熊麗莉,段學(xué)斌,李進(jìn)平,孫建飛,楊德榮
(1.云南磷化集團(tuán)海口磷業(yè)有限公司,云南昆明650100;2.昆明上農(nóng)生物科技有限公司,云南昆明650118;3.云南云天化股份有限公司,云南昆明650228;4.云南云天化農(nóng)資連鎖有限公司,云南昆明650228;5.云南省化工研究院,云南昆明650228)
中國(guó)是世界蘋果生產(chǎn)大國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),2013 年全國(guó)蘋果栽培面積為2 272.16 hm2,占世界蘋果栽培面積的42.54%,占我國(guó)水果栽培總面積的18.37%[1],年產(chǎn)值可高達(dá)1 000 億元左右[2]。位于昆明西郊的團(tuán)結(jié)彝族白族鄉(xiāng)蘋果種植已有30 余年的歷史,由于該鄉(xiāng)距昆明市區(qū)較近(10 km 左右)[3],與昆明市繞城公路相鄰,交通十分便捷。近年來(lái)團(tuán)結(jié)彝族白話鄉(xiāng)的蘋果產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,逐步打造成為昆明市的觀光采摘基地,被譽(yù)為昆明市的后花園和花果山,是昆明發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和觀光農(nóng)業(yè)的重要地區(qū)。
但由于種植水平、管理水平及施肥水平不佳等原因,團(tuán)結(jié)彝族白族鄉(xiāng)的蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)呈下降趨勢(shì),并且大多數(shù)蘋果園出現(xiàn)了死樹的現(xiàn)象,在一定程度上影響了觀光采摘基地的發(fā)展?;诖耍P者對(duì)該鄉(xiāng)蘋果基地的土壤、蘋果品種以及栽培管理技術(shù)等進(jìn)行了調(diào)查,選擇有代表性的種植公司(昆明市團(tuán)結(jié)士喜水果種植有限公司)開展試驗(yàn)研究,旨在為提升該鄉(xiāng)的蘋果產(chǎn)量和質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)區(qū)位于昆明市團(tuán)結(jié)士喜水果種植有限公司蘋果園(33.33 hm2)內(nèi)獨(dú)立的1.47 hm2的富士蘋果區(qū)(102°30'52" E,25°4'17" N),具有低緯度高原季風(fēng)氣候的特征,海拔2 112.09 m,年平均氣溫13.2℃,最高氣溫30℃,最低氣溫-5℃,年降雨量1 010 mm。5—10 月為雨季,11 月至翌年4 月為干季,全年無(wú)霜期為257 d,全年日照2 300 h 左右,年太陽(yáng)總輻射量為515.395 KJ·m2,氣溫垂直變異顯著,地形小氣候明顯。
在試驗(yàn)地塊按照“W”型取初始土樣20 個(gè),采用四分法將土樣混合為1 個(gè)綜合土樣,依據(jù)NY/T 1121-2012《土壤檢測(cè)》檢測(cè)土樣,pH 5.5、有機(jī)質(zhì)含量12.6 g/kg、水溶性總鹽含量(EC)0.6 g/kg、全氮(N)含量0.07%、有效磷(P)含量37.4 mg/kg、速效鉀(K)含量121 mg/kg。
蘋果樹:22 年生紅富士(Malus pumila Mill)喬化樹,基砧為麗江山定子(Malus rockii),種植密度為4 m×7 m(360 株/hm2)。
農(nóng)家肥OM,用50%羊糞+50%牛糞進(jìn)行條堆發(fā)酵而得;蝦肽有機(jī)肥SPOF(N+P2O5+K2O≥7%,有機(jī)質(zhì)≥45%),湛江市博泰生物化工科技實(shí)業(yè)有限公司提供;尿素Urea(N,46%),云南云天化股份有限公司提供;普通過(guò)磷酸鈣SSP(P2O5,16%),昆明紅海磷肥有限責(zé)任公司提供;磷酸二氫鉀KH2PO4(P2O5,51%;K2O,33.8%),云南磷化集團(tuán)??诹讟I(yè)有限公司提供。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理,分別為:CK,Urea 1.4 kg/株;TT1,Urea 1.4 kg/株+OM 50 kg/株+KH2PO41.54 kg/株;TT2,Urea 1.4 kg/株+SPOF 30 kg/株+KH2PO41.54 kg/株;TT3,Urea 1.4 kg/株+SPOF 30 kg/株+SSP 0.83 kg/株+ KH2PO41.25 kg/株。每處理供試蘋果樹5 棵,3 次重復(fù)。
1.3.2 施肥。2016 年11 月22 日施基肥,施肥方式為放射溝施,以蘋果樹干為圓心,向外呈放射狀挖6~8 條施肥溝,溝寬40~60 cm,深30~40 cm,長(zhǎng)度到樹冠外圍滴水線,將肥料與表層土混合均勻后施入,并在表面覆土。2017 年6 月10 日所有處理同時(shí)采用撒施的方式施Urea,把肥料均勻撒于以蘋果樹干為中心、內(nèi)徑為20 cm、外徑為100 cm 的圓環(huán)內(nèi)的土壤表層,然后旋耕翻土,翻土深度20 cm 左右。2017 年7 月10 日,8 月20 日,9 月13 日分別追施KH2PO4,追肥方式采用樹體噴灑施肥,將肥料稀釋為100~150 倍液,用噴霧器均勻噴施葉面,并確保用量準(zhǔn)確。施肥時(shí)間和施肥量見表1。
獨(dú)立富士蘋果區(qū)試驗(yàn)處理以外的蘋果樹全部按照TT3 處理進(jìn)行施肥,用于觀察是否有死樹的現(xiàn)象,不參與該次研究的統(tǒng)計(jì)分析。
表1 不同處理的施肥時(shí)間及施肥量 kg/株
1.4.1 直觀效果調(diào)查。2017 年10 月23 日取樣時(shí)觀察葉片顏色與樹體長(zhǎng)勢(shì);2017 年10 月26 日采摘完果實(shí)后,在CK 對(duì)照區(qū)和TT3 處理區(qū)各隨機(jī)選擇一棵樹,挖開土層,觀察根系;試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)計(jì)死樹數(shù)量。
1.4.2 品質(zhì)指標(biāo)的設(shè)定及采樣檢測(cè)。設(shè)定可溶性固形物、總酸、維生素C(Vc)、蔗糖、葡萄糖、硬度為蘋果品質(zhì)指標(biāo)。2017 年10 月23 日(果實(shí)成熟期)按處理分別在果樹東、南、西、北4 個(gè)方向隨機(jī)采集果實(shí)10 個(gè)蘋果組成混合樣,依據(jù)GB/T 10786-2006 檢測(cè)可溶性固形物(20℃折光計(jì)法)、GB/T 12456-2008檢測(cè)總酸(以檸檬酸計(jì))、GB 5009.86-2016(第三法)檢測(cè)Vc、GB 5009.8-2016(第一法)檢測(cè)蔗糖和葡萄糖,用GY-1 型硬度儀測(cè)定蘋果硬度。
1.4.3 產(chǎn)量測(cè)定。2017 年10 月26 日對(duì)不同處理果樹全部采摘、稱量,并統(tǒng)計(jì)單株果數(shù)、單株產(chǎn)量,并以每個(gè)處理平均單株產(chǎn)量×360 株折算單產(chǎn)(kg/hm2)。
采用Excel 2010、IBM SPSS Statistics 24.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的初步處理和分析,并用Duncan 法和LSD法進(jìn)行處理間差異顯著性檢驗(yàn)。
2.1.1 葉色與長(zhǎng)勢(shì)。CK 處理葉片為淡綠色,樹體長(zhǎng)勢(shì)一般。較CK 處理,TT1、TT2、TT3 3 個(gè)處理葉片為深綠色,樹體長(zhǎng)勢(shì)健壯,但TT1、TT2、TT3 3 個(gè)處理間直觀上無(wú)差異。
2.1.2 根系。CK 對(duì)照區(qū)的根系不發(fā)達(dá),細(xì)根數(shù)量少,細(xì)根上的吸收根數(shù)量少;TT3 處理區(qū)的根系發(fā)達(dá),細(xì)根數(shù)量多,細(xì)根上的吸收根數(shù)量多(圖1)。
2.1.3 死樹觀察。昆明市團(tuán)結(jié)士喜水果種植有限公司蘋果園共死樹103 棵,但供試的富士蘋果區(qū)未發(fā)現(xiàn)死樹。
從表2 可以看出,TT3 有效提升了蘋果的品質(zhì)指標(biāo)。TT3 較TT2,可溶性固形物、Vc、蔗糖、葡萄糖以及硬度分別增加了18.44%、10.87%、17.90%、10.11%及0.54%,總酸降低了2.44%,硬度差異不顯著;TT3 較TT1,可溶性固形物、維生素C、蔗糖、葡萄糖以及硬度分別增加了13.77%、4.79%、19.13%、12.50%及6.03%,總酸降低了13.04%;TT3 較CK,可溶性固形物、Vc、蔗糖、葡萄糖以及硬度分別增加了34.33%、34.21%、67.06%、61.72%及12.31%,均達(dá)到顯著水平,總酸降低了16.57%。
從表3 可以看出,TT3 的增產(chǎn)率最高,達(dá)到了36.25%,各處理產(chǎn)量TT3>TT2>TT1>CK。TT3 較TT2,單果質(zhì)量、單株個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量及產(chǎn)量分別增加了13.55%、3.64%、17.65%及18.06%;TT3 較TT1,單果質(zhì)量、單株個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量及產(chǎn)量分別增加了21.38%、5.56%、27.66%及27.88%;TT3 較CK,單果質(zhì)量、單株個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量及產(chǎn)量分別增加了26.62%、7.55%、36.36%及36.32%。TT3 單果質(zhì)量、單株個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量、產(chǎn)量及增產(chǎn)率均達(dá)到了顯著水平。
表2 不同處理對(duì)蘋果品質(zhì)指標(biāo)的影響
表3 不同處理對(duì)蘋果單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量及畝產(chǎn)量的影響
在Urea 施用量(1.4 kg/株)和施用方法一定的情況下:施用30 kg/株(TT2 和TT3)的蘋果產(chǎn)量均大于施用OM 50 kg/株;SSP 0.83 kg/株和KH2PO41.25 kg/株與SPOF 聯(lián)合處理的蘋果,產(chǎn)量和品質(zhì)大于僅KH2PO41.54 kg/株與SPOF 聯(lián)合處理。
SPOF 含有豐富的氨基酸、腐殖酸、殼聚糖、甲殼素、蛋白多肽活性劑等生物刺激素,田間應(yīng)用表明,可大量培養(yǎng)土壤中的微生物,使得土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)明顯改善,促進(jìn)根系生長(zhǎng),引導(dǎo)根系深扎,提高根系吸收水肥的能力,改善土壤微生態(tài)環(huán)境,引來(lái)蚯蚓[4]。土壤蚯蚓增加后,不僅可以疏松土壤、培肥地力,而且其糞是品質(zhì)極佳的有機(jī)肥,其富含細(xì)菌、放線菌和真菌[5],土壤微生物是維持土壤生產(chǎn)力的重要因素[6]。從死樹調(diào)查看,供試富士蘋果區(qū)未發(fā)現(xiàn)死樹就充分證明土壤微生態(tài)環(huán)境得到了改善,蘋果樹在良好的土壤環(huán)境下生長(zhǎng),就能提高產(chǎn)量和品質(zhì)。但其土壤改良的機(jī)理還需進(jìn)一步研究。
磷素作為作物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素,參與組成作物體內(nèi)重要化合物,并且還以多種途徑參與作物體內(nèi)的代謝過(guò)程,對(duì)作物的抗寒抗旱也有重要的作用[7],但是磷肥長(zhǎng)期施用導(dǎo)致了磷素在土壤中的大量累積,磷肥利用率下降[8],只有10%~25%[9],植物主要吸收磷酸根態(tài)的磷素(H2PO-4),但土壤中的磷大多與Ca、Mg、Fe、Al 等結(jié)合成難溶性物質(zhì)或以有機(jī)磷形式存在,以致大部分磷素不能被植物直接吸收利用[10]。有研究表明,施用有機(jī)肥可增加土壤中草酸、乳酸、檸檬酸等有機(jī)酸以及腐殖酸的含量,它們一方面對(duì)土壤中難溶性磷酸鹽的溶解有促進(jìn)作用,另一方面又可絡(luò)合或螯合土壤中Ca、Mg、Fe、Al 等離子,減少磷的固定,促進(jìn)可溶性磷酸根向土壤深層移動(dòng)[11],所以,有機(jī)肥的長(zhǎng)期使用,能夠顯著増加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量,增加了土壤中微生物的種類、數(shù)量和活躍度,通過(guò)微生物的分解作用最終提高了土壤中各種可利用的礦質(zhì)元素的含量[12]。
養(yǎng)分管理是蘋果栽培的重要環(huán)節(jié),合理的施肥方法能提高土壤中各種養(yǎng)分的利用率,提高蘋果的產(chǎn)量及改善品質(zhì),也能提高樹體的抗逆能力[13]。該次研究TT3 處理施入的純P2O5為277.35 kg/hm2,純K2O 為174.60 kg/hm2,TT1 和TT2 處理施入的純P2O5為282.75 kg/hm2,純K2O 為215.10 kg/hm2,TT3 較TT1 和TT2,施入的純P2O5和純K2O 分別降低1.92%和18.83%,但最終的結(jié)果,TT3 在產(chǎn)量和品質(zhì)上均大于TT1 和TT2,處理的差異在于TT3 的P2O5由SSP(根施)和KH2PO4(根外施肥)供給。由此可見,不同的施肥方式對(duì)磷肥的吸收有較大的差異性。
SPOF 與磷肥配施,且磷肥以SSP 根施和KH2PO4根外噴施的處理方案,SPOF 中的生物刺激素與磷肥協(xié)同,改良了土壤,增加了土壤有機(jī)質(zhì)和有機(jī)磷含量,提升了作物非生物脅迫抗性[14],增加了磷的利用率,提高了蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)。