不同配方施肥對花椒幼樹生長的影響

韓富軍，劉小勇，彭 海，任 靜，劉 芬，班明輝

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070）

花椒Zanthoxylum bungeanum為蕓香科Rutaceae 花椒屬Zanthoxylum經(jīng)濟(jì)植物，其果實是傳統(tǒng)調(diào)味用料、中藥材，具有較高經(jīng)濟(jì)價值，由于根系發(fā)達(dá)、耐旱耐瘠薄、分布范圍廣，花椒也具有顯著的生態(tài)效益。目前，花椒已成為山區(qū)群眾發(fā)家致富和鄉(xiāng)村振興的首選經(jīng)濟(jì)樹種。施肥對椒樹的生長和結(jié)果量有重要影響[1]，在花椒的施肥管理中存在肥料結(jié)構(gòu)（尤其是氮磷鉀的配比）不合理等誤區(qū)[2]。目前，國內(nèi)已有關(guān)于施肥對花椒產(chǎn)量、種皮質(zhì)量、含水量、花椒鮮質(zhì)量、千粒質(zhì)量、揮發(fā)油、出皮率和制干率以及花椒苗木光合速率等方面影響的研究報道[3-7]。生產(chǎn)中幼樹結(jié)果晚、落葉早、產(chǎn)量低、易早衰的問題較為突出[8]，而關(guān)于施肥促進(jìn)花椒幼樹生長及樹體內(nèi)養(yǎng)分的積累運(yùn)移和花椒幼樹期配方施肥等方面的研究鮮見報道。何友軍等[9]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，N 元素對盆栽椿葉花椒苗木生長和生理效應(yīng)的影響極為顯著，P 和K 的影響相對較小。王景燕等[10-11]對不同水肥條件下盆栽漢源花椒的抗逆性進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)適宜的土壤水分和肥料供應(yīng)可以促進(jìn)漢源花椒植株生長、養(yǎng)分吸收和利用，促進(jìn)幼苗葉片中可溶性糖和可溶性蛋白含量的增加，促進(jìn)細(xì)胞膜穩(wěn)定性的提高，對漢源花椒抗逆性的提高具有重要的作用。但是這些研究均為盆栽試驗，土層淺、容器小、植株小，與自然界中的花椒植株及其生長的土壤環(huán)境等有一定的差異，試驗結(jié)果通常與大田試驗會有一定的 差異。

為了完善生產(chǎn)主推花椒品種‘大紅袍’幼樹的施肥技術(shù)，筆者使用尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀鎂等組合成不同的肥料配方開展田間施肥試驗，觀測施肥前后花椒樹株高、干徑、冠幅變化以及施肥后花椒葉片礦質(zhì)元素含量，分析施肥對花椒樹生長狀況的影響，以期掌握花椒幼樹期吸肥特點(diǎn)與需肥規(guī)律，探尋促進(jìn)幼樹生長的施肥配方，為花椒幼樹期平衡施肥管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

在天水市麥積區(qū)元龍鎮(zhèn)花椒基地（106°11.533′E， 34°54.184′N）內(nèi)進(jìn)行試驗。試驗地位于甘肅省天水市麥積區(qū)東部，年均降水量480.3 mm，年均氣溫12 ℃，全年無霜期211 d，平均海拔1 083.9 m。該基地海拔1 052 m，土壤pH 為8.45，土壤有機(jī)質(zhì)含量16.44 g/kg、堿解氮含量79.25 mg/kg、速效磷含量21.6 mg/kg、速效鉀含量192.9 mg/kg。

1.2 試驗材料

在基地內(nèi)選擇花椒品種‘大紅袍’幼齡樹（3年生）為試驗對象。植株樹冠豐滿、生長良好、樹體大小一致，株行距為3 m×4 m。

所用肥料中，氮肥為尿素（含N 46%，甘肅劉化集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)），磷肥為過磷酸鈣（含P2O516%，云南玉溪星海肥業(yè)有限公司生產(chǎn)），鉀肥為硫酸鉀鎂肥（含K2O 24%，青海中航資源有限公司生產(chǎn)）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計和處理

采用氮、磷、鉀3 個因素的3 個水平進(jìn)行L9(34) 花椒樹施肥正交試驗。以不施肥作為對照，完全隨機(jī)排列，每個處理重復(fù)3 次，每重復(fù)2 株花椒樹，即每個處理6 株，共計60 株花椒樹，具體試驗設(shè)計和施肥量見表1。

表1 L9(34)花椒樹施肥正交試驗設(shè)計?Table 1 L9(34) fertilization type and fertilizer application amount of orthogonal experimental design g

分3 次進(jìn)行施肥，分別是2019年秋季（9月28日）、2020年春季（3月20日）、2020年夏季（6月10日）。施肥時，距花椒樹基干1 m 左右挖深20 ～30 cm 環(huán)狀溝，將肥料均勻施于溝中，施完后覆土。處理間設(shè)置隔離株，其他田間農(nóng)事操作等統(tǒng)一管理。

1.3.2 指標(biāo)測定

指標(biāo)測試分析由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境重點(diǎn)實驗室完成。土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、堿解氮含量、全磷含量、有效磷含量、全鉀含量、速效鉀含量分別參照文獻(xiàn)[12-19]中的方法進(jìn)行測定。

花椒葉片經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)程序處理后，使用Kjeltec8200 半自動定氮儀測定全氮含量[20]；采用鉬銻抗比色法，使用Gary50 紫外可見分光光度計測定全磷含量[21]；采用火焰光度計法，使用M410 型火焰光度計測定全鉀含量[22]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 和DPS 18.10 統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析以及Duncan 法多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方施肥對花椒樹體生長的影響

不同配方施肥處理下花椒樹株高、干徑、樹體冠幅的變化情況如表2 所示。由表2 可知，綜合來看，無論是株高還是冠幅，在花椒幼樹生長期間，各處理施肥前后的動態(tài)變化規(guī)律基本一致。比較施肥前后樹體的生長變化可以發(fā)現(xiàn)，施肥前，各處理的花椒樹平均株高主要集中在2.20 ～2.73 m，施肥后植株高度在2.07 ～2.47 m，各處理樹體高度有0.10 ～0.37 m 的降幅。在夏季管理過程中，拉枝是花椒田間栽培必須進(jìn)行的一項促進(jìn)早產(chǎn)豐產(chǎn)、控制樹高、方便椒果成熟采摘的關(guān)鍵技術(shù)措施。對花椒園內(nèi)樹體進(jìn)行拉枝處理造成株高測量值的整體下降。本試驗中對所有處理均采取了相同的拉枝措施，因此對花椒植株生長發(fā)育造成的影響是一致的。對比分析施肥前后花椒樹高度的變化，各處理的差異均不顯著（P＞0.05）。通常采用株高來衡量植物長勢，本試驗中不同配方施肥處理對株高的影響各不相同，肥料氮含量水平較低的T1 處理中花椒樹平均高度2.47 m，分別比肥料氮含量水平相對較高的T8、T7、T9 處理高出0.40、0.27、0.04 m?？梢姾侠淼氖┓逝浔仍谏a(chǎn)中非常重要，如果一味增加氮肥施用量可能會導(dǎo)致樹體生長量的下降。

表2 不同配方施肥處理下花椒樹的生長指標(biāo)?Table 2 Growth indexes of Z.bungeanum under different fertilization treatments

施肥前各處理花椒干徑主要集中在3.83 ～ 4.00 cm，施肥后椒樹的干徑為6.37 ～6.83 cm；施肥前樹體冠幅主要集中在1.43 ～1.63 m，施肥后樹體冠幅為2.17 ～2.63 cm。與施肥前相比，T8、 T3、T9、T5 處理的干徑增量明顯高于其他處理，干徑分別增加了2.83、2.80、2.67、2.67cm，與對照T0 處理的增量2.37 cm 差異顯著（P＜0.05），其他處理之間無顯著差異。T9、T8 處理的樹體冠幅分別增加了1.16、1.13 m，但與對照T0 處理的 增幅0.70 m 差異不顯著（P＞0.05）。這表明所選擇的花椒樣樹施肥前在株高、干徑、冠幅等方面無顯著差異，具有代表性。施肥后，T3、T5、T8、T9 等4 個處理的氮、磷、鉀配比均有助于花椒樹干徑的增加；T9 處理樹體冠幅最大，配方施肥對花椒幼樹的生長有明顯促進(jìn)作用。與對照相比，T9（N3P3K2）處理的效果最好，植株干徑和樹體冠幅的增幅明顯，花椒幼樹的長勢增強(qiáng)。

2.2 不同配方施肥對花椒葉片生長和礦質(zhì)元素含量的影響

葉片是植物的主要營養(yǎng)器官，施肥對植物的影響可通過葉片來反映。通過測定9月底花椒葉片的鮮質(zhì)量、厚度以及礦質(zhì)元素含量水平，可以分析在不同配方處理條件下，花椒樹在落葉前生長發(fā)育階段營養(yǎng)狀況的變化。不同配方施肥處理下花椒葉片鮮質(zhì)量、厚度以及礦質(zhì)元素含量見表3。

從表3 可以看出，氮肥、磷肥和鉀肥在3 個水平上配施后，花椒葉片中礦質(zhì)元素含量存在較大的不同。即使在同一水平上，不同的肥料配施處理對應(yīng)葉片中礦質(zhì)元素含量也有不同的起伏變化。與對照相比，各處理施肥后花椒樹葉片對養(yǎng)分的吸收增加，葉片的鮮質(zhì)量和厚度均值均高于對照T0 處理。特別是隨施氮量的增加，T7、T8、T9 處理的葉片鮮質(zhì)量和厚度均顯著增加（P＜0.05）。施肥后，T5 處理葉片全氮含量最高（3.21%），比對照高0.22 個百分點(diǎn)，其次為T1、T2、T4、T6、T9 處理，葉片全氮含量均與對照差異顯著（P＜0.05），T3、T8 處理與對照的差異不顯著（P＞0.05）， T7 處理低于對照0.11 個百分點(diǎn)。各處理花椒葉片全磷含量均低于全氮含量，施肥后僅T9 處理全磷含量（0.330%）高于對照，且與對照差異顯著（P＜ 0.05），T1、T2、T3、T5、T7、T8 處理葉片全磷含量為0.210%～0.240%與對照（0.220%）的差異不顯著（P＞0.05），T6、T4 處理葉片全磷含量均顯著低于對照和其他處理，但此二者間無顯著差異（P＞0.05）。各處理葉片全鉀含量高于全磷含量，但是均低于全氮含量，其中T5 處理葉片全鉀含量最高（1.390%），其次是T1處理（1.370%），T2、T4、T7、T9 處理及對照葉片全鉀含量均為0.900%，差異不顯著（P＞0.05），T6 處理葉片全鉀含量顯著低于對照（P＜0.05）。

表3 不同配方施肥處理下花椒葉片鮮質(zhì)量、厚度以及礦質(zhì)元素含量?Table 3 Changes of fresh mass, thickness and content of nutrient elements in leaves of Z.bungeanum

綜合來看，配方施肥對幼樹期花椒葉片質(zhì)量和厚度的增加均有促進(jìn)作用，氮素的吸收是決定花椒葉片百葉質(zhì)量與養(yǎng)分含量的關(guān)鍵，施用氮肥能夠有效促進(jìn)葉片氮含量的提高，對葉片全磷、全鉀含量增加的促進(jìn)效果不明顯，其結(jié)果可能是由營養(yǎng)元素間拮抗與促進(jìn)以及土壤養(yǎng)分間互作與利用等復(fù)雜因素引起的[23]。不同配比的氮、磷、鉀肥施用量的不同導(dǎo)致了葉片中礦質(zhì)元素含量的不同，可以看出不同施肥配方處理下幼樹期花椒葉片的氮素、磷素和鉀素供給能力有差異?；ń啡~片礦質(zhì)元素含量由高到低排序依次為全氮、全鉀、全磷，其中T9（N3P3K2）處理促進(jìn)花椒百葉質(zhì)量增加的效果最好，其次為T5（N2P2K3）處理。

3 結(jié)論與討論

施肥是花椒園管理的重要環(huán)節(jié)[24]。配方施肥是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能及所選肥料效應(yīng)，在合理使用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，科學(xué)施用大量元素及多種微量元素的一項農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)[25]， 配方施肥技術(shù)已逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[26]。氮、磷、鉀為肥料的三要素，是作物需求量較大的營養(yǎng)元素[27]，是植物生長發(fā)育不可缺少的基礎(chǔ)物質(zhì)，施用適量的氮、磷、鉀肥有利于植物器官對養(yǎng)分的積累[28]。周樊等[29]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，適宜的施肥配比是提高苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。氮磷鉀的不同配比施肥對薄殼山核桃幼苗苗高、地徑及生物量的生長有顯著促進(jìn)作用，其中氮的影響效應(yīng)最高。此外，配比施肥對薄殼山核桃幼苗的一些生理特性有顯著影響[23]。崔云玲等[30]在甘肅省積石山縣花椒種植園地進(jìn)行了N、P、K 三大元素平衡施肥試驗，結(jié)果表明N 與P、K、PK 的配施可促進(jìn)花椒樹體新梢的生長發(fā)育，對花椒的結(jié)實量也有一定的影響。

本研究中對不同配方施肥處理條件下3年生花椒幼樹的生長情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明氮、磷、鉀元素不同配比施肥處理均有助于花椒樹體的營養(yǎng)生長。拉枝是現(xiàn)代果樹管理中精細(xì)化和集約化的措施要求，對調(diào)整樹體結(jié)構(gòu)、改善光照條件、緩和樹勢、促進(jìn)花芽分化和提早結(jié)果意義重大。拉枝僅改變了枝干的方向，樹體的垂直高度有所降低，但是橫向樹體冠幅增加。本研究中，對包括對照在內(nèi)的所有處理均進(jìn)行了相同的拉枝處理，造成樹體垂直高度有所下降，但是對花椒樹體生長發(fā)育的影響具有一致性。除高度外，各處理的花椒干徑、樹體冠幅等其他生長指標(biāo)數(shù)據(jù)同樣具有可比性。與對照相比，各處理株高的差異不顯著（P＞ 0.05），T8、T3、T5、T9 等4 個處理的樹體干徑分別增加了2.83、2.80、2.67、2.67 cm，與對照增量 （2.37 cm）的差異顯著（P＜0.05），施肥后T9處理的樹體冠幅增加最顯著（P＜0.05）。施肥后，各處理花椒的百葉質(zhì)量明顯增加，除對照外其他處理葉片厚度顯著增加（P＜0.05），T2、T3 葉片鮮質(zhì)量增加，但與對照的差異不顯著（P＞0.05），其他7 個處理葉片鮮質(zhì)量顯著增加（P＜0.05）。綜合比較結(jié)果表明，在10 種處理中，以T9（N3P3K2）處理的效果為最佳，即每株施氮肥（尿素）163.05 g、 磷肥（過磷酸鈣）468.75 g、鉀肥（硫酸鉀鎂肥）208.34 g，在該施肥方案下，花椒幼樹的干徑、樹體冠幅及葉片質(zhì)量和厚度均顯著增加。這與孟慶翠[31]得出的配方施肥可以促進(jìn)花椒苗木的生長、增加苗木生長量的研究結(jié)果一致。另外，熊靚[32]的研究結(jié)果表明，配方施肥能明顯促進(jìn)漢源葡萄青椒地徑、樹高、冠幅的生長，各施肥處理下的地徑、樹高、冠幅均大于不施肥處理，分別比不施肥處理提高了3.0%～12.7%、4.4%～11.0%、1.1%～7.9%。蔡煜[33]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥處理對漢源葡萄青椒枝梢長度、枝梢粗度、枝條數(shù)、節(jié)間距以及花芽分化的影響存在一定的差異，適量施肥能促進(jìn)漢源葡萄青椒枝梢生長，提高其枝梢粗度、枝條數(shù)，縮短節(jié)間距，提高花芽分化率，對枝梢長度增量的影響作用較小。

郭盛磊等[34]的研究結(jié)果表明，不同配方施肥影響了落葉松幼苗氮、磷、鉀養(yǎng)分的積累和分配。范川等[35]經(jīng)研究也發(fā)現(xiàn)，施肥能促進(jìn)香樟幼苗各生長器官養(yǎng)分含量的提高，但不同肥料對各生長器官的影響效應(yīng)不同，施用氮肥能夠有效增加葉片含氮量，對葉片全磷、全鉀含量也有一定的促進(jìn)作用。楊林生[36]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，九葉青花椒幼苗的氮、磷、鉀吸收量均增加，但氮肥、磷肥、鉀肥利用效率會降低，隨氮肥施用量的增加，各生長指標(biāo)均呈現(xiàn)先增加后輕微波動的現(xiàn)象。夏善智[37]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在不同施肥處理條件下，紫葉稠李葉片中氮、磷、鉀含量直接影響了葉片及植株的生長。本研究中‘大紅袍’花椒配方施肥效果與上述研究結(jié)果基本一致，施入適量氮肥對花椒地上部生長等有明顯的促進(jìn)作用。根部和葉片吸收的礦質(zhì)元素在秋季落葉前大多向樹體中轉(zhuǎn)移，用于花椒樹的干徑、樹體冠幅等的生長消耗?；ń酚讟湮盏饕糜跔I養(yǎng)生長，施用氮肥增加了花椒葉片的含氮量，花椒葉片全磷、全鉀含量并未隨著施氮量的增加而增加。石志剛等[38]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，各施肥配比處理對枸杞7 號春梢葉片氮、磷、鉀養(yǎng)分含量影響顯著。唐健等[39]在研究中發(fā)現(xiàn)，施肥處理后，油茶苗的根、莖、葉中均以氮含量最高，鉀含量次之，磷含量最低。劉靜[40]的研究結(jié)果顯示，在氮、磷、鉀混施的情況下，白皮松苗木對氮素吸收最多。劉茂等[41]在氮、磷配比施肥研究中也發(fā)現(xiàn)，庫爾勒香梨葉片中的氮、磷、鉀含量有不同程度的增加，氮、磷施用比例不同，對葉片營養(yǎng)元素含量變化的影響顯著，其中氮含量增加最多。本研究結(jié)果表明，不同配方施肥處理下，葉片中氮、磷、鉀含量均以氮含量為最高，鉀含量次之，磷含量最低，這與熊 靚[32]的研究結(jié)果一致。氮、鉀肥施入土壤后易形成能溶解的化合物，可被植物直接吸收利用；磷肥進(jìn)入土壤后，可溶性磷在短期內(nèi)會被土壤固定，經(jīng)過一系列反應(yīng)形成難溶解的化合物，導(dǎo)致土壤中磷的有效性越來越低，較難被植物很快吸收并轉(zhuǎn)化利用[39,42]。

本研究中T7（N3P1K3）處理的配施氮、磷、鉀肥水平均高于不施肥的對照，但葉片全氮含量低于對照，葉片全磷含量和全鉀含量均與對照無顯著差異。這與唐玉琴等[43]得出的甜橙園紅壤土中多數(shù)有效營養(yǎng)元素的含量與葉片對應(yīng)營養(yǎng)元素的含量之間無顯著的相關(guān)關(guān)系的研究結(jié)論相符。

幼樹期是花椒樹冠骨架形成的關(guān)鍵時期。在生產(chǎn)中，該時期椒農(nóng)主要施以農(nóng)作物專用肥或常規(guī)單素化學(xué)肥料，存在盲目性、隨意性和過度依賴[44]。本研究結(jié)果表明，花椒幼樹葉片營養(yǎng)元素含量由高到低排序依次為全氮、全鉀、全磷，隨著土壤施氮肥水平的提高，各處理花椒葉片氮含量均有提高。隨著磷肥、鉀肥施入量的增加，花椒幼樹葉片中礦質(zhì)元素氮、磷、鉀的含量并未提高，T3（N1P3K3）處理葉片全氮含量反而低于T2（N1P2K2）處理，且與對照無顯著差異，T9（N3P3K2）處理葉片全磷含量最高，T5（N2P2K3）、T1（N1P1K1）處理葉片全鉀含量與其他處理的差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。由此推測，氮素在花椒葉片中的分配主要受施入氮肥的影響，受磷肥、鉀肥的影響較小，這與楊志武等[45]的研究結(jié)果基本一致。因此，建議在花椒幼樹時期進(jìn)行配方施肥時要以氮定磷、鉀。只有培養(yǎng)好樹形，才能保證正常的樹體生長發(fā)育，促進(jìn)早結(jié)果，為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)。綜上所述，配方施肥能改善花椒幼樹的礦質(zhì)元素分配，顯著促進(jìn)其干徑、冠幅的生長及葉片中礦質(zhì)元素的積累，增加花椒的百葉鮮質(zhì)量和百葉厚度，其中氮肥發(fā)揮的作用最大，鉀肥次之，磷肥最小。

花椒產(chǎn)業(yè)已成為各地鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是新時期鄉(xiāng)村振興的當(dāng)家產(chǎn)業(yè)之一?；ń窐浞N植是以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)花椒（果實）為主要栽培目的，能否持續(xù)穩(wěn)定地獲得產(chǎn)品，關(guān)鍵在于采取的栽培管理措施能否到位，是否可滿足花椒樹的生長發(fā)育[46]。植物栽培過程中施肥量過少不能滿足生長所需，施肥量過多又有可能對其造成肥害，而且會污染地方環(huán)境。因此，篩選適宜的氮、磷、鉀配方對于指導(dǎo)生產(chǎn)意義重大。本研究中的研究對象為3年生幼樹，尚未進(jìn)入結(jié)果期，而結(jié)果期花椒樹體、葉片等的養(yǎng)分累積量和肥料利用率與幼樹期可能不一致，后續(xù)有待進(jìn)一步研究通過配方施肥促進(jìn)花椒果實產(chǎn)量的提高。