徐國益，于會(huì)麗，邵 微，徐變變，魯振華，王志強(qiáng)，王力榮，司 鵬

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所，河南450009）

桃原產(chǎn)自我國，已有近4 000 年的栽培歷史，是僅次于蘋果、梨的第三大落葉果樹[1]。截至2019年，河南省桃面積為9.03 萬hm2，產(chǎn)量為154.60 萬t[2]，桃產(chǎn)業(yè)在脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了重要作用[3]。目前，許多果農(nóng)在生產(chǎn)中盲目追求省工，將化肥、有機(jī)肥等肥料全園撒施[4]，但果樹根系在土壤中并不是全園均勻分布，只有很少一部分根系能夠吸收到養(yǎng)分[5]，這不僅導(dǎo)致肥料利用率低，還容易造成果樹根系上浮，進(jìn)而導(dǎo)致果樹根系抗逆性變差；同時(shí)，有的果農(nóng)為了追求更高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，盲目增加化肥投入，不僅造成化肥浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致果樹枝條徒長、果實(shí)品質(zhì)降低，甚至引發(fā)土壤板結(jié)、環(huán)境污染等問題[6]。

局部施肥是將養(yǎng)分集中施用的一種施肥方式。在葡萄等作物上將養(yǎng)分局部供應(yīng)可以使區(qū)域根系的吸收能力明顯增大，提高肥料利用率，促進(jìn)植株地上部和根系的平衡生長[7-8]。肖深根等[9]在黃瓜上研究發(fā)現(xiàn)，施肥總量不變，對(duì)1/2 范圍內(nèi)根區(qū)施肥與全根系施肥相比，能夠提高植株干物質(zhì)和果實(shí)產(chǎn)量。劉建才等[10]證明，減小有機(jī)肥施肥范圍能提高蘋果產(chǎn)量、果實(shí)糖度、硬度和單果重等。近年來，國內(nèi)對(duì)局部施肥的研究主要集中在蘋果、黃瓜等作物上，對(duì)大田盛果期桃樹的研究還鮮有報(bào)道。本研究通過不同范圍的局部施肥，旨在明確局部施肥對(duì)桃樹養(yǎng)分吸收、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，為進(jìn)一步改進(jìn)施肥技術(shù)、提高肥料利用效率、降低勞動(dòng)力成本提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在河南省原陽縣鹽店莊村開展，供試品種為中桃8 號(hào)，行株距為4 m×2 m，樹齡4 年。土壤質(zhì)地為壤土，有機(jī)質(zhì)含量0.87%，硝態(tài)氮含量19.8 mg/kg，銨態(tài)氮含量23.6 mg/kg，速效磷含量27.0 mg/kg，速效鉀含量132.7 mg/kg。

根據(jù)桃樹生長全年需肥規(guī)律計(jì)算施肥量，并于桃樹關(guān)鍵生長時(shí)期進(jìn)行施肥。施肥方式為通過施肥槍將水溶后的肥料注射在指定范圍。試驗(yàn)所用肥料為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所研制的“鄭果”系列水溶肥（執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)NY 1107—2010，登記證號(hào)：農(nóng)肥2016 準(zhǔn)字5171 號(hào)），肥料使用方案如表1 所示。

表1 施肥方案

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理，以T1、T2、T3、T4 表示。T1：全面積施肥，以樹干為中心，樹冠投影邊緣向內(nèi)1/3 處為邊緣[11]，在整個(gè)投影范圍內(nèi)均勻選點(diǎn)，使用施肥槍進(jìn)行施肥；T2：1/2 面積施肥，在與T1相同的樹冠投影范圍內(nèi)，選取朝南的1/2 部分作為施肥范圍并標(biāo)記施肥區(qū)域；T3：1/3 面積施肥，在與T1 相同的樹冠投影范圍內(nèi)，選取朝南的1/3 部分作為施肥范圍并標(biāo)記施肥區(qū)域；T4：1/4 面積施肥，在與T1 相同的樹冠投影范圍內(nèi)，選取朝南的1/4部分作為施肥范圍并標(biāo)記施肥區(qū)域。每個(gè)處理設(shè)置4 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。各處理田間農(nóng)藝管理措施、施肥量均保持一致。

1.3 測(cè)定方法

（1）葉片與春梢的測(cè)定。2019 年7 月4 日果實(shí)成熟，隨機(jī)選取新梢30 個(gè)，測(cè)量其長度并采集新梢中部葉片，稱量葉片鮮重、干重并使用SPAD 502 型葉綠素儀測(cè)定葉片葉綠素含量；測(cè)定干重后的葉片用H2SO4-H2O2消煮[12]，隨后用全自動(dòng)間斷化學(xué)分析儀測(cè)定葉片氮含量和磷含量，火焰光度計(jì)測(cè)定葉片鉀含量[13]。

（2）果實(shí)樣品的采集與測(cè)定。與葉片采集時(shí)間在同一天，按處理從每株樹的東、西、南、北4個(gè)方向隨機(jī)選取20 個(gè)果實(shí)，組成混合樣帶回實(shí)驗(yàn)室。一部分用于果實(shí)養(yǎng)分含量測(cè)定，另一部分用于品質(zhì)及著色分析。養(yǎng)分含量測(cè)定方法與葉片相同；品質(zhì)分析采用蒽銅比色法測(cè)定可溶性糖含量，2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定維生素C 含量，氫氧化鈉滴定法測(cè)定果實(shí)可滴定酸含量[14]，愛宕PAL-1 型糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量，GY-1 型硬度儀測(cè)定果實(shí)硬度。

L*、C、h°是常用來表征果實(shí)著色情況的指標(biāo)：L*值表示果實(shí)表面亮度，L*值越大，表示果面亮度越高；C 值表征色澤飽和度，該值越高，顏色越純。采用CR-400 便攜式色差儀測(cè)定果皮亮度值（L*）、紅色飽和度（a*）及黃色飽和度（b*）；色澤飽和度（C）為紅色飽和度與黃色飽和度平方和的開方；色度角h°＝arctan（b*/a*），0°至180°依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、綠、藍(lán)綠色，其中，h°＝0°為紫紅色，h°＝90°為黃色，h°＝180°為藍(lán)綠色[15]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，利用SPSS 23.0 進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 局部施肥對(duì)桃養(yǎng)分吸收的影響

如表2 所示，T1 葉片氮含量分別比T2、T3、T4 高6.55%、7.13%、8.71%；T1 葉片磷含量分別比T2、T3、T4 高20.24%、35.42%、19.40%；T2葉片鉀含量分別比T1、T3、T4 高16.65%、26.00%、19.80%。各處理果實(shí)氮、磷含量無顯著差異，其中果實(shí)氮含量以T4 最高，果實(shí)磷含量以T2 最高；果實(shí)鉀含量以T3 最高，分別比T1、T2、T4 高11.57%、4.97%、19.06%。

表2 局部施肥對(duì)桃樹葉片、果實(shí)養(yǎng)分含量的影響 g/kg

2.2 局部施肥對(duì)桃生長發(fā)育的影響

由表3 可知，各處理對(duì)葉片鮮重的影響不顯著，其中以T4 最高，T2 最低。T4 葉片干重顯著高于T2，T1、T2、T3 之間差異不顯著。葉綠素SPAD 值變化趨勢(shì)與葉片鮮重相似，T4 最高，T2 最低，各處理之間差異不顯著。T2、T3 新梢長度高于T1，但無顯著差異，T4 新梢長度顯著低于其他處理。T4單果重最高，T4、T3 單果重顯著高于T2，T2 和T1單果重沒有顯著差異。局部施肥各處理單株產(chǎn)量均顯著高于全面積施肥T1，T4、T3、T2 分別增產(chǎn)33.50%、15.60、10.33%，T4 單株產(chǎn)量顯著高于T2、T3。

表3 局部施肥對(duì)桃樹生長發(fā)育的影響

2.3 局部施肥對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

如表4 所示，T2 果實(shí)硬度高于其他處理，T3最低，但各處理間差異不顯著。各處理可溶性固形物含量間沒有顯著差異，其中T3 高于其他處理，分別比T1、T2、T4 高7.96%、3.05%、6.53%。可溶性糖含量也以T3 最高，T3、T1 均顯著高于T2、T4。T3 可滴定酸含量顯著高于其他處理，分別較T1、T2、T4 高57.49%、61.47%、43.38%。T3 維生素C 含量顯著高于其他處理，較T1、T2、T4 高66.65%、24.99%、53.85%，T1 最低。

表4 局部施肥對(duì)桃果實(shí)品質(zhì)的影響

2.4 局部施肥對(duì)桃果實(shí)著色的影響

由表5 可知，T2 桃果面亮度最高，較T1 提高3.52%，各處理之間差異不顯著。T3 果實(shí)色澤飽和度最高，較T1 提高7.26%，差異達(dá)到顯著水平，T2、T4 與T1 差異不顯著，但均高于T1，表明局部施肥處理均可提高果實(shí)色澤飽和度。T1色度角最大，分別比T2、T3、T4 高4.91%、1.25%、7.98%，其中T4 紅色最深，與T1 呈顯著差異，表明局部施肥處理的果實(shí)均較全面積施肥紅色更深。

表5 局部施肥對(duì)桃果實(shí)著色度的影響

2.5 施肥面積與桃樹生長、果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果如表6 所示，施肥面積與葉片氮含量（0.711）、磷含量（0.569）分別呈極顯著、顯著正相關(guān)關(guān)系，與單株產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（-0.717）。新梢生長量和單株產(chǎn)量（-0.581）、單果重（-0.510）均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與維生素C 含量（0.537）、果實(shí)磷含量（0.497）均呈顯著正相關(guān)關(guān)系。果實(shí)氮含量與可溶性固形物含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（-0.531）。

表6 施肥面積與桃樹生長、果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析

2.6 施肥面積對(duì)果樹生長、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量三因素綜合影響主成分分析

如表7 所示，第1 主成分其特征值貢獻(xiàn)率為49.149%，是最主要的解釋變量，前2 個(gè)主成分的特征值累計(jì)貢獻(xiàn)率為79.073%，表明這2 個(gè)成分是主要分析部分。各處理在3 個(gè)主成分中進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)如表8 所示，局部施肥處理中1/3 面積施肥的T3得分最高，為4.777，其后依次為1/4 面積施肥的T4、1/2 面積施肥的T2、全面積施肥的T1，得分依次為0.426、-1.810、-3.394，表明1/3 面積施肥處理對(duì)果樹生長及養(yǎng)分吸收、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量等因子綜合影響效果最好。

表7 指標(biāo)總方差分析

表8 施肥面積對(duì)果樹生長、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量三因素綜合影響評(píng)價(jià)

3 討論與結(jié)論

已有研究結(jié)果表明，蘋果樹25%的根系就可以滿足樹體的正常生長發(fā)育[16]；盆栽葡萄15%的土壤被改良就可以滿足正常的植株生長[7]；將肥料集中施用能夠改善土壤養(yǎng)分狀況，促進(jìn)植株根系生長，增大根冠比，提升產(chǎn)量[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，全面積施肥處理的葉片氮含量顯著高于其他處理，這與肖元松等[18]在桃幼樹上的試驗(yàn)結(jié)果一致。局部施肥處理中僅有1/2 面積施肥處理的葉片鉀含量高于全面積施肥處理，其他處理葉片磷、鉀含量均低于全面積施肥處理。各處理果實(shí)氮、磷養(yǎng)分吸收無顯著差異，1/3 面積施肥處理鉀含量高于其他處理，鉀元素是品質(zhì)元素，1/3 面積施肥處理果實(shí)鉀含量高，與其果實(shí)品質(zhì)高于其他處理相印證。

各處理葉片鮮重?zé)o顯著差異，1/4 面積施肥處理葉片干重高于全面積施肥處理，這可能表明全面積施肥能夠提高葉片水分含量，但由于生長過快，導(dǎo)致干物質(zhì)累積不足。劉建才等[10]也證明局部施肥可以提高葉片等器官干物質(zhì)累積量。1/4 面積施肥處理的新梢生長量顯著低于全面積施肥處理，其他處理間差異不顯著。局部施肥處理單株產(chǎn)量高于全面積施肥處理，這與Yadav[19]在甘蔗局部施肥試驗(yàn)中所得結(jié)論一致。以上試驗(yàn)結(jié)果表明，局部施肥的范圍可能存在閾值，在這個(gè)面積內(nèi)的局部范圍施肥可以控制旺長而不影響果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量。

1/3 面積施肥處理的果實(shí)單果重、可溶性糖含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、維生素C含量均高于全面積施肥處理。劉建才等[10]證明限制施肥區(qū)域，可以提高果樹產(chǎn)量、果實(shí)糖度和單果重。局部施肥處理果實(shí)色澤飽和度高于全面積施肥處理，其中1/3 面積施肥處理顯著高于全面積施肥處理；局部施肥處理果實(shí)色度角比全面積施肥處理更接近紅色，這表明局部施肥處理果實(shí)上色程度高，外觀比全面積施肥更具商品性。相關(guān)性分析顯示，施肥面積與葉片氮、磷含量呈極顯著、顯著正相關(guān)關(guān)系，表明施肥范圍越大，越有利于葉片積累氮、磷元素，這與肖元松等[18]在桃幼樹上的研究一致。新梢生長量與單株產(chǎn)量及單果重均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明控制新梢旺長，是提高產(chǎn)量、增加單果重的必要方法。施肥面積與單株產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系與Yadav[19]的研究結(jié)果一致。通過對(duì)果樹生長指標(biāo)、果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)及產(chǎn)量進(jìn)行三因素主成分分析可知，1/3 面積施肥處理在改善植物根際土壤微生物多樣性和穩(wěn)定性，提高土壤酶活性，改善果實(shí)品質(zhì)上效果最佳。通過局部施肥，把肥料集中在一定范圍內(nèi)，可以在一定程度上促進(jìn)果實(shí)品質(zhì)提高。但不同范圍局部施肥對(duì)桃樹葉片養(yǎng)分、果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)的影響并不是簡(jiǎn)單的線性相關(guān)關(guān)系，其對(duì)果樹生長的影響機(jī)理仍然需要進(jìn)一步研究。

不同局部施肥處理對(duì)桃樹生長、養(yǎng)分吸收、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量影響不同。本研究表明，選取1/3 區(qū)域進(jìn)行施肥對(duì)葉片養(yǎng)分累積較多，果實(shí)品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)（除硬度）均高于其他處理，是最優(yōu)的施肥方式。