塔里木垦区不同枣园叶片和土壤营养元素与产量的相关性分析
2017-05-23罗洮峰李永丰焦仲玲
罗洮峰,李永丰,宋 文,焦仲玲,孙 艳
(1兵团第二师农业科学研究所,新疆 铁门关市 841005;2第二师林业局,新疆 库尔勒 841000;3第二师三十一团,新疆 库尔勒 841000;4第二师三十三团,新疆 库尔勒 841000;5第二师三十四团,新疆 库尔勒 841000)
0 引言
枣(Ziziphus jujuba Mill.)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mil)植物,是我国特色优势果树之一。枣树抗逆性强、适应性广,是开发利用沙荒地、盐碱地的优良经济树种。目前,枣产业已成为新疆南疆果农增收致富的支柱产业之一,但由于一些枣园田间管理较为粗放,果农往往凭借经验施肥,缺乏科学性,造成枣果产量较低,因此,研究土壤和叶片营养元素与枣树产量之间的关系,对节约成本、提高产量有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验设计及方法
本试验从2014—2016年历经3年,主要在第二师塔里木垦区的三十一团、三十三团、三十四团红枣果园进行,主要选择种植模式相近,树龄5—8年,产量具有代表性的红枣果园各33个,共计99个。分别为33个高产(≥400 kg/667 m2)果园、33个中产(220—400 kg/667 m2)果园和33个低产(<220 kg/667 m2)果园。枣园土壤质地主要为沙壤土,生产管理模式基本一致。
1.2.1 土壤和叶片样品采集
在枣果成熟期选择长势均匀,连续10—15株间不缺株的树行,按照纵向深度0—30 cm、30—50 cm、50—80 cm在枣树冠外围阴影垂直点进行采样,每个果园按照2 000—3 000 m2采集一个样点,整个枣园不少于5个采样点,最后利用四分法收集混合新鲜土壤1.5 kg左右后密封标注。在实验室将采集土壤在阴凉、通风、干燥环境中晾干,除杂研碎后,过0.149 mm尼龙筛,收集于厚牛皮纸袋后贴标待测。在采集土壤的同时采集叶片,从枣树东、南、西、北、中各个方位采集营养枝的倒4—8片叶,共采集约150片。在实验室采用“自来水→0.1%洗涤剂溶液→自来水→2%盐酸水溶液→去离子水清洗2次→通风干燥箱105℃杀青30min→80℃烘至恒重→不锈钢粉碎机粉碎→装袋→贴标待测”流程,样品待测之前要存放在干燥无污染的环境中。
1.2.2 土壤和叶片样品检测方法
土壤检测:碱解氮采用LY/T1229-1999标准,有效磷采用LY/T1233-1999标准,速效钾采用LY/T1236-1999标准,有机质采用LY/T1237-1999标准,水溶性总盐分采用LY/T1251-1999标准,pH值采用LY/T1239-1999标准,钙、镁离子用30 mg/L氯化镧掩蔽—原子吸收分光光度法测定,有效铜、铁、锰、锌用DTPA浸提—原子吸收分光光度法;红枣叶片检测:氮、磷、钾采用NY/T 2017-2011标准,钙、镁、铜、铁、锰、锌采用碳化—灰化法,盐酸溶解后用原子吸收分光光度法检测。试验所需检测药品试剂均为分析纯和优级纯。
1.3 试验数据处理
本实验数据利用Excel 2010软件系统进行原始数据汇总,采用SPSS系统进行均值、相关性及差异性分析。文中的“*”表示均值差值在0.05级别上较显著;“**”表示在0.01水平(双侧)上显著相关。
2 结果与分析
试验研究表明,塔里木垦区不同产量红枣果园的不同土层土壤养分含量具有一定的差异,其中差异主要有正向差异(高产园土壤养分含量高于中、低产果园)和负向差异(高产园土壤养分含量低于中、低产果园),并且同一元素在不同土层土壤中呈现出不同的差异。说明塔里木垦区红枣园现有的施肥模式还有进一步完善和提升的空间。
表1 不同产量枣园平均产量及显著性Table1 Yield and significance of different jujube yards
2.1 塔里木垦区红枣高产园与中、低产园枣园产量对比分析
高产枣园的平均产量较中产园高225.76kg/667 m2,较低产园高 369.91kg/667 m2,并且与中、低产园平均产量差异较显著,详见表1。
2.1.1 红枣高、中、低产园枣园土壤养分含量及标准差
在相同的生产管理模式中,按照常规理论推算,高产枣园的土壤养分和叶片营养元素含量应该都高于中、低产园,但是通过检测数据可以看出,高产枣园土壤养分并不一定都高于中、低产园,而是有高有低,详细情况见表2。
表2 不同产量枣园土壤养分及标准误差Table2 The soil nutrient and standard error of different jujube yards
2.1.2 红枣高、中、低产园枣园土壤养分含量差异性分析
试验分析得出,在0—30 cm土层中,高产园土壤中的碱解氮、盐分、pH值、有效锰、有效锌的含量高于中产园,而有机质、有效磷、速效钾、有效铜、有效铁低于中产园,其中钙离子差值的相关性较显著;高产园土壤中的碱解氮、速效钾、盐分、钙离子、镁离子、有效铜、有效铁、有效锰平均含量高于低产园,而有效磷、有机质、pH值、有效锌平均含量低于低产园,其中钙离子差异达显著水平;在30—50 cm土层中,高产园土壤中的盐分、pH值、有效铁、有效锌的平均含量高于中产园,而碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、有效铜、有效锰的平均含量低于中产园;高产园土壤中的碱解氮、速效钾、盐分、pH值、有效铜、有效铁、有效锰、有效锌平均含量高于低产园,而有效磷、有机质的平均含量低于低产园;在50—80 cm土层中,高产园土壤中的碱解氮、有效磷、有机质、盐分、pH值、有效铜、有效锰、有效锌平均含量高于中产园,而速效钾、有效铁的平均含量低于中产园;高产园土壤中的碱解氮、速效钾、pH值、有效铜、有效铁、有效锰、有效锌平均含量高于低产园,而有效磷、有机质、盐分的平均含量低于低产园,其中钙离子差值的相关性较显著。详细情况见表3。
2.1.3 不同产量红枣果园产量与土壤养分相关性分析
表3 不同产量枣园土壤养分含量平均差值及显著性Table3 Mean difference and significance of soil nutrient in differen jujube yards
研究表明,塔里木垦区不同产量红枣园的土壤养分与产量之间的相关性在不同的土层中差异显著,包括不相关、低度相关、中度相关和高度相关,其中相关性还呈现出正相关和负相关,并且同一元素在不同的土层土壤与产量呈现出不同的相关性。
通过数据软件分析得出,在0—30 cm土层中,高产枣园产量与土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、盐分、有效铜、有效铁、有效锰的平均含量呈现正相关,与土壤中的pH值、钙离子、镁离子、有效锌平均含量呈现负相关。中产枣园产量与土壤中的有效铁、有效锰呈现正相关,与土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、盐分、pH值、钙离子、镁离子、有效铜、有效锌呈现负相关,其中与有效锌的相关性较显著。低产枣园产量与土壤中有效铜、有效铁、有效锰的平均含量呈现正相关,与土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、盐分、pH值、钙离子、镁离子、有效锌的平均含量呈现负相关,其中与碱解氮、有效磷、钙离子、镁离子的相关性较显著。
在30—50 cm土层中,高产枣园产量与土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、有效铜、有效铁的平均含量呈现正相关,与土壤中的盐分、pH值、钙离子、镁离子、有效锰、有效锌的平均含量呈现负相关。中产枣园产量与土壤中的碱解氮、钙离子、镁离子、有效铁、有效锰的平均含量呈现正相关,与土壤中的有效磷、速效钾、有机质、盐分、pH值、有效铜、有效锌的平均含量呈现负相关。低产枣园产量与土壤中的盐分、有效铜、有效铁、有效锰的平均含量呈现正相关,与土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、pH值、钙离子、镁离子、有效锌的平均含量呈现负相关,其中与镁离子的相关性较显著。
表4 二师塔里木垦区不同产量枣园产量与土壤养分相关性Table4 Correlation between yield and soil nutrient in differenct yard at tarim irrigated area
表5 不同产量枣园叶片营养元素平均含量及标准误差Table5 Mean value and standard error of leavers nutrient
在50—80 cm土层中,高产枣园产量与土壤中的速效钾、有效铜、有效锰、有效锌的平均含量呈现正相关,与土壤中的碱解氮、有效磷、有机质、盐分、pH值、钙离子、镁离子、有效铁的平均含量呈现负相关。中产枣园产量与土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、盐分、pH值、钙离子、镁离子、有效铜、有效铁、有效锰、有效锌的平均含量呈现负相关。
低产枣园产量与土壤中的有效铜、有效铁、有效锰的平均含量呈现正相关,与土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、盐分、pH值、钙离子、镁离子、有效锌的平均含量呈现负相关,其中与镁离子的相关性较显著。详细情况见表4。
2.2 红枣高、中、低产枣园叶片营养元素含量分析
试验得出,高产枣园叶片中的磷、钾、镁的平均含量均高于中产园,氮、钙、镁、铜、铁、锌、锰的平均含量均低于中产园。高产枣园叶片中的磷、镁的平均含量均高于低产园,氮、钾、钙、镁、铜、铁、锌、锰的平均含量均低于低产园,详细情况见表5。试验分析得出,高产枣园叶片与中产枣园叶片的锰元素差值差异达显著水平,与低产枣园镁元素、锰元素的差值差异达显著水平。详细情况见表5。
2.3 红枣高、中、低产枣园产量与叶片营养元素相关性分析
试验得出,高产枣园产量与叶片中的磷、镁、铜、锌元素的平均含量呈现正相关,与氮、钾、钙、锰、铁元素呈现负相关。中产枣园产量与叶片中的氮、磷、镁、锰、锌元素的平均含量呈现正相关,与钾、钙、铁、铜元素的平均含量呈现负相关,其中与铜元素相关性较显著;低产枣园产量与叶片中的氮、钾、钙、镁、铁、锰、锌元素的平均含量呈现正相关,与磷、铜呈现负相关,其中与铜元素相关性达极显著。详细情况见表6。
3 讨论
高产枣园的土壤养分、叶片营养元素的含量并不是都高于中、低产园,而是有高有低,例如,在0—80 cm土层中,高产园土壤中的速效钾含量低于中产园,有效磷低于低产园。高产枣园叶片中氮、钙、铜、铁、锰、锌元素平均含量低于中、低产枣园。
高产枣园与中、低产园的土壤养分平均含量差值达显著水平并不能够代表叶片中的该元素平均含量的差异显著。例如,在0—30 cm土层中,高产园土壤中钙离子与中、低产园的差值达显著水平,但是在高产园叶片中钙元素与中、低产园的差值并不显著。
高产枣园的产量与土壤中养分平均含量和叶片营养元素的平均含量的相关性不显著,并不代表中、低枣园产量与该元素的相关性也不显著,比如,在0—30 cm土层中,锌元素与中产枣园产量相关性较显著,但与高产园产量相关性不显著。镁元素与低产园产量相关性较显著,但与高产园产量相关性不显著;叶片中的铜元素平均含量与中产枣园产量的相关性较显著,与低产园产量的相关性极显著,但与高产园的相关性不显著。
综上所述,不同产量枣园土壤中的某种营养元素缺乏并不代表叶片中就缺乏该元素;枣园产量与土壤中养分的相关性显著程度并不一定与叶片中相同元素的相关性成正比;枣园土壤、叶片中的某一养分的丰缺并不是决定产量高低的主要因素。因此,在塔里木垦区枣树果园管理中,遵从要以土壤检测为依据,配方施肥为根据,科学管理为基础的综合施肥管理措施,进一步提升枣园产量,促进职工增收,团场增效。
4 结论
(1)塔里木垦区红枣高产果园土壤中的钙离子的平均含量与中、低产枣园的差值较显著;说明应适当增加中、低产枣园钙肥施用量,有利于增产。高产园叶片中锰元素平均含量与中产园的差值较显著,与低产园的差值极显著,说明枣园土壤中适当增加锰肥有利于中、低产园产量提升。(2)高产枣园的产量与土壤中养分和叶片营养元素的相关性并不显著,中产枣园产量与土壤中有效锌(0—30 cm)、速效钾(30—50 cm)的负相关性较显著,而中产枣园产量与叶片铜元素相关性较显著;低产枣园产量与土壤中碱解氮(0—30 cm)、速效钾(0—30 cm)、钙离子(0—30 cm)、镁离子(0—80 cm)的负相关性较显著,而低产枣园产量与叶片铜元素相关性极显著。说明中产枣园土壤中适当减少钾、锌肥的施用量,低产园土壤中适当减少氮、钾、钙、镁肥的施入量,及中、低产枣园的叶片减少铜肥喷施量都有利于产量提升。
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