涂攀峰，王 川，張偉麗，宋雯佩，胡益波，馮月燕，張坤昌，岑應(yīng)源

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園藝園林學(xué)院，廣東 廣州 510225；2.德慶縣柑桔研究所，廣東 德慶 526600；3.德慶仲愷農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新研究有限公司，廣東 德慶 526642）

【研究意義】廣東省除粵北山區(qū)韶關(guān)、清遠(yuǎn)等地因有凍害不能種植荔枝外，其余地區(qū)均有荔枝種植，荔枝產(chǎn)業(yè)已成為廣東鄉(xiāng)村振興的重要抓手［1］。荔枝產(chǎn)量、品質(zhì)受荔枝品種的遺傳特性和環(huán)境條件的綜合影響，在諸多環(huán)境因子中，肥料是重要的影響因素。當(dāng)前，由于果農(nóng)盲目追求早產(chǎn)高產(chǎn)，普遍存在化肥過(guò)量施用、不重視養(yǎng)分配比等問(wèn)題，導(dǎo)致越來(lái)越多的果園存在土壤酸化板結(jié)、肥料利用率低、樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)失衡等諸多障礙，造成經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙重問(wèn)題。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“雙減”計(jì)劃提出，有機(jī)肥和化肥配施是解決化肥使用過(guò)量問(wèn)題的重要措施，對(duì)改善果實(shí)品質(zhì)、促進(jìn)作物生長(zhǎng)有顯著作用,降低化肥使用量也有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展［2-3］，在施肥的基礎(chǔ)上,添加微生物菌劑,可以進(jìn)一步改善土壤肥力,調(diào)節(jié)土壤微生物生長(zhǎng)環(huán)境［4］。而畜禽糞便是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，在廣東省果園一直被長(zhǎng)期施用。【前人研究進(jìn)展】目前，很多學(xué)者在化肥減施配施有機(jī)肥方面,對(duì)釀酒葡萄、蘋果、三紅蜜柚、芒果等果樹(shù)開(kāi)展了大量試驗(yàn)研究［5-8］，一致認(rèn)為化肥減施合理配施有機(jī)肥是提升土壤肥力、提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的有效措施。前人研究結(jié)果表明，在化肥減量10%～40%的情況下，配施有機(jī)肥可有效改善土壤理化性質(zhì)、提高土壤酶活性、改善作物根區(qū)微生態(tài)環(huán)境等作用，實(shí)現(xiàn)地力提升與提質(zhì)增效［9-10］。也有研究顯示，增施有機(jī)肥的化肥減施處理可以顯著提高果園土壤微生物的功能多樣性，有利于促進(jìn)果園微生態(tài)環(huán)境的改善［11］。當(dāng)前，利用畜禽糞便制備的有機(jī)肥進(jìn)行溝施是較為普遍的施肥方式，但是，有機(jī)肥施用時(shí)間和用量均較為隨意，缺乏合理的施用規(guī)范［12］。【本研究切入點(diǎn)】本研究在綜合考慮‘桂味’荔枝正常生產(chǎn)所需養(yǎng)分投入的基礎(chǔ)上，在減施30%化肥量的同時(shí)配施不同用量有機(jī)肥進(jìn)行田間試驗(yàn)，試圖找到適合粵西荔枝生產(chǎn)化肥減施量及有機(jī)肥施用量的最佳配比?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)量品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益，為荔枝合理減施化肥、提質(zhì)增效與可持續(xù)發(fā)展提供施肥參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于廣東省肇慶市德慶縣五福村，供試材料為‘桂味’荔枝。德慶縣地處亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.8 ℃，年平均降水量1 530.0 mm，年平均日照時(shí)數(shù)1 623.6 h，農(nóng)業(yè)種植條件較為優(yōu)越。荔枝樹(shù)種植于2008 年，樹(shù)勢(shì)良好，掛果正常，園區(qū)土壤為典型酸性砂質(zhì)土壤。

1.2 試驗(yàn)方法

通過(guò)前期對(duì)該荔枝園施肥調(diào)查的基礎(chǔ)上，本研究共設(shè)置6 個(gè)處理：CK，不施肥對(duì)照；CF，單施化肥處理；OF5，化肥減量30%，配施豬糞有機(jī)肥5 kg/株；OF10，化肥減量30%，配施豬糞有機(jī)肥10 kg/株；OF15，化肥減量30%，配施豬糞有機(jī)肥15 kg/株；OF20，化肥減量30%，配施豬糞有機(jī)肥20 kg/株。選取果園中相鄰且長(zhǎng)勢(shì)一致的荔枝樹(shù)共6 行作為供試樹(shù)體，每行6 株，每2 株為1 個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理3 次重復(fù)。

試驗(yàn)于2021 年6 月至2022 年6 月進(jìn)行，一個(gè)采果周期內(nèi)共施肥3 次，分別為基肥（2021 年7 月20 日）、坐果肥（2022 年3 月25 日）和壯果肥（2022 年4 月30 日），試驗(yàn)處理中的有機(jī)肥作基肥一次性施入。基肥：CF 處理參照果農(nóng)常規(guī)方法施用22-9-10 復(fù)合肥1.5 kg/株，所有化肥減量處理施用22-9-10 復(fù)合肥1.05 kg/株。坐果肥：CF 處理施20-5-20 復(fù)合肥0.7 kg/株，所有化肥減量處理施用15-5-30 復(fù)合肥0.49 kg/株。壯果肥：CF 處理施入15-5-30 復(fù)合肥0.8 kg/株，所有化肥減量處理施用15-5-30 復(fù)合肥0.56 kg。所有化肥減施處理相較CF 處理均減量30%。供試豬糞有機(jī)肥為自制，漚腐后的豬糞經(jīng)風(fēng)干后粉碎，過(guò)2 mm 篩網(wǎng)后備用，理化性質(zhì)：pH 為6.69，有機(jī)質(zhì)含量613.7 g/kg，N、P、K、Ca、Mg 含量分別為43.61、12.91、19.47、11.32、6.76 g/kg。供試土壤pH 5.33，有機(jī)質(zhì)含量18.53 g/kg，堿解N、有效P、速效K、Ca、Mg、Zn、B、Mo 含量分別為105.24、14.76、50.24、204.32、34.56、0.65、0.045、0.116 mg/kg。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

在荔枝收獲期隨機(jī)采集果實(shí)樣本，每個(gè)處理按試驗(yàn)小區(qū)東、西、南、北4 個(gè)方位共采集荔枝果實(shí)50 個(gè)，測(cè)定果實(shí)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)。在荔枝生長(zhǎng)一蓬梢期、二蓬梢期、三蓬梢期、花期末、果期末5 個(gè)時(shí)期采集樹(shù)冠滴水線附近的土壤，采用對(duì)角線取樣法取離地表20 cm 左右的土壤，每個(gè)處理取根系附近的土壤2～3 kg，然后過(guò)0.25 cm 土壤篩混勻后采用四分法取500 g 左右，部分土壤風(fēng)干用于土壤養(yǎng)分指標(biāo)的測(cè)定，其他置于4 ℃冰箱保存待用。

土壤蔗糖酶活性采用硫代磷酸鈉滴定法測(cè)定，脲酶活性采用堿皿擴(kuò)散-HCl 滴定法測(cè)定，酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉-比色法測(cè)定［13］。土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量采用稀釋平板法測(cè)定，其中細(xì)菌培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，真菌培養(yǎng)采用馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基，放線菌培養(yǎng)采用改良高氏一號(hào)瓊脂培養(yǎng)基［14］。微生物量碳采用氯仿熏蒸提取-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定［15］，微生物量氮采用三氯甲烷熏蒸提取-茚三酮比色法測(cè)定［16］。果實(shí)可溶性固形物含量采用手持測(cè)糖儀測(cè)定，總糖采用蒽酮法測(cè)定，可滴定酸含量采用NaOH 中和法測(cè)定，Vc 含量采用2,6-二氯靛酚法測(cè)定，產(chǎn)量使用電子稱現(xiàn)場(chǎng)稱重。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2021 與SPSS 20 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與作圖，采用Duncan’s 法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)荔枝根際土壤養(yǎng)分的影響

不同施肥處理對(duì)不同時(shí)期荔枝根際土壤中大量元素養(yǎng)分含量的影響見(jiàn)表1，化肥減量30%處理土壤堿解N、有效P、速效K 含量均有明顯提高。其中，土壤堿解N 含量在荔枝出梢期隨著有機(jī)肥用量的增加顯著提高（P＜0.05），而在花期末、果期末呈明顯下降的趨勢(shì)，以O(shè)F20 處理下降最為明顯；土壤有效P、速效K 含量均以CK較低，增施有機(jī)肥均能顯著提高土壤有效P 和速效K 含量。由表1 可知，土壤有效P 含量在各時(shí)期均隨著有機(jī)肥用量的增加而提高，各處理土壤有效P 含量均在一蓬梢期最高，之后呈緩慢下降的趨勢(shì)。相較于單施化肥的處理，由于豬糞有機(jī)肥中含有大量的有機(jī)質(zhì)，有利于荔枝根際土壤微生物的快速繁殖，微生物數(shù)量及多樣性的提高有利于提高荔枝對(duì)P 的吸收，作物P 吸收效率提高則反映土壤有效P 含量降低；土壤速效K 含量也隨著有機(jī)肥用量的增加而呈顯著提高的趨勢(shì)，尤其以O(shè)F15、OF20 處理增幅最為明顯。

表1 不同處理下不同時(shí)期荔枝根際土壤養(yǎng)分含量Table 1 Nutrient contents in rhizosphere soil of litchi in different periods under different treatments

2.2 不同施肥處理對(duì)荔枝根際土壤酶活性的影響

如圖1 所示，化肥減量配施有機(jī)肥可有效提高荔枝根際土壤的酶活性，蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性均顯著提高（P＜0.05）。其中，土壤蔗糖酶活性O(shè)F15 處理為18.10 mg/g·24h，CF處理為13.38 mg/g·24h，OF15 處理比CF 處理提高35.3%；脲酶活性O(shè)F15 處理為0.62 mg/g·24h，比CF 處理的0.49 mg/g·24h 提高25.6%，差異最為顯著；磷酸酶活性O(shè)F10 處理為0.45 mg/g·24h，比CF 處理（0.34 mg/g·24h）提高32.2%?？梢?jiàn)，所有處理在配施有機(jī)肥后均可提高與土壤C、N、P 轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶活性，從而為土壤肥力的提升提供保障。

圖1 不同處理荔枝根際土壤酶活性Fig.1 Enzyme activities of lychee rhizosphere soil under different treatments

2.3 不同施肥處理對(duì)荔枝根際土壤微生物的影響

土壤微生物的群落主要分為細(xì)菌、真菌、放線菌三大類群，通過(guò)土壤中可培養(yǎng)微生物的數(shù)量能夠大致表征土壤微生態(tài)的狀況。由表2 可知，不同施肥處理根際土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌、真菌的數(shù)量均表現(xiàn)為減施化肥配施有機(jī)肥＞單施化肥＞不施肥。其中，可培養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量隨著有機(jī)肥投入量的增加而提高，以O(shè)F20 處理細(xì)菌數(shù)量最高，為12.107×106CFU/g，比CF 處理細(xì)菌數(shù)量（10.833×106CFU/g）提高11.8%；放線菌的數(shù)量隨著有機(jī)肥投入量的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)，以O(shè)F15 處理放線菌數(shù)量提高最為明顯，數(shù)量為12.320×105CFU/g，比CF 處理放線菌數(shù)量（10.433×105CFU/g）提高18.1%；真菌的數(shù)量在有機(jī)肥投入量不等的情況下各處理差異不明顯，以O(shè)F10 處理真菌數(shù)量最多，為12.906×105CFU/g，比CF 處理真菌數(shù)量（11.283×105CFU/g）高14.4%。

表2 不同處理荔枝根際土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量Table 2 Number of microorganisms in rhizosphere soil of litchi under different treatments

由圖2 可知，在減施化肥的同時(shí)配施有機(jī)肥能提高土壤微生物量碳、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且均顯著高于單施化肥處理（CF）。其中，微生物量碳（圖2A）以O(shè)F10 處理最高、為150 mg/kg，CF 處理為120 mg/kg，CK 為110 mg/kg，OF10 處理分別比單施化肥處理（CF）、不施肥處理（CK）高26.1%和39.8%；微生物量氮（圖2B）以O(shè)F15處理最高、為61 mg/kg，CF 處理為50 mg/kg，CK為38 mg/kg，OF15處理分別比單施化肥處理（CF）、不施肥處理（CK）高23.6%和63.9%。

圖2 不同處理荔枝根際土壤微生物量Fig.2 Microbial biomass of litchi rhizosphere soil under different treatments

2.4 不同施肥處理對(duì)荔枝產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響

由表3 可知，化肥減施及配施有機(jī)肥可以提高荔枝果實(shí)的品質(zhì)，具體表現(xiàn)為果實(shí)可溶性固形物含量提高，OF15 處理下果實(shí)可溶性固形物含量最高為20.02%，CF 處理為17.48%，OF15 比CF處理高2.54 個(gè)百分點(diǎn)；果實(shí)總糖含量表現(xiàn)最佳也是OF15 處理，為18.15%，比CF 處理的果實(shí)總糖含量（16.82%）高1.33 個(gè)百分點(diǎn)；可滴定酸含量以O(shè)F20處理最低，為7.38%，比CF處理（8.97%）低1.59 個(gè)百分點(diǎn)；果實(shí)Vc 含量以O(shè)F10 處理表現(xiàn)最佳（35.74 mg/100g），比CF 處 理（29.86 mg/100g）高19.7%。在荔枝產(chǎn)量上，配施有機(jī)肥處理均能提高荔枝的產(chǎn)量，以O(shè)F15處理產(chǎn)量最高、達(dá)5 663.63 kg/hm2，比CF 處理增產(chǎn)13.75%。

表3 不同處理荔枝果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量Table 3 Fruit quality and yield of litchi under different treatments

3 討論

近年來(lái)有機(jī)肥部分代替化肥的研究越來(lái)越受到學(xué)者的關(guān)注。大量研究表明，有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配施是提高作物產(chǎn)量品質(zhì)和土壤質(zhì)量的良好施肥搭配方式［17-19］。在我國(guó)集約化養(yǎng)殖日漸形成規(guī)模的前提下，如何通過(guò)農(nóng)業(yè)利用的方式快速消納養(yǎng)殖的糞污已成為當(dāng)前迫切的需求。我國(guó)南方的荔枝果園普遍土壤地力低［20］，施用豬糞類禽畜糞便制備的有機(jī)肥則可以快速且穩(wěn)定地提高土壤各種養(yǎng)分，如堿解N、有效P、速效K 等，在采果修剪后基施有機(jī)肥，其提供的養(yǎng)分可以滿足抽生秋梢營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的需要，對(duì)荔枝的產(chǎn)量不會(huì)造成影響。本試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)，在化肥減施30%的前提下，配施豬糞制有機(jī)肥可有效提高荔枝產(chǎn)量與品質(zhì)，最高可增產(chǎn)13.75%。

土壤酶主要來(lái)源于土壤微生物與作物根際分泌物，其活性可反映土壤的綜合肥力和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化特征［21］，活性越高則越有利于土壤中有效養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，越有利于作物的生長(zhǎng)。其中，土壤蔗糖酶是一種水解酶，能夠催化土壤中的蔗糖水解為單糖，從而被機(jī)體吸收，通常表征土壤分解利用能量的效率，是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)；土壤脲酶可分解尿素為銨離子，表征土壤氮素營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)；土壤磷酸酶直接影響土壤中有機(jī)磷化合物的分解、轉(zhuǎn)化及其生物有效性，為植物提供有效磷元素［22］。本研究中，化肥減施30%的前提下，配施不同量的有機(jī)肥均可以提高作物根際土壤的酶活性，其中OF10、OF15 處理的提升效果最為明顯，這與秦秦等［23］研究結(jié)果相似。

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的敏感指標(biāo)之一，安祥瑞等［24］研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥部分替代化肥可以提高荔枝根際土壤的細(xì)菌與真菌多樣性。配施有機(jī)肥通過(guò)增加根際土壤微生物的豐度，改善根際微生物的群落結(jié)構(gòu)，從而可以形成有利于作物生長(zhǎng)的微生態(tài)環(huán)境，為產(chǎn)量與品質(zhì)的提升提供保障。本研究中，通過(guò)測(cè)定可培養(yǎng)微生物的數(shù)量發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌、放線菌與真菌的數(shù)量在配施有機(jī)肥后都得到提高。土壤微生物生物量是植物礦質(zhì)養(yǎng)分的源和匯，微生物生物量越大，土壤保肥作用越強(qiáng)，并使土壤養(yǎng)分趨于積累，本研究也發(fā)現(xiàn)配施有機(jī)肥后根區(qū)土壤微生物量C/N 均顯著高于單施化肥的處理。

在減施30%化肥的背景下，單株配施5、10、15、20 kg 有機(jī)肥，荔枝產(chǎn)量相較于單施化肥分別提升7.15%、10.64%、13.75%、13.32%，果實(shí)品質(zhì)也得到提升，果實(shí)可溶性固形物、總糖及Vc 含量均有增加，與前人研究結(jié)果一致［25-26］。有機(jī)肥養(yǎng)分緩釋的特點(diǎn)保證了持續(xù)穩(wěn)定的養(yǎng)分供應(yīng)，其緩釋的氮素養(yǎng)分保證了荔枝不會(huì)因?yàn)榈厮矔r(shí)供應(yīng)過(guò)量而造成的氨基酸合成、多酚類物質(zhì)與纖維素增多、還原糖減少等原因造成的果實(shí)品質(zhì)的下降的問(wèn)題。而且，荔枝由于采果后需要馬上修剪，果實(shí)采收與修剪會(huì)帶走大量的中微量元素，此時(shí)配施有機(jī)肥，樹(shù)體需要的中微量元素可以得到有效的補(bǔ)充從而保證高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)也能得到提高。

4 結(jié)論

利用豬糞制備有機(jī)肥，可以為荔枝的生長(zhǎng)提供一定量的養(yǎng)分以及改善荔枝根際土壤的微生態(tài)環(huán)境。本研究在減施30%化肥的情況下配施一定量豬糞等畜禽糞便制備的有機(jī)肥可以維持荔枝樹(shù)體的養(yǎng)分需求，對(duì)土壤中堿解N、有效P 及速效K 含量的提高效果明顯。相較于CF處理，化肥減施30%的情況下配施有機(jī)肥，OF15 處理的土壤蔗糖酶活性和脲酶活性分別提高35.3%和25.6%，OF10 處理的土壤磷酸酶活性提高32.2%；可培養(yǎng)微生物的數(shù)量為OF20 處理細(xì)菌數(shù)量提高11.8%，OF15 處理放線菌數(shù)量提高18.1%，OF10 處理真菌數(shù)提高14.4%；微生物量碳OF10 處理提高26.1%，微生物量氮OF15 處理提高23.6%。減施化肥配施有機(jī)肥均能顯著提高果實(shí)品質(zhì)，且增產(chǎn)效果明顯，配施5、10、15、20 kg 有機(jī)肥的荔枝產(chǎn)量相較于單施化肥分別提升7.15%、10.64%、13.75%、13.32%。綜合來(lái)看，在減施30%化肥的情況下荔枝株施10～15 kg 豬糞有機(jī)肥具有顯著的提質(zhì)增效效果。