金方倫 羅朝斌 吳康云 韓世玉
(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所,貴州貴陽 550006)
蓖麻(RicinuscommunisL.)是一種喜高溫、耐旱,對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),易種植的經(jīng)濟(jì)作物,適合于我國各地種植,能夠增加植被覆蓋率、減少水分蒸發(fā)、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益顯著[1]。滇蓖麻2號品種是由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所選育,屬葉片和種子兼用的豐產(chǎn)蓖麻品種[2]。合理施用肥料是實(shí)現(xiàn)蓖麻增產(chǎn)的重要措施之一[3]。施羽等[4]研究表明,磷肥根施對蓖麻根長、株高以及生物量影響很小,但根施并配合葉面噴施對蓖麻總生物量提高較大;王晴晴等[5]研究表明,蓖麻種植的最佳施氮量為195 kg/hm2,蓖麻株高、莖粗和穗數(shù)等生物性狀總體上隨施氮量的增加逐漸增大;徐壽軍等[6]研究不同氮肥施用量對干物質(zhì)積累的影響試驗(yàn)表明,隨著生育進(jìn)程,蓖麻整株干物質(zhì)量、莖部干物質(zhì)量、果穗干物質(zhì)量均呈增加趨勢,而葉部干物質(zhì)量則呈先增加后降低的趨勢;金方倫等[7]研究結(jié)果表明,在設(shè)置的基肥施用量范圍內(nèi),隨著蓖麻基肥施用量的增加,葉片質(zhì)量和葉柄寬橫徑增幅最大,其次是葉片長度、葉柄厚橫徑、葉片寬度、葉片凈質(zhì)量和單株主莖葉片質(zhì)量。但對不同尿素施用量對蓖麻葉片產(chǎn)量變化的回歸分析研究還鮮見報(bào)道。鑒于此,我們在貴州省土壤、氣候條件下,對不同尿素施用量對蓖麻葉片產(chǎn)量變化的回歸分析進(jìn)行了調(diào)查研究,了解尿素施用量與蓖麻葉片產(chǎn)量變化的關(guān)系,以期為貴州省發(fā)展蓖麻種業(yè)及生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葉片的種植技術(shù)措施提供參考。
1.1.1 供試品種 選用生長一致的滇蓖麻2號,由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所選育提供。
1.1.2 供試肥料 尿素,總氮≥46.2%,40 kg/袋,貴州赤天化桐梓化工有限公司產(chǎn)品。
試驗(yàn)地為貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所(官莊基地)蓖麻園,東經(jīng)106°55′、北緯27°43′,海拔880 m,年平均溫度14.9 ℃,夏季最高溫度38.4 ℃,最熱月(7月)平均溫度25.8 ℃;冬季最低溫度-3.0 ℃,最冷月(1月)平均溫度3.0 ℃,≥10 ℃的有效積溫4 938 ℃;年均降雨量1 040 mm,主要分布在夏季。土壤為南方典型黃壤,pH值6.2,堿解氮含量93.0 mg/kg,速效磷含量67.9 mg/kg,速效鉀含量165.0 mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量6.2%,土層深厚,一般都在1.0 m以上,主要靠雨水灌溉。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)置 試驗(yàn)設(shè)1 400 g/區(qū)、2 100 g/區(qū)、2 800 g/區(qū)、3 500 g/區(qū)、4 200 g/區(qū)、4 900 g/區(qū)、5 600 g/區(qū)和6 300 g/區(qū)等8個(gè)尿素施用量處理區(qū),1個(gè)小區(qū)66.7 m2、70穴,3次重復(fù),共計(jì)24個(gè)重復(fù)小區(qū),1 680穴,采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。
1.3.2 播種要點(diǎn) (1)確定播種時(shí)間。于2018—2020年的3月下旬播種。(2)挖好播種穴。按播種要求挖好播種穴,廂面寬160 cm,廂溝寬30 cm,在廂面挖2行播種穴,2行穴中心之間相距80 cm,2株穴中心之間相距100 cm,株穴中心距溝中心55 cm,穴深6~7 cm。(3)施好基肥。按常規(guī)施肥要求施好底肥。(4)合理播種。播種穴內(nèi)種子之間相隔10 cm,每穴播種3粒種子。(5)及時(shí)覆蓋表土。露穴時(shí)間要求不超過30 min為宜,覆蓋土層厚度以5~6 cm為宜。
1.3.3 施肥方法 于每年5月下旬追施尿素,尿素追肥時(shí)在距主莖20 cm處挖好弧線長30 cm、深8~10 cm的施肥穴,并按試驗(yàn)要求的尿素施用量均勻?yàn)M穴,并及時(shí)覆土。
在6月中旬和8月上旬各調(diào)查1次。6月中旬調(diào)查主莖第5~10節(jié)位上的葉片大小情況,即葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄直徑、葉柄基腺長度(指葉柄基部到基部1~4個(gè)葉腺之間的長度)、葉片質(zhì)量和葉柄質(zhì)量等指標(biāo)。8月上旬調(diào)查植株情況和葉片大小情況,即植株高度、植株樹冠直徑、主莖高度(第一片真葉到地面)、主莖直徑、主穗高度等5個(gè)植株性狀指標(biāo)和葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄直徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量、葉片質(zhì)量等7個(gè)葉片性狀指標(biāo)。
利用Microsoft Office2003軟件中的Microsoft Excel-book中的數(shù)據(jù)分析對所測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,主要包括相關(guān)系數(shù)(r)分析、標(biāo)準(zhǔn)誤差、方差分析、對二次曲線回歸方程的r與一次直線回歸方程的r作比較分析和對二次回歸方程的r作差異顯著性分析等。
從不同尿素施用量對植株性狀和葉片性狀指標(biāo)的影響情況(表1)可以看出:葉片質(zhì)量隨著植株尿素施用量的增加呈先增加后下降的趨勢,在尿素施用量為3 500 g/區(qū)時(shí)達(dá)到最大值,葉片質(zhì)量為180.20 g;其次是尿素施用量為4 200 g/區(qū)時(shí)的葉片質(zhì)量,達(dá)到175.30 g;再次是尿素施用量為4 900 g/區(qū)時(shí)的葉片質(zhì)量,達(dá)到160.70 g,說明尿素施用量直接影響蓖麻葉片質(zhì)量。從表1還可以看出,尿素施用量也影響植株高度、植株樹冠直徑、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度和葉柄質(zhì)量等指標(biāo),只是這些指標(biāo)的變化趨勢均無明顯的規(guī)律。如:蓖麻植株高度隨著植株尿素施用量的增加,呈先下降、后上升、再下降、再上升、最后下降的趨勢,尿素施用量為4 200 g/區(qū)的蓖麻植株高度達(dá)到最大值,其次是尿素施用量為4 900 g/區(qū)的蓖麻植株高度,再次是尿素施用量為5 600 g/區(qū)的蓖麻植株高度;植株樹冠直徑隨著植株尿素施用量的增加,呈先下降、后上升、再下降、再上升、再下降、最后上升的趨勢,尿素施用量為3 500 g/區(qū)的植株樹冠直徑達(dá)到最大值,其次是尿素施用量為1 400 g/區(qū)的植株樹冠直徑,再次是尿素施用量為2 800 g/區(qū)的植株樹冠直徑;葉片長度隨著植株尿素施用量的增加,呈先下降、后上升、再下降、再上升、再下降、最后上升的趨勢,尿素施用量為4 200 g/區(qū)的葉片長度達(dá)到最大值,其次是尿素施用量為6 300 g/區(qū)的葉片長度,再次是尿素施用量為2 800 g/區(qū)的葉片長度;葉片寬度隨著植株尿素施用量的增加,呈先上升、后下降、再上升、最后下降的趨勢,尿素施用量為4 200 g/區(qū)的葉片寬度達(dá)到最大值,其次是尿素施用量為2 800 g/區(qū)的葉片寬度,再次是尿素施用量為3 500 g/區(qū)的葉片寬度。
表1 不同尿素施用量對植株性狀和葉片性狀指標(biāo)的影響情況
2.2.1 尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀等的相關(guān)關(guān)系 (1)相關(guān)性。從尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀的相關(guān)系數(shù)(表2)可以看出,尿素施用量與蓖麻植株高度之間呈顯著正相關(guān),與主莖高度之間呈低度正相關(guān),與植株樹冠直徑和主穗高度等指標(biāo)之間呈低度負(fù)相關(guān),與主莖直徑之間呈負(fù)相關(guān);尿素施用量與葉柄直徑之間呈顯著正相關(guān),與葉片質(zhì)量之間呈低度正相關(guān),與葉片長度、葉片寬度、葉柄基腺長度等指標(biāo)之間呈正相關(guān),與葉柄長度之間呈低度負(fù)相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈負(fù)相關(guān)。尿素施用量與蓖麻植株高度之間的差異顯著,與其它植株性狀之間的差異不顯著;尿素施用量與葉柄直徑之間的差異顯著,與其它葉片性狀之間的差異不顯著。
表2 尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀的相關(guān)系數(shù)
2.2.2 蓖麻植株性狀之間的相關(guān)關(guān)系 從蓖麻植株性狀之間的相關(guān)關(guān)系(表3)可以看出,蓖麻植株高度與主穗高度之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;植株樹冠直徑與主莖直徑之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;主莖高度與主莖直徑和主穗高度等指標(biāo)之間的差異不顯著;主莖直徑與主穗高度之間的差異顯著。
表3 蓖麻植株性狀之間的相關(guān)關(guān)系
2.2.3 蓖麻植株性狀與葉片性狀的相關(guān)關(guān)系 從表4可以看出,蓖麻植株高度與葉片長度等7個(gè)葉片性狀指標(biāo)之間的差異不顯著;植株樹冠直徑與葉柄基腺長度之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;主莖高度與葉片長度之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;主莖直徑與葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量等指標(biāo)之間的差異極顯著,與葉柄基腺長度之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;主穗高度與葉柄基腺長度之間的差異極顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著。
表4 蓖麻植株性狀與葉片性狀的相關(guān)關(guān)系
2.2.4 蓖麻葉片性狀之間的相關(guān)關(guān)系 從蓖麻葉片性狀之間的相關(guān)關(guān)系(表5)可以看出,蓖麻葉片長度與葉片寬度之間的差異極顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;葉片寬度與葉片質(zhì)量之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著;葉柄長度與葉柄直徑等4個(gè)指標(biāo)之間的差異不顯著;葉柄直徑與葉柄基腺長度等指標(biāo)之間的差異不顯著;葉柄基腺長度與葉片質(zhì)量之間的差異顯著,與葉柄質(zhì)量之間的差異不顯著;葉柄質(zhì)量與葉片質(zhì)量之間的差異顯著。表明蓖麻葉片質(zhì)量與葉片寬度、葉柄基腺長度和葉柄質(zhì)量等指標(biāo)之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著。
表5 蓖麻葉片性狀之間的相關(guān)關(guān)系
尿素施用量與蓖麻植株高度、植株樹冠直徑、主莖高度、主莖直徑、主穗高度、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄直徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量等指標(biāo)之間的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為0.182 9、0.083 4、1.021 0、0.264 3、0.165 7、1.633 6、2.493 0、4.878 1、1.118 0、41.732 9、10.020 8和18.018 9。
尿素施用量與蓖麻植株高度、植株樹冠直徑、主莖高度、主莖直徑、主穗高度、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄直徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量等指標(biāo)之間的 SignificanceF值分別為0.205 1、0.339 8、0.096 6、0.842 7、0.492 4、0.342 9、0.482 2、0.047 8、0.850 6、0.668 0、0.526 5和0.748 5。尿素施用量對蓖麻植株性狀和葉片性狀的SignificanceF值越小,其影響程度就越大,所以,尿素施用量對各指標(biāo)影響程度大小的順序依次為葉柄長度>主莖高度>植株高度>植株樹冠直徑>葉片長度>葉片寬度>主穗高度>葉柄質(zhì)量>葉柄基腺長度>葉片質(zhì)量>主莖直徑>葉柄直徑。
從不同尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀的直線和二次曲線分析(表6)可以看出,對不同尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀之間直線回歸方程和二次曲線回歸方程的相關(guān)系數(shù)比較分析,其結(jié)果都符合二次曲線規(guī)律(二次曲線回歸方程的r都大于直線回歸方程的r)。不同尿素施用量與蓖麻植株高度、植株樹冠直徑、主莖高度、主莖直徑、主穗高度、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄直徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量等指標(biāo)之間的二次曲線相關(guān)系數(shù)之間的相關(guān)性分別為顯著正相關(guān)、低度正相關(guān)、顯著正相關(guān)、顯著正相關(guān)、低度正相關(guān)、低度正相關(guān)、高度正相關(guān)、顯著正相關(guān)、顯著正相關(guān)、顯著正相關(guān)、顯著正相關(guān)和高度正相關(guān);差異顯著性分別為差異不顯著、差異不顯著、差異顯著、差異不顯著、差異不顯著、差異不顯著、差異極顯著、差異顯著、差異顯著、差異不顯著、差異顯著和差異極顯著。即尿素施用量與葉片寬度和葉片質(zhì)量等指標(biāo)之間的差異極顯著,與主莖高度、葉柄長度、葉柄直徑和葉柄質(zhì)量等指標(biāo)之間的差異顯著,與其它指標(biāo)之間的差異不顯著。
表6 不同尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀的直線和二次曲線分析
蓖麻產(chǎn)葉量與其植物學(xué)性狀或農(nóng)藝性狀特征指標(biāo)或種植技術(shù)水平相關(guān),即蓖麻產(chǎn)葉量與植株性狀(植株高度和植株樹冠直徑等)、主莖性狀(主莖高度、主莖直徑和主穗高度等)、葉片性狀(葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄直徑、葉柄基腺長度等)、葉片產(chǎn)量性狀(葉片質(zhì)量和葉柄質(zhì)量)和種植技術(shù)水平(播種技術(shù)、施肥技術(shù)和水培管理)等中的一個(gè)指標(biāo)相關(guān)或多個(gè)指標(biāo)共同相關(guān)或各個(gè)指標(biāo)之間不同程度相關(guān)等。
本次調(diào)查結(jié)果表明,蓖麻葉片質(zhì)量隨著植株尿素施用量的增加,呈先增加后下降的趨勢,在3 500 g/區(qū)時(shí)達(dá)到最大值,其次是4 200 g/區(qū)的效果,以后是4 900 g/區(qū)的效果,表明尿素施用量直接影響蓖麻葉片質(zhì)量,也影響植株高度、植株樹冠直徑、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度和葉柄質(zhì)量等指標(biāo)。尿素施用量是影響蓖麻植株高度的次要因子,也是影響其它植株性狀的因子;尿素施用量是影響葉柄直徑的次要因子,也是影響其它葉片性狀的因子(表2)。尿素施用量與蓖麻植株性狀和葉片性狀之形成的相關(guān)系數(shù)都符合二次曲線規(guī)律;尿素施用量既是影響葉片寬度和葉片質(zhì)量等指標(biāo)的主要因素,也是影響主莖高度、葉柄長度、葉柄直徑和葉柄質(zhì)量等指標(biāo)的次要因素,還是影響其它指標(biāo)的因素(表6)。
尿素施用量與葉柄直徑之間呈顯著正相關(guān),與葉片長度、葉片寬度、葉柄基腺長度等指標(biāo)之間呈正相關(guān),與葉柄長度之間呈低度負(fù)相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈負(fù)相關(guān)。表明在一定范圍內(nèi),隨著尿素施用量的增加,蓖麻葉柄直徑增加的幅度越大,其次是葉片長度、葉片寬度和葉柄基腺長度等指標(biāo)增加的幅度,隨后是葉柄長度減少的幅度,最后是葉柄質(zhì)量減少的幅度(表2)。這與施羽等[4]研究結(jié)果有相似之處。當(dāng)然影響蓖麻植株性狀和葉片質(zhì)量性狀變化的因素除品種和樹體強(qiáng)弱等內(nèi)部因素外,還有種植管理水平(播種前土地整理水平、播種時(shí)期選擇、播種技術(shù)、肥水管理水平及植株管理水平等)和環(huán)境條件等因素也會(huì)直接影響植株和葉片的生長發(fā)育情況,即影響植株大小和葉片大小[8-16]。另外,還有研究表明,土地生態(tài)條件、物候期、選育種、產(chǎn)量構(gòu)成要素、施肥水平、種植密度、種植模式和播種技術(shù)水平等因素都不同程度地影響蓖麻葉片質(zhì)量的變化[17-26]。
鑒于本研究結(jié)果,尿素施用量對蓖麻植株性狀和葉片性狀指標(biāo)的影響很大,內(nèi)在主要原因可能是尿素施用量不同,直接影響蓖麻植株樹體內(nèi)部營養(yǎng)狀況不同,即主要是引起營養(yǎng)成分和數(shù)量的變化不同,必然導(dǎo)致蓖麻植株性狀和葉片性狀的生長發(fā)育規(guī)律有所變化,也必然引起蓖麻植株性狀和葉片性狀指標(biāo)的變化也有所不同。因此,在蓖麻生產(chǎn)上,重點(diǎn)是加強(qiáng)蓖麻園土肥水管理工作,改變植株?duì)I養(yǎng)狀況,有利于蓖麻植株和葉片的生長發(fā)育,從而達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蓖麻葉片的目的。另外,可以通過調(diào)查尿素施用量和利用回歸方程等方法來預(yù)測蓖麻葉片長度、葉片寬度、葉柄長度和葉片質(zhì)量等指標(biāo),以便于估計(jì)蓖麻葉片的產(chǎn)量??梢姡煌蛩厥┯昧渴怯绊懕吐橹仓晷誀詈腿~片性狀指標(biāo)的主要因子之一。