陳偉 李天樂 支金虎 黃亮亮

摘要：為探析我國梨果主產(chǎn)區(qū)施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系，為梨園合理施用氮肥，提高氮肥利用率提供指導(dǎo)，基于CNKI相關(guān)文獻，對我國四大主要梨果主產(chǎn)區(qū)梨園施氮量與產(chǎn)量進行了分析，并對其氮肥偏生產(chǎn)力進行比較。結(jié)果表明，在農(nóng)戶習(xí)慣施肥水平范圍內(nèi)，我國梨園平均施氮量為394.25 kg/hm2，平均產(chǎn)量為31.22 t/hm2。長江流域（四川、重慶、湖北、浙江）砂梨產(chǎn)區(qū)、華北（河北、山西、山東）白梨產(chǎn)區(qū)、西北（新疆、甘肅、陜西）白梨產(chǎn)區(qū)、黃河故道（河南、安徽、蘇州）白梨及砂梨產(chǎn)區(qū)梨園施氮量分別為356.00、471.40、354.64、402.86 kg/hm2，平均產(chǎn)量分別為30.01、33.88、20.54、39.66 t/hm2。僅華北白梨區(qū)梨園施氮量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（P = 0.01）。從氮肥偏生產(chǎn)力來看，西北地區(qū)通過改良土壤提高產(chǎn)量、華北地區(qū)通過提高肥料利用效率降低投入的潛力較大。

關(guān)鍵詞：梨果主產(chǎn)區(qū)；施氮量；產(chǎn)量；偏生產(chǎn)力

中圖分類號：S661.2? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2023）11-1068-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.11.017

Effects of Different Nitrogen Application Rates on Fruit Yields in

Major Pear Producing Regions of China

CHEN Wei 1， LI Tianle 2， 3， ZHI Jinhu 2， 3， HUANG Liangliang 4

（1. Institute of Agricultural Economics and Information， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;

2. College of Agronomy， Tarim University， Alar Xinjiang 843300， China; 3. Research Centre of Oasis Agricultural

Resources and Environment in Southern Xinjiang， Tarim University， Alar Xinjiang 843300， China;

4. Lanzhou White Tower Mountain Administrative Office， Lanzhou Gansu 730000， China）

Abstract： In order to analyze the relationship between nitrogen application rates and yields in major pear fruit producing areas in China so as to provide references for rational application of nitrogen fertilizer and improvement of nitrogen use efficiency in pear orchards， the analysis between nitrogen application rates and yields in four major pear fruit producing areas in China was carried out by searching CNKI. com， and the partial factor productivity of nitrogen fertilizer was compared. The results showed that the average nitrogen application amount was 394.25 kg/ha and the average yield was 31.22 t/ha under conventional management of farmers. The rates of? nitrogen applied in pear areas in the Yangtze River Basin（Sichuan， Chongqing， Hubei， Zhejiang）， North China （Hebei， Shanxi， Shandong）， Northwest China（Xinjiang， Gansu， Shaanxi） and the former Yellow River（Henan， Anhui， Suzhou） were 356.00， 471.40， 354.64， and 402.86 kg/ha， respectively， and their average yields were 30.01， 33.88， 20.54 and 39.66 t/ha， respectively. There was a significant positive correlation between nitrogen application rate and yield in North China pear orchard（P = 0.01）. From the perspective of partial factor productivity of nitrogen， Northwest China has great potential to increase yield through improving soil， while North China has great potential to reduce input by improving fertilizer use efficiency.

Key words： Pear fruit main producing area; Nitrogen application rate; Yield; Partial factor productivity

收稿日期：2023 - 09 - 15

基金項目：兵團重大科技項目計劃（2021AA005）；塔里木大學(xué)校長基金創(chuàng)新團隊項目（TDZKCX202301）；

塔里木大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項目（TDGRI202221）。

作者簡介：陳? ?偉（1978 — ），女，甘肅永登人，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)信息與土壤肥料研究工作。Email： 103257763@qq.com。

通信作者：支金虎（1978 — ），男，甘肅張掖人，教授，研究方向為植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境。Email： zjhzky@163.com。

梨是一種世界性果品，截至2012年，全球超過86個國家產(chǎn)梨［1 ］。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計，到2019年，我國梨產(chǎn)量高達1 709萬t，占世界梨產(chǎn)量的71.45%，是全球最主要的梨產(chǎn)國。世界梨平均單位面積產(chǎn)梨為12.3 t/hm2，呈逐年平穩(wěn)上升趨勢［2 ］。我國梨產(chǎn)量近年來上升較快，這與我國不斷提升梨樹單位面積產(chǎn)量具有一定關(guān)系，但距發(fā)達國家梨樹單位面積產(chǎn)量仍有一定差距。氮素是果樹生長所必需的元素之一，是果樹生長發(fā)育過程中的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對果樹的器官建造、代謝循環(huán)、生理生化、果實產(chǎn)量及品質(zhì)的形成等具有無法替代的作用［3 ］。氮肥也是使果樹高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要因素，探究果園施氮與產(chǎn)量的關(guān)系對正確使用氮肥、提高氮肥利用效率、提質(zhì)增效等方面至關(guān)重要［4 ］。有研究表明，梨樹體內(nèi)32%～54%的氮素用于梨樹新生部位的生長［5 ］。柴仲平［6 ］對20 a樹齡香梨進行施肥研究表明，施氮能顯著提高樹體、果實的生長和產(chǎn)量。有研究表明，適量施氮能顯著提高果樹的光合速率［7 ］。也有人認(rèn)為植株地上部分需氮量反映了植株中氨基氮循環(huán)庫和植株對土壤中氮素吸收的潛力［8 ］。這些研究均表明施氮量與梨樹產(chǎn)量具有一定關(guān)系。我國梨果栽培面積非常廣，全國除海南省外均有梨樹栽培。但由于各地區(qū)地質(zhì)、氣候等因素差異較大，其梨樹施氮量與產(chǎn)量也具有較大的差異。目前，關(guān)于梨園施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系研究大多具有目的性的集中于某一區(qū)域點，而關(guān)于我國總體的施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系鮮有研究。為此，我們通過查閱大量文獻對梨園施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系進行分析比較，以明確我國不同梨果主產(chǎn)區(qū)施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系，為不同地區(qū)梨樹生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1? ?數(shù)據(jù)來源及分析方法

1.1? ?數(shù)據(jù)來源

以“梨”“施肥”為關(guān)鍵詞，在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫（CNKI）中檢索到相關(guān)文獻406篇，從中篩選出具有農(nóng)戶習(xí)慣施肥量或常規(guī)施肥量并有產(chǎn)量數(shù)據(jù)的文獻75篇作為研究的數(shù)據(jù)依據(jù)。根據(jù)張紹鈴等［9 ］的研究方法，將我國梨果產(chǎn)區(qū)劃分為4個。即華北（河北、山西、山東）白梨產(chǎn)區(qū)，西北（新疆、甘肅、陜西）白梨產(chǎn)區(qū)，黃河故道（河南、安徽、蘇州）白梨、砂梨產(chǎn)區(qū)，長江流域（四川、重慶、湖北、浙江）砂梨產(chǎn)區(qū)。根據(jù)文獻研究內(nèi)容區(qū)域歸類，對4個不同梨產(chǎn)區(qū)的施氮量和產(chǎn)量進行分析比較。

1.2? ?測算方法

1.2.1? ? 氮肥偏生產(chǎn)力? ? 化肥偏生產(chǎn)力指施用某一特定肥料下的作物產(chǎn)量與施肥量的比值。是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)。

氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施N量

1.2.2? ? 數(shù)據(jù)篩選及分析? ? 將篩選出的文獻歸類為長江流域砂梨產(chǎn)區(qū)［1 - 3， 9， 10 - 18 ］，華北白梨產(chǎn)區(qū)［1 - 3， 9， 19 - 38 ］，西北白梨產(chǎn)區(qū)［1 - 3， 6， 9， 39 - 54 ］，黃河故道白梨及砂梨產(chǎn)區(qū)［1 - 3， 9， 55 - 67 ］，分別統(tǒng)計各產(chǎn)區(qū)文獻梨園施氮量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，在Excel 2020和SPSS 18中進行處理分析，用Excel 2020和Origion 2022進行作圖。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?施氮量與產(chǎn)量關(guān)系

2.1.1? ? 全國水平? ? 如圖1所示，針對文獻中的梨園施氮量（x）與產(chǎn)量（y）進行相關(guān)性分析可知，我國梨園平均施氮量為394.25 kg/hm2，平均產(chǎn)量為31.22 t/hm2。梨園施氮量與產(chǎn)量擬合的二次方程較一次方程擬合程度較好。隨著施氮量的增加，梨園產(chǎn)量呈現(xiàn)緩慢降低后逐漸升高的趨勢。

2.1.2? ? 長江流域砂梨產(chǎn)區(qū)? ? 如圖2所示，對我國長江流域砂梨產(chǎn)區(qū)的梨園施氮量與產(chǎn)量進行相關(guān)性分析，擬合的二次曲線為y=0.000 2x2-0.198 9x +

67.298（R2 = 0.064 4）。此區(qū)域的平均梨園施氮量為356.00 kg/hm2，平均產(chǎn)量為30.01 t/hm2，均低于全國平均水平。

2.1.3? ? 華北白梨產(chǎn)區(qū)? ? 如圖3所示，對我國華北白梨產(chǎn)區(qū)的梨園施氮量與產(chǎn)量進行相關(guān)性分析，擬合的二次曲線為y=0.000 2x2-0.175x+60.964（R2= 0.478 51）。梨園施氮量與產(chǎn)量關(guān)系呈極顯著相關(guān)關(guān)系（P=0.01）。該區(qū)的梨園平均施氮量為471.40 kg/hm2，平均產(chǎn)量為33.88 t/hm2，均高于全國平均水平。

2.1.4? ? 西北白梨產(chǎn)區(qū)? ? 如圖4所示，對我國西北白梨產(chǎn)區(qū)的梨園施氮量與產(chǎn)量進行相關(guān)性分析，擬合的二次曲線為y=-0.000 4x2+0.2961x-27.082（R2=0.093 2）。此區(qū)域的平均施氮量為354.64 kg/hm2，平均產(chǎn)量為20.54 t/hm2。梨園施氮量和產(chǎn)量均低于全國平均水平，其產(chǎn)量為全國四大梨產(chǎn)區(qū)中最低。

2.1.5? ? 黃河故道白梨、砂梨產(chǎn)區(qū)? ? 如圖5所示，對我國黃河故道白梨、砂梨產(chǎn)區(qū)的梨園施氮量與產(chǎn)量進行相關(guān)性分析，擬合的二次曲線為y=-0.005x2+ 0.034 8x+32.835（R2=0.013 6）。此區(qū)域的梨園平均施氮量為402.86 kg/hm2，平均產(chǎn)量為39.66 t/hm2，均高于全國平均水平。

2.2? ?主產(chǎn)區(qū)氮肥偏生產(chǎn)力

如圖6所示，設(shè)長江流域（四川、重慶、湖北、浙江）砂梨產(chǎn)區(qū)為I區(qū)；華北白梨產(chǎn)區(qū)為II區(qū)；西北（新疆、甘肅、陜西）白梨產(chǎn)區(qū)為III區(qū)；黃河故道（河南、安徽、蘇州）白梨、砂梨產(chǎn)區(qū)為IV區(qū)。對我國不同梨主產(chǎn)區(qū)氮肥偏生產(chǎn)力進行分析。其總體趨勢為黃河故道白梨、砂梨產(chǎn)區(qū) ＞ 全國平均 ＞ 長江流域砂梨產(chǎn)區(qū) ＞ 華北白梨產(chǎn)區(qū) ＞ 西北白梨產(chǎn)區(qū)。西北白梨產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)最低，雖然施氮量相較于全國并不高，但總體來看此區(qū)域氮素利用率偏低，造成偏生產(chǎn)力偏低。因此，施氮量與單產(chǎn)應(yīng)綜合考量。

3? ?討論與結(jié)論

梨樹對外界環(huán)境的適應(yīng)能力極強［67 ］。在-25 ℃以上的地區(qū)，大多數(shù)梨果可安全越冬。梨樹生長過程中喜溫，對土壤的適應(yīng)能力極強，以砂質(zhì)壤土作為梨樹的栽培土壤最為適宜。梨樹對土壤鹽堿適應(yīng)性較廣，pH為5.0～8.5均可生長，以pH為5.8～7.0為最適宜［68 ］。正因梨樹對外界環(huán)境適應(yīng)極強，在全國范圍內(nèi)基本都可以種植。我國梨果品種栽培面積最大的是碭山酥梨，其占全國梨果總栽培面積的23%，其次是鴨梨、豐水梨、翠冠梨，分別占全國梨果栽培面積的11%、7%、7%，庫爾勒香梨僅在新疆范圍內(nèi)大面積種植，庫爾勒香梨僅占全國梨果栽培面積的5%左右［69 ］。在長期的自然選擇和生產(chǎn)發(fā)展中，我國逐漸形成了四大梨產(chǎn)業(yè)區(qū)，華北地區(qū)種植梨果業(yè)最早，河北省更是作為我國梨果第一大??；西北地區(qū)有良好的光熱資源更加適宜梨樹生長；黃河故道和長江流域地區(qū)以砂梨產(chǎn)業(yè)為主。

評價一個地區(qū)的肥料效應(yīng)的高低，產(chǎn)量不僅是最直接的證明依據(jù)，還應(yīng)考慮其肥料利用效率、投入與產(chǎn)出等多重因素。其中，肥料偏生產(chǎn)力是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)。它是指單位面積內(nèi)作物產(chǎn)量與施肥量的比值。本研究表明，通過對我國主要梨產(chǎn)區(qū)進行氮肥偏生產(chǎn)力分析得出，其總體趨勢為黃河故道白梨、砂梨產(chǎn)區(qū) ＞ 全國平均 ＞ 長江流域砂梨產(chǎn)區(qū) ＞ 華北白梨產(chǎn)區(qū) ＞ 西北白梨產(chǎn)區(qū)。其中，西北地區(qū)土壤質(zhì)地較差，鹽堿度高，土壤肥力低造成氮肥偏生產(chǎn)力處于全國最低。因此，西北地區(qū)通過土壤改良，提高土壤肥力，進而提高梨樹單位面積產(chǎn)量是非常有必要的。我國華北地區(qū)農(nóng)戶施氮量為全國最高，隨產(chǎn)量也比較高，但其氮肥偏生產(chǎn)力相對較低，存在肥料施用過剩的問題。因此，華北地區(qū)通過提高肥料利用效率，控減施氮肥是非常有必要的。

礦質(zhì)元素是果樹生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)［70 ］。顯著影響果樹生長發(fā)育的最基本的三種礦質(zhì)元素是氮、磷和鉀［71 ］。缺氮會影響果樹中有機物的合成，導(dǎo)致葉片失綠和枝條短?。?2 ］，導(dǎo)致梨、蘋果、棗等果樹果少、果實小，進而導(dǎo)致產(chǎn)量降低［73 - 75 ］。氮肥對果樹生長、結(jié)實影響較為顯著，故本研究僅針對梨園施氮量與產(chǎn)量關(guān)系進行分析，其他種植模式、修剪枝條時間、光照、水等因素對梨樹生長影響均具有一定的影響，且各地區(qū)對于提高梨樹產(chǎn)量所采取的措施也有所差異。如范學(xué)山? ? 等［76 ］研究發(fā)現(xiàn)通過枝條堆肥的方式可有效提高梨樹產(chǎn)量。王玥雙［77 ］研究發(fā)現(xiàn)通過覆膜灌溉的方式提高水分利用效率、肥料利用效率，進而提高梨樹產(chǎn)量。由此可見，不同地區(qū)對于提高梨樹產(chǎn)量的方式在調(diào)控氮肥的基礎(chǔ)上應(yīng)考慮其他因素的影響。

本研究結(jié)果表明，在農(nóng)戶習(xí)慣施肥水平內(nèi)，我國梨園平均施氮量為394.25 kg/hm2，平均產(chǎn)量為31.223 t/hm2。我國長江流域（四川、重慶、湖北、浙江）砂梨產(chǎn)區(qū)梨園施氮量為356.00 kg/hm2，平均產(chǎn)量為30.01 t/hm2；華北（河北、山西、山東）白梨產(chǎn)區(qū)梨園施氮量為471.40 kg/hm2，平均產(chǎn)量為33.88 t/hm2；西北（新疆、甘肅、陜西）白梨產(chǎn)區(qū)梨園施氮量為354.64 kg/hm2，平均產(chǎn)量為20.54 t/hm2；黃河故道（河南、安徽、蘇州）白梨、砂梨產(chǎn)區(qū)梨園施氮量為402.86 kg/hm2，平均產(chǎn)量為39.66 t/hm2。華北白梨區(qū)梨園施氮量與產(chǎn)量關(guān)系呈極顯著正相關(guān)（P < 0.01）。從氮肥偏生產(chǎn)力來看，西北地區(qū)可通過改良土壤提高梨果產(chǎn)量，華北地區(qū)可通過降低肥料投入提高肥料利用效率的潛力較大。

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