李翔 劉忠珍 魏嵐 黃連喜 黃玉芬 陳偉盛 黃慶
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南方植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用與耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣東廣州 510640)
番石榴(Psidium guajavaL.)又名芭樂(lè)、雞矢果、花稔等,為桃金娘科番石榴屬常綠小喬木或灌木。番石榴有四季番石榴、珍珠芭樂(lè)、泰國(guó)番石榴等多個(gè)品種,是一種重要的熱帶亞熱帶果樹(shù)、番石榴因營(yíng)養(yǎng)豐富而越來(lái)越受人們的重視。在中國(guó)海南、廣東、廣西、福建、臺(tái)灣等地被大面積引種栽培[1]。廣東省2019 年番石榴種植面積達(dá)1.35 萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量46.95 萬(wàn)t。近年來(lái),廣州的從化、黃埔,南沙、番禺、增城等地也相繼大面積種植番石榴,尤其在南沙區(qū),番石榴已成為主要的水果品種之一[2]。
番石榴生長(zhǎng)在水熱條件較好的熱帶亞熱帶地區(qū),果園土壤風(fēng)化淋溶強(qiáng)烈,養(yǎng)分淋失嚴(yán)重,肥料利用率不高,特別是土壤有機(jī)質(zhì)分解快,鈣、鎂大量元素以及鋅、硼、鉬等微量元素含量偏低,均有可能成為限制番石榴生長(zhǎng)發(fā)育的短板,導(dǎo)致番石榴產(chǎn)量不高或品質(zhì)不良甚至變劣[3]。此外,番石榴一年可以多次收獲果實(shí),枝葉修剪頻繁,養(yǎng)分帶走量相對(duì)較多;果農(nóng)普遍習(xí)慣單一施用15-15-15或者16-16-16的高濃度均衡性復(fù)混肥,沒(méi)有根據(jù)番石榴植株的生長(zhǎng)特性及營(yíng)養(yǎng)需求來(lái)調(diào)節(jié)氮、磷、鉀養(yǎng)分的配比。與此同時(shí),多數(shù)果農(nóng)并不注重補(bǔ)充有機(jī)肥和中、微量元素肥的施用,導(dǎo)致番石榴果園土壤理化性狀變劣、養(yǎng)分失衡,制約了果樹(shù)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),也限制了果實(shí)的商品品質(zhì)[4]。
為此,2019 年,在大量元素氮、磷、鉀測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上,于廣州市南沙區(qū)開(kāi)展了番石榴大田小區(qū)試驗(yàn),研究在配方肥配施有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增施氨基酸葉面微肥、中量元素鈣鎂肥,以及中量元素鈣鎂肥+復(fù)配鋅硼鉬微量元素肥對(duì)番石榴產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,為番石榴產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效提供參考。
1.1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)點(diǎn)位于廣州市南沙區(qū)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)寶昇綠色生態(tài)農(nóng)場(chǎng)(北緯22°37′39″東經(jīng)113°35′34″)。南沙區(qū)屬于南亞熱帶季風(fēng)性海洋氣候,溫暖、多雨、濕潤(rùn),夏長(zhǎng)冬短,年平均氣溫22.2℃,年平均降水量 1 646.9 mm,4-9 月為雨季,10 月至次年 3 月為旱季。
1.1.2 供試作物
供試品種為珠江三角洲廣泛栽培的珍珠番石榴[5],樹(shù)齡為5年,種植密度為75棵/667m2。
1.1.3 供試肥料
復(fù)混肥 (45%,N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)、配方肥(40%,N∶P2O5∶K2O=21∶6∶13)[6];[有機(jī)肥(N+P2O5+K2O)=5%,有機(jī)質(zhì)含量≥45%]、氨基酸葉面微肥(B+Zn≥25 g/L,氨基酸≥100 g/L)、鋅硼鉬微量元素葉面肥(0.5%硫酸鋅+0.2%硼砂+0.05%鉬酸銨)、鈣鎂中量元素肥(CaO 28%、MgO 7%),均由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所研制,廣州新農(nóng)科肥業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)共設(shè)置5 個(gè)處理,分別如下:常規(guī)施肥,0.6 kg/株復(fù)混肥(CK);45%配方肥0.6 kg/株+有機(jī)肥7 kg/株(FOF);45%配方肥0.6 kg/株+有機(jī)肥7 kg/株+氨基酸葉面微肥40 mL/株(AAF);45%配方肥0.6 kg/株+有機(jī)肥7 kg/株+鈣鎂中量元素鈣鎂肥1 kg/株(CMF);45%配方肥0.6 kg/株+有機(jī)肥7 kg/株+鈣鎂中量元素肥1 kg/株+鋅硼鉬微量元素葉面肥40 g/株(CZF)。每處理3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。每小區(qū)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的番石榴10株,小區(qū)面積90 m2(12.5 m×7.2 m)。
1.2.2 施肥方法
番石榴大田小區(qū)試驗(yàn)各處理施肥時(shí)期、施肥量和施用方法見(jiàn)表1。
表1 各處理施肥時(shí)期、施肥量和施肥方法
1.2.3 指標(biāo)測(cè)定
土壤和番石榴果實(shí)樣品分析主要采用《土壤農(nóng)化分析》方法[7]。土壤pH 按V(水)∶m(土)=2.5∶1,采用電位法測(cè)定;土壤有機(jī)質(zhì)含量采用高溫加熱-重鉻酸鉀容量法測(cè)定;土壤堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;土壤有效磷含量采用0.03 mol/L NH4F-0.025 mol/L HCl 法測(cè)定;土壤速效鉀含量采用l mol/L NH4OAc 浸提-火焰光度法測(cè)定;土壤交換性鈣、鎂含量采用1 mol/L 乙酸銨交換-原子吸收分光光度法測(cè)定;土壤有效硼含量采用沸水提取-甲亞胺比色法測(cè)定;土壤有效鋅含量采用DTPA-TEA浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定;土壤有效鉬含量采用草酸-草酸銨浸提-極譜儀測(cè)定。
各處理小區(qū)分別進(jìn)行多批次成熟果實(shí)采摘、稱重,然后計(jì)算單株產(chǎn)量;于番石榴成熟期每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)采集果實(shí)20 個(gè),采用游標(biāo)卡尺測(cè)量果徑、果長(zhǎng),并采用1/10 g 天平測(cè)量單果重。9-10 月份為番石榴主造果實(shí)成熟期,各處理小區(qū)隨機(jī)采集成熟果實(shí)20 個(gè),帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定VC、可溶性糖和固形物含量,其中VC 含量采用1,2-氯靛酚滴定法測(cè)定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定;固形物含量采用折射儀法測(cè)定。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2010 和SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性測(cè)驗(yàn)。
經(jīng)測(cè)定可知,番石榴果園(0~30 cm)土壤樣品,養(yǎng)分含量等理化性狀如下:pH 6.2,有機(jī)質(zhì)17.4 g/kg,堿解氮39.7 mg/kg,有效磷16.7 mg/kg,速效鉀160 mg/kg,交換性鈣10.9 cmol/kg,交換性鎂2.89 cmol/kg,有效鋅1.82 mg/kg,有效硼0.41 mg/kg,有效鉬0.17 mg/kg。
9—10 月份是珍珠番石榴的高產(chǎn)季,不同處理對(duì)番石榴果實(shí)產(chǎn)量的影響見(jiàn)圖1。
圖1 不同施肥處理9-10月番石榴每株產(chǎn)量
從圖1 可以看出,與習(xí)慣施肥處理(CK)比較,在施用配方肥+有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增施氨基酸葉面微肥(AAF)、鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬微量元素葉面肥(CZF),9—10 月份番石榴每株果實(shí)分別增產(chǎn)20.67%和21.63%,均達(dá)顯著水平(p<0.05);而增施鈣鎂中量元素肥的處理,9—10 月份番石榴果實(shí)產(chǎn)量增加5.77%(p>0.05)。說(shuō)明在施用配方肥+有機(jī)肥的的基礎(chǔ)上,合理增施氨基酸葉面微肥、鈣鎂中量元素肥+鋅硼鉬微量元素葉面肥均可顯著提高番石榴產(chǎn)量,特別是鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬微量元素葉面肥的處理增產(chǎn)效果最好。
2.3.1 對(duì)番石榴果徑的影響
在9—10月份,不同施肥處理對(duì)番石榴果徑的影響見(jiàn)圖2。從圖2 可以看出,與習(xí)慣施肥處理(CK)比較,在施用配方肥+有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增施氨基酸葉面微肥(AAF)、鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬微量元素葉面肥處理(CZF),成熟期番石榴果徑分別增加1.6 和3.0 mm。習(xí)慣施肥(CK)、配方肥+有機(jī)肥(FOF)、配方肥+有機(jī)肥+鈣鎂中量元素肥(CMF)的番石榴果徑無(wú)明顯差異(p>0.05)。
圖2 不同施肥處理9—10月番石榴果徑
2.3.2 對(duì)番石榴果長(zhǎng)的影響
在9—10月份,不同施肥處理對(duì)番石榴果長(zhǎng)的影響見(jiàn)圖3。從圖3 可以看出,與習(xí)慣施肥處理(CK)比較,在施用配方肥+有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增施氨基酸葉面微肥(AAF)、鈣鎂中量元素肥(土施)+微量元素鋅硼鉬葉面肥(CZF),成熟期番石榴果長(zhǎng)分別增加1.8 和2.6 mm。習(xí)慣施肥(CK)、配方肥+有機(jī)肥(FOF)、配方肥+有機(jī)肥+鈣鎂中量元素肥(CMF)的番石榴果長(zhǎng)無(wú)明顯差異(p>0.05)。
圖3 不同施肥處理9—10月番石榴果長(zhǎng)
2.3.3 對(duì)番石榴單果重的影響
在9—10月份,不同施肥處理對(duì)番石榴單果重的影響見(jiàn)圖4。
圖4 不同施肥處理9—10月番石榴單果重
從圖4 可以看出,與習(xí)慣施肥處理(CK)相比,在施用配方肥+有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增施氨基酸葉面微肥(AAF)、鈣鎂中量元素肥(土施)+微量元素鋅硼鉬葉面肥(CZF),番石榴單果重分別提高9.87%和12.59%,差異均達(dá)顯著水平(p<0.05)。配方肥+有機(jī)肥(FOF)、鈣鎂中量元素肥(CMF)番石榴單果重分別提高4.47%和4.93%,差異均未達(dá)顯著水平(p>0.05)。鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬微量元素葉面肥處理(CZF)效果最好。各施肥處理番石榴單果重分布趨勢(shì)均與產(chǎn)量結(jié)果(圖1)相一致,說(shuō)明單果重與番石榴的產(chǎn)量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,這一結(jié)果與何宗金[8]在珍珠芭樂(lè)番石榴上的研究結(jié)果相符。
不同施肥處理對(duì)番石榴果實(shí)品質(zhì)的影響見(jiàn)表2。從表2可以看出,與常規(guī)施肥對(duì)照(CK)比較,在施用配方肥+有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,增施氨基酸葉面微肥(AAF)、鈣鎂中量元素肥(CMF)、鈣鎂中量元素肥(土施) +鋅硼鉬微量元素葉面肥(CZF),番石榴果實(shí)VC 含量分別提高5.64、5.13和11.28 mg/hg;番石榴果實(shí)可溶性糖含量分別增加1.48,1.17 和1.58 個(gè)百分點(diǎn);番石榴果實(shí)固形物分別增加1.44%、1.00%和1.67%。說(shuō)明增施氨基酸葉面微肥(AAF)、鈣鎂中量元素肥(CMF)、鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬微量元素葉面肥(CZF),對(duì)番石榴果實(shí)品質(zhì)均有不同程度的改善作用,其中鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬微量元素葉面肥處理(CZF)效果最好(p<0.05)。
表2 不同施肥處理9—10月番石榴果實(shí)品質(zhì)分析結(jié)果
研究表明,每生產(chǎn)100 kg 番石榴鮮果所帶走的養(yǎng)分為氮1.83 kg、磷0.39 kg、鉀1.62 kg,比例為1∶0.21∶0.89[9]。與廣州市南沙區(qū)當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥處理比較,配方肥總養(yǎng)分比減少5%[10],這部分虧缺的養(yǎng)分由有機(jī)肥進(jìn)行補(bǔ)充,即采用“化肥減量+有機(jī)肥部分代替化肥”的施肥方法。本試驗(yàn)結(jié)果表明,配方肥+有機(jī)肥處理與當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥相比,產(chǎn)量、果實(shí)性狀和品質(zhì)均基本相當(dāng),這與陳開(kāi)林等[11]研究結(jié)果相似。本試驗(yàn)采用的氨基酸葉面微肥是一種氨基酸與微量元素硼、鋅結(jié)合的復(fù)合葉面肥[12]。氨基酸作為小分子存在于肥料中,可促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,提高作物光合作用,改善作物品質(zhì)。硼能促進(jìn)作物生殖器官的發(fā)育和受精,有利于植株分生組織的細(xì)胞分化,同時(shí)有利于植物根系的生長(zhǎng),有效提高作物產(chǎn)量。鋅元素具有促進(jìn)作物葉綠素與生長(zhǎng)素合成、改善植株碳氮代謝、促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)等作用[13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,將氨基酸葉面微肥噴施于番石榴葉面,對(duì)提高番石榴果實(shí)產(chǎn)量和單果重效果顯著;對(duì)番石榴果實(shí)的VC 含量、可溶性糖含量和固形物含量均有不同程度的改善作用。郭魯宏等[14]、朱承儉等[15]的系列研究表明,氨基酸葉面微肥對(duì)柑橘等果樹(shù)均有提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的效果,本研究與前人研究結(jié)果一致。
鈣元素對(duì)植物生物膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、有機(jī)物的運(yùn)輸和光合器官中糖分的積累具有促進(jìn)作用。鎂元素作為葉綠素的組成成分與多種酶的活化劑,參與作物的光合作用以及植株體內(nèi)蛋白質(zhì)與脂肪等代謝,有利于提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)。番石榴對(duì)鈣鎂營(yíng)養(yǎng)元素的需求量不低[16]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,鈣鎂肥對(duì)增加番石榴單果重、提高果實(shí)產(chǎn)量有一定效果,但不顯著;鈣鎂肥對(duì)增加果實(shí)VC、可溶性糖和固形物含量有一定的促進(jìn)作用,這與雷靖[17]、于婷[18]研究結(jié)果相吻合,可能是土壤中有效鈣、鎂含量較豐富的原因,與常規(guī)施肥(CK)比較,本試驗(yàn)增施鈣鎂肥對(duì)番石榴產(chǎn)量和果實(shí)外觀性狀影響均不明顯。
番石榴對(duì)鋅硼鉬微量元素較為敏感[19]。鉬對(duì)果實(shí)VC 的合成具有良好的促進(jìn)作用,同時(shí)鉬能提高植株對(duì)磷素的吸收[20]。試驗(yàn)結(jié)果表明,“配方肥+有機(jī)肥+鈣鎂肥(土施)+鋅硼鉬葉面肥”施肥處理,番石榴的果徑、果長(zhǎng)和單果重等性狀指標(biāo),以及單株產(chǎn)量和品質(zhì)均明顯優(yōu)于當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥處理,這驗(yàn)證了劉寶杰等[21]、鄭香玲[22]、魯榮海等[23]、蘭子漢[24]關(guān)于中、微量元素肥在作物上的一系列研究結(jié)果。
根據(jù)番石榴樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)需求特點(diǎn),施肥方式采用配方肥+有機(jī)肥。在此基礎(chǔ)上,合理增施鈣鎂中量元素肥(土施)+鋅硼鉬復(fù)混微量元素葉面肥,能明顯提高珍珠番石榴的產(chǎn)量、改善果實(shí)商品性狀和品質(zhì)。試驗(yàn)證明,在番石榴果園養(yǎng)分管理上,采用“配方肥+有機(jī)肥+鈣鎂肥(土施)+鋅硼鉬葉面肥”肥料組合是適合番石榴栽培的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的施肥模式,可作為番石榴高效的養(yǎng)分管理技術(shù)加以推廣應(yīng)用。