合江方竹竹筍培育施肥研究

馬師++茍光前

摘要：為了解合江方竹筍對土壤養(yǎng)分的需求，建立竹筍豐產(chǎn)的科學施肥配方。采用“3414”試驗對合江方竹林進行施肥研究，建立了合江方竹筍產(chǎn)量與N、P2O5、K2O施用量之間的肥效模型。結(jié)果表明，三元二次方程擬合結(jié)果與實際吻合，各處理筍產(chǎn)量之間不存在顯著差異；N-P、P-K存在正交互作用，N-K之間不存在交互作用；筍產(chǎn)量隨著單因素施肥量的增大而增大，當施肥量超過最大值時，筍產(chǎn)量不再增加；氮磷鉀對筍產(chǎn)量的增加效果依次為P>K>N；合江方竹林地施肥具有明顯的經(jīng)濟效益，各個處理產(chǎn)投比為2.21～3.19，其中以N2P2K2處理的最大，N2P0K2處理的最小。以N2P2K2處理的純利潤最高，為55 079元/hm2。通過頻數(shù)分析得出了林地的推薦施肥量為尿素295～520 kg/hm2，過磷酸鈣260～450 kg/hm2，鉀肥93～160 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：合江方竹筍；“3414”施肥試驗；施肥效果；推薦肥量

中圖分類號： S795.905文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）08-0107-04

合江方竹（Chimonobambusa hejiangensis）又稱大竹、箐竹，分布于四川合江及貴州赤水、習水等地，合江方竹筍肉嫩肥厚、香脆可口，富含豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸，色澤美觀，耐儲存，具有很高的經(jīng)濟價值，其筍期在秋季9—11月，為鮮筍供應(yīng)淡季，市場價格可觀[1-3]。目前，合江方竹以天然林為主，生產(chǎn)粗放，人工育林也缺少施肥管理措施，加強竹林施肥培育，提高竹筍豐產(chǎn)等問題亟待解決。

“3414”試驗在農(nóng)業(yè)上被廣為使用，而在林業(yè)竹類中的運用只見于慈竹林、撐綠竹林、毛竹林[4-7]，且施肥處理結(jié)果也并不相同，可能是由不同竹種和不同林地土壤情況的差異所致。合江方竹為筍材兩用的優(yōu)良竹種[1]，針對合江方竹進行施肥的研究尚未見報道。本研究通過對貴州省赤水市寶源鄉(xiāng)合江方竹林進行“3414”施肥試驗，研究氮磷鉀施用量與筍產(chǎn)量的關(guān)系，建立肥效模型，確定氮磷鉀推薦施肥量，為當?shù)睾侠硎┓屎痛龠M高產(chǎn)增收提供科學的施肥依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概述

研究地區(qū)是貴州省赤水市寶源鄉(xiāng)，赤水市地處105°36′～106°15′E、28°16′～28°46′N，最高海拔1 730 m，最低海拔 221 m，年降水量1 200～1 300 mm，無霜期340～350 d，年均相對濕度82%[8]。試驗林地土壤pH平均值4.13，為酸性土壤。有機質(zhì)含量均值為56.38 g/kg，全氮含量均值為 2.49 g/kg，堿解N含量均值為249.60 mg/kg，有效磷含量均值為 5.04 mg/kg，速效鉀含量均值為61.57 mg/kg。

1.2試驗設(shè)計與材料

試驗林地面積共2 100 m2，采用“3414”設(shè)計施肥方案，設(shè)氮磷鉀3個因素，每個因素設(shè)4個水平的肥料用量，共14個處理，每個處理為10 m（長）×5 m（寬）。14個處理為1個區(qū)組，設(shè)3個區(qū)組，隨機布置，地形、土壤一致。供試肥料為尿素（含N≥46%）、過磷酸鈣（含P2O5≥12%）、氯化鉀（含K2O≥60%），具體設(shè)計方案見表1。

施肥采用撒施方式，施肥后立即覆土，以確保肥料充分融

化。育林期間預(yù)防人為過度在林間走踩穿梭，可以保持林間土壤疏松，利于發(fā)筍。

1.3數(shù)據(jù)分析

試驗所得數(shù)據(jù)用Excel和SPSS 21.0進行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1筍產(chǎn)量

通過采收試驗林區(qū)竹筍，得出試驗林地的筍產(chǎn)量，計算3個區(qū)組相同處理筍產(chǎn)量的平均值，通過方差分析，3個區(qū)組14個處理產(chǎn)量無顯著差異性（圖1）。N2P2K2處理的產(chǎn)量最高，為6 682.67 kg/hm2，其次為N2P1K1，無肥處理N0P0K0產(chǎn)量最低，為4 490.67 kg/hm2。

2.2肥效模型的建立與分析

2.2.1三元二次肥效方程的擬合根據(jù)配方施肥的平均筍產(chǎn)量結(jié)果，以施氮量為x1，施磷量為x2、施鉀量為x3，筍產(chǎn)量為目標函數(shù)y，利用Excel進行回歸分析，得出試驗結(jié)果三元二次回歸方程為

y=4 496.498+14.704 14x1+42.406 8x2-23.938 2x3-0.025 93x12-0.666 6x22-0.155 53x32-0.222 48x1x2+0.0740 42x1x3+0.789 401x2x3。

經(jīng)過F檢驗得出F=2.728>F0.05=0.733，達顯著水平，表明筍產(chǎn)量和N、P2O5 、K2O施肥量之間存在顯著的回歸關(guān)系。經(jīng)計算奇數(shù)項小于零，偶數(shù)項大于零，表明模型方程有最大值。R2=0.859 887，說明方程擬合效果較好；常數(shù)項為 4 496.498，與非施肥處理產(chǎn)量4 490.67非常接近，說明數(shù)學模型與實際吻合。根據(jù)邊際效應(yīng)[9]，dy/dx=Px/Py（Px為投入單價，Py為產(chǎn)出單價），可以計算出最佳施肥量為N 214.24 kg/hm2，P2O5 39.78 kg/hm2，K2O 74.09 kg/hm2，最佳經(jīng)濟產(chǎn)量為6 064.6 kg/hm2（表2）。

2.2.2二元二次肥效方程的擬合對處理2、3、4、5、6、7、11、12進行回歸分析，得出N、P2O5的效應(yīng)方程（4），通過邊際效應(yīng)求得最佳施肥量為N 176.25 kg/hm2，P2O5 54.54 kg/hm2，最佳產(chǎn)量6 303.65 kg/hm2。

對處理2、3、6、8、9、10、11、13進行回歸分析，得出N、K2O的效應(yīng)方程（5），通過邊際效應(yīng)求得最佳施肥，N為 211.78 kg/hm2，K2O為101.18 kg/hm2，最佳產(chǎn)量為6 107.62 kg/hm2。

對處理4、5、6、7、8、9、10、14進行回歸分析，得出P2O5、K2O的效應(yīng)方程（6），通過邊際效應(yīng)求得最佳施肥量為P2O5 40.94 kg/hm2，K2O 77.95 kg/hm2，最佳產(chǎn)量為 6 062.19 kg/hm2（表2）。

通過三元二次降維處理可得到雙因素交互效應(yīng)方程（表3），通過確定自變量取值范圍，繪制交互效應(yīng)曲面圖，可以得出2個因素的交互效應(yīng)，其中N-P、P-K存在正的交互作用，即2種養(yǎng)分同時施用時，其增產(chǎn)效果比各自單獨施用時高，而N-K之間不存在交互作用。

2.2.3一元二次肥效方程的擬合對單因素肥效進行方程擬合時，固定另外2個因素，所研究的因素分別為0、1、2、3等4個水平，分別建立氮磷鉀的一元二次肥效模型。對處理2、3、6、11進行回歸可獲得N的回歸方程（1），對處理4、5、6、7進行回歸可獲得P2O5的回歸方程（2），對處理8、9、6、10進行回歸可獲得K2O的回歸方程（3），根據(jù)邊際效應(yīng)方程可以算出每個因素的最佳施肥量，3個因素的曲線方程見圖2。筍隨著單因素肥料的施用增加而增加，但超過最大施肥量時，筍產(chǎn)量隨著肥料增加而下降。

2.3經(jīng)濟效益分析

各個處理的經(jīng)濟效益分析可以直接運用公式P=VY-C1x1/46%-C2x2/12%-C3x3/60%-W進行純利潤計算，公式中，C1為尿素價格（2.4元/kg），C2為過磷酸鈣價格（1.2元/kg），C3為氯化鉀價格（4元/kg）。V為產(chǎn)量，Y為產(chǎn)品價格（鮮筍12元/kg），W為用工投入。通過計算得出以N2P2K2處理的純利潤最大，為55 079元/hm2，其次為N2P1K1處理，為49 223元/hm2。

由表4可知，與無肥處理N0P0K0相比，其他處理均有增產(chǎn)，其中N2P2K2處理增產(chǎn)最高，為48.81%，其次為N2P1K1，增產(chǎn)36.92%。最大施肥處理N3P2K2產(chǎn)量為5 624 kg/hm2，只增產(chǎn)25.24%，可見施肥最大化對產(chǎn)量造成了影響。N2P0K2處理只增產(chǎn)1.13%。

與處理N0P2K2、N2P0K2，N2P2K0產(chǎn)量相比[10]，處理N2P2K2產(chǎn)量最高，缺N、P、K的相對產(chǎn)量分別為N2P2K2處理的76.5%、68.0%、69.3%，說明對筍產(chǎn)量的增加效果依次為P>K>N。

合江方竹林地的“3414”施肥結(jié)果，各個處理經(jīng)濟產(chǎn)出大于經(jīng)濟投入，產(chǎn)投比在2.21～3.19之間，其中以N2P2K2處理的產(chǎn)投比最大，為3.19，其次為N2P1K1處理，為3.00，說明這2個處理具有較高的經(jīng)濟收益。

2.4最佳施肥量的模擬尋優(yōu)

由于三元二次方程達到了顯著水平，可采用頻數(shù)分析[11-12]對其進行模擬尋優(yōu)，所做的試驗有14個處理，按照因素水平取頻數(shù)， 可以得到本試驗的推薦施肥量。大于不施肥

處理（N0P0K0）產(chǎn)量（4 490.67 kg/hm2）的處理共13個，頻數(shù)分布見表5。通過頻數(shù)分析以及總體平均數(shù)的區(qū)間估計，得出產(chǎn)量大于4 490.67 kg/hm2的推薦施肥方案為N 136.454～236.587 kg/hm2，平均186.576 kg/hm2；P2O5 31.14～54.00 kg/hm2，平均42.588 kg/hm2；K2O 55.62～96.435 kg/hm2，平均76.05 kg/hm2。

3結(jié)論與討論

試驗采用了“3414”設(shè)計對合江方竹林進行肥效研究，3個區(qū)組14個處理筍產(chǎn)量無顯著差異；同樣，郭巖輝等對撐綠竹進行“3414”研究的新竹產(chǎn)量結(jié)果也不具顯著性差異[5]，而連華萍所研究的閩中地區(qū)三明市2個毛竹試驗地新竹產(chǎn)量則存在顯著性差異[7]。通過雙因素交互效應(yīng)分析，本試驗N-P、P-K存在正的交互作用，N-K之間無交互作用。而撐綠竹卻存在N-K交互效應(yīng)[5]，這可能是由竹種的不同所致。

單因素回歸分析表明，筍產(chǎn)量隨著單因素肥料施用量的增加而增加，但超過最大施肥量時，筍產(chǎn)量隨著施肥量的增加而下降。處理N2P2K2與處理N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0產(chǎn)量相比可知，3種肥料對筍產(chǎn)量的增加效果依次為P>K>N。

在本研究施肥處理中，合江方竹筍產(chǎn)量以N2P2K2處理最高，為最佳處理；N2P0K2處理產(chǎn)量最低。而聶莉等對慈竹的研究發(fā)現(xiàn)，N1P2K1為最佳處理[4]；郭巖輝等對撐綠竹的研究以N2P2K1處理產(chǎn)量最高[5]；郭曉敏對毛竹的研究以N2P1K1處理的總出筍數(shù)最多、筍產(chǎn)量最高[6]；而連華萍對毛竹的研究則以N2P3K2處理的新竹數(shù)最高，N2P2K2處理的新竹胸徑和產(chǎn)量均為最大[7]。說明不同竹種以及不同的土壤環(huán)境得出的最佳處理是不同的。

通過經(jīng)濟效益公式計算，合江方竹“3414”施肥試驗的筍產(chǎn)具有明顯的經(jīng)濟收入，各個處理經(jīng)濟產(chǎn)出大于經(jīng)濟投入，以N2P2K2處理的純利潤最大，為55 079元/hm2，其次為N2P1K1處理，為49 223元/hm2產(chǎn)投比在2.21～3.19之間，其中以N2P2K2處理的產(chǎn)投比最大，為3.19，其次為N2P1K1處理，為3.00。

通過采用頻數(shù)分析對其進行模擬尋優(yōu)，得出合江方竹林地的推薦施肥量為N 136.454～236.587 kg/hm2，P2O5 31.14～54.00 kg/hm2，K2O 55.62～96.435 kg/hm2，根據(jù)尿素、過磷酸鈣、氯化鉀分別含N、P2O5、K2O的量為46%、12%、60%，推薦施用尿素296.64～514.32 kg/hm2，過磷酸鈣259.50～450.00 kg/hm2，氯化鉀92.70～160.73 kg/hm2。結(jié)合施肥實際，取整數(shù)值進行施肥指導(dǎo)，推薦尿素295～520 kg/hm2，過磷酸鈣260～450 kg/hm2，氯化鉀93～160 kg/hm2。這與郭巖輝等對撐綠竹的推薦量[5]相差不大，僅氯化鉀的量較少，這可能是丹霞地貌土壤富含鉀的緣故。與顧小平等對毛竹的推薦施肥量（尿素488～607.6 kg/hm2，過磷酸鈣252.7～261.2 kg/hm2，氯化鉀43.3～123.2 kg/hm2）有所不同[13]，可能是由竹種、經(jīng)營目的不同所致。

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