吐鲁番无核白葡萄“2+X”氮肥总量控制肥效研究

张 勇，刘志刚

(1.新疆鄯善县连木沁镇农业技术推广站，新疆鄯善 838204；2.新疆鄯善县农业技术推广中心，新疆鄯善 838200)



吐鲁番无核白葡萄“2+X”氮肥总量控制肥效研究

张 勇1，刘志刚2

(1.新疆鄯善县连木沁镇农业技术推广站，新疆鄯善 838204；2.新疆鄯善县农业技术推广中心，新疆鄯善 838200)

摘要[目的]进一步提高无核白葡萄生产技术水平和肥料利用率，更好地指导农户科学、合理地施用氮肥。[方法]研究5种施肥处理[无氮区(对照)、70%优化施氮区、优化氮区、130%优化施氮区、常规施肥]对无核白葡萄生物学性状、产量、品质、效益及最佳施氮量等指标的影响。[结果]优化氮区在各处理中串数最多，为64.0串，与无氮区(对照)、130%优化氮区、常规施肥区串数呈极显著差异；不同氮肥用量对串重有所增加，各处理中，130%优化氮区串重最大，达7.02 kg，常规施肥串重开始下降，优化氮区、130%优化氮区、常规施肥区与无氮区(对照)、70%优化氮区呈极显著差异；随着施氮肥量的增加平均产量随之提高，优化氮区产量最高，达65 340 kg/hm2，较无氮区(对照)增产27 870 kg/hm2，增产率为74.4%；当纯氮施用量为899.160 0 kg/hm2时，产量达到最大值，为65 057.760 0 kg/hm2。[结论]在各处理比较中，从肥料利用率和产投比等方面考虑，70%优化氮区的产投比、氮产投比、氮肥农学效率和氮肥偏生产力最高；从产量和收益角度考虑，优化氮区施肥产量和纯收入最高，而对于葡萄种植户来说，按照优化氮区施肥是比较理想的选择。

关键词无核白葡萄；氮肥；“2+X”；控制试验

Fertilizer Controlled Research of “2+X” Total Nitrogen of Turpan Seedless Grape

ZHANG Yong1, LIU Zhi-gang2(1. Agricultural Techniques Extension Station of Lianmuqin Town of Shanshan County, Shanshan, Xinjiang 838204; 2. Agricultural Techniques Extension Center of Shanshan County, Shanshan, Xinjiang 838200)

Abstract[Objective] To further improve the production and technology level and fertilizer utilization rate of seedless grape, to guide the scientific and reasonable application of nitrogen fertilization. [Method] Effects of five fertilization treatments on the biological characters, yield, quality, benefit and optimized nitrogen amount of seedless grape were researched. [Result] The optimized nitrogen area had the maximum strings (64), having extremely significant differences with nitrogen free area (control), 130% optimized nitrogen area and conventional fertilization area. String weight increased in different quantities of nitrogen fertilizer. Among the treatments, 130% optimized nitrogen area had the maximum string weight (7.02 kg). String weight in conventional fertilization began to decline. There were extremely significant differences in optimized nitrogen area, 130% optimized nitrogen area, conventional fertilization area, and nitrogen free zone (control) and 70% optimized nitrogen area. As the fertilization quantity increased, the average yield enhanced, and reached the maximum value in optimized nitrogen area (65 340 kg/hm2). The average yield enhanced by 27 870 kg/hm2compared with nitrogen free zone (control); the growth rate was 74.4%. When the pure nitrogen amount was 899.160 0 kg/hm2, the yield reached the maximum value of 65 057.760 0 kg/hm2. [Conclusion]Among all the treatments, 70% optimized nitrogen area has the maximum values of input-output ratio, nitrogen agronomical efficiency and nitrogen partial factor productivity. Considering the yield and benefit, the nitrogen area has the maximum fertilization yield and pure income. As for the grape growers, fertilization of the optimized nitrogen area is relatively ideal.

Key wordsSeedless grape; Nitrogen fertilizer; "2+X"; Controlled trial

吐鲁番是享誉中外的葡萄之乡，是全国的葡萄主要产区，也是我国最大的无核白葡萄种植区。吐鲁番无核白葡萄种植历史悠久，主产于新疆吐鲁番，果实翠绿晶莹，甜而不腻，是鲜食或制干的理想品种。2015年，吐鲁番全市的葡萄栽培面积达到3.33万hm2，总产量80万余t，其中无核白葡萄面积约占葡萄总种植面积的90%，年产量约占葡萄总产量的86%。长期以来，新疆吐鲁番地区由于受传统耕作习惯的影响，无核白葡萄种植过程中肥料施用不科学、偏重施用氮肥的问题突出，导致葡萄产量效益不高，品质下降，病虫害严重。目前，我国对不同作物的“2+X”氮肥总量控制相关研究多集中于玉米[1]、花生[2]等粮食作物，辣椒[3]、西兰花[4]、豆角[5]等蔬菜，莱阳茌梨[6]、巴旦木[7]等果树，而对葡萄的研究较少，对葡萄的氮肥农学效率和氮肥偏生产力衡量指标的比较尚无相关报道。鉴于此，笔者在保证较高产量和品质的前提下，研究了“2+X”氮肥总量控制对吐鲁番无核白葡萄产量与效益等的影响，旨在确定最佳施肥方法、施肥量，为优化施肥技术提供科学依据与参考。

1材料与方法

1.1试验地概况试验地点选择在新疆鄯善县连木沁镇尤库日买里村2组。试验地土壤为砂壤土，肥力中等，有机质12 800.0 mg/kg，碱解氮63.4 mg/kg，速效磷15.2 mg/kg，速效钾 183.0 mg/kg。

1.2供试作物主栽葡萄品种无核白葡萄，树龄为5a。

1.3供试肥料氮肥为尿素(含N≥46.4%)，磷肥为重过磷酸钙(含P2O5≥46.0%)，钾肥为硫酸钾(含 K2O≥50.0%)。

1.4试验设计共设5组处理：①无氮区(CK)；②70%优化施氮区；③优化氮区；④130%优化施氮区；⑤常规施肥(表1)。处理①(CK)、②、③、④的磷肥、钾肥施用量和施肥方法相同，尿素基肥为施用总量的40%，后追施 2 次，每次 30%，肥后灌水；处理⑤基肥只用二铵 750 kg/hm2，追肥尿素450 kg/hm2和复合肥 (15∶15∶15)600 kg/hm2，小区施用尿素1.800 kg，二铵2.998 kg，复合肥2.400 kg。小区面积为40 m2，长10 m，宽4 m，共5株葡萄，每株占地8 m2，3次重复。为保证试验精度，减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响，采取随机排列，区组间土壤、地形等条件相对一致，四周设保护行。田间试验布置见图 1。

1.5田间管理2015年3月20日开墩，3月30日施基肥，

表1　吐鲁番无核白葡萄“2+X”氮肥总量控制试验设计

注：图中数字分别表示5个处理。Note：1-5 represented five treatments.图1　田间试验布置示意Fig.1　Arrangement of field experiment

施用量为 40%氮肥、50%磷肥和钾肥；追肥3次，4月9日葡萄开花前第1次追肥，只追用30%氮肥，开花后5月10日第2次追肥，用量为剩下的30%氮肥和50%磷肥，6月9日追50%钾肥，9月8日进行测产。各处理除施肥量不同外，其他管理措施均相同。

1.6测定项目及方法小区串数：每小区随机选取横长4 m(从根到梢的长度)、纵长 2 m，共8 m2，数出该面积串数，计算小区总串数；串重：每区随机摘取 10 串称重，计算每串葡萄重量；可溶性固形物：使用测糖仪测定；叶片颜色：肉眼观测。

氮肥农学效率(AE)=(处理区产量-对照区产量)/施用氮肥纯量；氮肥对产量贡献率(FCR)=(处理区产量-对照区产量)/处理区产量×100%；氮肥偏生产力(PFPN)=处理区产量/施用氮肥纯量；氮产投比 =[(处理区产量-对照区产量)×葡萄价格-处理区氮肥成本]/处理区氮肥成本。

1.7数据统计采用新复极差法(SSR)进行数据方差分析与多重比较。

2结果与分析

2.1不同处理对无核白葡萄生物学性状的影响由表 2 可知，不同氮肥用量对小区葡萄串数有一定影响，随着施氮量的增加，串数有所增加，处理③串数最多，为64.0串，与CK、处理④、⑤串数呈极显著差异，但氮肥增加到施用780 kg/hm2尿素(处理④)时，串数反而下降到58.7串，与CK、处理②、③串数呈极显著差异，这可能由于氮肥施用在一定范围内对葡萄结果有一定促进作用；不同氮肥施用量对葡萄串重的增加均有促进作用，各处理中，以处理④的串重最高，达7.02 kg，处理⑤的串重开始下降，为6.92 kg，处理③、④、⑤与CK、处理②呈极显著差异，这可能是由于施用氮肥对葡萄的生长与结果具有一定促进作用；不同处理间可溶性固形物差异均呈显著差异；各处理的叶片颜色没有变化，均为绿色，这可能是每年施氮肥量过多的原因。

表2不同处理无核白葡萄生物学性状比较

Table 2Comparison of biological characters of seedless grape in different treatments

处理Treatment串数Stringnumber∥串串重Stringweight∥kg可溶性固形物Solublesolid∥%①(CK)48.0cC5.30cC20.4eD②62.5aA6.26bB20.9dC③64.0aA6.83aA21.6bB④58.7bB7.02aA22.2aA⑤60.0bB6.92aA21.2cBC

注：同列不同大小写字母分别表示差异达 0.01 和 0.05 显著水平。

Note：Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

2.2不同处理对无核白葡萄产量的影响由表3可知，不同氮肥施用量对无核白葡萄的平均单粒重影响不明显，各处理平均单果重均在2.13~2.96 g，各处理与CK间差异不显著，这可能与无核白葡萄品种特性以及多年喷施赤霉素实现果实膨大有关。随着施氮肥量的增加，各处理以CK的平均穗数最低，为66 660穗/hm2，处理⑤的平均穗数最高，达96 720穗/hm2，处理②、③、⑤与CK的相比呈显著差异。CK平均产量最低，仅37 470 kg /hm2，随着氮肥施用量的增加平均产量随之提高，以处理③的产量最高，达65 340 kg/hm2，较CK增产27 870 kg/hm2，增产率为74.4%；之后随着施入氮肥量的增加，处理④、⑤的平均产量均有所降低，分别为58 995、64 545 kg/hm2，但是各处理氮肥施肥区与CK的平均产量相比均呈极显著差异。

表3不同处理无核白葡萄产量比较

Table 3Comparison of the yields of seedless grapes in different treatments

处理Treatment平均单粒重Averagesinglekernelweightg平均穗粒数Averagekernelsperear∥个平均穗数Averageearnumber穗/hm2平均产量Averageyieldkg/hm2①(CK)2.96aA213aA66660bA37470eD②2.13aA204aA95415aA62775cC③2.45aA262aA88065aA65340aA④2.74aA251aA85770abA58995dD⑤2.57aA294aA96720aA64545bB

注：同列不同大小写字母分别表示差异达 0.01 和 0.05 显著水平。

Note：Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

2.3最佳施氮量的确定以每公顷纯氮施用量为自变量，每公顷产量为因变量，对各处理产量做一元二次线性回归分析。如图2所示，回归方程为：y=-0.219 8x2+156.110 0x+37 339，R2=0.995 9。根据方程可以计算出当纯氮施用量x=899.160 0 kg/hm2时，产量达到最大值，即y= 65 057.760 0 kg/hm2。

2.4不同处理对无核白葡萄经济效益的影响由表4可知，处理③纯收入最高，达191 490元/hm2，其次是处理⑤、②、④，分别为187 635、184 155、172 095元/hm2，CK纯收入最低，仅109 080元/hm2，与其他各处理差异均呈极显著。处理②的产投比最高，达44.16，而产投比最低的为处理⑤，仅31.27。

2.5不同处理对无核白葡萄氮肥偏生产力与农学效率的影响由表5可知，处理③对产量的贡献率最高，达42.65，处理④对产量的贡献率最低，仅36.49，与处理③呈显著性差异。在氮肥农学效率比较中，以处理②最高，达92.19，处理④最低，仅42.08，各处理间呈极显著差异；氮肥偏生产力比较中，以处理②最高，达228.69，处理④最低，仅115.34，各处理间呈极显著差异；在氮产投比比较中，以处理②最高，达357.50，其次是处理⑤，为357.00，最低的是处理④，仅161.58，处理②、⑤与处理③、④呈极显著差异。

图2　无核白葡萄产量与纯氮施用量效应曲线Fig.2　Dose-effect curve of pure nitrogen application amount and average yield of seedless grapes

处理Treatment产值Outputvalue元/hm2肥料投入Fertilizerinput元/hm2纯收入Pureincome元/hm2较常规施肥增收Incomeincreasecomparedwithconventionalfertilization∥元/hm2产投比Input-outputratio①(CK)1124103330109080eE-7855532.76②1883254170184155cC-348044.16③1960204530191490aA385542.27④1769854890172095dD-1554035.19⑤1936356000187635bB-31.27

注：当年葡萄干价格按 15元/kg，按照5 kg晾1 kg葡萄干算，鲜葡萄3.0元/kg；尿素按2.0元/kg，重过磷酸钙按3.0元/kg，硫酸钾按3.6元/kg，二铵按3.6元/kg，复合肥(15∶15∶15)按4.0元/kg；人工、水电、农家肥等未计入成本。同列不同大小写字母分别表示差异达 0.01 和 0.05 显著水平。

Note：Price of raisin was 15 yuan/kg； 5 kg seedless grapes were dried to 1 kg raisin；price of fresh grape was 3 yuan/kg；price of urea was 2.0 yuan/kg；price of triple superphosphate was 3.0 yuan/kg；price of potassium sulfate was 3.6 yuan/kg；price of diamonium phosphate was 3.6 yuan/kg；price of compound fertilizer(15∶15∶15)was 4 yuan/kg.Artificial，hydropower and farmyard manure were not included in the cost. Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

表5　不同处理无核白葡萄生产力和农学效率比较

注：同列不同大小写字母分别表示差异达 0.01 和 0.05 显著水平。

Note：Different capital letters and lowercases indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels.

3结论与讨论

该研究结果表明，随着施氮量的增加，吐鲁番无核白葡萄的串数、串重和可溶性固形物含量先增加后降低，这可能与在一定范围内施用氮肥对生长与结果有一定促进作用有关。在果树中莱阳茌梨[6]、巴旦木[7]，蔬菜中番茄[8]、黄瓜[9]、大蒜[10]、大葱[11]、马铃薯[12]、香菜[13]的“2+X”肥效试验研究都证明了在一定范围内随着氮肥施用量的增加，对植株生长有一定促进作用，在一定量的情况下，可以达到营养生长与生殖生长的相对平衡，实现品质、产量和效益的最大化。笔者发现，各处理随着氮肥施用量的增加，平均产量和对产量的贡献率先增加后降低，优化氮区平均产量最高，各处理与无氮区(对照)平均产量相比均呈极显著差异，在氮肥达到一定量时出现最高值，这说明只有在一定施用量的情况下，才能发挥最大肥效。笔者根据各处理计算得出，当纯氮施用量为899.160 0 kg/hm2时，产量达到最大值(65 057.760 0 kg/hm2)；经济效益比较中，优化氮区纯收入最高，而无氮区(对照)纯收入最低，与其他各处理呈极显著差异。笔者仅研究了氮肥施用量对无核白葡萄生长、结果、产量及效益的影响，未考虑到无核白葡萄生长所需微量元素，而前人在莱阳茌梨[6]、大蒜[10]的“2+X”试验研究中发现，在优化施肥的基础上补充钙肥、硼锌肥，不但提高了果实品质和产量，而且节肥环保，节本增效。因此，确定不同肥力土壤的施肥方法、数量、时期及中微量元素等有待于今后进一步研究。

从肥料利用率和产投比等方面考虑，70%优化氮区在产投比、氮产投比、氮肥农学效率和氮肥偏生产力的比较中最高；从产量和收益角度考虑，优化氮区施肥产量和纯收入最高，而对于葡萄种植户来说，按照优化氮区施肥是比较理想的选择。在生产实践中，要综合考虑当地土壤的质地、肥力、施肥习惯等因素，在优化施肥量的同时，尽量减少氮、磷、钾的施用量，根据需肥规律适当补充中微量元素，既要考虑保持原有果实的特性和品质，又要努力提高产量和效益，努力实现经济效益和生态效益的双赢。

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收稿日期2015-12-30

作者简介张勇(1974- )，男，新疆鄯善人，高级农艺师，从事土壤与肥料研究。

基金项目新疆维吾尔自治区土肥站“测土配方施肥补贴项目[ 新土肥(2014)第 5 号 ]。

中图分类号S 143.1

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)03-160-04