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我国梨树的栽培面积和产量都稳居世界首位,2018年分别达到94万公顷和1640万吨,是世界梨果产业的重要支撑。但目前我国梨果单产水平刚达到世界平均水平,而单位面积化肥施用却是世界平均用量的三倍。我国梨园普遍存在施肥过量、比例失调以及肥料利用率低等问题,长此以往不仅增加了农民的经济负担,也影响了环境的持续发展,因此迫切需要一种科学高效的梨推荐施肥方法指导我国梨园生产。本研究以河北省梨园多年多点的田间试验和文献数据为基础,利用QUEFTS（Quantitative evaluation of the fertility of tropical soils）模型分析梨树养分需求特征并研究了土壤基础养分供应、产量反应和农学效率等特征,并以此为基础构建了基于产量反应和农学效率的梨养分推荐施肥方法和梨养分专家系统（Nutrient Expert,简称NE）。研究通过3个施肥处理（养分专家系统,NE:nutrient expert;当地农技部门测土配方施肥,ST:soil test;农民习惯施肥,FP:farmers practice）和4个氮水平试验（NE:养分专家系统推荐量;NE-15%N和NE-25%N:NE基础上减少施用15%和25%氮素;NE-N:NE处理基础上不施氮肥）,研究3年间不同施肥处理之间的叶片、果实以及土壤的养分含量年周期的变化,分析处理之间的经济效益、肥料利用率以及果实的产量和品质,以此验证养分专家系统在田间试验中的可行性以及推荐施肥的准确性,期望试验结果用于指导梨园高效生产。主要研究结果如下:（1）田间数据表明,梨果平均鲜重产量为32.0t/hm~2,变幅为16.5～53.0t/hm~2。梨树当年生部位氮吸收量的平均值为74.3kg/hm~2,变化范围为32.7～132.3kg/hm~2。梨当年生部位中氮含量最高的是叶片（26.6g/kg）,其次是枝条（12.3g/kg）,果实最低（5.8g/kg）;磷含量最高的是果实（2.0g/kg）,其次是枝条（1.5g/kg）,叶片最低（1.2g/kg）;钾含量最高的是叶片（3.3g/kg）,其次是果实（2.5g/kg）,枝条最低（1.2g/kg）。从总量来看,氮含量和钾含量大约是磷含量的4倍,所以氮素和钾素是梨养分推荐和限量的重点。利用QUEFTS模型拟合的直线部分,即目标产量在产量潜力的60%～70%范围以内时,生产1吨梨果当年新生部位N、P和K养分需求分别为2.1、0.5和2.1kg,对应的最佳养分内在效率分别为475kg/kg N、2204kg/kg P和466kg/kg K。梨可获得产量与农户产量的产量差的平均值为5.7t/hm~2,其中氮、磷和钾的平均产量反应分别为13.3t/hm~2、12.6t/hm~2和12.0t/hm~2。梨的产量反应和农学效率呈现显著正相关。（2）田间优化施肥试验证明,NE处理能达到减肥增效目的。与FP处理相比,NE处理的氮磷钾肥的减少幅度分别为36%、28%和58%。NE较FP处理显著提高了肥料利用率。与FP处理相比,其2017、2018年和2019年的氮肥农学效率（AE-N,agronomic efficiency of nitrogen）分别提高了10.62、14.91和15.76kg/kg,其偏生产力（PFP-N,partial fertilizer productivity of nitrogen）提高了35.54、33.21和40.82kg/kg;其2017、2018年和2019年的磷肥农学效率（AE-P）和偏生产力（PFP-P）分别提高了15.31、21.51、23.03kg/kg和41.17、39.32、46.13kg/kg;其2017、2018年和2019年的钾肥农学效率（AE-K）分别提高了20.47、24.79和26.95kg/kg。其偏生产力（PFP-K）提高了84.12、82.11和64.21kg/kg。（3）NE处理能显著提高产量及经济效益,与FP和ST处理相比,产量分别提高16%～27%和10%～15%;经济效益分别提高17%～29%和11%～16%。与FP和ST处理相比,虽然NE处理肥料用量降低,但是其叶片和果实的养分含量并没有显著减少。2019年叶片和果实的钾含量NE处理显著高于FP、ST处理。果实品质指标中,NE处理的可溶糖显著高于FP和ST处理,可滴定酸、可溶性固形物、固酸比和维生素C等含量则无显著差异。（4）不同氮水平试验中,随着施氮量的减少,土壤、叶片和果实中的养分含量整体呈现略微下降趋势,其中CK处理最低,NE处理含量最高。果实品质指标中,NE和NE-15%N处理的可溶性糖三年来整体高于其它处理,其它指标则无明显差异,其中CK处理的各项果实品质均不如其它四个处理。随着NE处理施氮量的减少,肥料利用率也在降低。NE处理相比于NE-15%处理,三年农学效率分别提高8.90、13.20和13.58kg/kg,偏生产力分别提高2.78、7.68和7.41kg/kg;NE处理相比于NE-25%处理,三年农学效率分别提高11.37、10.74和15.43kg/kg,偏生产力两个处理互有高低,差异较小。（5）梨树年周期养分含量总体呈现逐渐降低的趋势,成熟期的养分含量最低;梨树树体中的氮磷钾养分优先分配给叶片,其次是果实;梨园深层土壤（20～50cm）的pH值高于表层土壤（0～20cm）;梨园土壤的氮磷钾养分随着土壤深度增加而表现为下降趋势。上述研究结果表明,跟农民习惯（FP）和测土配方（ST）施肥相比,养分专家（NE）推荐施肥不但能够显著提高肥料N、P和K养分利用率、而且能够增加梨果产量、品质及经济效益,推荐其用于指导河北省黄冠梨梨园高产优质种植。