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本试验采用田间试验,应用裂区设计,主处理设置了坡地滴灌、秸秆覆盖保墒和鱼鳞坑保墒三种节水措施,副处理采用三因素最优D饱和设计,设置了10个施肥处理,施肥因素包括N、P、K三种元素,研究三种不同节水措施下连续两年施肥对山地枣树生长,产量变化,施肥效果及土壤肥力的影响。得到主要研究结果如下:
(1)分析三种不同保墒措施下枣树长势,得出单施钾肥更有利于枣树新枝生长,滴灌下新枝生长量值达到17.59cm:在秸秆覆盖下,新枝生长量达11.94cm,在鱼鳞坑保墒下,其值也可达9.87cm。不同措施下新枝生长量大小比较:滴灌>秸秆覆盖>鱼鳞坑保墒。与其它施肥处理相比,滴灌条件下N3P3K1处理枣树叶片相对叶绿素含量与地经增长量最大,分别为26.55mg/g和1.4cm,远高于秸秆覆盖和鱼鳞坑保墒条件下数值。
(2)施肥有明显的增产效应,不同施肥处理枣树产量不同。2009年三种保墒措施下单施K肥枣树坐果率都明显提高,其中滴灌下坐果率提高最高可以达到12.8%,不同保墒措施下红枣坐果率大小顺序为:山地滴灌>秸秆覆盖>鱼鳞坑保墒。2010年,滴灌条件下N2P2处理枣树坐果率最高,为14.29%,而单施K肥坐果率同比2009年下降25.14%。连续两年三种保墒措施下N1P3K3处理产量最高,净收益最大,其中2010年山地滴灌条件下枣树产量为21026.8kg/hm2,净收入为415724元/hm2;秸秆覆盖条件下则为17984.8kg/hm2,净收入为350975.5元/hm2;鱼鳞坑条件枣果产量为1335.1kg/hm2,净收入为257981.5元/hm2,远低于山地滴灌和秸秆覆盖条件下枣树产量和净收益。
(3)单施氮、磷、钾肥处理中,连续两年不同保墒措施下每公斤肥料增产量大小顺序一致,都是K>N>P,说明钾和氮是影响黄土高原山地枣树产量的重要因素,尤其应注意在山地枣园施用钾肥。NPK配施能够增加肥料的贡献率,不同保墒措施下肥料贡献率不同,不同降雨年型对肥料贡献率也有影响。2009年N1P3K3处理滴灌条件下肥料贡献率率为24.38%,秸秆覆盖条件下为55.69%,鱼鳞坑条件下则为47.56%。而2010年秸秆覆盖保墒下N1P3K3肥料贡献率最高,为59.36%,分别是同一处理滴灌和鱼鳞坑条件下的2.73倍和1.25倍,表明一定程度的干旱时,合理的使用肥料可以较好的调节土壤中的水分含量,维持增加枣果产量,真正起到以肥调水的作用。
(4)施肥可以提高山地枣园土壤养分含量,培肥土壤。试验结果表明,单施氮、磷、钾处理中,P3处理有机质含量最高,0-20cm土层为8.03g/kg,单施N肥全氮和速效磷含量最高,分别为0.80g/kg和20.78mg/kg,单施K可以提高土壤速效钾含量,达到了398.35mg/kg。氮磷钾肥配施中,N1P3K3处理培肥效果最好,有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别15.16g/kg、0.93g/kg、45.02mg/kg和763.77mg/kg。连续施氮肥使土壤中硝态氮含量增加,并在土壤剖面出现20-60cm硝态氮富集,合理配施磷钾肥有利于减少硝态氮累积,提高肥料施用效果。不同施肥处理间土壤铵态氮含量变化差异不大,在土壤剖面0-60cm土层分布较均匀。
(5)依据因素间交互作用可以得出在不同节水措施下缺素对产量的影响。山地滴灌模式下缺K产量最高,其次为缺N,最后为缺P。秸秆覆盖模式下,缺N产量最高,其次为缺P,最后为缺K。在鱼鳞坑模式下缺N产量最高,其次为缺P,最后为缺K。
(6)建立了不同水分条件下施肥对山地红枣产量的数学回归模型。提出了不同水分条件下,红枣产量的N、P、K肥的最优施肥量和施肥方式。在山地滴灌模式下红枣目标产量在18000~25000 kg/hm2之间的N、P、K优化施肥方案:施N肥用量为829.95~1367.85kg/hm2,施P2O5用量为1706.1~2859.45 kg/hm2,施K2O用量为447.15~580.8 kg/hm2。在秸秆覆盖模式下红枣目标产量在15000~18000 kg/hm2之间的N、P、K优化施肥方案:施N肥用量为131.34~1148.4kg/hm2,施P2O5用量为759~3031.05 kg/hm2,施K2O用量为724.35~805.2kg/hm2。在山地鱼鳞坑模式下红枣目标产量在12000~15000 kg/hm2之间的N、P、K优化施肥方案:施N肥用量为679.8~1181.4kg/hm2,施P2O5用量为826.65~2222.55 kg/hm2,施K2O用量为333.3~722.7kg/hm2。