我国梨主产区不同施氮量对产量的影响

陈伟 李天乐 支金虎 黄亮亮

摘要：為探析我国梨果主产区施氮量与产量的关系，为梨园合理施用氮肥，提高氮肥利用率提供指导，基于CNKI相关文献，对我国四大主要梨果主产区梨园施氮量与产量进行了分析，并对其氮肥偏生产力进行比较。结果表明，在农户习惯施肥水平范围内，我国梨园平均施氮量为394.25 kg/hm2，平均产量为31.22 t/hm2。长江流域（四川、重庆、湖北、浙江）砂梨产区、华北（河北、山西、山东）白梨产区、西北（新疆、甘肃、陕西）白梨产区、黄河故道（河南、安徽、苏州）白梨及砂梨产区梨园施氮量分别为356.00、471.40、354.64、402.86 kg/hm2，平均产量分别为30.01、33.88、20.54、39.66 t/hm2。仅华北白梨区梨园施氮量与产量呈极显著正相关（P = 0.01）。从氮肥偏生产力来看，西北地区通过改良土壤提高产量、华北地区通过提高肥料利用效率降低投入的潜力较大。

关键词：梨果主产区；施氮量；产量；偏生产力

中图分类号：S661.2                文献标志码：A                文章编号：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

基金项目：兵团重大科技项目计划（2021AA005）；塔里木大学校长基金创新团队项目（TDZKCX202301）；

塔里木大学研究生科研创新项目（TDGRI202221）。

作者简介：陈   伟（1978 — ），女，甘肃永登人，副研究员，主要从事农业信息与土壤肥料研究工作。Email： 103257763@qq.com。

通信作者：支金虎（1978 — ），男，甘肃张掖人，教授，研究方向为植物营养与农业环境。Email： zjhzky@163.com。

梨是一种世界性果品，截至2012年，全球超过86个国家产梨［1 ］。据联合国粮食及农业组织（FAO）统计，到2019年，我国梨产量高达1 709万t，占世界梨产量的71.45%，是全球最主要的梨产国。世界梨平均单位面积产梨为12.3 t/hm2，呈逐年平稳上升趋势［2 ］。我国梨产量近年来上升较快，这与我国不断提升梨树单位面积产量具有一定关系，但距发达国家梨树单位面积产量仍有一定差距。氮素是果树生长所必需的元素之一，是果樹生长发育过程中的重要物质基础，对果树的器官建造、代谢循环、生理生化、果实产量及品质的形成等具有无法替代的作用［3 ］。氮肥也是使果树高产、优质的重要因素，探究果园施氮与产量的关系对正确使用氮肥、提高氮肥利用效率、提质增效等方面至关重要［4 ］。有研究表明，梨树体内32%～54%的氮素用于梨树新生部位的生长［5 ］。柴仲平［6 ］对20 a树龄香梨进行施肥研究表明，施氮能显著提高树体、果实的生长和产量。有研究表明，适量施氮能显著提高果树的光合速率［7 ］。也有人认为植株地上部分需氮量反映了植株中氨基氮循环库和植株对土壤中氮素吸收的潜力［8 ］。这些研究均表明施氮量与梨树产量具有一定关系。我国梨果栽培面积非常广，全国除海南省外均有梨树栽培。但由于各地区地质、气候等因素差异较大，其梨树施氮量与产量也具有较大的差异。目前，关于梨园施氮量与产量的关系研究大多具有目的性的集中于某一区域点，而关于我国总体的施氮量与产量的关系鲜有研究。为此，我们通过查阅大量文献对梨园施氮量与产量的关系进行分析比较，以明确我国不同梨果主产区施氮量与产量的关系，为不同地区梨树生产提供指导。

1   数据来源及分析方法

1.1   数据来源

以“梨”“施肥”为关键词，在中国知网数据库（CNKI）中检索到相关文献406篇，从中筛选出具有农户习惯施肥量或常规施肥量并有产量数据的文献75篇作为研究的数据依据。根据张绍铃等［9 ］的研究方法，将我国梨果产区划分为4个。即华北（河北、山西、山东）白梨产区，西北（新疆、甘肃、陕西）白梨产区，黄河故道（河南、安徽、苏州）白梨、砂梨产区，长江流域（四川、重庆、湖北、浙江）砂梨产区。根据文献研究内容区域归类，对4个不同梨产区的施氮量和产量进行分析比较。

1.2   测算方法

1.2.1    氮肥偏生产力    化肥偏生产力指施用某一特定肥料下的作物产量与施肥量的比值。是反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标。

氮肥偏生产力=施氮区产量/施N量

1.2.2    数据筛选及分析    将筛选出的文献归类为长江流域砂梨产区［1 - 3， 9， 10 - 18 ］，华北白梨产区［1 - 3， 9， 19 - 38 ］，西北白梨产区［1 - 3， 6， 9， 39 - 54 ］，黄河故道白梨及砂梨产区［1 - 3， 9， 55 - 67 ］，分别统计各产区文献梨园施氮量和产量数据，在Excel 2020和SPSS 18中进行处理分析，用Excel 2020和Origion 2022进行作图。

2   结果与分析

2.1   施氮量与产量关系

2.1.1    全国水平    如图1所示，针对文献中的梨园施氮量（x）与产量（y）进行相关性分析可知，我国梨园平均施氮量为394.25 kg/hm2，平均产量为31.22 t/hm2。梨园施氮量与产量拟合的二次方程较一次方程拟合程度较好。随着施氮量的增加，梨园产量呈现缓慢降低后逐渐升高的趋势。

2.1.2    长江流域砂梨产区    如图2所示，对我国长江流域砂梨产区的梨园施氮量与产量进行相关性分析，拟合的二次曲线为y=0.000 2x2-0.198 9x +

67.298（R2 = 0.064 4）。此区域的平均梨园施氮量为356.00 kg/hm2，平均产量为30.01 t/hm2，均低于全国平均水平。

2.1.3    华北白梨产区    如图3所示，对我国华北白梨产区的梨园施氮量与产量进行相关性分析，拟合的二次曲线为y=0.000 2x2-0.175x+60.964（R2= 0.478 51）。梨园施氮量与产量关系呈极显著相关关系（P=0.01）。该区的梨园平均施氮量为471.40 kg/hm2，平均产量为33.88 t/hm2，均高于全国平均水平。

2.1.4    西北白梨产区    如图4所示，对我国西北白梨产区的梨园施氮量与产量进行相关性分析，拟合的二次曲线为y=-0.000 4x2+0.2961x-27.082（R2=0.093 2）。此区域的平均施氮量为354.64 kg/hm2，平均产量为20.54 t/hm2。梨园施氮量和产量均低于全国平均水平，其产量为全国四大梨产区中最低。

2.1.5    黄河故道白梨、砂梨产区    如图5所示，对我国黄河故道白梨、砂梨产区的梨园施氮量与产量进行相关性分析，拟合的二次曲线为y=-0.005x2+ 0.034 8x+32.835（R2=0.013 6）。此区域的梨园平均施氮量为402.86 kg/hm2，平均产量为39.66 t/hm2，均高于全国平均水平。

2.2   主产区氮肥偏生产力

如图6所示，设长江流域（四川、重庆、湖北、浙江）砂梨产区为I区；华北白梨产区为II区；西北（新疆、甘肃、陕西）白梨产区为III区；黄河故道（河南、安徽、苏州）白梨、砂梨产区为IV区。对我国不同梨主产区氮肥偏生产力进行分析。其总体趋势为黄河故道白梨、砂梨产区 ＞ 全国平均 ＞ 长江流域砂梨产区 ＞ 华北白梨产区 ＞ 西北白梨产区。西北白梨产区单产最低，虽然施氮量相较于全国并不高，但总体来看此区域氮素利用率偏低，造成偏生产力偏低。因此，施氮量与单产应综合考量。

3   讨论与结论

梨树对外界环境的适应能力极强［67 ］。在-25 ℃以上的地区，大多数梨果可安全越冬。梨树生长过程中喜温，对土壤的适应能力极强，以砂质壤土作为梨树的栽培土壤最为适宜。梨树对土壤盐碱适应性较广，pH为5.0～8.5均可生长，以pH为5.8～7.0为最适宜［68 ］。正因梨树对外界环境适应极强，在全国范围内基本都可以种植。我国梨果品种栽培面积最大的是砀山酥梨，其占全国梨果总栽培面积的23%，其次是鸭梨、丰水梨、翠冠梨，分别占全国梨果栽培面积的11%、7%、7%，库尔勒香梨仅在新疆范围内大面积种植，库尔勒香梨仅占全国梨果栽培面积的5%左右［69 ］。在长期的自然选择和生产发展中，我国逐渐形成了四大梨产业区，华北地区种植梨果业最早，河北省更是作为我国梨果第一大省；西北地区有良好的光热资源更加适宜梨树生长；黄河故道和长江流域地区以砂梨产业为主。

评价一个地区的肥料效应的高低，产量不仅是最直接的证明依据，还应考虑其肥料利用效率、投入与产出等多重因素。其中，肥料偏生产力是反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标。它是指单位面积内作物产量与施肥量的比值。本研究表明，通過对我国主要梨产区进行氮肥偏生产力分析得出，其总体趋势为黄河故道白梨、砂梨产区 ＞ 全国平均 ＞ 长江流域砂梨产区 ＞ 华北白梨产区 ＞ 西北白梨产区。其中，西北地区土壤质地较差，盐碱度高，土壤肥力低造成氮肥偏生产力处于全国最低。因此，西北地区通过土壤改良，提高土壤肥力，进而提高梨树单位面积产量是非常有必要的。我国华北地区农户施氮量为全国最高，随产量也比较高，但其氮肥偏生产力相对较低，存在肥料施用过剩的问题。因此，华北地区通过提高肥料利用效率，控减施氮肥是非常有必要的。

矿质元素是果树生长、产量和品质的基础［70 ］。显著影响果树生长发育的最基本的三种矿质元素是氮、磷和钾［71 ］。缺氮会影响果树中有机物的合成，导致叶片失绿和枝条短小［72 ］，导致梨、苹果、枣等果树果少、果实小，进而导致产量降低［73 - 75 ］。氮肥对果树生长、结实影响较为显著，故本研究仅针对梨园施氮量与产量关系进行分析，其他种植模式、修剪枝条时间、光照、水等因素对梨树生长影响均具有一定的影响，且各地区对于提高梨树产量所采取的措施也有所差异。如范学山    等［76 ］研究发现通过枝条堆肥的方式可有效提高梨树产量。王玥双［77 ］研究发现通过覆膜灌溉的方式提高水分利用效率、肥料利用效率，进而提高梨树产量。由此可见，不同地区对于提高梨树产量的方式在调控氮肥的基础上应考虑其他因素的影响。

本研究结果表明，在农户习惯施肥水平内，我国梨园平均施氮量为394.25 kg/hm2，平均产量为31.223 t/hm2。我国长江流域（四川、重庆、湖北、浙江）砂梨产区梨园施氮量为356.00 kg/hm2，平均产量为30.01 t/hm2；华北（河北、山西、山东）白梨产区梨园施氮量为471.40 kg/hm2，平均产量为33.88 t/hm2；西北（新疆、甘肃、陕西）白梨产区梨园施氮量为354.64 kg/hm2，平均产量为20.54 t/hm2；黄河故道（河南、安徽、苏州）白梨、砂梨产区梨园施氮量为402.86 kg/hm2，平均产量为39.66 t/hm2。华北白梨区梨园施氮量与产量关系呈极显著正相关（P < 0.01）。从氮肥偏生产力来看，西北地区可通过改良土壤提高梨果产量，华北地区可通过降低肥料投入提高肥料利用效率的潜力较大。

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