不同氮磷鉀配比對(duì)‘北冰紅’光合性能及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘 要 以新疆5 a的山葡萄‘北冰紅’為研究對(duì)象，探討氮、磷、鉀不同施肥量對(duì)‘北冰紅’光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為山葡萄在新疆的發(fā)展提供合理的施肥依據(jù)。采取“3414”施肥效應(yīng)試驗(yàn)，測定氮、磷、鉀不同施肥配比條件對(duì)果實(shí)成熟期‘北冰紅’葉片光合特性、光合-光響應(yīng)曲線（凈光合速率（Pn）-光強(qiáng)（PAR）曲線）、產(chǎn)量和果汁基礎(chǔ)理化性狀，采用不同模型（直角雙曲線模型（RH模型）、非直角雙曲線模型（NRH模型）、指數(shù)模型（EX模型）、直角雙曲線修正模型（MRH模型））對(duì)不同氮、磷、鉀肥配比條件下的Pn-PAR曲線進(jìn)行擬合，并分析光合參數(shù)（Pn、Tr、Ci、WUE）對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的響應(yīng)。MRH模型Pn-PAR曲線擬合效果最佳，求解出的AQY、LCP和Rd、Pnmax和LSP最接近于實(shí)測值。結(jié)果表明，通過對(duì)‘北冰紅’產(chǎn)量分析得出N2P2K3和N1P2K2的施肥配比，較N0P0K0配比單株產(chǎn)量分別提高了282.38%和234.43%；并通過果汁理化性狀得出N2P2K3較N0P0K0在可溶性固形物、總酚、維生素C和總糖含量分別提高32.85%、30.77%、17.87%和" 34.13%；N1P2K2較N0P0K0總酸降低72.61%，花色苷含量降低20.69%。綜合比較分析，N、P2O5和K2O施肥（純量）分別為93.568 kg/hm²、41.364 kg/hm²和109.355 kg/hm²時(shí)，能夠提高‘北冰紅’成熟期的光合特性、產(chǎn)量及品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 北冰紅；光合特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

新疆作為中國最早栽培葡萄的地區(qū)和葡萄酒的發(fā)源地，自然條件得天獨(dú)厚，種植的釀酒葡萄品質(zhì)優(yōu)良^[1]，是中國釀酒葡萄種植和葡萄酒釀造大區(qū)^[2]。近五十年來，新疆葡萄酒產(chǎn)業(yè)先后經(jīng)歷了規(guī)?；l(fā)展-四大產(chǎn)區(qū)形成-工業(yè)化量產(chǎn)和高端休閑式酒莊、酒堡同步高速發(fā)展-大規(guī)?；芈?緩慢優(yōu)化調(diào)整的趨勢。究其原因，一方面是釀酒葡萄品種多為歐亞種葡萄（Vitis vinifera），同質(zhì)化嚴(yán)重，無法滿足市場多元化產(chǎn)品需求^[3]；另一方面是新疆葡萄南北疆越冬均需埋土防寒，造成生產(chǎn)成本居高不下，同時(shí)埋土開墩過程中也不同程度傷害樹體，影響下一年果樹正常生產(chǎn)能力的全面發(fā)揮，也不同程度降低了我區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場綜合競爭力^[4]。山葡萄（Vitis amurensis Rupr.）作為葡萄屬中最抗寒的一個(gè)種^[5]，冬季根系能耐-16～-18 ℃的低溫，地上部分能耐" -40 ℃低溫，2019年由新疆林科院抗寒葡萄研究團(tuán)隊(duì)陸續(xù)引種至新疆，經(jīng)區(qū)域栽培試驗(yàn)，山葡萄在環(huán)塔盆地生態(tài)區(qū)域可直立安全越冬^[6]，節(jié)省生產(chǎn)成本支出，提高果農(nóng)收益，極具推廣價(jià)值。

合理施肥是生產(chǎn)中用于調(diào)節(jié)果樹生長發(fā)育與產(chǎn)量的重要措施之一^[7]，譚博等^[8]在分析不同施肥處理對(duì)全球紅葡萄光合日變化、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響是發(fā)現(xiàn)，施肥能有效提高全球紅葡萄光合效率及果實(shí)品質(zhì)。黃婉莉等^[9]在研究不同氮磷鉀配比對(duì)番石榴生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在保證氮肥施用量的基礎(chǔ)上，提高鉀肥、降低磷肥的施肥處理能有效促進(jìn)番石榴的產(chǎn)量，同時(shí)對(duì)果實(shí)可溶性糖、可溶性固形物等品質(zhì)指標(biāo)具有一定提升作用。由此可得出，均衡施肥對(duì)提高作物產(chǎn)量和改善果實(shí)品質(zhì)尤為重要。由于山葡萄在疆栽培時(shí)間較短，缺乏在新疆干旱環(huán)境下完善的生產(chǎn)栽培技術(shù)，關(guān)于施肥對(duì)山葡萄產(chǎn)量品質(zhì)的影響尚不完善。基于此，本試驗(yàn)以5 a山葡萄‘北冰紅’為研究對(duì)象，測量‘北冰紅’光合和果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)等指標(biāo)，探究氮磷鉀不同施肥量對(duì)‘北冰紅’產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響，提出恰當(dāng)?shù)氖┓蕝?shù)，為新疆山葡萄豐產(chǎn)栽培技術(shù)中的施肥技術(shù)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

試驗(yàn)地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣境內(nèi)的佳木果樹學(xué)長期科研基地，地理位置北緯41°15′，東經(jīng)80°32′，屬溫帶干旱氣候，年均降水量不足100 mm；年均氣溫10.1 ℃，年平均降水量65.4 mm，年平均無霜期185 d。

供試的品種為5 a‘北冰紅’，砧木為‘貝達(dá)’。南北行向，株行距為1 m×3.5 m，沿南北行向定植，“廠”字樹形，直立葉幕，田間水肥正常管理，各樣株長勢一致。

2022年在開展施肥試驗(yàn)前，采集土壤樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明，園區(qū)土壤為土層深厚的沙壤土，0～40 cm土層土壤基礎(chǔ)理化性狀的速效N、速效P、速效K、有機(jī)質(zhì)含量分別為78.06、19.37、208.22、7650 mg/kg，pH為7.812，電導(dǎo)率（EC）為180" μS/cm。按照全國第3次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，園內(nèi)土壤速效N為4級(jí)、速效P為3級(jí)、速效K為2級(jí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，綜合土壤養(yǎng)分條件中等。

采取“3414”最優(yōu)回歸試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表1），設(shè)置N、P、K 3個(gè)肥料因素，4個(gè)水平分別為0（不施肥）、1（常規(guī)施肥量50%）、2（常規(guī)施肥量）、3（常規(guī)施肥量150%），共計(jì)14組處理（Ti，i= 2，" 3，…，14），每組處理劃定3個(gè)重復(fù)小區(qū)，隨機(jī)排序，每個(gè)小區(qū)選取5株樹，共計(jì)210株。供試株的平均地徑、新梢第4節(jié)平均基徑分別為（11.97±" 1.12）mm、（7.10±0.82）mm。氮選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)46.30%的（CO（NH2）2）結(jié)晶，上海同瑞生物科技有限公司生產(chǎn)；磷選用有效磷（P2O5）≥16%的過磷酸鈣，供應(yīng)商為湖北紅山化工有限公司；鉀選用K2O≥50%的硫酸鉀，供應(yīng)商為中農(nóng)集團(tuán)控股股份有限公司。

按照2022年施肥試驗(yàn)量，每株‘北冰紅’N、P2O5和K2O的常規(guī)施肥量（純量）分別為" 0.024、0.020和0.030 kg，于2022年4月4日‘北冰紅’萌芽前一次性施入，施肥方式為兩株葡萄間挖長、寬、深均為40 cm的坑，將肥料用千分之一電子天平稱量后混合，一次性施入坑內(nèi)，施肥后立即澆水。

1.1 測量方法

1.1.1 光響應(yīng)曲線 試驗(yàn)于8月19日（果實(shí)成熟期），選擇晴朗天氣，測量時(shí)間為9：00-11：00，挑選基部向上第4～6片生長良好、無病蟲害的功能葉，采用美國LI-COR公司生產(chǎn)的Li-6400便攜式光合儀，測量結(jié)果取平均值。測量前將PAR設(shè)置為1 200μmol/（m²·s），葉片誘導(dǎo)時(shí)間為" 15～20 min，利用紅藍(lán)光源系統(tǒng)測量不同PAR所對(duì)應(yīng)的Pn，PAR梯度為2 000、" 1 700、1 500、" 1 200、1 000、800、500、300、200、150、80、50、20、" 0" μmol/（m2·s），由最高PAR開始測定，每個(gè)梯度測定時(shí)間為180 s，紅藍(lán)光比例為3∶1（紅光650 nm、藍(lán)光450 nm）。測定時(shí)，CO2濃度為（375±10）" μmol/mol，葉室溫度控制在（25±" 0.5） ℃，空氣流速為（400±1） mmol/s。

本研究采取直角雙曲線模型（RH模型）、非直角雙曲線模型（NRH模型）、指數(shù)函數(shù)模型（EX模型）和直角雙曲線修正模型（MRH模型）繪制Pn-PAR曲線，4種模型的擬合方程見表2。

按照實(shí)測數(shù)據(jù)繪制不同施肥量Pn-PAR曲線時(shí)，利用弱光環(huán)境（PAR≤200" μmol/（m2·s））下的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，即可得出初始量子效率α、光補(bǔ)償點(diǎn)LCP和暗呼吸速率Rday，最大凈光合速率Pnmax及光飽和點(diǎn)LSP由實(shí)測數(shù)據(jù)走勢估算得出^[14]。

1.1.2 光合特性 試驗(yàn)于8月22日（果實(shí)成熟期）進(jìn)行，以測定光響應(yīng)曲線的‘北冰紅’葉片為樣本，選在9：00-11：00，使用Li-6400便攜式光合儀，測定不同處理的凈光合速率Pn、蒸騰速率Tr、胞間CO2濃度Ci、氣孔導(dǎo)度Gs，瞬時(shí)水分利用效率WUEi是Pn與Tr的比值。本試驗(yàn)取上述4個(gè)果實(shí)生長發(fā)育階段光合數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行分析。

1.1.3 果實(shí)品質(zhì) 2022年10月20日（果實(shí)成熟期），統(tǒng)計(jì)每個(gè)小區(qū)山葡萄的果穗數(shù)，每株固定調(diào)查株隨機(jī)摘取15穗具有代表性的‘北冰紅’葡萄，稱取平均值，對(duì)不同處理隨機(jī)選取600粒，帶皮壓榨成汁，用紗布過濾保存，測量果汁可溶性固形物^[15]、pH^[16]、總酸^[17]、總酚^[18]、維生素C^[19]、總糖^[20]和花色苷^[21]等指標(biāo)。

小區(qū)總產(chǎn)量=總穗數(shù)×果穗質(zhì)量（5）

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

不同N、P、K配比對(duì)‘北冰紅’產(chǎn)量及果汁品質(zhì)影響采用單因素方差分析（one-way ANOVA）的Duncan’s法進(jìn)行檢驗(yàn)^[22]，數(shù)據(jù)分析采取SPSS和Excel軟件完成，采用Origin軟件做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)‘北冰紅’Pn-PAR曲線的影響

不同氮磷鉀肥配比對(duì)‘北冰紅’實(shí)測Pn-PAR曲線的影響如圖1所示。當(dāng)PAR≤300 μmol/（m2·s）時(shí)，Pn伴隨PAR的增加急速上升，此后Pn伴隨PAR的增加，上升幅度趨于平緩，直至PAR≥1 700" μmol/（m2·s）后，各別處理Pn略有降低。在磷、鉀同一水平下，隨著氮肥施用量的增加，Pn呈“先升后降”的趨勢，并在施低氮肥（N1P2K2）Pn最高，說明低氮可提高‘北冰紅’葉片的凈光合速率；在氮、鉀同一施用量下，施高磷肥（N2P3K2）Pn最高，不施磷（N2P0K2）的Pn最低，且顯著低于其他處理，說明增施磷肥能提升‘北冰紅’光合效率；在氮、磷同一施用量下，伴隨鉀肥施用量的增加，Pn呈“逐漸升高”的趨勢，最終在1.5倍施鉀量（N2P2K3）Pn最高，增施鉀肥有益于葉片光合作用的提高。14組處理中，N1P2K2處理Pn值最高，其次是N2P3K2處理。

不同氮磷鉀肥配比對(duì)‘北冰紅’4種光響應(yīng)模型Pn-PAR曲線的影響見圖2。圖2可以看出，不同模型對(duì)‘北冰紅’Pn-PAR曲線的擬合效果存在顯著差異。PAR≤300" μmol/（m2·s）

時(shí)，曲線變化基本一致，Pn伴隨PAR的增加而升高；在PAR持續(xù)增加的過程中，RH、RH和EX模型所擬合的Pn-PAR曲線為一條無極值的漸近線，MRH模型所擬合的曲線在達(dá)到Pnmax后呈非線性的下降趨勢。4種擬合模型對(duì)不同氮磷鉀施肥量的適應(yīng)性存在較大差異，其中RH模型所擬合的Pn-PAR曲線與實(shí)測曲線差異最大，尤其無法較好的擬合不同磷鉀肥配比條件下的Pn-PAR曲線，MRH模型適用于不同氮磷鉀肥配比下Pn-PAR曲線的擬合。

2.2 不同施肥處理對(duì)‘北冰紅’光響應(yīng)參數(shù)的" 影響

14組施肥處理對(duì)‘北冰紅’4種光響應(yīng)模型擬合參數(shù)與實(shí)測值的比較結(jié)果見表3。4個(gè)模型中，RH模型的R2均值最小，擬合精度最低；NRH和EX模型所擬合的R2次之；MRH模型所擬合的R2平均值最高（R2＞0.999），擬合效果最優(yōu)。AQY、LCP和Rd3個(gè)參數(shù)反映‘北冰紅’在弱光環(huán)境中的光能利用水平，Pnmax和LSP則反映在強(qiáng)光環(huán)境下的光利用水平^[23]，在磷、鉀同一施肥量下，常規(guī)施氮量（N2P2K2）的Pnmax和LSP均值高于其他處理，說明常規(guī)施氮量可以增加‘北冰紅’在強(qiáng)光環(huán)境下的適應(yīng)力，不施氮（N0P2K2）AQY、LCP和Rd最低，說明不施氮肥可減少葉片的呼吸消耗，以適應(yīng)暗光環(huán)境；在氮、鉀同一施肥量下，高磷肥（N2P3K2）的Pnmax最高，常規(guī)施磷量（N2P2K2）的LSP最高，不施磷（N2P0K2）的AQY、LCP和Rd最低；在氮、磷同一施肥量下，高鉀肥（N2P2K3）的Pnmax最高，不施鉀（N2P2K0）的AQY、LCP和Rd最低，說明在光照充裕的地區(qū)，增施磷、鉀肥有助于‘北冰紅’制造更多的碳水化合物，幫助枝條儲(chǔ)備營養(yǎng)物質(zhì)。

2.3 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’光合作用的影響

圖3可知，伴隨氮、磷、鉀不同施肥量的施入，‘北冰紅’葉片Pn、Tr、Ci和WUE均有顯著差異（Plt;0.05）。在磷、鉀同一施肥量下，不施氮（N0P2K2）、施高氮（N3P2K2）和施低氮（N1P2K2）、常規(guī)施氮量（N2P2K2）在Pn、Tr上差異顯著，說明常規(guī)施氮量和施低氮有助于提升葉片凈光合速率及蒸騰速率；在氮、鉀同一施肥量下，不同施磷量葉片Pn差異不顯著，施低磷（N2P1K2）Tr顯著低于其他處理，WUE則顯著高于其他處理，說明施低磷肥量能減少葉片水分蒸騰散失，提升水分利用效率；在磷、鉀同一施肥量下，不施鉀肥（N2P2K0）和低鉀肥（N2P2K1）Pn顯著低于常規(guī)施鉀量（N2P2K2）和施高鉀（N2P2K3），同時(shí)前2種施肥處理的Ci均低于后者，不施鉀肥（N2P2K0）WUE最高，顯著高于其他處理。

2.4 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’果實(shí)品質(zhì)的影響

從表4能夠看出，不同氮、磷、鉀施肥量對(duì)‘北冰紅’果汁的可溶性固形物、pH、總酸、總酚、維生素C、總糖和花色苷有不同程度的影響，其中，對(duì)可溶性固形物、pH、總酸、總糖和花色苷影響顯著。不同氮磷鉀施肥量下‘北冰紅’的可溶性固形物變幅為20.37%～27.66%，最大可溶性固形物出現(xiàn)在N2P2K3，較N0P0K0高出32.85%；其次是N2P2K2，較N0P0K0高出26.27%，說明適量的鉀肥會(huì)提高‘北冰紅’可溶性固形物含量。pH的變幅為3.40～4.27，N2P2K3的pH最高，為" 4.36，最佳的pH范圍在3.0～3.6^[24]，N2P1K2、N2P2K2和N2P2K1和N2P2K3在這一范圍內(nèi)，說明在保持常規(guī)施氮量的前提下，適度施用磷、鉀肥是保持‘北冰紅’果汁在合適pH范圍的前提?？偹岬淖儺愊禂?shù)較高，變幅為32.70～131.67g/kg，總酸最低值出現(xiàn)在N1P2K2，較N0P0K0降低72.61%，最高值出現(xiàn)在N2P0K2，較N0P0K0高出10.29%，但差異不明顯；總酸最低值N1P2K2，為32.70 g/kg。不同氮、磷、鉀施肥量下‘北冰紅’總酚和維生素C變化不大，前者集中在0.26～0.45 mg/hg，較N0P0K0提高30.77%，后集中在" 73.34～" 111.52 mg/kg，較N0P0K0提高nbsp; 17.87%。總糖含量變幅在139.07～201.73g/hg，總糖含量最高為N2P3K2，其次是N2P2K3，分別較N0P0K0高出35.33%和34.13%?；ㄉ兆兎?.39～5.26 mg/hg，花色苷含量最高為N0P2K2，較N0P0K0高出20.92%，其次是N2P1K2，較N0P0K0高出14.02%。

2.5 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’產(chǎn)量與肥料方程效應(yīng)的響應(yīng)

本研究基于三元二次肥料效應(yīng)方程，以平均單株產(chǎn)量Y為因變量，以N、P、K三元二次多項(xiàng)式的非常數(shù)項(xiàng)為自變量，進(jìn)行多元線性回歸分析，得到關(guān)系式為：

Y=0.969+ 129.573N-28.660 P+" 88.875 K-3 085.750 N²+1 545.758 P²-" 1 537.338 K²+ 1 016.870 NP+1 014.742 NK-1 138.602 PK通過模型分析，以‘北冰紅’單株產(chǎn)量為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)時(shí)，施N為93.568 kg/hm²、施P205為" 41.364 kg/hm²、施K2O為109.355kg/hm²時(shí)，單株產(chǎn)量可達(dá)4.38 kg/株。氮磷鉀對(duì)‘北冰紅’平均產(chǎn)量的作用排序?yàn)椋篘gt;Kgt;P。

3 討論與結(jié)論

3.1 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’Pn-PAR曲線的影響

Pn-PAR曲線用以反映葉片光量子通量與植物凈光合速率間的關(guān)系，Pn體現(xiàn)為植物有機(jī)物的累計(jì)程度^[25]，伴隨PAR的上升，Pn大多表現(xiàn)為“先升后降”的趨勢。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，第一階段[光量子通量≤300" μmol/（m2·s）]，光作為Pn的唯一限制因子，此時(shí)Pn與PAR呈線性相關(guān)；當(dāng)PAR持續(xù)上升時(shí)，CO2濃度、溫度和Rubisco亦會(huì)成為限制因子^[26]，達(dá)到飽和光強(qiáng)后Pn不再伴隨PAR的上升而增加。RH、NRH和EX模型Pn-PAR曲線是一條無極值的漸近線，在數(shù)據(jù)范圍內(nèi)沒有最大值，無法擬合葉片在達(dá)到LSP后Pn隨PAR的變化的數(shù)據(jù)^[27]，對(duì)4個(gè)模型對(duì)‘北冰紅’擬合效果優(yōu)劣排序發(fā)現(xiàn)，MRH模型的R²最高，明顯高于RH、NRH和EX模型，可作為模擬不同氮磷鉀肥處理‘北冰紅’的最佳模型。

借助數(shù)學(xué)模型對(duì)光響應(yīng)過程進(jìn)行模擬，能夠獲得多項(xiàng)有生理意義的光合參數(shù)，如Pnmax、AQY、LCP和Rd等。光響應(yīng)參數(shù)LCP和LSP是衡量果樹利用弱光和利用強(qiáng)光能力的重要指標(biāo)，具備低LCP和高LSP的果樹對(duì)光的適應(yīng)能力較為突出^[28]。本研究表明，施高氮肥、高磷肥、高鉀肥和低氮肥、低磷肥和低鉀肥‘北冰紅’LCP增高且LSP降低，利用弱光和強(qiáng)光的能力均會(huì)收到明顯影響；而在常規(guī)施肥量下，LCP較低且LSP最高，光適應(yīng)幅度最寬[2 204.98" μmol/（m2·s）]。AQY是反映葉片光能轉(zhuǎn)化的利用效率，該值越高，葉片在弱光環(huán)境下的利用效率越高^[29]。孫靜克等^[30]在研究雪里蕻時(shí)發(fā)現(xiàn)，增施過磷酸鈣能有效提升葉片AQY。侯奕瑾等^[31]發(fā)現(xiàn)，增施P、K肥可明顯提高玉米葉片AQY。本研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)增施磷鉀肥均有助于提高‘北冰紅’AQY，但過量施肥會(huì)降低AQY，如N2P2K2較N2P1K2，AQY高出3.97%，而N2P3K2較N2P2K2，AQY高出0.64%。Pnmax是反映葉片的光合潛力的重要指標(biāo)^[32]，向旺等^[33]發(fā)現(xiàn)，氮磷比為5∶1時(shí)，木荷Pnmax最高，與其他處理及CK差異顯著，本研究發(fā)現(xiàn)，低氮、高磷、高鉀有助于葉片Pnmax的提升。

3.2 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’光合作用的影響

葉片光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，均衡施肥是保證葉片維持較高光合效率的前提^[34]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同氮磷鉀肥施用量對(duì)‘北冰紅’光合日積累值差異較明顯，比如常規(guī)施氮量（N2P2K2）和低氮量（N1P2K2）處理分別較高氮處理（N3P2K2）Pn分別高出94.92%和95.28%，低磷鉀肥（N2P1K2、N2P2K1）和高磷鉀肥（N2P3K2、N2P2K3）Pn都顯著低于常規(guī)磷鉀施肥量（N2P2K2）。蒸騰速率反映的是葉片水分以氣態(tài)形式向外界散失的過程，葉片通過蒸騰作用使自身適應(yīng)外界的變化^[35]。本研究發(fā)現(xiàn)，Tr與Pn呈正相關(guān)，如N2P2K2和N2P3K2的光合日累積值與蒸騰日累積值均高于N0P0K0，說明在適量磷肥作用下，會(huì)顯著提高‘北冰紅’的光合作用效率，該結(jié)論與柴仲平等^[36]的結(jié)論一致。植物體水分匱缺會(huì)直接影響其生長發(fā)育。本研究發(fā)現(xiàn)，N2P1K2較N2P0K2WUE提高了33.56%，說明施少量磷肥能提高‘北冰紅’的水分利用率，該結(jié)論與向旺等^[33]的結(jié)論一致。

3.3 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’果汁品質(zhì)的影響

合理施肥是提高果實(shí)品質(zhì)的基礎(chǔ)，劉迎雪等^[37]發(fā)現(xiàn)，增施氮磷鉀肥能提高‘北冰紅’糖酸比，但對(duì)果實(shí)單寧沒有顯著影響。何振嘉等^[38]發(fā)現(xiàn)，氮磷鉀肥混合施用能提高‘赤霞珠’糖酸比、花色苷和維生素C含量。本研究中，高鉀肥（N2P2K3）處理下，‘北冰紅’葡萄汁可溶性固形物、總酚、維生素C和總糖含量較高，低氮肥（N1P2K2）處理下，‘北冰紅’葡萄汁總酸含量較低且花色苷含量較高，說明增施鉀肥和少使氮肥能夠大大提高‘北冰紅’葡萄汁的品質(zhì)。

3.4 不同氮磷鉀肥處理對(duì)‘北冰紅’產(chǎn)量的影響

科學(xué)合理施肥是保證作物豐產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)的前提基礎(chǔ)^[39]。氮、磷、鉀作為果樹生長發(fā)育所必須的大量礦質(zhì)營養(yǎng)元素，對(duì)果實(shí)的生長發(fā)育具有深淵影響。彭少兵等^[40]在核桃上采用三元二次肥效方程擬合得出核桃的最大產(chǎn)量、最佳產(chǎn)量及完成上述產(chǎn)量所需的氮、磷、鉀肥用量。王靈哲等^[41]采用多元逐步回歸分析，計(jì)算出氮、磷、鉀對(duì)產(chǎn)量影響程度高低。本試驗(yàn)以2022年產(chǎn)量為目標(biāo)，N、P2O5和K2O施肥純量分別為93.568 kg/hm²、41.364 kg/hm²和109.355 kg/hm²時(shí)，‘北冰紅’達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，有效提高‘北冰紅’在新疆發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。

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Effects of Different" Ratios of Nitrogen， Phosphorus and Potassium

on Photosynthetic Performance， Yield and Quality of ‘Beibinghong’

PAN Yue WANG Jijiao ²，HU Haifang1" and" LI Shude3

（1.Research Institute of Landscaping，Xinjiang Academy of Forestry Science，Urumqi 830000，China;

2.College of Forestry and" Horticulture，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China;

3.Xinjiang Niya Wine Co.，Changji Xinjiang 832200，China）

Abstract

To investigate the effects of different fertilization rates of nitrogen， phosphorus and potassium on the photosynthetic characteristics， yield and quality of ‘Beibinghong’， by taking ‘Beibinghong’ as the research object in Xinjiang over five years，" to provide a fertilization recommendations for Vitis amurensis Rupr. development in Xinjiang.The “3414”" fertilization effect test was conducted to determine the effects of different fertilization rates of nitrogen， phosphorus and potassium on the photosynthetic characteristics of ‘Beibinghong’ leaves， photosynthesis-light response curves （net photosynthesis rate （Pn）-light intensity （PAR） curves） at the fruit ripening stage， yield and juice-based physicochemical traits.Different models including the right-angle hyperbola （RH） model， non-right-angle hyperbola （NRH） model， exponential （EX） model， and modified right-angle hyperbola （MRH） model， were used to fit the Pn-PAR" curves under different nitrogen， phosphorus， and potash fertilizer ratios， and to analyze the photosynthetic parameters （Pn， Tr， Ci， and WUE） on yield and quality responses. The Pn-PAR" curve of MRH model was fitted best， and" calculated AQY， LCP and Rd， Pnmax and LSP" were closest to the measured values. The yield analysis of ‘Beibinghong’ yielded that the fertiliser ratios of N2P2K3 and N1P2K2 increased the yield of a single plant by 282.38% and234.43%， respectively， compared to the N0P0K0 ratios. Through the physicochemical traits of the juice， it was concluded that N2P2K3" increased total soluble solids， total phenolics， vitamin， and total sugar content by 32.85%， 30.77%， 17.87%， and 34.13%， respectively， compared to N0P0K0. N1P2K2 reduced total acids by 72.61% and reduced anthocyanin content by 20.69% compared with N0P0K0.A comprehensive comparative analysis showed that fertilization with N， P2O5， and K2O at 93.568 kg/hm2， 41.364 kg/hm2， and 109.355 kg/hm2， respectively， effectively improves the photosynthetic characteristics， yield， and quality of ‘Beibinghong’ during the ripening period.

Key words Beibinghong; Photosynthetic characteristics; Yield; Quality

Received" 2023-12-12 Returned 2024-03-10

Foundation item Xinjiang Uygur Autonomous Region Key Ramp;D Projects （No.2022B02045-2-3）;The “Agriculture，rural areas，farmers” Backbone Talent Cultivation Program of Autonomous Region（No.2022SNGGHT084）.

First author PAN Yue，male，associate" researcher.Research area：forest genetic breeding and fruit tree cultivation.E-mail：18690187637@163.com

Correspondingauthor LI Shude，male，bachelor.Research area：wine grape cultivation technology promotion.E-mail：37228844@qq.com

（責(zé)任編輯：成 敏 Responsible editor：CHENG" Min）