陕西苹果、猕猴桃果园施肥技术研究

【摘要】由于独特的气候资源和土壤条件,陕西已成为中国水果生产第一大省。本研究以陕西苹果及猕猴桃园为对象,分析了陕西果园施肥现状及存在问题。借助不同施肥技术对果园生产管理、环境、经济效益分析,确定了合理施肥量下的最优生产力,为进一步实现果树优质高产技术、果农稳步增长的经济收入与果园生态环境的和谐可持续发展提供科学指导。得出以下结论：1.从果树种类和区域角度分析果园生产体系中的氮、磷输入输出特点及盈余状况。结果表明,果园平均化肥氮投入量927.2kg/hm2,通过有机肥投入的氮仅为139.4kg/hm2。94.8%的果园氮素盈余,平均盈余量为876.3kg/hm2,其中氮盈余量超过500kg/hm2占57.5%,盈余量超过1000kg/hm2占27.3%。不同果园相比,猕猴桃园氮素投入及盈余量最高,分别为1432.9、1186.9kg/hm2.不同区域果园比较,土壤氮环境负荷以关中灌区果园较高,达1046.1kg/hm2.果园氮素施用与养分盈余量之间存在极显著的正相关。磷肥投入不足与过高并存。其中化学磷肥平均投入量为366.1kg/hm2,不足比例占27.8%,过量55.8%。有机肥提供磷较低,平均72.8kg/hm2.果园磷盈余与亏缺并存,亏缺果园占19.7%,平均亏缺量为-25.8kg/hm2。近80%果园磷盈余,盈余量超过300kg/hm2占43.1%,超过600kg/hm2的占18.7%。不同果园比较,猕猴桃果园的磷盈余量较高,为472.3kg/hm2,苹果园磷盈余量为355.6kg/hm2。不同区域果园比较,关中灌区磷盈余量较高,平均351.8kg/hm2,渭北早塬相对较低为315.5kg/hm2.2.通过连续8年田间定位试验,研究了不同施肥处理(CK;PK;NK;NP;NPK;M;NPKM)对渭北旱塬富士苹果产量、品质及果园土壤养分含量变化的影响。结果表明：连续8年不同施肥处理苹果年均产量较对照提高14.4%～63.8%,各处理年均产量顺序为：NPKM>NPK≥M>NP>NK>PK>CK。NPKM、M、NPK处理随时间的推移,果实可溶性糖、维生素C、可溶性固形物含量呈上升趋势。NPKM处理糖酸比较对照提高了30.9%,维生素C含量提高了17.5%。另外,NPKM、M处理0-20cm土层有机质提高幅度最大,分别提高了28.8%和29.3%,而NPK处理仅提高了10.1%。NPK、NPKM、M处理土壤各层速效氮、有效磷、速效钾含量较试验前均有显著提高,NPK处理0-20cm、20～40cm和40-60cm土层速效氮分别提高了22.7%、37.3%和53.4%。与施有机肥磷相比,施入化肥磷使土壤速效磷含量提高了18.7%,不同处理土壤速效磷含量上层显著大于下层。3.在猕猴桃果园连续进行了4年试验,结果表明：不同施肥处理猕猴桃年平均产量顺序为NPKM(44.6t/hm2)>1.5NPK(42.6t/hm2)>NPK(42.0t/hm2)>NK(38.0t/hm2)>NP(36.7t/hm2)>PK(36.4t/hm2)>CK(34.1t/hm2)。NPKM、1.5NPK和NPK处理4年平均产量较对照提高了30.8%、24.9%和23.2%。1.5NPK和NPK处理产量差异不显著。NPK及NPKM处理4年可溶性糖、可溶性固形物、维生素C及硬度显著高于对照处理。且随时间推移,NPKM处理品质指标呈上升趋势。NPKM处理0～20cm、20～40cm、40～60cm土层有机质含量分别提高了27%,29%和139%,1.5NPK及NPK处理有机质含量较对照有所提高。缺素(PK、NK、NP)处理,不同土层土壤有机质含量几乎未变。土壤速效氮含量与试验布置前相比,1.5NPK处理速效氮含量在0～20cm、20～40cm和40～60cm土层分别提高了180%、114%和133%,NPK处理分别提高了140%,62%和26%,NPKM处理分别提高了112%、56%和25%。4.连续3年在渭北与关中进行了苹果水肥一体化施肥技术研究,结果表明：该技术对两个生态区苹果生产均有显著的增产效果。较传统NPK施肥处理,渭北旱塬NPK水肥一体化处理苹果平均产量为41.14t/hm2,增产7.7%。纯收益为22.2万元/hm2,产值净增1.13万元/hm2。外观品质分析,单果重达244.4g/个,果经大于80mm以上占71.64%,糖酸比为43.96,提高了15.1%。果实N、P、K累积量分别增加36.0%,75.3%和44.8%。关中灌区NPK水肥一体化苹果年均产量为72.46t/hm2,增产2.48%。纯收益为49.05万元/hm2。而1/2NPK水肥一体化处理产量高达78.5t/hm2,较NPK传统施肥增产11.01%。外观品质分析,NPK水肥处理单果重达353.2g/个,果经大于80mm以上占85.39%,糖酸比为23.89,降低了1.6%。而1/2NPK水肥处理单果重达367.7g/个,果经大于80mm以上占89.95%,糖酸比为24.57,增加了1.8%。果实N、P、K累积量分别增加41.8%,98.9%和58.9%。同为NPK水肥一体化处理,关中试验园苹果产量显著高于渭北试验园,高31.35t/hm2。5.采用2因素4水平二次回归正交组合设计,在渭北旱塬连续3年建立了不同灌水量(水平)和施肥量(水平)对苹果产量和果农收益的影响。结果显示,2因子对苹果产量和品质的耦合作用为正效应,且氮效应大于水分效应。不同水氮耦合处理使苹果产量提高了7.30%～41.62%。其中N2W2处理最高,为41.01t/hm2,较NOW1处理提高了41.62%,产值为23.79万元/hm2,纯收益为23.20万元/hm2,较NOW1处理纯收益净增6.72万元/hm2。N3W1和N3W2处理其产量较NOW1分别提高了38.50%和36.65%。水氮耦合处理对改善果形指数、硬度和果实商品率也有一定的积极作用。高氮不利于果实内含物的积累,影响果实的内在品质。水分一定的条件下,氮肥供应越多,果实可滴定酸越高。施氮量相同时,水分供应越多,果实可滴定酸也有提高。综合不同水氮耦合处理得出,各因素最佳组合为灌水量750～1000t/hm2,氮肥投入量为300～400kg/hm2,磷肥投入量为200～300kg/hm2,钾肥投入量为250～300kg/hm2,此时渭北旱塬苹果产量最高,收益最大,品质最优。6.对水肥耦合处理条件下的土壤氮素连续监测表明,土壤含水量稳定在8.53%-20.8%之间,且萌芽期不同剖面土壤含水量均低于果实膨大期。不同剖面全氮监测表明,NOW1处理土壤全氮含量均小于其他处理。不施氮处理(NO)表层(0～20cmm)土壤全氮下降了25.9%。N1处理表层全氮含量无差异,随灌水量(W)增加,下层土壤全氮含量增加。N2处理全氮含量在1.0-2.0g/kg之间。N3处理表层土壤全氮在1.5-2.5g/kg之间,且随灌水量增大呈下层大于上层状态。N0W1、N0W2和NOW3处理整个土壤剖面硝态氮变化不稳定,保持在40～65mg/kg之间。NIW1、N1W2和N1W3处理土壤剖面硝态氮变化与无氮处理差异较大,表层土壤硝态氮含量显著高于无氮处理,保持在70～110mg/kg之间,且随剖面下移,含量逐渐降低,至40～60cm硝态氮含量最低。随施氮量增大,土壤剖面变化差异更大。N3W3处理,不同剖面硝态氮均处于最高值,0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm土层硝态氮含量分别为124.7、112.5、98.8、105.3、90.9mg/kg。铵态氮均小于10mg/kg,且随剖面的下移逐渐降低。
【作者】赵佐平；
【导师】同延安；
【作者基本信息】西北农林科技大学，环境科学，2014，博士
【关键词】苹果；猕猴桃；施肥技术；产量；品质；土壤肥力；水氮耦合；水肥一体化；

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