張占田 楊劍超 孫 曉 張廣和 陳海寧 陳祥敏 姜學(xué)玲

（1山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，煙臺 265500；2魯東大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，煙臺 264000）3天澤康（山東）生物技術(shù)有限公司，煙臺 264199）

我國蘋果種植面積及產(chǎn)量已穩(wěn)居世界第一[1]，且年均增加 4萬hm2。蘋果商品性狀影響著我國蘋果市場的健康發(fā)展和在國際蘋果市場上的競爭力。優(yōu)質(zhì)蘋果的商品性狀與生長環(huán)境、管理措施和品種等密切相關(guān)[2]。目前，化肥的過量施用問題日益嚴重[3]，造成肥料利用率下降、成本上升、蘋果品質(zhì)下降及環(huán)境污染等問題[4，5]。通過增施有機肥，減少化肥用量，可以在保證產(chǎn)量、品質(zhì)的基礎(chǔ)上，有效地控制成本，提升肥料利用率，緩解土壤及環(huán)境污染問題[6，7]。

已有研究表明，在施用微生物或腐殖酸類有機肥的前提下，化肥用量達到常規(guī)施肥的一半左右即滿足蘋果正常的生長發(fā)育，保證穩(wěn)定的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益[8，9]，還可顯著增加蘋果葉片重量及可溶性固形物含量[10]?；蕼p施并配生物活性物質(zhì)，亦可緩解土壤酸化，提高蘋果花量[11]，提高芹菜、茶和蘋果等作物的商品品質(zhì)和經(jīng)濟效益[12-14]，提高土壤含水量及供水能力[15]。本文以煙臺蓬萊蘋果新產(chǎn)區(qū)為切入點，按照肥效鑒定田間試驗技術(shù)標(biāo)準規(guī)程（NY/T 497-2002），初步探究蘋果基肥減施、增施有機肥對蘋果產(chǎn)量、品質(zhì)、礦質(zhì)元素和經(jīng)濟效益等的影響，為該地區(qū)蘋果基肥優(yōu)化投入提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

供試肥料：復(fù)混肥（15-15-15），價格 4 元/kg；水溶復(fù)混肥（20-20-20），價格 8 元/kg；復(fù)混肥（18-13-14），價格 4.8 元/kg；商品有機肥，有機質(zhì)50%，總養(yǎng)分≥5%，價格1.8元/kg

供試作物：蘋果，品種為煙富3號，矮化樹，樹齡7年，667 m2種植100株。果園統(tǒng)一生草，有微灌和水肥一體化設(shè)備。

供試地點設(shè)在山東省煙臺市蓬萊區(qū)大辛店鎮(zhèn)，土壤類型為棕壤，管理較為粗放，產(chǎn)量不高，之前未進行過肥料試驗，基本理化性質(zhì)見表1。

表1 試驗田土壤養(yǎng)分狀況表

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)2個處理分別為CT（常規(guī)施肥）和OPT（優(yōu)化處理），CT與OPT處理的追肥量及方式不變，但OPT處理基肥NPK總量減少41.6%，其中氮配比上升8.3%，磷、鉀配比分別下降6.4%和3.1%，而有機質(zhì)施用量翻了2.5倍。

1.3 試驗方法

基肥施加方式為20～30 cm深，條溝施入，然后與10～20 cm耕層土壤充分混勻，追肥利用水肥一體化分多次施用。CT：復(fù)混肥（15-15-15）150 kg/667m2＋商品有機肥 200 kg/667m2；追肥7次水溶復(fù)混肥（20-20-20），每次10kg/667m2；OPT：底肥復(fù)混肥（18-13-14）45 kg/667m2＋商品有機肥500 kg/667m2；追肥與 CT一致。

2019年10月17日，每個處理隨機取10個無病蟲害蘋果。果重通過電子天平進行稱量；果形指數(shù)通過數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量；果實硬度采用 GY-1型手持式果實硬度計測量（NY/T 2009-2011）；可溶性固形物含量采用日本W(wǎng)YT-4 型糖量計測定（NY/T 2637-2014）；可滴定酸含量采用氫氧化鈉指示劑滴定法測定（GB/T12293-1990）；可溶性糖含量采用 3，5-二硝基水楊酸比色法測定（NY/T 2742-2015）；維生素C含量采用二氯靛酚滴定法測定（GB 5009.86-2016）。

2 結(jié)果與分析

2.1 基肥優(yōu)化處理對蘋果產(chǎn)量的影響

于收獲期對各處理小區(qū)進行取樣測產(chǎn)并計算。從表2可知，OPT處理產(chǎn)量達到30374kg/hm2，顯著大于CT常規(guī)處理22 795 kg/hm2，增產(chǎn)33.25%；并統(tǒng)計2個處理的果個數(shù)和單果重，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化施肥處理的果個數(shù)個和單果重均有提升。可見，優(yōu)化施肥通過增加單果重及果個數(shù)對蘋果產(chǎn)量產(chǎn)生顯著提升作用。

2.2 基肥優(yōu)化處理對蘋果商品性狀表觀指標(biāo)的影響

蘋果商品性狀的表觀指標(biāo)是決定市場價值的客觀因素，蘋果果個越大，果形指數(shù)越高，著色度、光潔度越好，越受市場歡迎[2]。于成熟期采用色差分析儀進行果實顏色模型分析，在CIELab模型中，L代表色彩明度，可以間接反映出表光程度，a代表紅軸空間，a值越大越偏紅色，b代表黃軸空間，b值越大越偏黃色。如表8所示，紅果率為OPT＞CT，黃果率CT＞OPT，大果率 （果品等級 ≥80 mm）OPT＞CT，表光 OPT＞CT，硬度 CT＞OPT。 可見，與常規(guī)施肥處理相比，優(yōu)化基肥處理的大果率明顯提高，果實顏色更加鮮紅，果實表面更加光滑有色澤，說明基肥優(yōu)化處理能夠提高蘋果商品性狀的表觀指標(biāo)。

表3 各處理對蘋果表觀指標(biāo)的影響

2.3 基肥優(yōu)化處理對蘋果商品性狀生理生化指標(biāo)的影響

蘋果商品屬性的生理生化指標(biāo)是影響蘋果口感的直接因素，亦是決定經(jīng)濟效益的主觀因素。根據(jù)表4，2處理組對可溶性固形物含量的影響OPT=CK；可溶性糖含量OPT＞CK；維生素C 含量 CK＞OPT；硝酸鹽含量 OPT＞CK；可滴定酸含量CK＞OPT；全氮含量OPT=CK；全磷含量OPT＞CK；全鉀含量 CK＞OPT。綜合上述，基肥優(yōu)化處理對果實全氮及可溶性固形物含量無影響，但可以增加蘋果甜度、全磷和硝酸鹽含量，減少蘋果可滴定酸含量、維生素C含量和全鉀含量，從而顯著改善蘋果風(fēng)味和口感。

表4 各處理對蘋果生理生化指標(biāo)的影響

2.4 基肥優(yōu)化處理對果園表層土壤理化性質(zhì)的影響

為了探究不同基肥投入處理一年后對蘋果園土壤基本理化性質(zhì)（銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷、速效、pH和有機質(zhì)）的影響，我們對2個處理的表層土（0～20 cm）進行了測定。表1、表5所示，銨態(tài)氮含量，原始＞CT＞OPT；硝態(tài)氮則相反，OPT＞原始＞CT； 速效磷含量，OPT＞CT＞原始；速效鉀含量，OPT＞CT＞原始； 土壤 pH 值，OPT＞原始＞CT；有機質(zhì)，OPT＞CT＞原始。 可見，在經(jīng)過 1年不同基肥投入處理后，優(yōu)化基肥投入可以增加更易于蘋果吸收的土壤硝態(tài)氮、速效磷和有效鉀含量，且增加土壤有機質(zhì)含量以及升高土壤pH值；而CT處理則減少了土壤有效氮含量，且進一步降低了土壤pH。

表5 各處理對土壤基本理化性質(zhì)的影響

2.7 基肥優(yōu)化處理對蘋果經(jīng)濟效益的影響

經(jīng)濟效益是蘋果產(chǎn)量和商品形狀的綜合體現(xiàn)，本次試驗的效益情況見表6。根據(jù)果實商品性狀、風(fēng)味口感及市場反饋信息，CT單價較低為5.8元/kg，OPT較高為6.2元/kg，OPT優(yōu)化基肥處理的投入成本較CT增加0.36萬元/hm2，OPT優(yōu)化基肥處理的產(chǎn)量及單價分別高于CT處理33.2%和6.9%，最終表現(xiàn)在產(chǎn)值增加 5.613萬元/hm2，純收入增加48.0%，可見，優(yōu)化基肥處理可以顯著增加果園的經(jīng)濟效益。

表6 各處理對蘋果經(jīng)濟效益的影響

3 結(jié)論

綜上所述，改變基肥養(yǎng)分投入，有機質(zhì)增加250%，NPK總量減少 41.6%（氮配比上升8.3%，磷、鉀配比分別下降6.4%和3.1%），可顯著增加蘋果產(chǎn)量，優(yōu)化蘋果表觀指標(biāo)（果個、果色和表光）及生理生化指標(biāo)（甜度及營養(yǎng)），改善其風(fēng)味口感，從而增加經(jīng)濟效益48.0%；改變基肥養(yǎng)分投入，亦可顯著提升果園土壤有機質(zhì)及有效養(yǎng)分含量，緩解土壤酸化，保證了果園生態(tài)及可持續(xù)高效生產(chǎn)。