石漠土结构化培肥下青花椒产量性状与光合行为的平衡

本研究旨在探讨青花椒(Zanthoxylum schinifolium)在石漠土环境下的最优施肥量与最经济用量,以期为集约用肥促进生态功能和丰产性能的消长关系提供科学依据。青花椒是典型的喜肥浅根性香料植物,在石漠土中顽强生存,生态功能与经济产量都高度依赖于土壤培肥。研究通过结构化培肥方案,分析了不同施肥水平对石漠化地区青花椒的光合代谢能力、产量性状的影响,构造肥料效应方程求解经济产量和逐步寻优法获得最佳经济产量时的最优施肥量区间。结果表明:产量性状中,果柄长无显著差异,果穗果实数在各处理中无明显差异。果实大小处理6、8、12与处理1、2、7、13差异显著(P<0.05)。果皮腺点数在处理13与CK(处理1)差异显著(P<0.05)。果穗长在处理8、12与CK差异显著(P<0.05)。叶片光合代谢的水分利用效率WUE,表现为低水平的PK对于促进石漠化区的WUE非常灵敏。P素梯度增加对净光合速率Pn扰动较小,但K素则相反。但其叶净光合速率Pn与肥效响应拟合效果不好,不具有预测性。氮磷钾素对青花椒的经济产量的作用效应为K_(2)O>N>P_(2)O_(5),各试验因子之间存在正向互作效应,其互作效应为NP>NK>PK。获得的三元二次经济产量函数,通过求导计算的最高产量为2.736 kg/株。参考市场肥料成本,获得的最佳经济产量(1.515 kg/株),最优肥料配比为:尿素(N)232.98 g/株,磷(P_(2)O_(5))166.64 g/株,钾(K_(2)O)297.38 g/株。石漠土条件下的产量性状受结构供肥影响大,青花椒选择与经济产量高度关联的优先策略,光合代谢的调解补偿次之。结构化肥干预可影响叶的净光合速率,在调整生态功能的发挥起积极的平衡作用,但与某些深根系植物(如甘草)不同,不符合肥效边际报酬递减律。在三元肥的干预下,能较好的拟合肥料效应方程,可获得最优肥料配方区间,来指导生态功能植被兼用型的经济作物,进行生产性供肥方案参考。