彭 程，陸育生，常曉曉，陳 喆，林志雄，邱繼水

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】蘋果桃（Prunus persica‘a(chǎn)pple’Peach）是從紅花桃中選育出來(lái)的優(yōu)良芽變品種，其果實(shí)外觀近圓形，外形似蘋果而得名［1-2］。蘋果桃主要在廣西、貴州、湖南、湖北有商業(yè)種植，其中貴州省黔南苗族布依族自治州、遵義市等種植面積累計(jì)約2 666 hm2。貴州省黔南苗族布依族自治州屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫13.6 ℃，年降水量為1 148.2 mm。獨(dú)特的氣候條件，促使蘋果桃成為當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)［3］。然而，由于當(dāng)?shù)赝恋刭Y源缺乏，大部分果園都種植在荒山荒坡非耕地或坡地上，果園立地條件差。再加上長(zhǎng)期重產(chǎn)量輕品質(zhì)，重視化學(xué)肥料、忽略有機(jī)肥施用等現(xiàn)象，導(dǎo)致桃園土壤有機(jī)質(zhì)含量下降、養(yǎng)分平衡失調(diào)和果實(shí)品質(zhì)下降等諸多問題，致使產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限［3］?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】已有研究表明，施肥直接關(guān)系到果樹的生長(zhǎng)、花芽分化、果實(shí)品質(zhì)，影響其生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益［4-9］。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，施肥還能改變土壤生物活性和土壤化學(xué)性質(zhì)，對(duì)土壤的可持續(xù)利用具有重要影響［10］。另外，不同施肥處理對(duì)果實(shí)香氣成分影響較大。鄒晶晶等［11］證實(shí)施用不同肥料顯著影響桂花精油中醇類、酯類、醛類物質(zhì)的質(zhì)量，其中施用復(fù)合肥、餅肥顯著提高了酮類物質(zhì)的質(zhì)量。史星雲(yún)等［12］證實(shí)施有機(jī)肥可以提高葡萄果實(shí)中高級(jí)醇類、脂肪酸類等物質(zhì)的質(zhì)量。施入有機(jī)肥在枸杞［4］、藍(lán)莓［5］、葡萄［6］、蘋果［7］及番茄［8］等研究已有報(bào)道，但大多集中在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響上?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】關(guān)于蘋果桃的研究，尤其是不同施肥方法對(duì)蘋果桃果園土壤養(yǎng)分和果實(shí)香氣影響方面的研究尚未見報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】因此，本研究通過(guò)研究不同種類肥料對(duì)蘋果桃果園土壤肥力指標(biāo)和果實(shí)香氣成分的影響，旨在找出適宜于貴州東部地區(qū)蘋果桃種植的施肥方案，以期為黔南苗族布依族自治州甕安縣地區(qū)蘋果桃生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究提供依據(jù)或指導(dǎo)作用，從而促進(jìn)貴州東部及東北部地區(qū)蘋果桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于貴州省黔南苗族布依族自治州甕安縣猴場(chǎng)鎮(zhèn)草堂社區(qū)（107o07′～107o42′E，26o53′～27o29′N），該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫13.6 ℃，最熱月（7 月）平均氣溫23.1 ℃，最冷月（1 月）平均氣溫2.9 ℃，年降水量為1 148.2 mm。蘋果桃果園中蘋果桃樹栽植于2013 年，栽植株行距為4 m×5 m。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 果園改造方法 果園改土于2018 年秋進(jìn)行，改土?xí)r將果園（約2 hm2）的土壤進(jìn)行深耕，在果樹滴水線兩側(cè)開溝，溝深60 cm、寬30 cm，填入肥料，覆蓋土壤。其中0.67 hm2使用2 000 kg菜籽麩肥（當(dāng)?shù)爻Ｒ姡┳鳛榛剩?.67 hm2使用2 000 kg 商用有機(jī)肥作為基肥，0.67 hm2使用2 000 kg 復(fù)合肥作為基肥。其余肥水藥進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.2.2 采樣方法 土壤取樣時(shí)間為2019 年8 月上旬，以蘋果桃樹滴水線附件采取土壤，每棵樹的6 個(gè)方向取土壤樣品，3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3 棵樹。土壤樣品置于4 ℃儲(chǔ)藏備用。不同施肥處理均按照此方法取土壤樣品。

蘋果桃果實(shí)取樣時(shí)間為2019 年8 月中旬，待果實(shí)成熟取樣。選取長(zhǎng)勢(shì)一致的4 棵樹進(jìn)行取樣，每棵樹選取大小顏色一致的果實(shí)20 個(gè)，均勻分成3 份。不同施肥處理均按照此方法取果實(shí)樣品。

1.2.3 測(cè)定方法 土壤pH值采用土壤pH計(jì)檢測(cè)，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定，土壤有效氮、速效磷、速效鉀分別采用堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法和乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定［13］。單果質(zhì)量采用千分之一電子天平逐個(gè)稱量，采用游標(biāo)卡尺逐個(gè)測(cè)量果實(shí)橫徑、縱徑?？扇苄怨绦挝锖坎捎檬殖终酃鈨xATAGO 測(cè)定，果實(shí)硬度采用GY-1 型果實(shí)硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，果實(shí)糖分采用鐵氰化鉀滴定法［14］測(cè)定，果實(shí)中有機(jī)酸質(zhì)量采用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液中和滴定法［15］測(cè)定。

1.2.4 揮發(fā)性成分檢測(cè) 樣品處理：在50 mL頂空瓶加入10 g 蘋果桃果肉，加入10 μL 濃度2.05 mg/L 2-辛醇（內(nèi)標(biāo)），10 mL飽和NaCl水溶液。用錫箔紙密封后，40℃水浴10 min，插入固相微萃取纖維DVB/CAR/PDMS（50/30 μm），萃取30 min，解吸3 min。

色譜條件：使用Rtx-wax 毛細(xì)管氣相色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。升溫程序初始溫度為40 ℃，以5 ℃/min 的速度升至180 ℃，然后以10 ℃/min 的速度升至230 ℃。載氣He（純度大于99.99 %），不分流，流速1.0 mL/min。進(jìn)樣口溫度240 ℃，傳輸線溫度240 ℃。質(zhì)譜條件：離子源溫度為230 ℃，電離方式為EI。電子能量設(shè)為70 eV，掃描范圍35～450 m/z。定性采用各組分在圖譜庫(kù)NIST11.lib 中匹配度大于99 %的鑒定結(jié)果，并根據(jù)C7-C30 正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)樣品保留時(shí)間計(jì)算相關(guān)化合物保留指數(shù)。采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)樣品的峰面積進(jìn)行校正。

分別用Excel 和SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和方差分析，用Sigma plot 繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

2.1.1 不同施肥方式對(duì)土壤pH 值和有機(jī)質(zhì)含量的影響 由表1 可知，不同施肥處理對(duì)土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量的影響存在差異。不同施肥處理對(duì)土壤pH 值影響不大，3 種施肥處理土壤pH 值差異不顯著；而不同施肥處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響顯著，其中菜籽麩肥處理和商用有機(jī)肥處理土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，分別為28.81、27.18 g/kg，均高于復(fù)合肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量。由此可見，蘋果桃果園施用菜籽麩肥和商用有機(jī)肥均能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，其中菜籽麩肥效果最為明顯。

表1 不同施肥處理對(duì)土壤pH 值和有機(jī)質(zhì)含量的影響Table 1 Effects of different fertilization treatments on soil pH value and organic matter content

2.1.2 不同施肥方式對(duì)土壤氮、磷、鉀含量的影響 由表2 可知，不同施肥處理對(duì)土壤中氮、磷、鉀含量的影響顯著。菜籽麩肥處理土壤銨態(tài)氮含量最高，為0.53 mg/kg，而商用有機(jī)肥處理和復(fù)合肥處理分別為0.38、0.37 mg/kg。商用有機(jī)肥處理硝態(tài)氮含量最高，為1.26 mg/kg；而菜籽麩肥處理含量最低，為0.93 mg/kg。不同施肥處理對(duì)土壤中速效氮含量影響不顯著，而對(duì)有效磷和速效鉀含量影響顯著。商用復(fù)合肥處理土壤有效磷含量最高，為129.47 g/kg；菜籽麩肥含量次之，為121.47 g/kg，均顯著高于復(fù)合肥處理。商用復(fù)合肥處理土壤速效鉀含量最高，為357.67 g/kg；菜籽麩肥處理次之，為286.00 g/kg，均顯著高于復(fù)合肥處理。由此可見，菜籽麩肥和商用有機(jī)肥處理能夠顯著提高土壤中的有效磷、速效鉀含量。

表2 不同施肥處理對(duì)土壤氮、磷、鉀含量的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on the contents of N,P,K in soil（mg/kg）

2.1.3 不同施肥方式對(duì)土壤微量元素的影響由表3 可知，不同施肥處理對(duì)土壤中微量元素的影響不同。菜籽麩肥處理土壤中交換性鈣、交換性鎂含量均為最高，其次為復(fù)合肥處理，含量最低的為商用有機(jī)肥處理。有效硫含量在各處理中情況則正好相反，商用有機(jī)肥處理最高，為87.46 mg/kg；其次為復(fù)合肥處理，為72.84 mg/kg；菜籽麩肥處理最低，為62.40 mg/kg。土壤中有效硼和有效銅在3 種處理中均未發(fā)生顯著變化。土壤中有效鋅含量菜籽麩肥處理最高，為3.38 mg/kg；其次為商用有機(jī)肥處理，為2.79 mg/kg；復(fù)合肥處理最低，為2.46 mg/kg。土壤中有效錳和有效鐵含量均是復(fù)合肥處理最高，分別為78.34、59.99 mg/kg；有效錳含量最低的為商用有機(jī)肥處理，為63.17 mg/kg；有效鐵含量最低的為菜籽麩肥處理，為35.18 mg/kg。由此可見，相較于復(fù)合肥，施用有機(jī)肥能夠提高土壤中交換性鈣、有效硫、有效銅、有效鋅、有效硼含量，降低有效鐵、有效錳含量。

表3 不同施肥處理對(duì)土壤微量元素的影響Table 3 Effects of different fertilization treatments on the contents of trace elements in soil

2.2 不同施肥方式對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.1 不同施肥方式對(duì)蘋果桃果實(shí)品質(zhì)的影響由表4 可知，與復(fù)合肥處理相比，菜籽麩肥處理能夠顯著提高果實(shí)硬度、可溶性固形物含量和總糖含量，而商用有機(jī)肥處理效果不顯著。其中菜籽麩肥處理蘋果桃果實(shí)總糖含量為9.51%，硬度為10.38 kg/cm2，均顯著高于其他處理。而果實(shí)單果重、縱徑、橫徑、總酸含量在不同處理間未見顯著差異。由此可見，有機(jī)肥處理對(duì)蘋果桃單果重、縱徑、橫徑、總酸含量影響不顯著，只有菜籽麩肥處理能夠提升蘋果桃果實(shí)總糖含量和硬度。

表4 不同施肥處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different fertilization treatments on fruit quality

2.2.2 不同施肥方式對(duì)蘋果桃果實(shí)香氣成分的影響 由表5 可知，不同施肥處理蘋果桃果實(shí)共檢測(cè)出57 種香氣物質(zhì)，各處理香氣物質(zhì)總含量差異顯著。其中菜籽麩肥處理果實(shí)香氣物質(zhì)總含量最高，為396.00 μg/kg（FW）；商用有機(jī)肥處理次之，為337.59 μg/kg（FW）；復(fù)合肥處理最低，為274.86 μg/kg（FW）。先前的研究表明桃類果實(shí)香氣以酯類物質(zhì)為主［16］。本研究發(fā)現(xiàn)各處理酯類香氣物質(zhì)總含量差異顯著，其中菜籽麩肥處理蘋果桃果實(shí)共檢測(cè)出8 種酯類，分別為乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、乙酸壬酯、辛酸乙酯、丁酸，2-乙烯酯，共計(jì)含量為44.52 μg/kg（FW）；商用有機(jī)肥處理蘋果桃果實(shí)共檢測(cè)出6 種酯類，分別為乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、乙酸壬酯、辛酸乙酯、丁酸-2-乙烯酯，共計(jì)含量為29.10 μg/kg（FW）；復(fù)合肥處理蘋果桃果實(shí)共檢測(cè)出6 種酯類，分別為乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、乙酸壬酯、3-己烯酸乙酯，共計(jì)含量為19.95 μg/kg（FW）。由此可見，經(jīng)菜籽麩肥處理和商用有機(jī)肥處理后，蘋果桃果實(shí)香氣酯香型物質(zhì)含量均顯著提升。

表5 不同施肥方式對(duì)蘋果桃果實(shí)香氣成分的影響Table 5 Effects of different fertilization treatments on the aroma components of Prunus persica ‘a(chǎn)pple’ Peach（μg/kg,FW）

（續(xù)表5）

3 討論

貴州的氣候條件具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品供應(yīng)市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，但由于土地資源缺乏，為保證糧食生產(chǎn)，果園立地條件較差；加上栽培管理技術(shù)缺乏以及長(zhǎng)期重產(chǎn)量輕品質(zhì)，重視化學(xué)肥料、忽略有機(jī)肥施用等原因，該地區(qū)蘋果桃果園土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量低［3］。已有研究表明，有機(jī)肥能夠改善土壤肥力，提高肥料利用效率，提升果實(shí)品質(zhì)［17-18］。本研究結(jié)果表明，施用有機(jī)肥蘋果桃果園土壤養(yǎng)分如有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、交換性鈣、有效硫、有效銅、有效鋅、有效硼含量均有提升趨勢(shì)。這與陳潔［17］和邱吟霜等［18］的研究結(jié)果一致。這可能是由于菜籽麩肥和商用有機(jī)肥中含有易分解的碳氮和營(yíng)養(yǎng)元素［23］，能夠促進(jìn)微生物生長(zhǎng)和代謝［24］，提高土壤酶活性［25］以及土壤肥力［26-27］。

本研究發(fā)現(xiàn)相較于復(fù)合肥處理，菜籽麩肥處理和商用有機(jī)肥處理蘋果桃果實(shí)香氣物質(zhì)含量分別提升44.07%和22.82%，有機(jī)肥處理能夠提升果實(shí)香氣物質(zhì)含量。羅華等［16］研究發(fā)現(xiàn)施入有機(jī)肥能提高肥城桃香氣物質(zhì)相對(duì)含量，提升酯類化合物相對(duì)含量。王孝娣等［24］研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥栽培紅富士蘋果主要香氣成分相對(duì)含量顯著提升，尤其是酯類香氣物質(zhì)。本研究也證實(shí)菜籽麩肥和商用有機(jī)肥處理能夠顯著提升果實(shí)酯類香氣物質(zhì)含量，相較于復(fù)合肥處理分別提升123.16%和45.68%。有機(jī)肥如何提升果實(shí)香氣物質(zhì)含量的機(jī)理尚不明晰，且各種揮發(fā)性物質(zhì)的生物合成前體不同，其合成途徑也不盡相同。已有研究表明，脂肪酸是形成果實(shí)香氣成分的主要前體物質(zhì)。果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)中的一些C6、C9 的醇類、醛類以及由C6、C9 的脂肪酸所形成的酯類物質(zhì)，多是以脂肪酸為前體，在脂氧合酶的催化作用下形成。脂肪酸代謝途徑主要包括脂氧合酶LOX 氧化、α-氧化、β-氧化及γ-氧化等，其中LOX氧化和β-氧化兩個(gè)代謝途徑是大多數(shù)植物香氣形成的主要來(lái)源?？赡苁墙?jīng)有機(jī)肥處理后，土壤理化性質(zhì)得以改善［18,25-26］，樹體吸收的營(yíng)養(yǎng)元素種類更加全面，脂肪酸代謝途徑以及香氣物質(zhì)合成途徑的相關(guān)基因或酶活性增加，從而使香氣物質(zhì)含量顯著增加。關(guān)于菜籽麩肥和商用有機(jī)肥對(duì)蘋果桃香氣物質(zhì)作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)分析了復(fù)合肥、菜籽麩肥和商用有機(jī)肥對(duì)蘋果桃果園土壤養(yǎng)分和果實(shí)品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，2 種有機(jī)肥處理均能夠增加蘋果桃果園有機(jī)質(zhì)含量，分別提升22.80%和17.15%；菜籽麩肥和商用有機(jī)肥處理土壤有效磷含量分別上調(diào)60.63%和71.21%，速效鉀含量分別上調(diào)34.06%和67.66%。相較于復(fù)合肥處理，菜籽麩肥和商用有機(jī)肥處理對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量、總酸、單果重和縱徑、橫徑未見顯著影響，只有菜籽麩肥能夠提升果實(shí)總糖含量和果實(shí)硬度，分別提升17.26%和17.16%。菜籽麩肥和商用有機(jī)肥能夠顯著提升果實(shí)總香氣物質(zhì)含量，分別提升44.07%和22.82%。綜上所述，菜籽麩肥對(duì)果實(shí)基本品質(zhì)和香氣物質(zhì)的提升效果最佳。綜合考慮因地制宜和經(jīng)濟(jì)效益等因素，推薦使用菜籽麩肥作為提升蘋果桃品質(zhì)和商業(yè)價(jià)值主要施用肥料。