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水肥效应的研究是旱区农业可持续发展的必由之路,本试验在不同水分条件下通过三因素二次—D饱和最优设计施肥,研究了不同水肥对黄土高原山地苹果的生长、发育、树体营养及土壤肥效的影响,主要得到以下几点结论:1.补充灌溉条件下苹果树的生长发育指标优于未灌溉的。K处理,叶绿素含量最大;N2K2处理叶面积最大;N1P1K3处理新稍长、新梢直径、干周增量最大。2.补充灌溉的苹果品质优于未灌溉的。N1P1K3处理维生素C含量最大;N2K2处理苹果硬度最大;P2K2处理果形指数最大。3.黄土高原山地苹果园土壤养分土壤肥力总体水平很低。除了速效钾为中等级外,有机质、全氮、碱解氮、速效磷均为很低等级。通过N、P、K的合理搭配,能很好的提高当地土壤的速效磷和速效钾含量。在黄土高原山地苹果园中NO3--N有深层累积效应,累积层大于2m,而NH4+-N无深层累积效应。不同施肥对NO3--N含量分布影响显著。对NH4+-N含量和分布影响不明显,施加氮肥促进NO3--N深层累积,施加磷肥有助于降低土层中的NO3--N含量,缩小富集范围。4.单施N、P、K肥可分别促进苹果树体中的N、P、K含量。P2K2处理苹果树体内全磷和全钙含量最大,N1P3K1处理苹果树体内全氮和全钾含量最大。5.灌水可提高苹果产量。在实验设计的用量范围内,增施氮肥和磷肥可使产量一直增加,增施钾肥到一定值(未灌溉为:172.211kg/km2;补充灌溉为:190.649kg/km2)苹果产量最大,之后再增施钾肥苹果产量开始降低。氮磷为正交互效应,当施钾肥小于149kg/hm2时,氮钾、磷钾为正交互作用。苹果目标产量在40000~50000 kg/hm2之间的N、P、K优化施肥方案:未灌溉条件下,氮肥施用量157.0~344.5 kg/hm2;磷肥施用量71.3~164.1 kg/hm2;钾肥施用量78.6~181.58 kg/hm2;补充灌溉条件下,氮肥施用量127.2~314.8 kg/hm2;磷肥施用量67.5~158.1 kg/hm2;钾肥施用量73.0~178.0 kg/hm2。