干旱区不同施肥处理对“北冰红”产量的影响

摘要  ［目的］探究氮、磷、钾不同施肥处理对“北冰红”产量的影响，为指导南疆干旱区“北冰红”科学施肥提供理论依据。［方法］采用“3414”田间施肥效应试验，研究氮、磷、钾不同施肥配比对“北冰红”产量的影响。［结果］N2P2K2产量最高，较CK提升了372.336%，缺氮（N0P2K2）、缺磷（N2P0K2）和缺钾（N2P2K0）较CK产量提升了97.848%、287.090%、195.902%；占N2P2K2产量的41.887%、81.952%、62.646%。三元二次及一元二次肥效方程相关系数为0.960、0.948、0.975、0.925。基于三元二次肥效方程得出的最佳施肥量为1∶0.442∶1.169，此时N、P、K的施用量分别为93.568、41.364、109.355 kg/hm2；基于一元二次肥效方程得出的最佳施肥量为1∶0.750∶1.03，此时N、P、K的施用量分别为88.306、66.192、91.034 kg/hm2。［结论］氮磷钾肥配施可以明显增加“北冰红”产量，其中，氮肥对产量的影响最大，钾肥次之，磷肥最小，肥料之间存在协同效应。N、K2O含量与产量的三元二次肥效方程的拟合程度较好（R2值均较大），并均达显著水平。2种拟合方程计算所得结果相近，为达到培肥土壤和高产的目的，采用三元二次肥效方程拟合的最佳施肥量作为“北冰红”试验地施肥的标准用量。

关键词  “北冰红”；“3414”试验；产量；肥料效应方程；最佳施肥量

中图分类号  S663.1  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）05-0181-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.043

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Different Fertilization Treatments on the Yield of ‘Beibinghong’ in Arid Area

MA Yong1，2，PAN Yue2，HAN Zheng-wei2  et  al

（1.College of Forestry and Landscape Architecture，Xinjiang Agricultural University，Urumqi，Xinjiang  830052；2. Institute of Landscaping，Xinjiang Academy of Forestry，Urumqi，Xinjiang  830000）

Abstract  ［Objective］To research the effects of different fertilizer treatments of N，P and K on the yield of ‘Beibinghong’，and to provide a theoretical basis for guiding the scientific fertilization of ‘Beibinghong’ in the arid area of South Xinjiang.［Method］The “3414” field fertilizer effect test was used to study the effect of different fertilization ratios of N，P and K on the yield of ‘Beibinghong’.［Result］N2P2K2 yield was the highest with 372.336% improvement over CK，and N deficiency（N0P2K2），P deficiency（N2P0K2），and K deficiency（N2P2K0）improved 97.848%，287.090% and 195.902% over CK；41.887%，81.952% and 62.646% over N2P2K2.The correlation coefficient of the ternary-quadratic and quadratic fertilizer efficiency equations are 0.960，0.948，0.975，and 0.925. The optimum fertilizer application rate based on the ternary-quadratic fertilizer efficiency equation was 1∶0.442∶1.169，where the application rates of N，P and K were 93.568，41.364 and 109.355 kg/hm2，respectively；The optimum fertilizer rate based on the quadratic equation with one unknown was 1∶0.750∶1.031，at which point the N，P and K application rates were 88.306，66.192 and 91.034 kg/hm2， respectively. ［Conclusion］The combination of NPK can significantly increase the yield of ‘Beibinghong’，with nitrogen having the greatest effect on yield，followed by potassium and phosphorus the least，with synergistic effect between fertilizers.The ternary quadratic fertilizer efficiency equations for N and K2O content and yield were well fitted（R2 values were relatively high）and all reached a significant level. The obtained results based on the two kinds of fitted equations were close. Taking into account both high yield and fertilized soil，the recommended nutrient application amount fitted by the ternary quadratic effect equation was used as the standard for fertilization in ‘Beibinghong’ test field.

Key words  ‘Beibinghong’；“3414” experiment；Yield；Equation of fertilization effect；Optimum fertilization

基金项目  新疆维吾尔自治区林果种质资源创新项目（LGXY202107）；新疆维吾尔自治区重点研发项目（2020B01003-1）。

作者简介  马勇（1998—），男，安徽池州人，硕士研究生，研究方向：森林培育技术与应用。*通信作者，教授，博士，从事森林培育学研究。

收稿日期  2023-03-02；修回日期  2023-12-11

“北冰红”是具有山葡萄血缘的杂种后代，因其具备较强的抗寒性、抗病性，且丰产稳产，浆果品质优异，是我国酿造“冰红葡萄酒”的新品种［1］，2019年以来，新疆林业科学院酿酒葡萄课题组从东北地区将“北冰红”引种至新疆，定植当年长势良好，平均新梢长度超过100 cm，达到构建“厂”形架势的要求［2-3］。但全区酿酒葡萄规范化种植意识仍有待提升，果农在肥料使用方面仍存在不规范和不均衡的问题，致使资源浪费，酿酒葡萄品质良莠不齐。氮、磷、钾作为果树生长所必需的大量元素，对果树的影响十分重大［4-5］。“3414”施肥方案是一项围绕氮、磷、钾施肥量参数进行二次回归的最优大田试验技术，通过该技术可获取果树最佳产量及最佳施肥用量［6-8］。近年来，新疆关于香梨［9］、核桃［10］、红枣［11］、苹果［12］等果树施肥对果实产量及品质方面的研究已有报道，但至今施肥处理对幼龄山葡萄产量的影响尚不清楚。基于此，笔者通过调控氮、磷、钾3种田间肥料的用量，测定成熟期“北冰红”果实产量，旨在探讨“北冰红”对土壤氮素、磷素和钾素的响应程度，进而通过提升“北冰红”的光合效率达到提质增效的目的。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验地位于新疆阿克苏地区温宿县佳木镇新疆林业科学院果树学国家长期科研基地，基地海拔1 103.8 m，地下水埋深2.8～3.3 m；属典型的大陆性干旱荒漠气候，昼夜温差大；年均降水量不足100 mm；年均气温 10.1 ℃，历史极端低温-27.4 ℃，试验区地势平坦，土壤pH 8.5，全氮含量1.16 g/kg，全磷含量0.073 g/kg，全钾含量45.51 g/kg，年均日照时数2 747.7 h，≥10 ℃ 积温2 916.8～3 198. 6 ℃，无霜期205～219 d。

1.2  试验材料

以6年“北冰红”为试验对象，嫁接砧木为“贝达”，株行距1.0 m×3.0 m，南北朝向，单臂篱架，未间作，种植3 300株/hm2。土壤类型为砂壤土，灌溉类型为沟灌。各试验小区立地环境相同，土壤肥力、水分条件相近，树体长势良好。

氮选用质量分数46.3%的CO（NH2）2结晶，上海同瑞生物科技有限公司生产；磷选用有效磷（P2O5）≥16%的过磷酸钙，供应商为湖北红山化工有限公司；钾选用K2O≥50%的硫酸钾，供应商为中农集团控股股份有限公司。

1.3  试验设计

田间施肥试验采用“3414”肥料效应试验设计（表1），设置氮（尿素）、磷（过磷酸钙）、钾（硫酸钾）3个因素，共设置4个水平，分别为0水平（不施肥）、1水平（常规施肥量的0.5倍）、2水平（常规施肥量）、3水平（常规施肥量的1.5倍），共14组处理（记作Ti，i=1，2，3，…，14）。每组处理设置3个重复小区，记作（Ti-1、Ti-2、Ti-3），共42个小区，以3株作为1组重复，确保126株树长势一致，且无病虫害。

施肥时间分别于果实膨大期（氮、磷、钾肥配比为5∶4∶2）、转色期（氮、磷、钾肥配比为1∶2∶1）和成熟期（氮、磷、钾肥配比为2∶3∶5）3个阶段，按照配比施肥，施肥方法为2株葡萄间挖长、宽、深均为40 cm的坑，根据表1施肥试验方案，将肥料用千分之一电子天平称重后混合，一次性施入坑内，施肥后立即浇水。

1.4  产量测定

于“北冰红”果实成熟期（2021年9月21日），统计每个小区山葡萄的果穗数，于每个处理随机摘取15穗具有代表性的山葡萄，对每穗葡萄称取质量，所得平均值即为该处理的果穗重。

小区总产量=总穗数×果穗重

单位面积产量=小区总产量/实际面积

1.5  数据分析

采用Excel 2010进行数据整理、作图，采用SPSS 21.0进行单因素方差分析，采用Ducan法进行多重比较。

2  结果与分析

2.1  地力分析

肥料互作效应对“北冰红”产量的影响见表2。由表2可知，N、P、K互作产量最高，比不施肥高372.336%，其次为N、K和N、P的互作效应，产量分别提高了287.090%和195.902%，最后是P、K互作，产量提高了97.848%。无肥区“北冰红”的产量仅占全肥区的21.171%，缺N区“北冰红”的产量占全肥区的41.887%，缺K区的产量占全肥区的62.646%，缺P区的产量占全肥区的81.952%，由此可知，N、P、K 3种肥料对“北冰红”产量的影响为N>K>P。

2.2  尿素、过磷酸钙和硫酸钾不同施用量与“北冰红”水分利用效率的关系

2.2.1  基于三元二次效应方程的预测与分析。

不同施肥处理对“北冰红”产量的影响见图1。从图1可以看出，N2P2K2处理下“北冰红”产量最高，达4.610 kg/株，而对照产量最低，仅0.976 kg/株。不同施肥处理均有助于“北冰红”产量的提升，为进一步探索“北冰红”最大施肥量、最高产量和最佳施肥量、最佳产量，故采用三元二次回归模型，对数据进一步分析。