氮钾配施对截干罗布斯塔咖啡再生生长及产量的调控效应研究

这篇研究通过田间试验系统评估了不同氮(N)钾(K)组合(200-400 kg·ha?1)对截干再生罗布斯塔咖啡生长生理及产量的影响。研究发现400 kg N+300 kg K·ha?1(T9)处理显著提升叶绿素含量(SPAD值63.81)、茎粗(41.4 mm)和早期产量(574 kg·ha?1)，而300 kg N+400 kg K(T7)促进侧枝数量(146个/株)。高钾组合(T4/T9)使3年累计清洁咖啡产量提升90.6%-2374 kg·ha?1，验证了氮钾协同对咖啡再生的关键作用。

　　

气候与土壤背景

试验在加纳可可研究所(6°13′N, 0°20′W)进行，年均降雨1593-1782 mm，土壤pH 6.0-6.1，表层有机碳(OC)1.19%但速效钾(K)仅0.09 cmolc·kg^?1，显著低于咖啡种植临界值。高温环境(年均32.2°C)为研究提供了极端气候条件下的数据参考。

试验设计创新点

采用随机区组设计，设置10种N-K组合(如200N+200K至400N+400K)，核心创新在于首次系统评估截干2年后咖啡树的营养需求。每处理210 m²含49株咖啡，间距3×3 m，通过SPAD-502叶绿素仪等设备监测生理指标。

杂草竞争与营养博弈

高氮钾处理(T9/T10)使杂草盖度达94.3%，生物量增加1.23倍，其中T5(300N+200K)区禾本科杂草占比55%。这表明营养提升需配套杂草管理，尤其截干初期树冠未闭合阶段。

生理响应机制

叶绿素含量呈现剂量效应：400N+300K(T9)使SPAD值提升12.2%(65.92 vs 56.57)，印证氮对叶绿素合成的核心作用。有趣的是，300N+400K(T7)侧枝数达146个/株，比对照高20.7%，揭示钾对生殖生长的特异性调控。

产量形成规律

3年数据显示：

• 早期产量：200N+400K(T4)首年达641 kg·ha^?1，比对照高52.3%

• 累计产量：400N+300K(T9)达4870 kg·ha^?1，经济收益提升88.7%

• 特殊案例：300N+300K(T6)反而减产16 kg·ha^?1，说明1:1配比可能引发营养拮抗

农艺学启示

研究建议截干再生期优先采用400N+300K·ha^?1方案，该处理：

1. 促进茎粗增长2.1%(41.4 vs 40.54 mm)

2. 提升光合产物分配效率(每侧枝节点数15-24个)

3. 实现投资回报率最大化(3年收益48,043美元/ha)

未解问题展望

文中指出需进一步探究：

• 间作系统对营养利用的影响

• 多主干保留模式的需肥特性

• 高温胁迫下营养调控的阈值效应