叶面喷钾肥对板栗营养生长与生殖生长的影响
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摘要：为探讨营养元素钾对板栗（Castanea mollissima Blume）产量的影响，试验在板栗展叶期及以后叶面喷施钾肥溶液，比较了不同的喷施次数对板栗营养生长与生殖生长的影响。结果表明，展叶期及以后不同喷施次数对板栗的叶面积、叶重、雌花数、坐果苞率、单果质量及单株产量等都产生了显著的积极影响，其中喷3次比没有喷施钾肥溶液的对照叶面积增加了27.3%、叶重增加了28.6%、雌花数增加了57.9%、坐果苞率提高了36.9%、空果苞率降低了70.9%、每苞坚果数提高了52.9%、坚果百粒重增加了30%、单株产量提高了130%，并且单株纯经济效益比对照增加了18元以上，枝条混合样的钾含量比对照提高了82%，树体的营养水平迅速提高，值得在山区板栗园示范推广。
关键词：板栗（Castanea mollissima Blume）；钾肥；叶面喷施；营养生长；生殖生长
中图分类号：S664.2；S143.3；S147.24 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）12-2825-05
Effect of Foliage Spraying Potassium Fertilizer on Vegetative and Reproductive Growth of Chestnut
SHE Yuan-guo1，ZHANG Cheng-lin1，BAI Tao1，GAO Shen-hong2，NING Wei-dong2
（1. Hubei Ecological Engineering Vocational Technical College， Wuhan 430200， China；
2. Dawu County Forestry Bureau of Hubei Province， Dawu 432800， Hubei， China）
Abstract： To explore the effect of potassium nutrient on yield of chestnut （Castanea mollissima Blume）， potassium fertilizer was foliage sprayed after the leaf expansion period of chestnut， and the effects of different spraying frequency on vegetative and reproductive growth of chestnut were compared. Results revealed significant positive impact of spraying frequency on leaf area， leaf weight， number of female flowers， fruit-setting rate， empty fruit shell rate， fruit quality and yield per plant. Compared with the control， the leaf area， leaf weight， number of female flowers， fruit-setting rate， number of nuts per involucres， nut weight of 100 grains and yield per plant of the treatment spayed twice were increased by 27.3%， 28.6%， 57.9%， 36.9%， 52.9%， 30%， and 130% respectively； while empty involucre rate was reduced by 70.9%. The pure economic benefit per plant was increased by more than 18 Yuan（RMB）. Potassium content of mixed branches samples was increased by 82% compared with the control. The nutrient level of plant was increased rapidly， worth been demonstrated and popularized in chestnut orchard in mountainous area.
Key words： chestnut （Castanea mollissima Blume）； potassium； foliage spray； vegetative growth； reproduction growth
板栗（Castanea mollissima Blume）具有早期丰产的特性，是优良的经济林树种，普遍受到人们的喜爱，在我国山区经济林中占有重要的地位。湖北省大悟县有大面积的板栗园，是湖北省板栗重点产区之一。2005年，在中央财政林业科技推广示范基金项目的支持下，大悟县开始推广板栗优良品种早枣红1号（C. mollissima cv. Zaozaohong No.1）。然而在生产实践中发现，早枣红1号在当地种植后不少植株树冠稀疏，雄花多、雌花少、空果苞率高，树体营养水平低，产量一直上不去，经济效益不佳。针对这一生产中出现的实际问题，课题组开展了大悟县板栗低产原因调查研究，初步发现，导致早枣红1号板栗产量低的原因与缺钾有关。近年来果树科技工作者对板栗低产的原因进行了大量的研究[1-16]，发现采用叶面喷磷肥、硼肥等化学调控剂可调节板栗的开花结果状况[2-4]；但钾肥的缺乏同样会导致雄花序数量增加、雌花序数量减少[17-21]，而这方面的研究则鲜见报道。为此试验通过叶面喷施钾肥，改善树体的营养水平，探讨了钾肥对板栗产量的影响，以期为提高板栗的单位面积产量和品质提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2011年在大悟县仙居顶林场板栗园进行，试材为2005年嫁接换冠的早熟板栗品种早枣红1号，用硝酸钾作为叶面肥。该地属于大别山南麓，海拔430 m，坡向东南向，坡度15°，年平均气温15.4 ℃，极端最高气温40.5 ℃，极端最低气温-16.5 ℃，年平均降雨量1 082 mm。试验园面积50 hm2，试验地土壤为片麻岩、石灰岩发育的砾质土，土壤全氮含量1.4 g/kg、速效磷含量10.22 mg/kg、速效钾含量53.84 mg/kg，土壤pH 6.3。
1.2 试验设计
将硝酸钾配成5 g/L的溶液、再加入0.5 mL/L 的Tween-20作为表面活性剂配成钾肥液[1]。叶面喷施试验设4个处理，处理Ⅰ在展叶期叶面喷施硝酸钾1次，处理Ⅱ在展叶期及以后物候期共叶面喷施硝酸钾2次，处理Ⅲ在展叶期及以后物候期共叶面喷施硝酸钾3次，处理Ⅳ（CK）只在叶面喷清水；各处理都4次重复（小区），每重复50株，每区组200株。随机区组排列，立地条件基本一致。第一次喷施在板栗展叶期（2011年4月23～24日）实施，第二次在新梢长至10 cm时（5月5～7日）喷施，第三次在花期（5月28～30日）整株喷施，每次均选择天气晴朗的早晨9∶00前喷，以肥液在叶片的正、反面滴水为度。
1.3 调查内容与方法
1.3.1 叶片调查 在2011年6月中旬，于每个处理中各随机选10株，于树冠的东、南、西、北、中位置的5大骨干枝上随机采集一年生枝条中部叶片，每枝采2片，每株采10片，每处理100片，混合后随机取20片叶，用扫描仪测量单叶面积，用电子天平称量单叶重[22]，最后取均值。
1.3.2 花期调查 在2011年6月4～6日盛花期于每个处理中随机选10株，每株于树冠的东、南 西、北、中位置的5大骨干枝上共随机取10个结果母枝，调查每个结果母枝上新梢的雌花、雄花数，并把被调查的结果母枝编号挂牌。另外分别采集结果母枝、雄花母枝、结果枝样品各20支，混合后对混合样进行氮、磷、钾含量的分析。其中速效氮含量采用扩散法[23]测定，速效磷含量采用Olson法[23]测定，速效钾含量采用等离子发射光谱法[23]测定。
1.3.3 果实调查 8月下旬采收前调查挂牌结果母枝上的坐果苞数、全株果苞数、空果苞数，统计坐果苞率、空果苞率、每苞坚果数、坚果百粒重等，并统计单株产量，测算经济效益。
1.4 数据处理
所得试验数据应用SAS 8.1统计分析软件和Microsoft Office Excel 2003程序进行处理，并做方差分析和多重比较[24]。
2 结果与分析
2.1 叶面喷施钾肥溶液对板栗叶片生长的影响
2.1.1 叶面喷施钾肥溶液对板栗单叶面积的影响 板栗叶面喷施钾肥溶液对板栗营养生长与生殖生长的影响结果见表1，对板栗单叶面积的影响结果见图1。从表1、图1可以看出，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的单叶面积显著增加，其中以喷3次的处理单叶面积最大，达到了150.4 cm2，显著高于喷1次（143.1 cm2）的处理和对照（118.1 cm2）的单叶面积，比对照的单叶面积增加了27.3%；喷2次的处理单叶面积排其次，为148.1 cm2，显著高于喷1次的处理和对照的单叶面积，比对照的单叶面积增加了25.4%；喷1次的处理单叶面积也显著高于对照，比对照的单叶面积增加了21.2%。
2.1.2 叶面喷施钾肥溶液对板栗单叶重的影响 板栗叶面喷施钾肥溶液对单叶重的影响结果见图2。从表1、图2可见，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的单叶重明显增加，其中喷3次的单叶重最重，达到了3.6 g，显著高于喷1次的处理（3.2 g）和对照（2.8 g）的单叶重，比对照的单叶重增加了28.6%；喷2次的处理单叶重其次，为3.5 g，显著高于喷1次的处理和对照的单叶重，比对照的单叶重增加了25.0%；喷1次的处理单叶重明显高于对照，比对照的单叶重增加了14.3%，但两者之间不存在显著差异。田间观察显示，叶面喷施钾肥溶液的处理其叶片肥厚、色泽浓绿，单叶面积和单叶重都能增大，叶片的质量得到改善，这将增强叶片的同化功能和光合作用效率，为增加产量和提高坚果品质奠定了基础。而没有喷施钾肥溶液的对照其叶片边缘呈黄褐色、焦枯上卷，叶面出现黄褐色坏死斑块、边缘焦枯，斑块易脱落，脱落后边缘清晰，叶面呈穿孔状，这将给后续的生长与发育带来负面影响。
2.2 叶面喷施钾肥溶液对板栗花芽分化的影响
板栗叶面喷施钾肥溶液对板栗花芽分化的影响结果见图3。从表1、图3可以看出，经叶面喷施钾肥溶液后，板栗100枝结果母枝雌花的数量显著增加，喷3次的雌花数量达到了270朵，喷2次的雌花数量达到了238朵，喷1次的雌花数量达到了219朵，而对照的雌花数量只有171朵，各处理之间的差异都达到了显著水平；而雄花的数量各叶面喷施钾肥溶液处理（3次是2 434穗、2次是2 427穗、1次是2 429穗）与对照（2 418穗）之间差异不显著。其中以喷3次的花芽分化效果最好，比对照的雌花数量增加了57.9%，喷2次的比对照的雌花数量增加了39.2%，喷1次的比对照的雌花数量增加了28.1%。说明叶面喷施钾肥溶液可大大促进板栗的雌花芽分化，提高板栗的雌花数量，而雄花的数量基本没有变化，这就为树体将营养物多用于有效生殖生长创造了条件，从而为板栗丰产打下了基础。
2.3 叶面喷施钾肥溶液对板栗结果性能的影响
2.3.1 叶面喷施钾肥溶液对板栗坐果苞率的影响 叶面喷施钾肥溶液对板栗坐果苞率的影响结果见图4。从表1、图4可以看出，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的坐果苞率显著提高，并且与对照（坐果苞率为62.0%，）之间的差异都达到了显著水平，其中以喷3次的坐果苞率最高，达到了84.9%，比对照的坐果苞率提高了36.9%，喷2次的坐果苞率为75.6%，比对照的坐果苞率提高了21.9%，喷1次的坐果苞率为68.1%，比对照的坐果苞率提高了9.8%。说明增施钾肥、提高树体钾素水平能够大幅度提高板栗的平均结苞数，这样的影响对板栗的丰产稳产将起到举足轻重的作用。
2.3.2 叶面喷施钾肥溶液对板栗空果苞率的影响 叶面喷施钾肥溶液对板栗空果苞率的影响结果见图5。从表1、图5可以看出，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的空果苞率显著降低，平均只有3.0%～4.1%，而对照的空果苞率为10.3%，3个叶面喷施钾肥溶液处理与对照之间的差异都达到了显著水平。其中以喷3次的空果苞率最低，比对照的空果苞率降低了70.9%，喷2次的比对照的空果苞率降低了66.0%，喷1次的比对照的空果苞率降低了60.2%。
2.3.3 叶面喷施钾肥溶液对板栗每苞坚果数的影响 叶面喷施钾肥溶液对板栗每苞坚果数的影响结果见图6。从表1、图6可以看出，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的每苞坚果数比对照（1.7粒）都显著增加，其中喷3次的效果最好，每苞坚果数为2.6粒，喷2次的为2.5粒，喷1次的为2.4粒，分别比对照的每苞坚果数提高了52.9%、47.1%、41.2%。
2.3.4 叶面喷钾肥溶液对板栗坚果百粒重的影响 叶面喷施钾肥溶液对板栗坚果百粒重的影响结果见图7。从表1、图7可以看出，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的坚果百粒重比对照（1.0 kg）都有增加，其中喷3次的效果较明显，坚果百粒重达到了1.3 kg，喷2次的坚果百粒重为1.2 kg，喷1次的坚果百粒重为1.1 kg，分别比对照增加了30%、20%、10%。
2.3.5 叶面喷施钾肥溶液对板栗单株产量的影响 叶面喷施钾肥溶液对板栗单株产量的影响结果见图8。从表1、图8可以看出，叶面喷施钾肥溶液后，板栗的单株产量显著增加，其中喷3次的效果最好，单株产量为4.6 kg，显著高于喷2次（4.0 kg）、喷1次（3.8 kg）处理和对照（2.0 kg）。比对照的单株产量提高了130%，喷2次、喷1次的单株产量显著高于对照，分别比对照的单株产量提高了100%、90%，但喷2次、喷1次的单株产量之间差异不显著。
2.4 经济效益测算
板栗在山地种植因地形不规整，田间株行距排列无序，故在经济效益测算时每公顷按种植300株计；2011年当地板栗市价为10元/kg，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ去除叶面喷施钾肥溶液田间作业所需劳力、硝酸钾投入等平均成本支出2 300元/hm2后，则试验的经济效益测算结果见表2。从表2可见，喷3次钾肥溶液的经济效益最高，单株纯经济效益比叶面不喷施钾肥溶液的对照增加了18元以上，显示出叶面喷施钾肥溶液技术的实用性相当不错。
2.5 叶面喷施钾肥溶液对板栗枝条氮、磷、钾营养元素含量的影响
试验测定的叶面喷施钾肥溶液对板栗结果母枝、雄花母枝、结果枝混合样氮、磷、钾营养元素含量的影响结果见表3，从表3可见，叶面喷施钾肥溶液后，板栗枝条混合样的氮、磷含量基本不变，而钾含量的增长非常显著，其中喷3次的效果最好，钾含量为9.1 g/kg，比对照提高了82%，这对提高树体的营养水平具有非常好的效果。
3 小结与讨论
钾能促进营养物质在植物体内的运输，缺钾会导致植物叶绿素、输导组织等不能正常发育，生长素合成受阻，造成花芽少、果实小、着色差、产量低等不良后果[21]。板栗在开花前对钾的吸收量小，开花后迅速增加，尤其是果实膨大期到采收期吸收得更多，所以对钾缺乏的板栗园实施科学施肥管理时，应在果实膨大期前后将肥料施入土壤中[17，21]。不过在常规的土壤施肥方式里，植（作）物由根系吸收的养分产生营养功效的过程较长，一般当年施肥第二年才能见效；而采用叶面喷肥则当年可见成效。板栗的雄花多、雌花少，这是因为雄花芽分化较早、所需时间较长，通常是从头年6月上旬至翌年春3月分化雄花；而雌花芽分化晚，只在初花前的40～50 d分化。所以在雄花芽因分化消耗掉树体大量养分后实施叶面喷钾肥，就可及时补充营养大大提高树体的营养水平，促进雌花芽的分化，增加雌花数，进而提高坐果苞率，并增加坚果百粒重，促使板栗植株产生显著的增产效果[3]。
叶面喷施钾肥溶液的试验结果表明，展叶期以后不同喷施次数对板栗的叶面积、叶重、雌花数、坐果苞率、空果苞率、单果质量及单株产量等都产生了显著的积极影响，其中喷3次比没有喷施钾肥溶液的对照叶面积增加了27.3%、叶重增加了28.6%、雌花数增加了57.9%、坐果苞率提高了36.9%、空果苞率降低了70.9%、每苞坚果数提高了52.9%、坚果百粒重增加了30%、单株产量提高了130%，并且单株纯经济效益比对照增加了18元以上，枝条混合样的钾含量比对照提高了82%，树体的营养水平迅速提高。该技术实用性强、操作简便、取材容易、花费不高，农民用得起、学得快，值得在大悟县及各地山区板栗园推广应用。
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