水量的65%～75%。試驗(yàn)開始前施用復(fù)合肥（NP2O5-K2O，28%-6%-6%）作為基肥，用量為100 kg/hm2。試驗(yàn)設(shè)計(jì)CK、T1、T2、T3 共4 個(gè)氮肥追施處理，施用肥料為尿素（CH4N2O，N 含量≥46.7%），用量分別為407、610、814、1 020 kg/hm2，其中CK 為依據(jù)當(dāng)?shù)毓r(nóng)常用施肥量設(shè)置的對照處理。尿素分別于花期、幼果期和果實(shí)膨大期分3 次施入，3 次施肥比例分別為30%、30%、40%，具體施肥方案見如表1。每行棗樹設(shè)置為一個(gè)處理，每個(gè)處理小區(qū)內(nèi)選擇生長狀況良好、無病蟲害、冠幅大小接近的3株棗樹作為樣樹，作為3次重復(fù)使用。

表1 棗樹施肥方案kg/hm2Tab.1 Mature jujube fertilization experiment scheme

1.3 測定項(xiàng)目及方法

SPAD 值的測定：從6月至8月初，于早晨8∶00 左右使用TYS-3N 型植株養(yǎng)分速測儀測定，每株樣樹于四個(gè)不同方向共選取4枚葉片作為樣本，每10 d測定一次，取平均值使用。

棗吊長度的測定：于每株樣樹4 個(gè)不同方向選取4 枝棗吊，掛牌做標(biāo)記，使用卷尺測量長度，從6月至7月底，每隔15 d 測定一次，取平均值使用。

坐果率的測定：每株樣樹于4 個(gè)不同方向各選取2 枝固定棗吊，每株樣樹共8 枝棗吊，掛牌做標(biāo)記。從6月棗樹開花起，每隔7 d數(shù)取開花數(shù)，坐果后開始數(shù)取結(jié)果數(shù)。坐果率=結(jié)果數(shù)/開花數(shù)×100%。

產(chǎn)量的測定：于10月初將全部樣樹的果實(shí)進(jìn)行采收，測算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)歸納整理與統(tǒng)計(jì)處理，使用SPSS 22 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差（One-Way ANOVA）分析，不同處理之間多重比較采用Duncan 新復(fù)極差方法。使用Origin 2018 作圖。采用隸屬函數(shù)法分別計(jì)算4 種不同氮肥處理下各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，同時(shí)求取不同處理下各項(xiàng)指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值，對各處理下棗樹的生長情況進(jìn)行綜合評價(jià)［16，17］。計(jì)算公式為：

式中：Sij為i處理j指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xij為i處理j指標(biāo)的原始測定值；Xmin為所有處理中j指標(biāo)的最小值，Xmax為所有處理中j指標(biāo)的最大值。

若某一指標(biāo)與棗樹生長狀況為負(fù)相關(guān)時(shí)，則采用反隸屬函數(shù)公式計(jì)算其函數(shù)值，公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮處理下棗樹葉片SPAD值的變化

SPAD 是一個(gè)沒有量綱的數(shù)值，隨著作物葉綠素含量的增加而上升。

開花期、幼果期、果實(shí)膨大期的葉片SPAD 值及方差分析結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，各生育時(shí)期葉片SPAD 值都隨著施氮量的增加呈上升趨勢，開花期T3 處理葉片SPAD 值最高，較CK 和T1 具有極顯著差異（p<0.01），較T1 具有顯著差異（p<0.05）；幼果期T3 處理的葉片SPAD 值為最高，與CK 和T1 具有極顯著差異（p<0.01），果實(shí)膨大期T3處理的葉片SPAD 值最高，但各處理之間的差異不顯著。

表2 不同氮肥水平葉綠素含量水平變化Tab.2 Effect of nitrogen fertilizer on the chlorophyll content of jujube

2.2 不同氮肥處理對棗樹生長的影響

2.2.1 不同氮肥處理對棗吊長度的影響

棗吊是棗樹開花結(jié)果的載體。不同氮肥水平下各時(shí)間段棗吊長度的增長量及方差分析結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，各處理?xiàng)椀蹰L度平均值的大小順序?yàn)椋篢3>T2>T1>CK。7月29日T3 對比CK 棗吊長度增加了16.75 cm，增幅為11.57%。T1和T2 處理下棗吊長度也均大于CK 處理，但是經(jīng)過方差分析發(fā)現(xiàn)，各處理之間差異不顯著。6月30日T3 處理?xiàng)椀蹰L度為各處理之間的最大值，T3 對比CK、T1、T2 均具有顯著性差異（p＜0.05）。

表3 不同氮肥水平對棗吊長度的影響Tab.3 Effect of nitrogen fertilizer on the length of new branches

6月15日至6月30日之間是棗吊生長最快速的時(shí)期，CK、T1、T2、T3 處理下的棗吊增長量分別為59.15、67、71.8、74.78 cm。總體來看，氮肥可以在一定程度上促進(jìn)棗吊的生長。

2.2.2 不同氮肥處理對坐果率的影響

不同氮肥水平下棗樹坐果率見表4。由表4可知，隨著施氮量的增加，坐果率呈上升趨勢。坐果率最高的處理為T3，數(shù)值為7.36%，坐果率最低的處理為CK，數(shù)值為3.67%。T3 處理對比CK 和T1，坐果率分別增加了3.69%和3.06%，具有顯著差異（p<0.05），同時(shí)較CK 處理具有極顯著差異（p<0.01）；T3 處理與T2 處理之間的差異不具有顯著差異（p<0.05）。研究表明氮肥可有效提高棗樹坐果率。

表4 不同氮肥水平對棗樹坐果率的影響Tab.4 Effect of nitrogen fertilizer on fruit setting rate

2.3 不同氮肥處理對紅棗產(chǎn)量的影響

不同氮肥處理下的紅棗折算畝產(chǎn)量及方差分析結(jié)果如表5所示。結(jié)果表明，紅棗產(chǎn)量整體隨著施氮肥量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢。T3 處理下紅棗產(chǎn)量最高，為12 317.45kg/hm2，CK 處理下產(chǎn)量最低，為9 873.01kg/hm2。T3 處理較CK 處理增產(chǎn)2 444.44 kg/hm2，增幅為24.76%，具有極顯著差異（p<0.01），T3處理較T1 處理增產(chǎn)1 396.83 kg/hm2，增幅為12.79%，具有顯著差異（p<0.05）。研究表明，氮肥可以有效提高當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)量。

表5 不同氮肥水平對紅棗產(chǎn)量的影響Tab.5 Effect of different nitrogen levels on the yield of jujube

2.4 不同氮肥處理下棗樹生長指標(biāo)及葉片SPAD 值綜合評價(jià)

使用隸屬函數(shù)法對4 個(gè)氮肥處理下棗樹的不同生育期SPAD值、棗吊長度、坐果率和產(chǎn)量6項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)果見表6。結(jié)果表明隨著施氮量的增加，4種氮肥處理下棗樹生長指標(biāo)及產(chǎn)量的綜合評價(jià)整體上呈現(xiàn)上升趨勢，其中最優(yōu)結(jié)果為T3 處理。說明4 種處理中，T3 處理最能促進(jìn)當(dāng)?shù)貤棙渖L，提高紅棗產(chǎn)量。

表6 不同氮肥水平棗樹平均隸屬函數(shù)值結(jié)果Tab.6 Results of average membership function values of jujube in different nitrogen fertilizer

3 主要結(jié)論

（1）各生育時(shí)期葉片SPAD 值隨著施氮量的增加呈現(xiàn)上升趨勢。

（2）氮肥量的增加可以在一定程度上促進(jìn)棗吊的生長，T3處理較CK 棗吊長度增加了16.75 cm，增幅為11.57%，6月15日至6月30日是棗吊生長最快的時(shí)期；氮肥可有效提高當(dāng)?shù)貤棙渥剩首罡叩奶幚頌門3，對比CK 和T1，坐果率分別增加了3.69%和3.06%。

（3）氮肥可以有效提高當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)量。T3處理下紅棗產(chǎn)量最高，為12 317.45 kg/hm2，較CK 處理增產(chǎn)2 444.44 kg/hm2，增幅為24.76%。

（4）通過使用隸屬函數(shù)法，綜合分析試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為T3處理為最優(yōu)處理。就本試驗(yàn)當(dāng)?shù)丨h(huán)境而言，1 020 kg/hm2氮肥施用量是適宜當(dāng)?shù)氐牡适┯盟健！?/p>