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花椒是我国特有的香辛料，芸香科花椒属(Zanthoxylum L.)，距今已有2600多年的种植使用历史[1-2].花椒具有耐贫瘠、耐旱、易栽培、易管理、经济价值高等特点[3].近年来，随着农业产业结构的调整，把花椒产业发展与退耕还林、发展农村经济等政策结合，使得花椒种植面积在干旱丘陵地区不断扩大.据林业统计资料，2015年全国干花椒总产量39.8万t，重庆干花椒产量4.7万t，占全国干花椒总产量的11.8%，是全国第四大花椒生产区[4].江津是重庆花椒发源地，花椒种植面积超过3.33万hm2，是我国最大的青花椒生产基地[5].花椒产量受栽培措施、施肥管理等影响.孟庆翠等[6]“3414”试验表明，大红袍花椒氮磷钾用量分别为254，176，116 g/株时产量最高.张国桢等[7-8]研究表明，大红袍花椒氮磷钾最佳配比为(0.398~0.413):(0.298~0.313):(0.286~0.289)，并通过模型分析得出氮磷钾均衡型混配肥料肥效最好.但关于九叶青花椒的施肥管理研究较少，农户经验施肥、习惯施肥现象普遍，施肥不足与偏施氮肥同时存在[9]，由此造成的土壤酸化严重影响了青花椒产量和经济效益.研究发现，2013年江津九叶青花椒园土壤pH值较2005年平均下降了0.66(未发表数据).石志刚等[10]研究表明，目前青花椒种植户肥料种类施用不合理，极少施用有机肥，且大多数农户不施用中微量元素.目前对青花椒种植户施肥现状仅停留在定性的认识上，不清楚青花椒种植户具体的养分投入.本研究以重庆市青花椒主产区江津区为调研区域，对青花椒施肥现状进行评价，旨在全面了解青花椒生产中施肥现状及存在的问题，为重庆市青花椒养分资源管理提供依据.
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江津区位于长江中上游，在三峡库区尾端(105°49′-106°38′ E，28°28′-29°28′ N).该地区属亚热带季风气候，日照时数年均1 207.9 h，常年平均气温18.2 ℃，年平均降雨量为1 034.7 mm.紫色土是该地区的主要土壤类型，花椒是该地区主要的经济作物，栽培品种为九叶青花椒，坡地种植密度2 m×2 m，平坦地种植密度为2 m×3 m.
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2017年2-5月份，选取江津区所有花椒主产乡镇(先锋镇、白沙镇、油溪镇、吴滩镇、石门镇)共5个，每个乡镇选取3个主产自然村，对当地的花椒种植户进行入户调查.调查采用问卷形式，以研究当地盛果期花椒的施肥状况及不同施肥条件下的产量.调研内容主要包括：肥料种类、肥料施用量、施肥方式、施肥时期、产量等，共收回问卷182份，其中有效问卷160份.
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有机肥养分含量参照《中国有机肥料养分志》[11]和《中国有机肥料资源》[12]数据，化肥养分含量根据产品标注含量计算.所有数据均采用Excel 2016处理，Sigma Plot 12.0作图.
1.1. 调研区概况
1.2. 调研内容
1.3. 统计方法
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由图 1可知，调查区域花椒产量范围在1.63~18.75 t/hm2，平均产量为9.87 t/hm2.根据四分法将160户调研结果分为低产(0~25%]、中产(25%~50%]、中高产(50%~75%]和高产(75%~100%] 4个等级，从低到高4个等级的平均产量依次为5.89，8.67，10.70，14.22 t/hm2.其中低产和中产水平产量仅为高产水平的41.4%和61.0%，产量差分别达到8.33 t/hm2和5.55 t/hm2，中高产水平的产量差也达到了3.52 t/hm2，增产潜力巨大.
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本课题组研究结果表明花椒适宜施氮量为300 kg/hm2(未发表)，上下浮动50 kg/hm2为适宜范围.以100 kg/hm2为变幅，将氮肥用量分为5级.由表 1可知，农户平均施氮量为350.7 kg/hm2，秋基肥、越冬肥、促花肥和壮果肥分别占全年用量的27.7%，31.2%，21.6%和19.5%.其中施氮适宜的农户占23.7%，平均施氮量为293.7 kg/hm2.秋基肥、越冬肥、促花肥和壮果肥分别占全年用量的26.0%，30.8%，22.1%和21.2%.施氮偏高和过量的农户分别占15.0%和21.9%，平均施氮量分别为390.1 kg/hm2和667.2 kg/hm2，施氮偏低和不足的农户分别占34.4%和5.0%，平均施氮分别为200.7 kg/hm2和110.2 kg/hm2.
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本课题组研究结果表明花椒适宜施磷量187 kg/hm2(未发表)，上下浮动37 kg/hm2为适宜范围.以75 kg/hm2为变幅，将磷肥用量分为5级.调研结果表明农户平均施磷量为220.7 kg/hm2(表 2)，秋基肥、越冬肥、促花肥和壮果肥分别占全年用量的28.9%，31.4%，21.6%和18.1%.其中施磷量在适宜范围的农户占23.7%，平均施磷量为186.6 kg/hm2.施磷偏高和过量的农户分别占18.8%和22.5%，平均施磷量分别为257.9 kg/hm2和415.8 kg/hm2.施磷偏低和不足的农户分别占24.4%和10.6%，平均施磷量分别在115.0 kg/hm2和57.3 kg/hm2.
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本课题组研究结果表明花椒适宜施钾量200 kg/hm2(未发表)，上下浮动40 kg/hm2为适宜范围.以80 kg/hm2为变幅，将钾肥用量分为5级.调研结果表明农户平均施钾量为288.2 kg/hm2(表 3)，以越冬肥最多，为86.4 kg/hm2，占全年用量的30.0%，壮果肥最少，为54.7 kg/hm2，占全年用量的19.0%.施钾合理的农户占31.3%，平均施钾量为201.2 kg/hm2，以越冬肥最多，为57.5 kg/hm2，占全年用量的28.6%，秋基肥最少，为40.4 kg/hm2，占全年用量的20.1%.施钾偏高、过量、偏低、不足的农户分别占23.1%，29.4%，12.5%，3.8%，平均施钾量分别为274.4，485.3，136.7，64.8 kg/hm2.
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农户施肥量根据平均施肥量和平均产量可分为4类(图 2)，其中氮肥施用高产高效农户占20.6%，平均施氮量为271.8 kg/hm2，平均产量为11.27 t/hm2.氮肥施用低产高效、高产低效、低产低效的农户分别占42.5%，28.7%和8.12%，平均施氮量分别为207.5，586.2，466.5 kg/hm2.磷肥施用高产高效农户占18.1%，平均施磷量为163.7 kg/hm2，平均产量为11.61 t/hm2，磷肥施用低产高效、低产低效和高产低效的农户分别占40.0%，10.6%和31.3%，平均施磷量分别为161.2，317.9，350.5 kg/hm2.钾肥施用高产高效农户占20.0%，平均施钾量为218.1 kg/hm2，平均产量为11.45 t/hm2.钾肥施用低产高效、低产低效和高产低效的农户分别占43.1%，7.50%和29.4%，平均施钾量分别为215.6，394.8，461.8 kg/hm2.
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调研结果分析表明(图 3a)，重庆市九叶青花椒生产中，化肥氮磷钾平均投入量分别为341，216和281 kg/hm2.有机肥氮磷钾平均投入量分别为9.26，3.85和6.41 kg/hm2，分别仅占总养分投入量的2.64%，1.75%和2.22%.由图 3b可知，单施化肥农户平均产量为9.51 t/hm2，而有机无机配施农户平均产量为11.2 t/hm2，较单施化肥农户产量提高了17.8%.说明施用有机肥增产效果明显.
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由表 4可知，在目前施肥水平下，花椒氮磷钾平均偏生产力分别为33.0，58.1和40.0 kg/kg，可见，磷肥偏生产力较高，氮肥和钾肥平均偏生产力较低.这可能与氮肥养分的流失和钾肥的大量投入有关.其中高产高效农户平均产量为11.44 t/hm2，其氮磷钾肥偏生产力分别为42.6，75.7和54.7 kg/kg，较氮磷钾肥平均偏生产力分别提高了29.1%，30.2%和36.8%.低产低效农户平均产量为8.16 t/hm2，仅为高产高效农户平均产量的71.3%；其氮磷钾肥偏生产力分别为18.0，25.8和22.9 kg/kg，分别仅为高产高效农户氮磷钾肥平均偏生产力的42.2%，34.1%和41.9%.说明农户的管理水平显著影响花椒产量和肥料的偏生产力.
2.1. 花椒产量状况
2.2. 花椒施氮现状
2.3. 花椒施磷现状
2.4. 花椒施钾现状
2.5. 肥料用量与花椒产量的关系
2.6. 有机肥施用及其与产量的关系
2.7. 花椒肥料偏生产力
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该区域氮肥投入范围为0~1 353 kg/hm2，平均施氮量为350.7 kg/hm2.施氮适中的农户仅占23.7%，施氮偏高和过量的农户共占36.9%，施氮偏低和不足的农户共占39.4%.说明该区域氮肥投入差别较大.氮肥投入过量不仅浪费资源，同时造成严重的环境问题，包括硝酸盐淋洗、氨挥发和氧化亚氮排放[13].并进一步提高了地下水氮含量和大气氮沉降.蒋锐[14]的研究表明由于氮肥过量施用，西南地区46%的地下水处于轻度污染. Song L等[15]研究表明西南农业区氮沉降通量为23.1kg N/(hm2·a)，是该区高海拔森林区氮沉降通量的3.1倍.氮肥投入不足，容易影响花椒产量.对花椒各时期氮肥施用量进行分析可知，不同施氮量下农户均以越冬肥氮肥用量最多，施氮偏低和偏高农户均以促花肥氮肥用量最少，施氮不足、适中和过量农户均以壮果肥氮肥用量最少，说明不同农户的施肥依据大多是经验习惯.该区域花椒种植区域以丘陵兼具低山为主，由紫色页岩发育而成，土层浅薄，土壤较为贫瘠，氮肥表施或过量施肥均会引起养分流失，造成施肥—养分流失—施肥的恶性循环[16].因此研究花椒养分需求规律，明确不同时期花椒养分的吸收量及吸收比例，并引导农户进行科学施肥显得非常重要，同时应采用有机无机配施的方式，兼顾培肥地力[17].还应加强政府和农技部门对农业科学技术的推广力度，农金花等[18]研究表明农技培训对控制农户施肥量具有积极作用.
该区域磷肥投入与氮肥类似，施磷适中的农户仅占23.7%，同时存在18.8%和22.5%的农户施磷偏高和过量.刘志欣[19]研究表明三峡库区磷污染源中磷肥占第二位，占水体全磷含量的19%.该区域钾肥投入与氮磷不同，施钾适中的农户占31.3%，同时施钾偏高和过量的农户分别占23.1%和29.4%，造成严重的钾肥资源浪费.
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花椒产量受栽培措施、施肥等多方面因素的影响.本调研结果表明，花椒产量差异巨大，产量变幅在1.63~18.75 t/hm2，平均产量为9.87 t/hm2.杨红艳等[20]研究结果表明，2008-2011年不同施肥处理花椒平均产量为3.55 t/hm2.说明近年来农户栽培和管理的方式有了较大进步.本研究结果表明目前花椒产量仍有很大的提升空间.
施肥是影响花椒产量的重要因素.本研究结果表明分别有20.6%，18.1%和20.0%的农户可以实现高产和氮磷钾肥的高效利用，平均氮磷钾施用量分别为271.8，163.7和218.1 kg/hm2.高产高效农户氮磷肥料用量处于肥料推荐范围，较氮磷钾肥的平均施用量分别降低了22.5%，25.7%和24.3%.调查发现，高产高效农户有机肥施用比例显著高于平均水平，且施用硼锌微量元素.本研究中施用有机肥花椒产量明显高于不施有机肥农户产量.郑明强[21]研究表明施用有机肥既能改良培肥花椒土壤，又能提高花椒产量.这可能与有机肥中含有丰富的有机养分，能促进土壤微生物的繁殖，改善土壤结构，提高土壤肥力有关[22].刘正良等[23]研究表明施用硼肥可以促花保花，提高座果率，从而提高花椒产量.此外可能与土壤基础地力有关.有研究表明土壤基础地力越高，对产量的贡献率越大[24].肥料偏生产力可以体现一定地区提高肥料利用率的潜力，并直接影响到农民的经济收入[25].本研究表明花椒氮磷钾平均偏生产力分别为33.0，58.1和40.0 kg/kg，高产高效农户氮磷钾偏生产力分别为42.6，75.7，54.7 kg/kg.有研究表明，陕西省大红袍花椒氮磷钾偏生产力分别为22.7~44.2，31.8~57.2和32.2~57.3 kg/kg[6, 26]，崔云岭等[27]研究表明甘肃省花椒氮磷钾偏生产力分别为18.5~28.3，25.3~29.8和23.6~29.8 kg/kg.重庆市青花椒肥料平均偏生产力与陕西省大红袍花椒肥料偏生产力相当，显著大于甘肃省大红袍花椒肥料偏生产力，但与高产高效农户肥料偏生产力有较大差距.说明花椒肥料用量依然有很大的优化空间.
3.1. 花椒肥料投入
3.2. 花椒产量
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研究期内，重庆市花椒平均产量为9.87 t/hm2，不同农户间存在较大的产量差.氮磷钾平均投入量分别为350.7，220.3和288.2 kg/hm2，氮磷钾施用过量比例分别为21.9%，22.5%和29.4%，施用不足比例分别为5.0%，10.6%和3.8%，施用合理比例分别为23.7%，23.7%和31.3%.施肥不合理是限制花椒产量提高的重要因素，加大对农户合理施肥和科学施肥的指导力度，同时引导农户施用有机肥，是提高花椒产量的重要途径.