柴仲平,王雪梅,盛建東,蔣平安,劉 茂,丁 闊
(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊,830052;2. 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院,新疆烏魯木齊,830054)
庫(kù)爾勒香梨(Pyrus brestschneideri Rehd. )簡(jiǎn)稱香梨,是新疆三大名優(yōu)瓜果特產(chǎn)之一[1-2]。香梨屬薔薇科、梨屬中的白梨系統(tǒng),是新疆梨和西洋梨的自然雜交后代[3],在新疆種植歷史已有1400 a~2000 a[4]。以其皮薄肉細(xì)、汁多脆甜、香味濃郁,而馳名國(guó)內(nèi)外,已成為新疆南部重要的出口創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品之一。近年來(lái)隨著香梨栽培面積的不斷擴(kuò)大,產(chǎn)量大幅度提高和管理粗放嚴(yán)重影響了果實(shí)品質(zhì),極大削弱了在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力[5-6]。許多學(xué)者研究表明,科學(xué)合理施肥是果樹(shù)樹(shù)體正常生長(zhǎng)及生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品的重要基礎(chǔ)[7-11]。目前大力推廣綠色食品和有機(jī)食品生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)下[12-14],香梨施用有機(jī)物料,對(duì)保證香梨生產(chǎn)中的無(wú)公害化和提高香梨的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重大意義。通過(guò)田間調(diào)控不同有機(jī)物料(生物黑炭和羊糞)施用量的研究,分析比較不同有機(jī)物料對(duì)香梨果實(shí)品質(zhì)的影響,探討庫(kù)爾勒香梨對(duì)不同有機(jī)物料的響應(yīng)程度以及它對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)過(guò)程和機(jī)制。明確有機(jī)物料在香梨生產(chǎn)中的應(yīng)用效果,為促進(jìn)庫(kù)爾勒香梨的有機(jī)生產(chǎn),提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)提供重要理論依據(jù)。
研究區(qū)選在新疆庫(kù)爾勒市恰爾巴格鄉(xiāng)下和什巴格村5 隊(duì)(41°48'21″N,86°04'22″E),海拔918.7 m,地處天山南麓,塔里木盆地東北邊緣,孔雀河沖洪積平原上。屬暖溫帶大陸性干旱氣候,年平均氣溫14 ℃~15 ℃,年降水量50 mm~55 mm,年最大蒸發(fā)為2 788.2 mm。年總輻射6 343 MJ·m-2,日照時(shí)數(shù)2 889 h,大于等于0 ℃積溫平均為4 700 ℃,大于等于10 ℃積溫4 278 ℃,無(wú)霜期180 d~200 d。主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng),土壤類型主要為粘壤土,肥力較低。
選擇庫(kù)爾勒香梨為研究對(duì)象,選取具有代表性低肥力果園一個(gè),選擇兩種不同有機(jī)物料:商品有機(jī)肥(生物黑炭,有機(jī)炭含量401.5 g·kg-1)和農(nóng)家有機(jī)肥(羊糞,有機(jī)炭含量400 g·kg-1),每種有機(jī)物料設(shè)置3 個(gè)不同梯度施用量(不同有機(jī)物料在相同梯度中有機(jī)炭含量相同),并設(shè)置對(duì)照區(qū)(CK),共有7 個(gè)處理,具體試驗(yàn)方案見(jiàn)表1。依據(jù)香梨果樹(shù)株行距的大小,每處理選取5 株~6 株果樹(shù),每個(gè)處理三次重復(fù),隨機(jī)排列。有機(jī)物料在秋季果實(shí)收獲后以環(huán)狀施肥法一次性施入果園,香梨生育期施N 300 kg·hm-2,施P2O5300 kg·hm-2,施K2O 60 kg·hm-2。肥料選用尿素(含N 46%)、重過(guò)磷酸鈣(含P2O546%)和硫酸鉀(含K2O 51%)。磷肥、鉀肥配合有機(jī)肥一次性全部基施,尿素施用量的60%配合有機(jī)肥基施,剩余40%在膨果前期追施。灌溉采用常規(guī)灌溉,其它田間管理與當(dāng)?shù)叵嗤?。供試?shù)種為20 a 樹(shù)齡的香梨(Pyrus bretschneideri Rehd. ),嫁接砧木為杜梨(Pyrus betulifolia Bge. ),株行距5 m ×6 m。各試驗(yàn)小區(qū)土壤肥力、水分等條件相近,立地條件較為一致,樹(shù)勢(shì)長(zhǎng)勢(shì)良好。
表1 不同有機(jī)物料試驗(yàn)方案Tab.1 Experiment scheme of different organic materials
香梨成熟采收前進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定,每處理隨機(jī)選取5 株香梨樹(shù),準(zhǔn)確數(shù)出每株樹(shù)所結(jié)的果實(shí)總數(shù),在每株香梨樹(shù)上隨機(jī)取鮮果5 個(gè),分別稱質(zhì)量,取平均值即為其單果質(zhì)量,以每棵樹(shù)的結(jié)果總數(shù)與這棵樹(shù)的平均單果質(zhì)量之積計(jì)算單株產(chǎn)量,測(cè)得單株產(chǎn)量后折合每公頃的總產(chǎn)量;在香梨樹(shù)東、南、西、北四個(gè)方向上從上而下各數(shù)25 個(gè)香梨統(tǒng)計(jì)紅暈果率;用游標(biāo)卡尺測(cè)定果皮厚度,果實(shí)的縱、橫徑并計(jì)算果形指數(shù);用GY-B 型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度[15];果實(shí)中還原糖含量采用裴林試劑法,總酸用酸堿滴定法,Vc 用二氯吲哚酚鈉滴定法[16]。
利用Microsoft EXCEL 和DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)香梨產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行處理與分析并完成制圖。
不同有機(jī)物料處理的香梨果實(shí)單果質(zhì)量、果形指數(shù)及產(chǎn)量均有明顯差異,見(jiàn)表2。不同有機(jī)物料處理下香梨單果質(zhì)量在105.6 g~118.7 g 之間,最小值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量中等(羊糞2)的第6 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯促進(jìn)香梨果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育。同種有機(jī)物料處理下,香梨單果質(zhì)量表現(xiàn)為黑炭2 >黑炭3 >黑炭1 >CK,羊糞2 >羊糞3 >羊糞1 >CK,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞雖然能促進(jìn)香梨單果質(zhì)量的增加,但施入量過(guò)多時(shí)反而會(huì)在一定程度上降低單果質(zhì)量。不同有機(jī)物料處理下,香梨單果質(zhì)量表現(xiàn)為羊糞2 >羊糞3 >羊糞1 >黑炭2 >黑炭3 >黑炭1 >CK,說(shuō)明香梨單果質(zhì)量的施肥效應(yīng)羊糞>生物黑炭。果形指數(shù)在1.13~1.30 之間,最小值(最佳果形)出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值(最差果形)出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯改善香梨果實(shí)形狀。同種有機(jī)物料處理下,香梨果形指數(shù)表現(xiàn)為CK>黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能改善香梨果實(shí)形狀,而且隨著有機(jī)物料施入量的增多其改善效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨果形指數(shù)表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3 >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明香梨果形指數(shù)的施肥效應(yīng)羊糞>生物黑炭。產(chǎn)量在17 561 kg·hm-2~27 437 kg·hm-2之間,最小值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯提高香梨果實(shí)的產(chǎn)量。同種有機(jī)物料處理下,香梨產(chǎn)量表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨產(chǎn)量,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其增產(chǎn)效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨產(chǎn)量表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,說(shuō)明香梨產(chǎn)量的施肥效應(yīng)羊糞>生物黑炭。
表2 不同有機(jī)物料處理的香梨果實(shí)形狀和產(chǎn)量Tab.2 The yield and fruit shape index of Korla fragrant pear under different organic materials
不同有機(jī)物料處理的香梨果皮厚度、果實(shí)硬度及紅暈果率均有明顯差異,見(jiàn)表3。不同有機(jī)物料處理下香梨果皮厚度在0.061 mm~0.072 mm 之間,最小值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯降低香梨果皮厚度。同種有機(jī)物料處理下,香梨果皮厚度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅降低香梨果皮厚度,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其降低效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨果皮厚度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3 >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明香梨果皮厚度的施肥效應(yīng)生物黑炭 >羊糞。果實(shí)硬度在6.58 kg·cm-1~8.08 kg·cm-1之間,最小值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯降低香梨果實(shí)硬度。同種有機(jī)物料處理下,香梨果實(shí)硬度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅降低香梨果實(shí)硬度,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其降低效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨果實(shí)硬度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3 >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,與果皮厚度一致,說(shuō)明香梨果實(shí)硬度的施肥效應(yīng)也表現(xiàn)為生物黑炭>羊糞。香梨紅暈果率在44.26%~56.06%之間,最小值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯提高香梨的紅暈果率。同種有機(jī)物料處理下,香梨紅暈果率表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨紅暈果率,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其提高效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨紅暈果率表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >黑炭3 >羊糞1 >黑炭2>黑炭1 >CK,說(shuō)明香梨紅暈果率的施肥效應(yīng)羊糞>生物黑炭。
表3 不同有機(jī)物料處理的香梨外部品質(zhì)Tab.3 The external quality of Korla fragrant pear under different organic materials
不同有機(jī)物料處理的香梨果實(shí)還原糖、總酸和維生素C 含量均有明顯差異,見(jiàn)表4。不同有機(jī)物料處理下香梨還原糖含量在8.11%~9.47%之間,最小值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯提高香梨果實(shí)中還原糖的含量。同種有機(jī)物料處理下,香梨還原糖含量表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨還原糖含量,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其提高效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨還原糖含量表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >黑炭3 >羊糞1 >黑炭2 >黑炭1 >CK,說(shuō)明香梨果實(shí)還原糖含量的施肥效應(yīng)羊糞 >生物黑炭??偹岷吭?.67 g·kg-1~0.94 g·kg-1之間,最小值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯降低香梨果實(shí)中總酸的含量。同種有機(jī)物料處理下,香梨總酸含量表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅降低香梨總酸含量,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其降低效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨總酸含量表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >羊糞1 >黑炭3 >羊糞2 >羊糞3,說(shuō)明香梨果實(shí)總酸含量的施肥效應(yīng)表現(xiàn)為生物黑炭 >羊糞。維生素C 含量在2.13 mg·100 g-1~2.44 mg·100 g-1之間,最小值出現(xiàn)在不施有機(jī)物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說(shuō)明施用有機(jī)物料能明顯提高香梨果實(shí)中維生素C 的含量。同種有機(jī)物料處理下,香梨維生素C 含量表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說(shuō)明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨維生素C 含量,而且隨著有機(jī)物料施入量的增加其提高效果越明顯。不同有機(jī)物料處理下,香梨維生素C 含量表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,說(shuō)明香梨果實(shí)維生素C含量的施肥效應(yīng)羊糞 >生物黑炭。
表4 不同有機(jī)物料處理的香梨內(nèi)部品質(zhì)Tab.4 The internal quality of Korla fragrant pear under different organic materials
研究通過(guò)田間調(diào)控不同有機(jī)物料的施用量,分析比較不同有機(jī)對(duì)物料對(duì)庫(kù)爾勒香梨果實(shí)內(nèi)、外部品質(zhì)的影響,結(jié)果表明:①與不施有機(jī)物料的CK 處理相比,施用有機(jī)物料(生物黑炭、羊糞)的處理能明顯促進(jìn)香梨果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育,提高單果質(zhì)量,增加產(chǎn)量,香梨單果重和產(chǎn)量的施肥效應(yīng)羊糞 >生物黑炭;②施用有機(jī)物料還能明顯改善香梨果實(shí)形狀,提高香梨紅暈果率,提高果實(shí)中還原糖和維生素C 的含量,香梨果形指數(shù)、紅暈果率及果實(shí)中還原糖、維生素C 含量的施肥效應(yīng)羊糞 >生物黑炭;③施用有機(jī)物料能明顯降低香梨果皮厚度、果實(shí)硬度及果實(shí)中總酸的含量,香梨果皮厚度、果實(shí)硬度及果實(shí)總酸含量的施肥效應(yīng)生物黑炭 >羊糞。
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