哈蓉王昊楊波張敏陳永偉靳韋徐燦楊宏波王琦韓昌燁馬文禮

(1.寧夏農(nóng)墾農(nóng)林牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 銀川 750004；2.中衛(wèi)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與培訓(xùn)中心，寧夏 中衛(wèi) 755000)

目前，我國(guó)蘋果種植面積、總產(chǎn)量和消費(fèi)量均位列世界第1，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2020年蘋果種植面積為12646千hm2，產(chǎn)量達(dá)4407萬(wàn)t[1]。此外，蘋果產(chǎn)業(yè)是寧夏回族自治區(qū)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一，總面積3.53萬(wàn)m3，總產(chǎn)量60萬(wàn)t，作為寧夏農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和果農(nóng)的主要收入來(lái)源之一，年產(chǎn)值近16億元[2]。近年來(lái)，盲目追求產(chǎn)量而引發(fā)的不合理施肥現(xiàn)象普遍存在，嚴(yán)重制約了蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。化肥用量過(guò)度將造成土壤酸堿性化、板結(jié)、形狀失調(diào)，化肥利用率降低，從而影響蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)造成資源浪費(fèi)及環(huán)境污染，直接影響經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益[3]，因此，通過(guò)化肥減量配施有機(jī)肥是實(shí)現(xiàn)園區(qū)高產(chǎn)、高品質(zhì)的重要途徑。

《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)計(jì)劃》是農(nóng)業(yè)部2015年通過(guò)并啟動(dòng)實(shí)施的，方案中提出要通過(guò)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)資源的合理利用，將部分化肥替換為有機(jī)肥，做到有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合[4]。在草莓[5]、芒果[6]、黃瓜[7]等果蔬上的研究表明，化學(xué)肥料減量同時(shí)配合施用有機(jī)肥，可以促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，改善果實(shí)品質(zhì)，提高肥料利用率，活化土壤養(yǎng)分，提升園藝產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障土壤質(zhì)量[8]。本研究以“神富6號(hào)”蘋果為試材，以常規(guī)施肥為對(duì)照，研究化肥減量配施有機(jī)肥施用土壤理化性質(zhì)、蘋果長(zhǎng)勢(shì)、葉片生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)等方面的影響，初步探究蘋果栽培合理施肥量，以期為推進(jìn)當(dāng)?shù)靥O果產(chǎn)業(yè)綠色高效發(fā)展提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2022年在銀川市金鳳區(qū)寧夏回族自治區(qū)國(guó)營(yíng)銀川林場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)屬于典型的溫帶大陸性氣候，位于寧夏銀川市西南金鳳區(qū)，E106°06′08′′～106°08′36′′，N38°21′45′′～38°25′19′′，土壤質(zhì)地為沙土。供試材料為三年生“神富6號(hào)”，株行距2m×5m，樹(shù)形為高紡錘形。供試復(fù)合肥、液體有機(jī)肥由寧夏潤(rùn)禾豐生物科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置減施化肥為處理，常規(guī)施肥為對(duì)照(CK)，T1(處理1)為90%常規(guī)施肥加10%有機(jī)肥，T2(處理2)為80%常規(guī)施肥加20%有機(jī)肥，T3(處理3)為70%常規(guī)施肥加30%有機(jī)肥。復(fù)合肥通過(guò)測(cè)土配方施肥確定配方比例，液體有機(jī)肥含礦源黃腐酸及腐植酸30g·L-1以上，另含5種微量營(yíng)養(yǎng)元素。常規(guī)施肥量為經(jīng)調(diào)研后計(jì)算出的當(dāng)?shù)貜?fù)合肥施肥量，處理1的水溶有機(jī)肥施用量為推薦量，不同處理施肥量如表1所示。各處理3行為1小區(qū)，每個(gè)處理3次重復(fù)，各小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，處理行兩邊分別預(yù)留1行為隔離行。

表1 蘋果各生育期施肥方案

基肥于2021年完成蘋果采收和枝條修剪后施用，于樹(shù)冠滴水線處挖長(zhǎng)100cm、寬20cm、深40cm的條形溝，施入肥料后與土壤充分拌勻填回溝中。追肥在關(guān)鍵生育期隨水追施，其余果園修剪、疏花疏果、病蟲(chóng)害防治等田間管理措施一致。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

采集各處理土壤樣品，混合均勻后4分法帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干處理，用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)?，F(xiàn)場(chǎng)取樣采用環(huán)刀法，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤容重測(cè)定。土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮、有效磷、速效鉀分別采用重鉻酸鉀容量法、堿解擴(kuò)散法、用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法和冷HNO3浸提-火焰光度法測(cè)定[9]。

1.3.1 生長(zhǎng)發(fā)育測(cè)定

在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5株蘋果樹(shù)，在每株樹(shù)東、南、西、北4個(gè)方向當(dāng)年生枝條進(jìn)行標(biāo)記，在蘋果各生育期用游標(biāo)卡尺和卷尺測(cè)定1次新梢粗度、新梢長(zhǎng)度、葉長(zhǎng)、葉寬等指標(biāo)；葉片鮮重用電子天平稱量；葉面積用葉面積系數(shù)法計(jì)算得出；葉綠素含量用SPAD-502手持葉綠素儀測(cè)定。

1.3.2 品質(zhì)測(cè)定

果實(shí)成熟后，在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5株蘋果樹(shù)，從樹(shù)體東、南、西、北4個(gè)方向，在樹(shù)冠外圍果枝中部挑選大小一致、無(wú)機(jī)械病和蟲(chóng)害損傷及色澤均勻的果實(shí)，組成混合樣，在采收后快速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，使用電子稱測(cè)定單果重，用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)縱橫徑，果實(shí)可溶性固形物含量使用ATAGO(PAL-1)手持?jǐn)?shù)顯折光儀測(cè)定，果實(shí)可滴定酸含量使用GMK-835F型酸度計(jì)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Graphpad Prism 5系統(tǒng)作圖，SPSS 20系統(tǒng)軟件進(jìn)行方差分析，LSD(1east significant difference test)進(jìn)行樣本平均數(shù)的差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)蘋果園土壤質(zhì)量的影響

由表2可知，施用不同量的化肥和有機(jī)肥后對(duì)土壤的有機(jī)質(zhì)、大量元素含量及有效活菌數(shù)有較大的影響。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為沙土，增施有機(jī)肥后，土壤容重有所增加，T3較對(duì)照顯著增加9.76%；土壤有機(jī)質(zhì)表現(xiàn)為T3>T2>T1>CK，T3顯著高于各處理；全氮含量以T3含量最高，T1、T2次之，各處理均顯著高于CK，增施有機(jī)肥緩釋效果較好；施用有機(jī)肥可有效提高肥料利用，氮磷鉀有效成分含量均表現(xiàn)為CK>T1>T2>T3，堿解氮各處理間無(wú)顯著性差異，有效磷和速效鉀T3與CK相比差異顯著。土壤中有效活菌數(shù)T3和T1含量最高，比CK高12.27%。

表2 基礎(chǔ)土壤理化性質(zhì)

2.2 不同處理對(duì)蘋果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.2.1 枝條生長(zhǎng)發(fā)育

由圖1可知，各處理的新梢生長(zhǎng)規(guī)律均表現(xiàn)為先快速增長(zhǎng)后至轉(zhuǎn)色期趨于穩(wěn)定，新梢長(zhǎng)度在盛花期時(shí)差異不大，結(jié)果期后T1生長(zhǎng)速率增幅明顯，T2較慢，至成熟期表現(xiàn)為T1>CK>T3>T2，新梢凈生長(zhǎng)量T1較CK提高2.43%，各處理間差異不顯著。新梢粗度與長(zhǎng)度變化規(guī)律相似，結(jié)果期后各處理加粗幅度慢于對(duì)照，但成熟期時(shí)各處理差異不顯著。

圖1 不同處理下蘋果新梢生長(zhǎng)發(fā)育變化

2.2.2 葉片生長(zhǎng)發(fā)育

由表3可知，成熟期時(shí)葉片最大葉長(zhǎng)T2處理最好，較CK提高10.85%，T1和T3均高于CK，與T1無(wú)顯著性差異；最大葉寬T1、T3高于CK，各處理間無(wú)顯著性差異；通過(guò)對(duì)比葉面積發(fā)現(xiàn)，各處理均大于CK，T3效果最好，比對(duì)照高3.35%。百葉質(zhì)量方面，T2比對(duì)照提高11.45%且差異顯著，T1、T3質(zhì)量相比CK也有所增加。可見(jiàn)，減少化肥施用同時(shí)配施有機(jī)肥可增加葉片質(zhì)量，增大葉片面積。

表3 成熟期蘋果葉片形態(tài)特征

葉綠素是葉片進(jìn)行光合作用的重要色素之一。如圖2所示，在整體生長(zhǎng)期內(nèi)，減施化肥處理均不同程度的提高了葉片的葉綠素含量，果實(shí)膨大期前T2處理最高，轉(zhuǎn)色期后T3處理顯著增加。化肥減量在各生育時(shí)期對(duì)葉綠素含量的影響較為相似，各處理均高于對(duì)照。果實(shí)膨大期時(shí)，處理均顯著高于對(duì)照，轉(zhuǎn)色期時(shí)，T3比對(duì)照高4.03%且差異顯著。

2.3 不同處理對(duì)果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

2.3.1 果實(shí)產(chǎn)量

由表4可知，不同處理對(duì)蘋果產(chǎn)量影響不同。單果重方面表現(xiàn)為T3>T1>T2>CK，但各處理間并無(wú)差異，掛果量以T2、T3最多，較對(duì)照顯著提高7.21%和6.95%，單株產(chǎn)量表現(xiàn)為T3>T1>T2>CK，最終產(chǎn)量T3最高，比CK顯著高15.9%。

表4 不同處理下蘋果產(chǎn)量的變化

2.3.2 果實(shí)品質(zhì)

不同處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響如表5所示。果實(shí)縱橫徑以T3表現(xiàn)最好，顯著高于CK，果實(shí)硬度方面，表現(xiàn)為T3>T1>T2>CK，T3顯著高于其他處理，且T3高于對(duì)照11.02%；果實(shí)糖含量方面表現(xiàn)為T3>T2>T1>CK，T3顯著高于T1、CK，T3比CK高9.32%，T2則與其他處理無(wú)差異。酸含量方面表現(xiàn)為T3

3 討論與結(jié)論

盲目施用化肥會(huì)造成土壤和養(yǎng)分結(jié)構(gòu)破壞、生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，對(duì)作物生長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)發(fā)展構(gòu)成極大威脅，合理進(jìn)行化肥配施有機(jī)肥，將成為是今后發(fā)展的主要方向。有研究表明[10]，減少?gòu)?fù)合化肥同時(shí)配施有機(jī)肥可提高土壤理化性質(zhì)，為果樹(shù)中后期生長(zhǎng)提供足夠動(dòng)力，促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)提升。本試驗(yàn)中，施用有機(jī)肥改善了土壤結(jié)構(gòu)，提高沙質(zhì)土壤容重，同時(shí)增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量和有效活菌數(shù)，降低土壤中氮磷鉀有效成分含量，說(shuō)明化肥減量同時(shí)增施有機(jī)肥可提高肥料利用效率，有效延長(zhǎng)肥效，緩釋效果好。

有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量等影響在葡萄[11]、梨[12]、桃[13]上均有研究。本研究中，果樹(shù)新梢加長(zhǎng)、加粗生長(zhǎng)上較對(duì)照略有降低但差異不顯著，這與鄭劍超等[14]對(duì)番茄的研究結(jié)果一致。但增施有機(jī)肥促進(jìn)蘋果果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育，果實(shí)縱橫經(jīng)增大，可溶性糖含量增加，單果重和產(chǎn)量提高，以70%常規(guī)施肥加30%有機(jī)肥效果最好。原因可能是長(zhǎng)期單施復(fù)合化肥，大量元素供給過(guò)量，不能被果樹(shù)充分吸收，土壤中養(yǎng)分失衡[15]，有機(jī)肥中富含的有機(jī)質(zhì)及果樹(shù)所需的微量元素，與無(wú)機(jī)肥合施后為果樹(shù)提供的養(yǎng)分更全面。此外，葉片是果實(shí)獲取養(yǎng)分的中轉(zhuǎn)站，增施有機(jī)肥增加了葉片的面積和質(zhì)量，顯著提高葉綠素含量，提高了葉片光合能力，增加了碳水化合物累積，從而提高蘋果的品質(zhì)和產(chǎn)量。

綜上，化肥減量配施有機(jī)肥后，可改善土壤結(jié)構(gòu)，活化土壤養(yǎng)分，保證植株對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，進(jìn)而增強(qiáng)植株葉片生長(zhǎng)，增加葉綠素含量，提高光合作用，致使光合產(chǎn)物增多，進(jìn)而提高果實(shí)可溶性糖等內(nèi)含物含量和產(chǎn)量，最終改善蘋果品質(zhì)。