李天樂 支金虎

摘要：為探析我國梨主產(chǎn)區(qū)通過氮磷鉀施肥配比，在CNKI相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對我國主要梨產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀配施情況與產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，并建立產(chǎn)量模型。結(jié)果表明，我國梨果主產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀肥平均配比為1 ∶ 0.66 ∶ 0.66，平均產(chǎn)量為31.66 t/hm2。華北、長江流域、西北、黃河故道等4大梨產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀肥平均配比分別為1 ∶ 0.62 ∶ 0.79、1 ∶ 0.57 ∶ 0.85、1 ∶ 0.81∶ 0.32、1 ∶ 0.56 ∶ 0.79，平均產(chǎn)量分別為42.85、31.58、15.78、38.76 t/hm2。產(chǎn)量模型分析表明，我國梨果主產(chǎn)區(qū)氮磷鉀各因素對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為K ＞ P? ＞ N，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度表現(xiàn)為P × K ＞ N × K ＞ N × P。4大梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀各因素對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度分別為K ＞ N? ＞ P、P ＞ N ＞ K、K ＞ N ＞ P、N ＞ P ＞ K，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度分別為N × P ＞ N × K ＞ P × K、N × P? ＞ N × K ＞? ? P × K、N × P ＞ N × K ＞ P × K、N×K ＞ P × K ＞ N × P?？梢娪绊懳覈鳟a(chǎn)區(qū)梨樹產(chǎn)量的因素并不相同，肥料的投入也不相同，華北梨產(chǎn)區(qū)、長江流域梨產(chǎn)區(qū)、黃河故道梨產(chǎn)區(qū)側(cè)重于氮、鉀投入，而西北梨產(chǎn)區(qū)側(cè)重于氮、磷投入，這與各地區(qū)的施肥習(xí)慣和土壤養(yǎng)分具有一定的關(guān)系。因此，在梨樹栽培中應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)赝寥婪柿σ蛩剡M(jìn)行配比施肥，以有效提高梨樹產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：梨果主產(chǎn)區(qū)；氮磷鉀；配比施肥；產(chǎn)量

中圖分類號：S661.2? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-2172（2024）01-0084-07

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.01.015

Studyon the Relationship between Nitrogen， Phosphorus and Potassium Proportional Fertilization and Yields in the main pear

production Areas in China

LI Tianle 1， 2， ZHI Jinhu 1， 2

（1. College of Agriculture， Tarim University， Alar Xinjiang 843300， China; 2. Southern Xinjiang Oasis Agricultural

Resources and Environment Research Centre， Tarim University， Alar Xinjiang 843300， China）

Abstract：In order to analyze the improvement of pear tree yield by matching nitrogen， phosphorus and potassium fertilization in major pear fruit producing areas in China， the correlation analysis of nitrogen， phosphorus and potassium fertilization and yield in major pear producing areas in China was carried out based on the relevant literatures of matching fertilization in pear trees in China. The results showed that the average ratio of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer was 1∶0.66∶0.66 in the main producingareas of pear fruit in China， whereasthe average yield was 31.66 t/ha. The average ratios of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer in the four pear producing areas， i.e.， North China， the Yangtze River Basin， Northwest China， and the old Yellow River Channel， were 1∶0.62∶0.79， 1∶0.57∶0.85， 1∶0.81∶0.32 and 1：0.56：0.79， respectively， and the average yields were 42.85 t/ha， 31.58 t/ha， 15.78 t/ha and 38.76 t/ha， respectively. By the yield model， it showed that the contribution degree of each factor to yield was K > P > N， whereas the interaction effects of nitrogen， phosphorus and potassium on yield were P×K > N×K > N×P. The contribution degree of nitrogen， phosphorus and potassium to the yield of pear fruit in four main producing areas of China was K > N > P， P > N > K， K >? N > P and N? > P > K， respectively， the interaction effects of nitrogen， phosphorus and potassium on yield of pear fruit in four main producing areas of China were N×P > N×K > P×K， N×P > N×K > P×K， N×P > N×K > P×K and N×K > P×K > N×P， respectively. The factors that affect the yield of pear trees in various production areas in China are not the same， and the input of fertilizers is also different. The pear production areas in North China， the Yangtze River Basin， and the Yellow River Old Channel focus on nitrogen and potassium input， while the pear production areas in Northwest China focus on nitrogen and phosphorus input， which is related to the conventional fertilization and soil nutrients in each region. Therefore， in the cultivation process of pear trees， the local soil fertility factors should be fully considered， and the matching fertilization can effectively improve the yield of pear trees.

Key words：Main pear production area; Nitrogen; Phosphorus and Potassium; Proportional fertilization; Yield

我國是世界梨樹種質(zhì)的起源國之一，距今，梨樹在我國種植已超過3 000年［1 ］。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2018年我國梨樹種植面積為94.34萬hm2。土壤和肥料是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本保障［2 ］，土壤礦質(zhì)元素的含量高低能清楚地表明土壤肥力狀況，適時(shí)施肥有助于及時(shí)補(bǔ)充植物生長所需的各種營養(yǎng)［3 ］。但過量施肥在農(nóng)事活動(dòng)中非常普遍，這樣不僅造成了肥料流失，養(yǎng)分浪費(fèi)，還會(huì)使作物產(chǎn)生毒害作用。如過量施肥會(huì)導(dǎo)致作物貪青晚熟、抵抗力下降、易倒伏等現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)還會(huì)妨礙其他營養(yǎng)元素的吸收，引起缺素癥。其次，過量施肥還會(huì)影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、污染土壤和地下水，嚴(yán)重威脅了生態(tài)平衡和人體健康［4 - 6 ］。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國梨產(chǎn)區(qū)普遍存在梨園所用肥料種類多、氮磷鉀等營養(yǎng)分配比例失衡、有機(jī)肥投入不足等問題，對梨果產(chǎn)量和品質(zhì)造成了很大影響［7 - 9 ］。劉侯俊等［10 ］通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分梨園N、P、K比例失調(diào)，造成梨園產(chǎn)量和質(zhì)量下降。梨的生長狀況、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)都受到多種養(yǎng)分控制，一旦缺少某種元素，就會(huì)引起一系列連鎖效應(yīng)，從而使果實(shí)品質(zhì)降低。因此，科學(xué)合理施肥是改善梨樹生長狀況、提高果實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵。目前，關(guān)于梨園施肥與產(chǎn)量關(guān)系的相關(guān)研究大多局限于某一地區(qū)或某一品質(zhì)，而關(guān)于我國總體的氮磷鉀配施與產(chǎn)量的相關(guān)性鮮有報(bào)道。我們通過查閱大量文獻(xiàn)，對我國梨果主產(chǎn)區(qū)的氮磷鉀配施情況與產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行比較分析，以明確我國不同梨果主產(chǎn)區(qū)氮磷鉀配施情況與產(chǎn)量的關(guān)系，為我國不同梨樹主產(chǎn)區(qū)施肥提供指導(dǎo)。

1? ?數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1? ?數(shù)據(jù)來源

以 “梨樹”“施肥”“氮磷鉀”為關(guān)鍵詞，從中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫（CNKI）中檢索到近20年內(nèi)發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)524篇，從中篩選出研究氮磷鉀配比施肥并有產(chǎn)量數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)43篇。根據(jù)張紹鈴等［11 ］的研究方法，將我國梨主產(chǎn)區(qū)劃分為4個(gè)產(chǎn)區(qū)，即華北梨產(chǎn)區(qū)，包括整個(gè)華北地區(qū)，以種植白梨為主；長江流域梨產(chǎn)區(qū)，包括四川、重慶、浙江、湖北，以種植砂梨為主；西北梨產(chǎn)區(qū)，包括新疆、甘肅、陜西，以種植白梨為主；黃河故道梨產(chǎn)區(qū)，包括河南、江蘇、安徽，以種植白梨、砂梨為主。根據(jù)文獻(xiàn)研究內(nèi)容區(qū)域歸類，分別對以上4個(gè)主要梨產(chǎn)區(qū)的氮磷鉀配施與產(chǎn)量進(jìn)行分析，探究影響各主產(chǎn)區(qū)梨樹產(chǎn)量的因素。

1.2? ?分析方法

將篩選出的文獻(xiàn)歸類為四大梨產(chǎn)區(qū)，分別為華北梨產(chǎn)區(qū)［12 - 25 ］、長江流域梨產(chǎn)區(qū)［26 - 34 ］、西北梨產(chǎn)區(qū)［35 - 45 ］、黃河故道梨產(chǎn)區(qū)［46 - 54 ］，分別統(tǒng)計(jì)各產(chǎn)區(qū)梨園施氮量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，用Excel 2015和SPSS 18等統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用Origin 2022作圖。擬合不同氮磷鉀配施情況下的產(chǎn)量變化趨勢。其中，以施肥量為自變量，產(chǎn)量為因變量，選用y=ax2+bx+c或y=ax+b進(jìn)行線性擬合。依據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的氮（N）、磷（P）、鉀（K）施用量及產(chǎn)量（Y），選用方程Y=aN2+bP2+cK2+dN+eP+fK+gNP+ hNK+iPK+j進(jìn)行三元二次回歸擬合，以得到4大梨產(chǎn)區(qū)各自的氮、磷、鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度及不同因素間的交互效應(yīng)。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?我國梨主產(chǎn)區(qū)氮磷鉀配施與產(chǎn)量的關(guān)系

2.1.1? ? 全國梨產(chǎn)區(qū)? ? 通過對43篇文獻(xiàn)報(bào)道的我國梨主產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀配施情況（x）與產(chǎn)量（y）進(jìn)行回歸分析（圖1），擬合所得二次曲線分別為y= 0.000 3x2 - 0.229 7x + 75.202（R2=0.126 1）（氮）、y= -0.000 1x2 - 0.005 9x + 40.776（R2=0.143 1）（磷）、y = -0.000 1x2 + 0.0845x + 20.142（R2=0.075 2）（鉀）。從圖1可知，隨著施氮量和施磷量的增加，產(chǎn)量逐漸降低，當(dāng)施氮量達(dá)到382.80 kg/hm2時(shí)，隨施氮量增加，產(chǎn)量也隨之增加。隨著施鉀量的增加，產(chǎn)量呈先升高后降低趨勢，當(dāng)施鉀量達(dá)到422.50 kg/hm2時(shí)，隨施鉀量的增加，產(chǎn)量有所下降。相關(guān)文獻(xiàn)表明，我國梨園氮磷鉀平均施用量分別為351.26、231.97、230.29 kg/hm2，氮磷鉀肥平均配比為1∶0.66∶0.66，平均產(chǎn)量為31.66 t/hm2［12 - 54 ］。

2.1.2? ? 華北梨產(chǎn)區(qū)? ? 通過對我國華北梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀的施用量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析（圖2），擬合所得的二次曲線分別為y= 0.000 1x2 - 0.061 5x + 49.833（R2=0.0427）（氮）、y= 0.000 3x2 - 0.109 1x + 52.191（R2=0.0182）（磷）和y=-0.000 1x2 + 0.065 9x + 36.387（R2=0.111 5）（鉀）。從圖2可知，隨著施氮量和施磷量的增加，產(chǎn)量均有所下降，當(dāng)施氮量和施磷量分別為307.50、181.80? kg/hm2時(shí)，增加氮肥和磷肥用量，產(chǎn)量上升。隨著施鉀量的增加，產(chǎn)量也隨之增加，當(dāng)施鉀量為329.50 kg/hm2時(shí)，增加鉀肥用量，產(chǎn)量降低。相關(guān)文獻(xiàn)表明，我國華北梨產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀平均施用量分別為361.05、224.92、286.09 kg/hm2，氮磷鉀肥平均配比為1∶0.62∶0.79，平均產(chǎn)量為42.85 t/hm2。相較于全國平均水平，華北梨產(chǎn)區(qū)施鉀量高出55.80 kg/hm2，產(chǎn)量也高于全國平均水平［12 - 25 ］。

2.1.3? ? 長江流域梨產(chǎn)區(qū)? ? 通過對我國長江流域梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀的施用量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，擬合所得施氮量二次曲線為y=-0.001x2 + 0.563 6x - 42.723（R2= 0.099 6）（氮）；施磷量與施鉀量線性擬合程度優(yōu)于二次曲線擬合程度，線性擬合結(jié)果分別為y=-0.063x + 42.222（R2=0.080 2）（磷）、y= -0.126x + 63.264（R2=0.080 2）（鉀）。從圖3可知，隨著施氮量的增加，產(chǎn)量也隨之增加，當(dāng)施氮量為281.80 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值，而對于該地區(qū)，磷、鉀肥用量均對產(chǎn)量存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。說明我國長江流域梨產(chǎn)區(qū)土壤磷、鉀含量比較富足，基本可滿足梨樹生長需求。因此，增施磷鉀肥則會(huì)抑制梨樹生長。相關(guān)文獻(xiàn)表明，我國長江流域梨產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀平均施用量分別為294.75、169.00、251.50 kg/hm2，氮磷鉀肥平均配比為1∶0.57∶0.85，平均產(chǎn)量為31.58 t/hm2。其中，梨園施氮量與施鉀量均低于全國平均水平，施磷量高于全國平均水平［26 - 34 ］。

2.1.4? ? 西北梨產(chǎn)區(qū)? ? 通過對我國西北梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀施用量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，擬合所得二次曲線分別為y=-0.000 5x2 + 0.373x - 47.28（R2=0.133 4）（氮）、y=-0.000 05x2 - 0.082 6x + 35.402（R2=0.312 5）（磷）和y=-0.001x2+0.274 8x+4.760 3（R2=0.519）（鉀）。從圖4可知，隨著施氮量和施鉀量的增加，產(chǎn)量也隨之增加，當(dāng)施氮量和施鉀量分別為373.00、137.40 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值。而對于該地區(qū)，磷肥用量與產(chǎn)量存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。說明我國西北梨產(chǎn)區(qū)土壤磷含量比較富足，基本可滿足梨樹生長所需。相關(guān)文獻(xiàn)表明，我國西北梨產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀平均施用量分別為365.83、297.50、117.5 kg/hm2，氮磷鉀肥平均配比為1∶0.81∶0.32，平均產(chǎn)量為15.78 t/hm2。相較于全國平均水平，西北梨產(chǎn)區(qū)施鉀量低于全國平均112.79 kg/hm2，產(chǎn)量低于全國平均水平15.88 t/hm2［35 - 45 ］。

2.1.5? ? 黃河故道梨產(chǎn)區(qū)? ? 通過對我國黃河故道梨產(chǎn)區(qū)的梨園氮磷鉀施用量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，擬合所得二次曲線分別為y=-0.000 7x2 + 0.358 1x + 16.54（R2=0.867）（氮）、y=-0.000 6x2+0.173 9x+ 31.132（R2=0.008 9）（磷）。對施鉀量進(jìn)行線性擬合的結(jié)果為y =-0.029 9x + 47.569（R2=0.063 5）（鉀）。從圖5可知，隨著施氮量和施磷量的增加，產(chǎn)量也隨之增加，當(dāng)施氮量和施磷量分別為255.79、144.90 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值。而對于該地區(qū)，鉀肥用量與產(chǎn)量存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。說明我國黃河故道梨產(chǎn)區(qū)土壤鉀含量比較富足，基本可滿足梨樹生長所需。相關(guān)文獻(xiàn)表明，我國黃河故道梨產(chǎn)區(qū)梨園氮磷鉀平均施用量分別為371.25、207.22、294.56 kg/hm2，氮磷鉀肥平均配比為1∶0.56∶0.79，平均產(chǎn)量為38.76 t/hm2。梨園施氮量與施鉀量均高于全國平均水平，施磷量低于全國平均水平［46 - 54 ］。

2.2? ?產(chǎn)量模型的建立

利用文獻(xiàn)中我國梨主產(chǎn)區(qū)和華北、長江流域、西北、黃河故道等四大梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀配比施肥研究所得到的產(chǎn)量與氮、磷、鉀施用量進(jìn)行三元二次回歸擬合，得到產(chǎn)量（Y）與氮（N）、磷（P）、鉀（K）用量的回歸模型。由表1可知，全國梨產(chǎn)區(qū)各氮磷鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為K ＞ P ＞? N，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為P × K ＞ N × K ＞ N × P。華北梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為K ＞ N? ＞ P，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為N × P? ＞ N × K ＞ P × K。長江流域梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為P ＞ N? ＞ K，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為N × P ＞ N × K ＞ P×K。西北梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為K ＞ N ＞ P，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為N × P ＞? N × K? ＞? P × K。黃河故道梨產(chǎn)區(qū)各因素對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為N ＞ P ＞ K，各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為N × K ＞ P × K? ＞ N × P。其中對長江流域和黃河故道梨產(chǎn)區(qū)的回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，R2=1.000，表明其預(yù)測值與真實(shí)值間擬合程度較好。

3? ?討論與結(jié)論

氮、磷、鉀是植物生長所必需的營養(yǎng)元素，在果樹生長發(fā)育過程中，具有不可替代的作用［55 - 58 ］。果樹植株中蛋白質(zhì)、葉綠素等的合成均需要氮素的參與，缺氮影響果樹生理生長及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。磷素供給不足會(huì)導(dǎo)致植物對氮的吸收受到嚴(yán)重影響，而過量的施磷會(huì)抑制植物正常生長，降低果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)［59 ］。鉀素與果樹代謝過程密切相關(guān)，并作為多種酶的活化劑，參與多種有機(jī)物的合成、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)［60 ］。有研究發(fā)現(xiàn)，適量施鉀對于果樹新梢生長、葉面積、SPAD、果實(shí)品質(zhì)等具有顯著的促進(jìn)作用［61 - 63 ］。本研究發(fā)現(xiàn)，通過對我國四大梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀配比施肥研究發(fā)現(xiàn)，不同梨產(chǎn)區(qū)氮、磷、鉀施用量比例不同。各地區(qū)在梨樹栽培上肥料的投入不相同，華北梨產(chǎn)區(qū)、長江流域梨產(chǎn)區(qū)、黃河故道梨產(chǎn)區(qū)側(cè)重于氮、鉀的投入，而西北梨產(chǎn)區(qū)側(cè)重于氮、磷的投入，這與各個(gè)地區(qū)的施肥習(xí)慣和土壤養(yǎng)分具有一定的關(guān)系。新疆地區(qū)鉀素含量整體處于富足狀態(tài)，因此施鉀量相對較少。通過對我國主要梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀施用量與產(chǎn)量的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，各產(chǎn)區(qū)氮磷鉀施用量與產(chǎn)量的相關(guān)性關(guān)系各不相同。

研究發(fā)現(xiàn)，我國梨園氮磷鉀肥平均配比為1∶0.66∶0.66；平均產(chǎn)量為31.66 t/hm2。其中，西北梨產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量遠(yuǎn)低于全國平均水平，而其他梨產(chǎn)區(qū)均達(dá)到全國平均水平，這與西北梨產(chǎn)區(qū)磷肥比例用量較大有關(guān)，通過回歸分析顯示，我國西北梨產(chǎn)區(qū)磷肥對產(chǎn)量存在一定的負(fù)相關(guān)。通過建立產(chǎn)量模型分析表明，我國梨園氮磷鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度表現(xiàn)為K ＞ P ＞ N，氮磷鉀各因素交互效應(yīng)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度表現(xiàn)為P×K ＞ N×K ＞ N×P。我國四大梨產(chǎn)區(qū)氮磷鉀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)表現(xiàn)各不相同，華北梨產(chǎn)區(qū)、西北梨產(chǎn)區(qū)以鉀素貢獻(xiàn)度最高，長江流域梨產(chǎn)區(qū)以磷素貢獻(xiàn)度最高，黃河故道梨產(chǎn)區(qū)以氮素貢獻(xiàn)度最高。由此可見，影響各產(chǎn)區(qū)梨樹產(chǎn)量的因素并不相同，在梨樹栽培過程中，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)赝寥婪柿σ蛩剡M(jìn)行配比施肥，以有效提高梨樹產(chǎn)量。

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收稿日期：2023 - 11 - 04；修訂日期：2023 - 12 - 16

基金項(xiàng)目：塔里木大學(xué)校長基金創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（TDZKCX202301）；塔里木大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（TDGRI202221）。

作者簡介：李天樂（2000 — ），男，新疆庫爾勒人，碩士，主要從事植物營養(yǎng)與環(huán)境的相關(guān)研究工作。Email： 17349968821@163.com。

通信作者：支金虎（1978 — ），男，甘肅張掖人，教授，博士，主要從事植物營養(yǎng)與環(huán)境的相關(guān)研究工作。Email： zjhzky@163.com。