袁曉慧，劉惠民，王連春，劉 鵬，葉維雁

（西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224）

不同施肥處理對(duì)牛角瓜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

袁曉慧，劉惠民，王連春，劉 鵬，葉維雁

（西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224）

為給牛角瓜經(jīng)營(yíng)技術(shù)的研究提供參考依據(jù)，以牛角瓜為試驗(yàn)材料，在云南省元江縣的干熱河谷地區(qū)，就氮、磷、鉀肥的不同用量水平對(duì)牛角瓜株高、地徑、葉片數(shù)和冠幅生長(zhǎng)等生理指標(biāo)的影響情況開展了“3414”的施肥試驗(yàn)。結(jié)果表明：施肥處理對(duì)其株高的影響極顯著；對(duì)其東西冠幅的影響，由不顯著變?yōu)轱@著，最后變?yōu)闃O顯著；對(duì)南北冠幅的影響，由極顯著變?yōu)轱@著；對(duì)地徑、萌蘗和葉片數(shù)的影響均不顯著；對(duì)花序數(shù)的影響，由不顯著變?yōu)轱@著，最后變?yōu)椴伙@著。氮、磷、鉀肥對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響均達(dá)極顯著水平。在目前的土壤肥力條件下，配施尿素65.22 g/株、過磷酸鈣37.50 g/株、硫酸鉀24.00 g/株所得牛角瓜的產(chǎn)量最大。

牛角瓜；施肥；氮、磷、鉀肥；“3414”試驗(yàn)

牛角瓜Calotropis giganteaL.屬蘿藦科牛角瓜屬常綠直立灌木，是山地棉類植物之一。牛角瓜生于低海拔陽坡及空曠地，廣泛分布于亞洲和非洲的熱帶亞熱帶地區(qū)，我國(guó)主要分布于四川、廣西、廣東、海南及云南的元江、巧家、建水、昆明、元陽、西雙版納等地[1-3]。

牛角瓜在干熱河谷、鹽堿地、沙灘等生態(tài)脆弱環(huán)境下表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性，能起到保持水土和防風(fēng)固沙的作用[4]；還具有廣泛的藥用價(jià)值，其根、莖、葉和果等均可藥用，具有消炎、抗菌、化痰和解毒等功用，可用于麻風(fēng)病、哮喘、咳嗽、潰瘍和腫瘤等疾病的治療，牛角瓜的乳汁具有強(qiáng)心、保肝、鎮(zhèn)痛消炎等功效[5-8]；牛角瓜熱值較高，可用以提煉生物柴油，其燃燒后的殘?jiān)土蜓跷廴旧賉9]；此外，牛角瓜纖維還可用作紡織面料或纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的替代原料[10-11]。

雖然牛角瓜植株利用率高，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)效益突出，但目前大部分牛角瓜仍處于野生狀態(tài)，國(guó)內(nèi)外有關(guān)牛角瓜的研究也仍處于空白狀態(tài)，還沒有總結(jié)出有效的豐產(chǎn)栽培技術(shù)。為了提高單位面積內(nèi)牛角瓜的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，本研究進(jìn)行了牛角瓜田間肥效小區(qū)試驗(yàn)，探討了土壤供肥性能及不同施肥量對(duì)其產(chǎn)量的影響問題，并建立了牛角瓜的施肥模型，以期為今后牛角瓜栽培技術(shù)的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)元江縣位于云南省中南部，屬北熱帶干熱河谷氣候類型，位于東經(jīng) 101°39′～ 102°22′、北緯 23°19′～ 23°55′，海拔 390 ～ 420 m，年平均溫度23.7 ℃，1月日均溫16.8 ℃，最熱月（6月）日均溫28.8 ℃，≥10 ℃的年積溫4 000～8 700 ℃，無霜期200～364 d[12]，年均降水量787 mm，年均相對(duì)濕度68%。

1.2 供試土壤

試驗(yàn)地土壤為砂紅壤，呈微酸性，石礫含量多，其肥力狀況如表1。

表 1 試驗(yàn)地土壤肥力狀況Table 1 Fertility status of soil in the test plot

1.3 供試作物

供試種子采自元江河谷野生牛角瓜。2013年5月16日播種育苗，7月4日移栽。試驗(yàn)期間，在牛角瓜整個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期采用的灌溉、除草及病蟲害防治等田間管理措施與大面積生產(chǎn)的相同。

1.4 供試肥料

尿素（N≥46.0%），云南云天化股份有限公司生產(chǎn)；過磷酸鈣（P2O5≥16.0%），云南省玉溪化肥廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)；紅牛硫酸鉀（K2O≥50%），德國(guó)鉀鹽公司生產(chǎn)，中國(guó)化工建設(shè)總公司代理進(jìn)口。

1.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

王建友等人采用“3414”試驗(yàn)方案中的部分設(shè)計(jì)為南疆巴旦木的合理施肥提供了科學(xué)依據(jù)[15]。本研究也選用了“3414”的試驗(yàn)設(shè)計(jì)[13]，本試驗(yàn)設(shè)定的三因素即氮、磷、鉀這三個(gè)因素，四水平即0、1、2、3這四個(gè)施肥水平，詳見表2。試驗(yàn)共設(shè)14個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共42個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積有54 m2，區(qū)組間隨機(jī)排列。四周設(shè)有保護(hù)行，保護(hù)行不施任何肥料。施肥方法采用環(huán)狀施肥法。

根據(jù)表2的各種肥料養(yǎng)分含量計(jì)算出每株各種肥料的實(shí)際用量，然后將肥料分3次分別于2013年的9月10日、10月10日、11月10日施入，肥料總用量如表3。

1.6 測(cè)定項(xiàng)目及測(cè)定方法

試驗(yàn)主要觀察和測(cè)定的項(xiàng)目有牛角瓜的株高增長(zhǎng)量、地徑增長(zhǎng)量、冠幅增長(zhǎng)量、葉片數(shù)增長(zhǎng)量及萌蘗數(shù)和花序數(shù)增長(zhǎng)量。分別于2013年的9、10、11和12月對(duì)牛角瓜的株高、地徑、冠幅、葉片數(shù)及萌蘗數(shù)和花序數(shù)這幾個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)。

表 2 牛角瓜試驗(yàn)的因素和水平Table 2 Factor and level of C. gigantea experiment g/株

表 3 “3414”施肥試驗(yàn)的實(shí)施方案Table 3 Implementation plant of “3414” experiment

產(chǎn)量結(jié)果的測(cè)定： 2014年5月10日于各小區(qū)開始摘拾，單收并標(biāo)號(hào)，稱重并記錄；將果實(shí)剝開，取果皮內(nèi)的種子和種毛，置于牛皮紙袋內(nèi)，稱重并記錄；將裝有種子和種毛的牛皮紙袋置于烘箱內(nèi)，于65～70 ℃下烘至恒重，稱重。

采用Excel和SPSS13.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株性狀

2013年5月16日在育苗袋內(nèi)播種育苗，7月4日移栽至大田中。根據(jù)田間觀察記載，現(xiàn)蕾期出現(xiàn)在10月7日，處理3、5的現(xiàn)蕾最早，處理2、8、9、12的現(xiàn)蕾較早；盛花期出現(xiàn)在11月8日至次年的3月20日，周年開花。初果期出現(xiàn)在11月13日，處理3、5的結(jié)果最早；盛果期出現(xiàn)在2014年的4月6日至5月25日，周年結(jié)果。平均單果鮮質(zhì)量12.920 g，平均單果干質(zhì)量4.276 g，平均單果纖維干質(zhì)量0.887 g。

2.2 不同配方施肥處理對(duì)牛角瓜生長(zhǎng)的影響

施肥是影響牛角瓜苗木生長(zhǎng)的重要因素之一，不同配方施肥處理對(duì)牛角瓜株高生長(zhǎng)的影響存在差異。對(duì)各施肥處理的牛角瓜各生長(zhǎng)指標(biāo)值進(jìn)行了方差分析，結(jié)果見表4。表4表明：施肥處理對(duì)株高的影響極顯著；對(duì)東西冠幅的影響由不顯著變?yōu)轱@著；對(duì)南北冠幅的影響由極顯著變?yōu)轱@著；對(duì)地徑、萌蘗和葉片數(shù)的影響都不顯著；對(duì)花序數(shù)的影響由不顯著變?yōu)轱@著，最后變成不顯著。方差分析結(jié)果的F值表明：施肥處理對(duì)牛角瓜株高的影響逐漸增大；對(duì)東西冠幅的影響逐漸增大，而對(duì)南北冠幅的影響逐漸減小，10月10日對(duì)南北冠幅的影響最大；對(duì)花序數(shù)的影響先增大后減小，11月10日花序數(shù)達(dá)到最大值。

表 4 不同施肥處理的牛角瓜各生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定值的方差分析結(jié)果Table 4 Variance analysis of the growth indexes in C. gigantea in different treatments

2.3 氮、磷、鉀肥對(duì)產(chǎn)量的影響

以產(chǎn)量為因變量進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，結(jié)果見表5。由表5可知：P值＞顯著性水平0.05，說明能滿足方差分析的前提條件。

表 5 方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果Table 5 Homogeneity test of variance

以產(chǎn)量為因變量進(jìn)行主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果分析，結(jié)果見表6。由表6可知：F值對(duì)應(yīng)的概率P值均小于極顯著性水平0.01，這說明氮、磷、鉀肥對(duì)產(chǎn)量的影響極顯著，氮磷、磷鉀、氮鉀肥的交互作用對(duì)產(chǎn)量的影響也極顯著。

2.4 不同施肥處理對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響

不同施肥處理對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響情況如表7。從表7中可以看出，不同水平的氮、磷、鉀肥對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著差異水平。其中，處理5的產(chǎn)量最高，處理3的次之，再次依次是處理9、處理10、處理2、處理12。處理5的產(chǎn)量與其他處理間的差異均達(dá)到極顯著水平。

表 6 主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果?Table 6 Test result of effects between subjects

表 7 不同施肥處理對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響Table 7 Effect of different fertilization treatments on yield in C. gigantea

各施肥處理的方差分析結(jié)果見表8。由表8可知，P值＜0.01，說明各施肥處理間的差異達(dá)到極顯著水平。

表 8 各施肥處理的方差分析結(jié)果Table 8 Variance analysis result of each fertilization treatments

2.5 不同施肥處理對(duì)土壤養(yǎng)分水平的影響

將“3414”試驗(yàn)方案中缺素區(qū)處理2、4、8的產(chǎn)量分別與全肥區(qū)處理6的產(chǎn)量進(jìn)行比較，用缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)即相對(duì)產(chǎn)量的高低來反映土壤N、P、K養(yǎng)分的豐缺情況，將相對(duì)產(chǎn)量低于50%、50%～75%、75%～95%、大于95%的土壤養(yǎng)分水平依次劃分為極低水平、低水平、中等水平、高水平[14]。試驗(yàn)區(qū)土壤養(yǎng)分的豐缺情況如表9。由表9可知，試驗(yàn)區(qū)域土壤N處于高水平，P處于低水平，K處于中水平。

表 9 試驗(yàn)區(qū)土壤養(yǎng)分的豐缺情況?Table 9 Conditions of nutrient abundance and deficiency in soil of the test plot

2.6 一元二次肥料效應(yīng)模型的擬合

該試驗(yàn)擬合的一元二次肥料效應(yīng)模型見表10。表10中所擬合的氮、磷、鉀模型都屬于典型的一元二次肥料效應(yīng)模型，其中氮肥可解釋產(chǎn)量變差的60.75%；磷肥可解釋產(chǎn)量變差的77.34%；而鉀肥只能解釋產(chǎn)量變差的19.96%。

以此模型繪制的氮、磷、鉀肥效應(yīng)曲線分別如圖1～3所示。

2.7 三元二次肥料效應(yīng)模型的擬合

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，該施肥試驗(yàn)的三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)模型為：

圖 1 氮肥效應(yīng)曲線Fig. 1 The curve of N fertilizer effect

圖 2 磷肥效應(yīng)曲線Fig. 2 The curve of P fertilizer effect

圖 3 鉀肥效應(yīng)曲線Fig. 3 The curve of K fertilizer effect

對(duì)該三元二次肥效效應(yīng)模型進(jìn)行極值判別分析，可判定該“3414”試驗(yàn)不能擬合出典型的三元肥效模型。進(jìn)一步對(duì)模型進(jìn)行F值檢驗(yàn)和R2值檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)值和R2值均未達(dá)到顯著水平，說明該三元二次方程估測(cè)的可靠程度不高。

2.8 氮磷鉀肥的產(chǎn)量效應(yīng)

氮磷鉀各肥料因素對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響情況如表11。表11表明，不同施氮水平處理的產(chǎn)量間差異顯著。在等量磷鉀肥的基礎(chǔ)上施入5.0 g/株的氮肥時(shí)產(chǎn)量最高，其與無氮處理相比差異極顯著，增產(chǎn)10.937 g/株，增產(chǎn)率40.20%。在等量氮鉀肥的基礎(chǔ)上施入2.0 g/株的P2O5時(shí)，牛角瓜產(chǎn)量最高，與無磷及高磷處理相比，其差異極顯著；與無磷處理相比，磷肥處理的最大增產(chǎn)量為23.656 g/株，增產(chǎn)率達(dá)121.23%。中鉀水平處理與低鉀水平處理的產(chǎn)量間差異達(dá)到極顯著水平，而其與高鉀水平處理的產(chǎn)量間差異不顯著。

表 11 氮、磷、鉀各肥料因素對(duì)牛角瓜產(chǎn)量的影響?Table 11 Effect of N, P and K fertilizers on yield in C.gigantea

2.9 推薦施肥量的確定

該試驗(yàn)建立的三元二次肥效模型不典型，所以其推薦的施肥量不能適用于施肥實(shí)踐。而氮、磷、鉀肥的一元二次肥效模型所推薦的施肥量（見表12）能夠反映試驗(yàn)的實(shí)際情況，可用于生產(chǎn)實(shí)踐的施肥指導(dǎo)。最終確定的能使牛角瓜獲得最高產(chǎn)量的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）肥的施用量分別為5.8、2.6和14.3 g/株，按此配方施肥處理的牛角瓜的最高產(chǎn)量范圍為31.018～37.144 g/株。

3 討 論

施肥處理對(duì)牛角瓜株高的影響極顯著；對(duì)其東西冠幅的影響由不顯著變?yōu)轱@著，影響逐漸增大；而對(duì)其南北冠幅的影響由極顯著變?yōu)轱@著，影響逐漸減??；對(duì)花序數(shù)的影響由不顯著變?yōu)轱@著，最后變成不顯著；對(duì)地徑、萌蘗和葉片數(shù)的影響均不顯著。

表 12 一元二次肥效模型的擬合結(jié)果Table 12 The fitting result of the quadratic model of fertilizer effects with one unknown g/株

本研究結(jié)果表明，對(duì)牛角瓜進(jìn)行合理施肥具有極顯著的增產(chǎn)增收效果。但是，當(dāng)施肥量超過一定范圍值后，牛角瓜的產(chǎn)量不但不能提高，反而呈下降趨勢(shì)。例如，氮肥和磷肥的水平2和水平3（過量施肥水平）處理的產(chǎn)量均低于水平1處理的產(chǎn)量，這可能因?yàn)檫^量的氮肥抑制了磷、鉀和微量元素的吸收，導(dǎo)致果實(shí)成熟慢，顏色不正，會(huì)出現(xiàn)花芽分化率降低、不坐果或畸形果、空洞果等問題。磷肥過量則會(huì)使作物從土壤中吸收過多的磷素營(yíng)養(yǎng)，促使其呼吸作用大大增強(qiáng)，從而使無效分蘗增加，葉片縮短，提早成熟，引起減產(chǎn)。另外，牛角瓜吸收過多的氮素，葉片會(huì)過于肥大，降低了群體的光能利用率，呼吸作用旺盛，從而增加光合產(chǎn)物的消耗，減少干物質(zhì)的積累，結(jié)果會(huì)減產(chǎn)。

在等量磷鉀肥的基礎(chǔ)上，施氮量為水平1時(shí)其產(chǎn)量最高；施氮量為水平2時(shí)其產(chǎn)量開始呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，施氮量為水平3時(shí)其產(chǎn)量亦呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。這與試驗(yàn)區(qū)域土壤氮水平高的試驗(yàn)結(jié)果一致。試驗(yàn)土壤含氮量高，植物從土壤中獲得的氮素多，施肥時(shí)可以少施氮肥。在等量氮鉀肥的基礎(chǔ)上，施磷量為水平1時(shí)，牛角瓜的產(chǎn)量最高，與無磷及高磷處理相比，其產(chǎn)量間的差異極顯著。施磷量為水平2時(shí)，其產(chǎn)量增長(zhǎng)率減??；施磷量為水平2時(shí)，其產(chǎn)量呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。這與試驗(yàn)區(qū)域土壤磷水平低的試驗(yàn)結(jié)果一致。試驗(yàn)地土壤含磷量低，施肥時(shí)可以多施磷肥。在等量氮磷肥的基礎(chǔ)上，施入不同用量的鉀肥均能使其產(chǎn)量增收，雖然試驗(yàn)地土壤鉀素水平為中等，但亦不能滿足牛角瓜對(duì)鉀的需求，施肥時(shí)應(yīng)加大鉀肥的施用量。

有關(guān)研究結(jié)果[13]表明，三元二次肥效模型在對(duì)“3414”試驗(yàn)進(jìn)行擬合并計(jì)算推薦施肥量時(shí)可能存在不能擬合或擬合的可靠程度不高的問題。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，當(dāng)三元二次肥效模型不能對(duì)“3414”試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合時(shí)，采用一元二次肥效模型擬合，可以較好地反映牛角瓜種毛產(chǎn)量與施肥量之間的關(guān)系，可以計(jì)算出最高產(chǎn)量與施肥量。

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Effect of different fertilization treatments on vegetative growth and yield inCalotropis gigantea

YUAN Xiao-hui, LIU Hui-min, WANG Lian-chun, LIU Peng, YE Wei-yan
(Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China)

In order to provide a reference for researching management technology inCalotropis gigantea, takingC.giganteaas materials, effects of different application levels of N, P and K fertilizers on tree height, ground diameter,leaf number and crown growth were researched by “3414” fertilizer experiment at dry-hot valley areas of Yuanjiang County, Yunnan Province. The results showed that the fertilization treatments had very signi fi cant effects on tree height,and had no signi fi cant effects on ground diameter, tillers and leaf number. Effects of the treatments on crown breadth(east-west direction) were from insigni fi cant to signi fi cant, fi nally to very signi fi cant, and the effects on crown breadth(north-south direction) were from very signi fi cant to signi fi cant. The effects on in fl orescences were from insigni fi cant to signi fi cant, fi nally to insigni fi cant. The effects of N, P and K fertilizers on yield inC. giganteahad all reached very signi fi cant level. Applying 65.22 g urea, 37.50 g calcium superphosphate and 24.00 g potassium sulfate per plant could reach the maximum yield inC. giganteaunder the current fertility conditions.

Calotropis gigantea; fertilization; N, P and K fertilizers; “3414” experiment

S606＋.2；S147.2

A

1003—8981(2015)02—0014—06

2014-09-24

國(guó)家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201304810）。

袁曉慧，碩士研究生。

劉惠民，教授，博士。E-mail：hmliu@swfu.edu.cn

袁曉慧,劉惠民,王連春,等.不同施肥處理對(duì)牛角瓜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(2):14－19.

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.02.003

http: //qks.csuft.edu.cn

[本文編校：伍敏濤]