不同氮磷鉀肥處理對洛川紅富士蘋果產量的影響

□史沉魚

(河池學院化學與生物工程學院 廣西 宜州 546300)

不同氮磷鉀肥處理對洛川紅富士蘋果產量的影響

□史沉魚

(河池學院化學與生物工程學院 廣西 宜州 546300)

該田間試驗采用N、P、K肥3因子二次回歸正交設計，研究了不同氮磷鉀肥料對洛川紅富士蘋果產量的影響。結果表明，蘋果產量與氮磷鉀施肥量密切相關；P-N、P-K、N-K之間均存在交互作用；用建立的數學模型統計得到蘋果產量最高可以達到48.7Kg/株，此時對應的氮、磷、鉀最佳施肥量為48g/株、30.0g/株、32.0g/株。

蘋果，屬于薔薇科，是世界四大水果之冠，其營養價值高，含有大量的葡萄糖、果糖、維生素和人體必需的銅、碘、錳、鋅、鉀等元素，由于其包含的可溶性營養成份高，易被人體吸收，故有“活水”之稱。國內外專家普遍認為，陜西省是世界上最佳的蘋果適生區。陜西省由于其獨特的自然和氣候條件，是優質的蘋果適栽區和蘋果生產第一大省[1,2]。洛川縣作為陜西蘋果的主產區，蘋果種植面積約占全縣農耕面積的80%～90%因此，蘋果產業是當地農業經濟和農民增收的重要源泉［3,4］。但是，目前果農在施肥方面普遍重氮輕鉀，從而引起果園土壤的鉀含量虧缺和土以及土壤養分不均衡等問題，因此大大降低了氮肥的增產效應從而導致了蘋果的減產[5-10]。氮磷鉀對維持作物的正常生長必不可少，本研究采用三因素的二次回歸正交設計，通過對不同N、P、K肥配比對紅富士蘋果產量的影響，通過數學模型得出蘋果產量和氮磷鉀肥之間的的最佳組合，本研究結果對指導當地果農合理施肥提供一定的理論基礎。

1 試驗材料與方法

1.1 材料及來源

試驗果園位于陜西省延安市洛川縣舊縣鎮洛陽村，該地為黃土高原洛川塬中心塬 面 ， 地 理 坐 標 109°34.686'E，35° 51.673'N，海拔1326m，該地年平均氣溫9.2℃，年平均降雨量623mm，無霜期為182d[11]。試驗果園土壤為黃綿土，耕層土壤（0～20cm）養分含量為，含N0.0567%、速效N2.653mgkg-1、速效P為11.143mgkg-1、速效K為119.71mgkg-1、有效Cu2.160mgkg-1、有效Fe8.935mgkg-1、有效 Mn17.595mgkg-1、有效Zn 0.940mgkg-1、有效Ca3415.25mgkg-1、有效Mg76.24mgkg-1、有機質1.293%。

供試蘋果為處于盛果期紅富士品種，樹齡12年。試驗地面積0.2hm2，果樹密度為3m×4m。

供試化肥氮肥使用尿素（產自陜西渭河化肥廠，含N量46%），使用的磷肥為過磷酸鈣（產地云南，含P2O5為16%），鉀肥使用硫酸鉀（產地為臺灣，含K2O為 50%）。

1.2 試驗設計和取樣方法

在試驗蘋果果園中選取長勢和樹齡一致的果樹45株，在2008年3月14日進行施肥。分為基肥和追肥2次施入，基肥含有的N、P、K各占總設計施肥量的90%，95%，95%。施肥方法采用溝施法，在距果樹樹主桿70cm同側開溝，溝長1.3m，寬0.3m，深0.35m。施用的肥料與耕作層土壤混合后作為底肥施入，并澆水。每株果樹用30Kg沼液作肥底（沼液含N為0.24%、含P2O5為.0025%、K2O 0.061%）。

表1 試驗元素編碼值和對應的元素量（kg/667m2）

試驗采用完全隨機設計法，以用N（尿素）、P（過磷酸鈣）K（硫酸鉀）作為3因子，為二次回歸正交設計方案[12]。

表2 不同氮磷鉀肥配比對果實單株產量的影響

2 結果與分析

2.1 不同肥料配比對紅富士蘋果單株產量的分析

從表2能看出，處理D6、D2、D3、D4、D7和其他處理相比，差異極顯著，D10產量最高，為D6的2.2倍。

2.2 產量目標函數數學模型的建立與檢驗

根據實驗結果，利用DPS數據處理系統分析，分別以蘋果單株產量和N、P、K為目標變量Y和決策變量x，得到如下的耦合數學模型：，表明蘋果單株產量Y與N、 P、K施肥量有密切的，關系。進一步利用DPS作圖功能得到本文中的圖1、圖2、圖3、圖4。

2.2.1 N、P、K肥施用量對紅富士蘋果產量的影響的單因子效應分析

圖1 N、P、K各因子對蘋果產量的影響

從圖1可以看出，氮磷鉀三種元素與產量均有密切相關性，蘋果高產對氮肥的需求量最大。

2.2.2 N、P、K肥互作效應對紅富士蘋果產量的影響

從交互作用項可以看出，氮磷鉀肥兩兩配合施用都可以使蘋果增產，增產效應P-K＞N-K＞N-P，將一因素固定為0，對數學模型降維分析，可以得到其他兩因素和產量的交互作用。

N、P相互作用效應：當鉀因子固定為0時，方程降維后得到關系式：經數學模型分析，當X1和X2分別為0.5672和0.4862時單株蘋果產量最高為43.71Kg/株。從圖2可以看出，當施磷水平固定，在施氮磷肥量較高時NP互作為正效應；施氮磷肥水平較低時，NP互作為負效應。

圖2 N-P相互作用效應

圖3 N-K互作效應

N、K相互作用效應：當磷因子固定為0時，方程降維后得到關系式：Y=43.1273+0.5308X1+3.0387 X3-1.4847X12-4.3317X32+0.4962X1*X3。經數學模型分析，當X1和X2分別為0.2431和0.4051時，單株蘋果產量最高為43.74Kg/株。從圖3可以看出，當施磷量一定，NK互作為正效應。

圖4 N-K互作效應

P、K相互作用效應：當氮固定為0時，方程降維后得到關系式：Y=43.1273+1.9882X2+3.0387X3-3. 4736X22-4.3317X32+6.3795X2*X3。經數學模型分析，當X1和 X2分別為 1.2154和 1.2154時產量最高達47.1309 Kg/株。從圖4可以看出，當施氮量一定，在施磷鉀肥量較高時PK互作為正效應；施磷鉀肥量水平較低時，PK互作為負效應。

3 討論與分析

合理施肥對果品產量和品質的提高都有重要作用，同時也可以提高果園的土壤肥力和經濟效益。陜西渭北高原核心區水肥兩大因素均對蘋果高產穩產具有重要影響。研究調查認為蘋果果園有不科學地過量施肥的現象，當施肥量較高時，即使增加果園的施肥量不僅不能增產，相反還能引起負面效應[3]，因此加強果園養分管理中要注意氮磷鉀的養分平衡，防止過量施用氮磷肥，以提高肥料施用效果和肥料利用率。關于不同產量水平蘋果園的施肥效應和有效養分與蘋果產量的關系已有一些研究[13,14]本試驗條件下，氮磷鉀肥的施用對蘋果產量都有影響，得出了洛川紅富士蘋果氮磷鉀肥和蘋果產量的數學模型，且模型達到了顯著水平，可以在一定程度上用于預報和指導生產。試驗結果表明，蘋果高產對氮肥的需求量最大，這和已有的報道相一致[15]。在本試驗條件下，施用氮磷鉀肥分別在48g/株、30.0g/株、32.0g/株時，蘋果產量最高可以達到48.7Kg/株。

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N,P,K fertilizer three factors quadratic regression orthogonal was uesd to study the influence of NPK fertilizer onluochuan Fuji apple production.Results show that the apple production is closely related to the NPK fertilizer rate,presenting a quadratic power function relationship.P-N,P, K,N-K have the interaction between;apple production up to 48.7 K g/strains,the corresponding N PK fertilizer for 48 g/strain,30.0 g/strain,32.0 g/strain.

蘋果；產量；N、P、K肥料

apple;production;N,P,K fertilizers

1004-7026（2017）05-0057-03

S661.1

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.05.032

1.“桂西北特色植物資源開發與功能研究中心”科研平臺；2.廣西教育廳科研項目（項目編號“K Y 2015ZD 105”）。

史沉魚（1982.3-），女，漢族，陜西咸陽，講師，植物生理學。