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，我國蘋果種植面積、總產(chǎn)量和消費量均位列世界第1，據(jù)統(tǒng)計，我國2020年蘋果種植面積為12646千hm2，產(chǎn)量達4407萬t[1]。此外，蘋果產(chǎn)業(yè)是寧夏回族自治區(qū)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，總面積3.53萬m3，總產(chǎn)量60萬t，作為寧夏農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和果農(nóng)的主要收入來源之一，年產(chǎn)值近16億元[2]。近年來，盲目追求產(chǎn)量而引發(fā)的不合理施肥現(xiàn)象普遍存在，嚴重制約了蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。化肥用量過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)，同時造成資源浪費及環(huán)境污染，直接影響經(jīng)濟和生態(tài)效益[3]，因此，通過化肥減量配施有機肥是實現(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行動計劃》是農(nóng)業(yè)部2015年通過并啟動實施的，方案中提出要通過有機營養(yǎng)資源的合理利用，將部分化肥替換為有機肥，做到有機無機結(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)肥料減量同時配合施用有機肥，可以促進作物生長發(fā)育，改善果實品質(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”蘋果為試材，以常規(guī)施肥為對照，研究化肥減量配施有機肥施用土壤理化性質(zhì)、蘋果長勢、葉片生長、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 試驗地點與材料

試驗于2022年在銀川市金鳳區(qū)寧夏回族自治區(qū)國營銀川林場進行，試驗區(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”，株行距2m×5m，樹形為高紡錘形。供試復(fù)合肥、液體有機肥由寧夏潤禾豐生物科技有限公司提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置減施化肥為處理，常規(guī)施肥為對照(CK)，T1(處理1)為90%常規(guī)施肥加10%有機肥，T2(處理2)為80%常規(guī)施肥加20%有機肥，T3(處理3)為70%常規(guī)施肥加30%有機肥。復(fù)合肥通過測土配方施肥確定配方比例，液體有機肥含礦源黃腐酸及腐植酸30g·L-1以上，另含5種微量營養(yǎng)元素。常規(guī)施肥量為經(jīng)調(diào)研后計算出的當(dāng)?shù)貜?fù)合肥施肥量，處理1的水溶有機肥施用量為推薦量，不同處理施肥量如表1所示。各處理3行為1小區(qū)，每個處理3次重復(fù)，各小區(qū)隨機區(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，于樹冠滴水線處挖長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、病蟲害防治等田間管理措施一致。

1.3 測定指標

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

1.3.1 生長發(fā)育測定

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

1.3.2 品質(zhì)測定

果實成熟后，在小區(qū)內(nèi)隨機選取5株蘋果樹，從樹體東、南、西、北4個方向，在樹冠外圍果枝中部挑選大小一致、無機械病和蟲害損傷及色澤均勻的果實，組成混合樣，在采收后快速運回實驗室，使用電子稱測定單果重，用游標卡尺測定果實縱橫徑，果實可溶性固形物含量使用ATAGO(PAL-1)手持數(shù)顯折光儀測定，果實可滴定酸含量使用GMK-835F型酸度計測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)處理，Graphpad Prism 5系統(tǒng)作圖，SPSS 20系統(tǒng)軟件進行方差分析，LSD(1east significant difference test)進行樣本平均數(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肥后對土壤的有機質(zhì)、大量元素含量及有效活菌數(shù)有較大的影響。試驗地土壤質(zhì)地為沙土，增施有機肥后，土壤容重有所增加，T3較對照顯著增加9.76%；土壤有機質(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，增施有機肥緩釋效果較好；施用有機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 不同處理對蘋果樹生長發(fā)育的影響

2.2.1 枝條生長發(fā)育

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

圖1 不同處理下蘋果新梢生長發(fā)育變化

2.2.2 葉片生長發(fā)育

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

表3 成熟期蘋果葉片形態(tài)特征

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

2.3 不同處理對果實產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

2.3.1 果實產(chǎn)量

由表4可知，不同處理對蘋果產(chǎn)量影響不同。單果重方面表現(xiàn)為T3>T1>T2>CK，但各處理間并無差異，掛果量以T2、T3最多，較對照顯著提高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 果實品質(zhì)

不同處理對果實品質(zhì)的影響如表5所示。果實縱橫徑以T3表現(xiàn)最好，顯著高于CK，果實硬度方面，表現(xiàn)為T3>T1>T2>CK，T3顯著高于其他處理，且T3高于對照11.02%；果實糖含量方面表現(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，對作物生長和農(nóng)業(yè)發(fā)展構(gòu)成極大威脅，合理進行化肥配施有機肥，將成為是今后發(fā)展的主要方向。有研究表明[10]，減少復(fù)合化肥同時配施有機肥可提高土壤理化性質(zhì)，為果樹中后期生長提供足夠動力，促進果樹生長發(fā)育和果實品質(zhì)提升。本試驗中，施用有機肥改善了土壤結(jié)構(gòu)，提高沙質(zhì)土壤容重，同時增加土壤中有機質(zhì)含量和有效活菌數(shù)，降低土壤中氮磷鉀有效成分含量，說明化肥減量同時增施有機肥可提高肥料利用效率，有效延長肥效，緩釋效果好。

有機肥替代部分化肥對果樹生長發(fā)育及果實品質(zhì)、產(chǎn)量等影響在葡萄[11]、梨[12]、桃[13]上均有研究。本研究中，果樹新梢加長、加粗生長上較對照略有降低但差異不顯著，這與鄭劍超等[14]對番茄的研究結(jié)果一致。但增施有機肥促進蘋果果實生長發(fā)育，果實縱橫經(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%有機肥效果最好。原因可能是長期單施復(fù)合化肥，大量元素供給過量，不能被果樹充分吸收，土壤中養(yǎng)分失衡[15]，有機肥中富含的有機質(zhì)及果樹所需的微量元素，與無機肥合施后為果樹提供的養(yǎng)分更全面。此外，葉片是果實獲取養(yǎng)分的中轉(zhuǎn)站，增施有機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，化肥減量配施有機肥后，可改善土壤結(jié)構(gòu)，活化土壤養(yǎng)分，保證植株對養(yǎng)分的吸收利用，進而增強植株葉片生長，增加葉綠素含量，提高光合作用，致使光合產(chǎn)物增多，進而提高果實可溶性糖等內(nèi)含物含量和產(chǎn)量，最終改善蘋果品質(zhì)。