山楂产量对施肥量的动态变化

杜人杰，曲跃军，张翼

（黑龙江省林业科学院牡丹江分院，黑龙江牡丹江157009）

山楂（Crataegus L.）是一种具有悠久历史的药食两用水果小乔木，山楂的叶、浆果、花朵均可药用[1-3]。山楂在我国有1 000多年的栽培历史，直到20世纪50年代以后才有关于山楂品种资源的报道[4]。自20世纪70年代以后，一些好的山楂栽培品种开始被开发成为商业产品[5]。目前市场上销售的山楂加工食品约有十大类150余种，医药制品约有八大类100余种[6]。山楂产区主要集中在山东、辽冀、京津、东北、太行山五大产区，其中山东省是主产区。山楂鲜果售价约为5元/kg，山楂叶提取物价格约为80元/kg，经济利润较高。

在山楂的栽培管理措施中，施肥是重要的环节之一，对山楂产量有决定性影响。氮、磷、钾是山楂果实生长过程中必不可少的营养元素，对山楂果实的发育具有重要作用[7]。然而，在山楂种植过程中，为追求高产丰收，往往超量使用化肥，不仅造成浪费，还引起山楂品质下滑，加大了对环境的污染[8]，因此寻求保证山楂产量前提下的科学施肥，是山楂生产栽培过程中亟待解决的问题。有研究表明作物的施肥量与产量呈“S”型走势，可以与Logistic方程进行很好的拟合，从而建立化肥使用量的数学模型，对作物生产过程中的化肥使用量做出科学合理的评估预测[9-12]。目前尚未见将此方法运用到山楂生产栽培中的报道，笔者以山楂为研究对象，探讨不同施肥量对产量的影响，拟合Logistic方程建立评估模型，以期为山楂的合理施肥提供理论依据，最大化山楂的种植利润。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地位于黑龙江省牡丹江市穆棱地区，具体情况参照杜人杰等[6]的说明。

供试材料为7年生山楂树苗，品种为磨盘（C.p.‘Mopanshanzha’），株高为2~3 m，树冠直径约为3 m，常规管理，树势良好。所用化肥为宏福牌复合肥，营养比例为氮∶磷∶钾=15∶15∶15，执行标准为GB/T15063-2009。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计。选取生长情况一致的山楂树苗24株，设置8个施肥水平：0、10、20、30、40、50、60、70 g/株，每个水平设置3个重复。氮磷钾复合肥施用方法为：果实膨大期，以山楂树为圆点，25 cm为半径环绕挖沟，沟深为15 cm，肥料均匀埋于地下。

1.2.2 建立Logistic评估模型。Logistic生长曲线呈“S”型曲线，方程式为，其中y为果实产量（kg/株）的统计值，x为复合肥施用量（g/株），a为施用复合肥的终极产量，b、k为方程参数，e为自然对数的底数。

将复合肥施用量作为自变量，果实产量作为因变量，绘制产量随施肥量变化的散点图，并与Logistic方程模型进行拟合。为确定b、k值，将方程进行线性化处理转化为y'与x的直线方程。通过回归分析求得b、k值及拟合优度（R2），当R（2>0.7）结果显著时，计算y''=0和y'''=0时的3个果实施肥量的关键点：G1、G2、G3，将求得的3个施肥量节点与实际产量情况结合，对山楂施肥管理做出预估。

1.2.3 数据分析。所有数据采用Excel 2010和Origin Pro19.0处理。

表1 不同施肥水平山楂果实产量

2 结果与分析

2.1 山楂果实产量对施肥量的变化规律

由表1可知，山楂果实产量对施肥量变化呈“S”型曲线走势。施肥量在0~20 g/株时，山楂果实株产量变化不大，增幅为32.46%；施肥量在20~50 g/株时，山楂果实株产量迅速增加，增幅为117.01%；施肥量在50~70 g/株时，山楂果实株产量不再增加，并有下降趋势。

2.2 Logistic方程拟合山楂果实产量随施肥量变化过程

图1 Logistic方程拟合山楂果实产量随施肥量变化过程

3 结论

该研究运用Logistic方程拟合了山楂果实产量随施肥量变化过程，建立Logistic生长模型，运用模型对山楂的最佳施肥量进行了预测，结果表明山楂栽培过程中施用氮磷钾复合肥的最宜施用浓度为48.84 g/株，可在成本最低情况下获得较高产量。