全 文 ：文章编号:1001 － 4829(2015)05 － 2172 － 04 DOI:10． 16213 / j． cnki． scjas． 2015． 05． 061
收稿日期:2015 － 04 － 27
基金项目:广西科技成果转化与推广计划项目(桂科转 1412500
3-1-15，桂科转 1346003-14) ;国家现代农业产业技术体系广西
特色水果创新团队南宁葡萄综合试验站项目(nycytxgxcxtd-04-
19-14) ;广西罗城毛葡萄特色作物试验站项目
作者简介:吴代东(1965 －) ，男，广西罗城人，副研究员，主要从
事果树栽培、植物资源收集及品种选育工作，* 为通讯作者，E-
mail:haifei5052@ 126． com。
优化施肥对南方丘陵山地毛葡萄产量效益的影响
吴代东1，姚 宁2，李乃流2，覃柳燕1，吴艳艳1，牟海飞1* ，李 伟3，蒋代华3
(1．广西农业科学院生物技术研究所，广西 南宁 530007;2．罗城县水果生产管理局，广西 罗城 530023;3．广西大学农学院，广
西 南宁 530007)
摘 要:采用“416-B”最优混合设计，研究石灰、钾、磷、氮与毛葡萄‘野酿 2 号’产量效益关系。结果表明:在 1 水平时，石灰、钾、氮
对毛葡萄产量的单因素效应达到最高;其产量分别为 17014． 53、17150． 77、16754． 57 kg /hm2。而磷在水平为 0． 604 时产量达到最
大，其产量为 16 623． 72 kg /hm2。在整个 － 1． 518 ～ 1． 518 编码水平中，石灰与钾，石灰与磷对毛葡萄产量交互效应表现为正效应，
在 － 1． 518 ～ 0 范围中，其他各因素两两间对毛葡萄产量的交互效应均表现为正效应。综合考虑高产、经济高效时，石灰、钾、氮、磷
最优施肥方案为 0． 982(1976． 28 kg /hm2) ，0． 982(322． 03 kg /hm2) ，－ 0． 518(173． 82 kg /hm2) ，－ 0． 550(75． 34 kg /hm2) ，此时其产
量为 17 983． 32 kg /hm2，利润为 87832． 00 元 /hm2。
关键词:毛葡萄;416-B混合最优设计;石灰;氮;磷;钾
中图分类号:S663． 1 文献标识码:A
Effect of Optimized Fertilization on Yield and Economic Benefit of
Vitis quinquangularis Ｒehd． in Hills and Mountains of Southern China
WU Dai-dong1，YAO Ning2，LI Nai-liu2，QIN Liu-yan1，WU Yan-yan1，MOU Hai-fei1* ，LI Wei3，JIANG Dai-hua3
(1． Biotechnology Ｒesearch Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Guangxi Nanning 530007，China;2． Fruit Bureau of Lu-
ocheng County，Guangxi Luocheng 530023，China;3． College of Agriculture，Guangxi University，Guangxi Nanning 530007，China)
Abstract:With design of the superior hybrid design‘416-B’，experiment was conducted to study the effects of lime，potassium，nitrogen，
phosphorus on the yield and economic benefit of Yeniang No． 2 Vitis quinquangularis Ｒehd． The results showed that lime，potassium，nitro-
gen on grape yield reached the highest single factor effect at the 1 level． The yield were 17014． 53，17150． 77，16754． 57 kg /hm2 respective-
ly． And phosphorus reached the highest single factor effect at the 0． 604 level． The yield was 16623． 72 kg /hm2 ． At the coded level － 1．
518 to 1． 518，lime and potassium，lime and phosphorus on yield interaction Vitis quinquangularis Ｒehd． had a positive effect． At the coded
level － 1． 518 to 0，the interaction effect on Vitis quinquangularis Ｒehd． yield factors showed positive effect． Considering the high yield and
economic benefit，the optimized fertilization was lime 1976． 28 kg /hm2，potassium 322． 03 kg /hm2，nitrogen 173． 82 kg /hm2，phosphorus
75． 34 kg /hm2，the yield was 17983． 32 kg /hm2，it’s profit was 87832． 00 yuan /hm2 ．
Key words:Vitis quinquangularis Ｒehd．;Superior hybrid design‘416-B’;Lime;Nitrogen;Phosphorus;Potassium
毛葡萄(Vitis quinquangularis Ｒehd．)是葡萄种
(Vitis Linn．)中东亚种群分布较广的野生种类，原产
于中国［1］。其具有强适应、抗病、抗寒等特性，此外
还含许多种营养元素，且能酿成独特风味山野葡萄
酒;深受消费者亲睐［1 ～ 3］。广西野生毛葡萄(Vitis
quinquangularis Ｒehd．)资源丰富，野生蕴藏量大，20
世纪 50 年代初就开始利用野生浆果酿造葡萄酒［3］，
历史悠久。然而南方典型的酸性土壤也是一直制约
着当前葡萄产业发展的一个重要因素，相关研究表
明:pH与土壤有机质、速效磷、钾、交换性钙和镁、有
效铁等相关性较高［4 ～ 5］。氮、磷、钾营养元素对葡萄
的生长、产量、品质有重要影响［6 ～ 9］。目前国内针对
含有此三种营养元素肥料对葡萄产量影响研究较
多，石灰是南方酸性土壤常用的改良剂［10］，然而将
石灰作为试验因素结合肥料共同探讨对葡萄产量的
影响鲜有报道。本试验以广西农科院选育的毛葡萄
2712
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2015 年 28 卷 5 期
Vol. 28 No. 5
表 1 试验地理化性状
Table 1 Physical-chemical properties of the department soil
pH
有机质
(g·kg －1)
OM
速效 N
(mg·kg －1)
Avail． N
速效 P
(mg·kg －1)
Avail． P
速效 K
(mg·kg －1)
Avail． K
交换态 Ca
(mg·kg －1)
Avail． Ca
有效 B
(mg·kg －1)
Avail． B
4． 40 1． 59 141． 00 12． 70 79． 80 1096． 00 0． 14
“野酿 2 号”为试验材料，采用“416-B”最优混合设
计［11］研究石灰、钾、氮、磷与毛葡萄“野酿 2 号”产量
关系，采用模拟寻优，寻出最优方案为今后葡萄改良
施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 供试材料及土壤基本理化性质
试验材料为 4 年生“野酿 2 号”毛葡萄投产树，
株行距为 3． 3 m ×4． 0 m，试验地为广西罗城县四把
镇水源葡萄基地(东经 108． 8°，北纬 24． 7°)，坡度
20°左右丘陵山地，粘质土壤。其基本理化性质见表
1。试验所施用肥料:市售熟石灰粉，柳州化工集团
生产的硝铵磷复合肥(32-4-0)、磷酸一铵复合肥
(10-50-0)，50 %俄罗斯产硫酸钾。
1． 2 试验方案与设计
试验以石灰、钾、氮、磷为 4 个试验因素，采用
“416-B”最优混合设计进行田间试验;试验因素中
上、下水平及变化间距见表 2，试验方案见表 3。试
验采用随机排列，每 2 株葡萄为 1 个试验小区，16
个处理，2 次重复。
1． 3 施肥方法
试验以有机肥(5kg /株)作为底肥，与全量石灰
作为基肥落叶前树盘表层撒施，并全耕作层中耕。
氮、磷、钾肥作为追肥分 2 次施入，萌芽新梢期将氮、
磷、钾肥分别为总量(%)的 70 ∶ 60 ∶ 50 混合树盘表
层撒施，浅耕盖薄土后树盘盖杂草;幼果期将氮、磷、
表 2 试验因素水平
Table 2 Coded number of levels of experiment factors (kg /hm2)
项目
Item
X1(石灰)
Lime
X2(K2O)
Potassium
X3(N)
Nitrogen
X4(P2O5)
Phosphorus
上水平 Z2j Upper level 2400． 00 375． 00 375． 00 180． 00
下水平 Z1j Lower level 0． 00 75． 00 75． 00 30． 00
变化间距△ j Change space 790． 51 98． 81 98． 81 53． 92
表 3 毛葡萄石灰、钾、氮、磷试验处理方案
Table 3 The project of experiment on Vitis quinquangularis Ｒehd． with lime，K，N ，P (kg /hm2)
处理编号
Treament
number
X1(石灰)
Lime
X2(K2O)
Potassium
X3(N)
Nitrogen
X4(P2O5)
Phosphorus
1 0 (1200． 00) 0(225． 00) 0(225． 00) 1． 732(180． 00)
2 0 (1200． 00) 0(225． 00) 0(225． 00) － 0． 269(72． 11)
3 － 1 (409． 49) － 1(126． 19) － 1(126． 19) 0． 604(119． 18)
4 1 (1990． 51) － 1(126． 19) － 1(126． 19) 0． 604(119． 18)
5 － 1 (409． 49) 1(323． 81) － 1(126． 19) 0． 604(119． 18)
6 1 (1990． 51) 1(323． 81) － 1(126． 19) 0． 604(119． 18)
7 － 1 (409． 49) － 1(126． 19) 1(323． 81) 0． 604(119． 18)
8 1 (1990． 51) － 1(126． 19) 1(323． 81) 0． 604(119． 18)
9 － 1 (409． 49) 1(323． 81) 1(323． 81) 0． 604(119． 18)
10 1 (1990． 51) 1(323． 81) 1(323． 81) 0． 604(119． 18)
11 1． 518(2400． 00) 0(225． 00) 0(225． 00) － 1． 05(30． 00)
12 － 1． 518(0． 00) 0(225． 00) 0(225． 00) － 1． 05(30． 00)
13 0 (1200． 00) 1． 518(375． 00) 0(225． 00) － 1． 05(30． 00)
14 0 (1200． 00) － 1． 518(75． 00) 0(225． 00) － 1． 05(30． 00)
15 0 (1200． 00) 0(225． 00) 1． 518(375． 00) － 1． 05(30． 00)
16 0 (1200． 00) 0(225． 00) － 1． 518(75． 00) － 1． 05(30． 00)
37125 期 吴代东等:优化施肥对南方丘陵山地毛葡萄产量效益的影响
钾肥分别为总量(%)的 30∶ 40∶ 50 混合后拨开树盘
杂草树盘表层撒施浅耕盖薄土，雨后树盘先盖膜，再
盖杂草，整个过程不施用叶面肥。
1． 4 测定方法
pH值采用 pH计测定(水土比为 1∶ 1);有机质
用重铬酸钾外加热法;速效磷采用 NH4F-HCl 比色
法;速效钾采用火焰光度法;交换态钙、硼用原子吸
收分光光度法。
1． 5 统计分析
采用 SPSS19． 0、EXCEL2007、Qbasic 软件对试
验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2． 1 多项式回归方程构建与显著检测
将试验地毛葡萄产量(表 3)定为因变量
)
y，以
X1(石灰)、X2(K2O)、X3(N)、X4(P2O5)4 个因素为
控制变量，得到四元二次回归方程如下。由计算结
果可以看出方程相关度高且达到显著水平，显著性
F = 0． 005 ＞ F0． 01。
)
y = 16721． 585 + 1097． 103X1 + 1215． 034X2 +
479． 072X3 + 231． 243X4 + 754． 688X1X2 － 276．
563X1X3 － 116． 788X1X4 + 234． 375X2X3 － 195．
627X2X4 + 370． 949X3X4 － 804． 161X
2
1 － 785． 850X
2
2 －
446． 088X23 － 651． 116X
2
4;Sig = 0． 005。
表 3 不同水平石灰、钾、氮、磷处理下毛葡萄产量
Table 3 The yield of Vitis quinquangularis Ｒehd． under different
level of lime，K，N ，P (kg /hm2)
处理编号
Treament
number
重 复 Ｒepeat
Ⅰ Ⅱ
平均
Mean
1 14 493． 75 15 843． 75 15 168． 75
2 15 600． 00 17 625． 00 16 612． 50
3 13 725． 00 11 925． 00 12 825． 00
4 11 943． 75 14 493． 75 13 218． 75
5 12 637． 50 12 037． 50 12 337． 50
6 15 975． 00 18 337． 50 17 156． 25
7 12 956． 25 14 268． 75 13 612． 50
8 15 225． 00 13 387． 50 14 306． 25
9 14 718． 75 16 218． 75 15 468． 75
10 17 043． 75 18 506． 25 17 775． 00
11 17 100． 00 14 418． 75 15 759． 38
12 12 656． 25 11 456． 25 12 056． 25
13 15 506． 25 16 706． 25 16 106． 25
14 10 837． 50 12 750． 00 11 793． 75
15 16 106． 25 13 631． 25 14 868． 75
16 15 993． 75 13 200． 00 14 596． 88
2． 2 单因素效应
将多项式回归方程进行降维后可以得到如下四
个新回归方程 yi(i = 1，2，3，4，1 代表石灰，2 代表
钾，3 代表氮，4 代表磷)。用表 3 中相应编码值代
入公式计算，然后再通过 EXCEL可得到各因素对产
量单因素效应图。由图 1 可以看出，随着施用石灰、
氮、磷、钾用量增加，‘野酿 2 号’产量表现出“先高
后低”的趋势，石灰、钾、氮在 1 水平上产量达到最
高;其产量分别为 17 014． 53、17 150． 77、16 754． 57
kg /hm2。而磷在 0． 604 水平时产量达到最大，其产
量为 16 623． 72 kg /hm2。
y1 = 1114． 772 + 73． 140X1 － 53． 611X
2
1
y2 = 1114． 772 + 81． 002X2 － 52． 390X
2
2
y3 = 1114． 772 + 31． 938X3 － 29． 739X
2
3
y4 = 1114． 772 + 15． 416X4 － 43． 408X
2
4
2． 3 两因素交互效应
采用降维法得到交互效应多项式回归解析模型
方程:
y12 = 1114． 772 + 73． 140X1 + 81． 002X2 + 50．
312X1X2 － 53． 611X12 － 52． 390X22
y13 = 1114． 772 + 73． 140X1 + 31． 938X3 － 18．
4375X1X3 － 53． 611X
2
1 － 29． 739X
2
3
y14 = 1114． 772 + 73． 140X1 + 15． 416X4 － 7．
786X1X4 － 53． 611X
2
1 － 43． 408X
2
4
y23 = 1114． 772 + 81． 002X2 + 31． 938X3 + 15．
625X2X3 － 52． 390X
2
2 － 29． 739X
2
3
y24 = 1114． 772 + 81． 002X2 + 15． 416X4 － 13．
042X2X4 － 52． 390X
2
2 － 43． 408X
2
4
y34 = 1114． 772 + 31． 938X3 + 15． 416X4 + 24．
730X3X4 － 29． 739X3
2 － 43． 408X24
将 x = － 1． 518，－ 1，0，1，1． 518 带入上式方程中求
出交互效应值，由交互效应值可以看出。在整个编
码水平中，石灰与钾，石灰与磷对毛葡萄产量交互效
18 000
17 000
16 000
15 000
14 000
13 000
-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5 2.00
X1(石灰)
X2(钾)
X3(氮)
X4(磷)
图 1 石灰、钾、氮、磷对毛葡萄产量单效应
Fig． 1 The single effect on the Vitis quinquangularis Ｒehd． with
lime，K，N，P
4712 西 南 农 业 学 报 28 卷
应表现为正效应。编码水平在 － 1． 518 ～ 1 范围中，
随着施肥量不断增加，石灰与氮，钾与氮，氮与磷都
对毛葡萄“野酿 2 号”产量的交互效应表现为正效
应，当编码水平为 1 时，达到最佳效应;之后随着施
用量的增加，而产量却下降。而在 － 1． 518 ～ 0 范
围，钾与磷对产量交互效应表现为正效应，0 水平后
表现为负效应。
2． 4 毛葡萄高产、高经济效应优质施肥方案
毛葡萄、石灰、钾肥、尿素、磷肥单价分别为 5．
0、1． 2、6． 0、3． 0、1． 6 元 /kg，用 Qbasic 程序编写四元
二次寻优模型及回归统计文件，利用寻优程序寻得
到毛葡萄最高产量 y 为 17998． 9 kg /hm2，石灰、钾、
氮、磷 4 个试验元素对应编码为 0． 982(1976． 28 kg /
hm2)，1． 482(371． 44 kg /hm2)，－ 0． 518(173． 82 kg /
hm2)，－ 0． 050(102． 3 kg /hm2)，此时利润 P 为
87700． 00 元 /hm2。综合考虑高产、高效，最优方案
产量 y 为 17 983． 32 kg /hm2，利润 P 为 87832． 00
元 /hm2，此时石灰、钾、氮、磷各个编码分别是 0． 982
(1976． 28 kg /hm2) ，0． 982(322． 03 kg /hm2) ，－ 0．
518(173． 82 kg /hm2)，－ 0． 55(75． 34 kg /hm2)。
3 讨论与结论
氮、磷、钾是植物生长必须元素，它们对不同植
物的影响也不尽相同。梁家作等［12］研究表明氮、
磷、钾对茄子产量的影响表现为氮肥 ＞钾 ＞磷肥。
李文等［13］研究表明 3 种肥料对白菜的产量单效应
表现为钾 ＞磷 ＞氮。本试验表明 4 种元素对毛葡萄
产量单效应为钾 ＞石灰 ＞磷 ＞氮，且钾对产量效应
呈正效应。而吴代东等［6］通过采用“3414”对不同
氮、磷、钾施肥方案对“野酿 2 号”产量影响却研究
表明钾肥与产量呈负相关，磷肥对产量影响不显著。
郭太君等［14］研究施肥对“威代尔”葡萄产量结果表
明单元素施肥中，单施氮肥增产幅度最大。赵明
等［15，16］研究表明钾对毛葡萄产量影响大，幼果至果
实膨大期需钾特性强，这与本试验钾对毛葡萄产量
呈正效应结论相符。本试验从单效应看毛葡萄理论
最高产量施肥量是石灰、钾、氮、磷分别为 1(1990．
51kg /hm2)，1(323． 81kg /hm2)，1(323． 81 kg /hm2)，
0． 604(119． 18 kg /hm2);而寻优结果表明毛葡萄最
高产量相应编码值为 0． 982(1976． 28 kg /hm2)，1．
482(371． 44 kg /hm2)，－ 0． 518(173． 82 kg /hm2)，－
0． 050(102． 3 kg /hm2)。由此可见，不同元素配肥方
案对产量有很大影响，这与前人研究结论一致。毛
葡萄“野酿 2 号”产量受钾肥及石灰影响较大。综
合考虑高产、高效，最优施肥方案为石灰 1976． 28
kg /hm2、钾 322． 03 kg /hm2、氮 173． 82 kg /hm2、磷
75． 34 kg /hm2，此时毛葡萄产量为 17 983． 32 kg /
hm2，利润为 87 832． 00 元 /hm2。
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(责任编辑 温国泉)
57125 期 吴代东等:优化施肥对南方丘陵山地毛葡萄产量效益的影响