雞糞和草炭配施對黃金梨園土壤理化性狀和果實品質的影響

摘要：以5 a生黃金梨(Pyrus Pyrifolia cv.Hwangkumbae)為試材，應用土壤局部改良法，研究了雞糞和草炭配合施用對黃金梨果園土壤理化性狀和果實品質的影響。結果表明，草炭和雞糞不同配比施用后，10～40 cm土層的土壤容重均低于對照，高量革炭和雞糞組合(C₂P₂)的土壤容重比對照降低了33.6％。高量草炭與雞糞(C₂P₂)和中量草炭與雞糞(C₁P₁)配合處理顯著增加土壤有機質、全氮、速效磷、有效錳、有效鋅和有效硼質量分數。各處理與對照相比，果實可溶性固形物增加超過l％，不同處理間差異不顯著。典型相關分析法篩選出影響果實品質因素的重要土壤營養成分因子，土壤全氮和有機質是影響黃金梨單果質量和果實硬度的主要因子，并呈線性正相關；可溶性固形物與速效鉀、有效鋅呈正相關；可滴定酸與有機質、有效鐵呈正相關，與全氮呈負相關。綜合分析獲得了不同處理對果實品質綜合指標影響的順序為C₀P₂>C₂P₂>C₀P₁>C₁P₁>C₂P₀>C₁P₀>CK。研究結果為黃金梨園土壤改良和提高果實品質提出了定量化的措施。

關鍵詞：黃金梨；草炭；雞糞；土壤理化性狀；果實品質

中圖分類號：S661.2

文獻標識碼：A

文章編號：1009－9980(2009)04-435-05

梨是世界主要栽培果樹之一，我國的梨樹栽培面積和總產量分別占世界的70％和58.4％，是世界梨生產第一大國。黃金梨(Pyrus Pyrifolia cv.Hwangkumbae)是20世紀90年代從韓國引進的新品種，該品種具有果實外形美觀、果肉細膩、石細胞少、品質優良的特點，近幾年來種植面積不斷擴大：土壤是梨樹根系生長的基礎，土壤理化性質、營養成分多少和比例關系等直接影響梨樹的生長發育、產量形成和品質的提高等。我國梨樹栽培管理中普遍存在重產量輕品質，重視化學肥料、忽略有機肥施用等現象，從而導致梨園土壤板結堅硬、有機質下降、養分平衡失調、肥水利用率低和果實品質下降等諸多問題。如何科學、合理的施用有機肥培肥地力、提高肥水利用率、增加果實品質等是梨樹提質增效、實現可持續發展的研究重點。

草炭作為土壤改良劑和經濟植物育苗基質已經得到廣泛的應用，它具有良好的通氣和保水性，有效地促進植物根系生長。雞糞是果樹生產中應用較普遍的有機肥料，其全N、P、K等大量元素以及各種微量元素均高于牛糞、豬糞和廄肥等。前人在桃樹的研究結果表明，雞糞與草炭配施?？梢詫崿F養分互補，有效改善土壤物理性質、提高土壤營養和果實品質等作用。但是，關于草炭與雞糞不同配比和土壤局部改良、集中營養供應等施用方法對黃金梨園土壤理化性狀和果實品質影響方面的研究尚未見報道。我們應用土壤局部改良集中供應、起壟覆蓋保墑排澇和小溝灌溉的方法，研究腐熟雞糞和草炭不同配比施用對黃金梨園土壤物理性狀、營養成分和果實品質的影響，旨在為黃金梨園培肥地力、提高肥水利用、增進果實品質等提供新的土壤管理模式。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2005－2006年在北京順義區后魯金世紀梨園進行，試驗材料為5 a生黃金梨(Hwangkum－bae)，授粉品種為豐水和二十世紀，株行距3 m*5 m，南北行向，樹形為自由紡錘形，管理水平較高。梨園0-40 cm土壤基本狀況為：有機質為0.70％。全氮0.07％，全磷1.80 g·kg^-1，全鉀19.0 g·kg^-1，pH值8.3。供試有機肥為高溫發酵雞糞和草炭土，其營養成分如表l。

1.2 試驗設計

2004年秋天，采用張良英等土壤局部改良方法，在距樹干100 cm處的西南、西北、東北、東南四個方向挖長、寬、深為40 cm*40 cm*40 cm的施肥坑，將不同配比的肥料一次性施入坑內，并與土混合均勻，生長期間不再追施任何肥料。2005年秋天，順行向在上年施肥坑旁邊重復施肥。

試驗共設6個處理，每株不同草炭和雞糞的施用組合如表2，以每株施用自制農家肥50 kg為對照(cK)。單株小區，重復5次，隨機排列。2005年和2006年3月，在樹冠兩邊沿行向分別覆蓋1，6 m寬的黑色地膜。

1.3 調查分析項目及方法

2005年和2006年的果實成熟期，分別從每株上不同方位采摘16個果實，1／100天平稱果實質量，酸堿滴定法測定果實可滴定酸；MC手持測糖儀測定果實可溶性固形物；GY-1型果實硬度計測定果實硬度。落葉后，在施肥坑內用分格的方法，將施肥坑垂直分為10～20 cm，20～30 cm和30～40 cm上、中、下3層，用土鉆分別采集土壤樣品。環刀法測定土壤容重；比重瓶法測定土壤孔隙度；土壤養分用常規方法測定。

1.4 數據處理

以2 a的土壤理化性狀、營養成份和果實品質為基礎，應用Excel和SAS數據處理軟件統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤理化性狀的影響

2.1.1 不同處理對土壤容重和孔隙度的影響 土壤容重和孔隙度與土壤質地密切相關，并且直接影響土壤的通透性、保水性和植物根系的生長。草炭和雞糞不同配比施用后10～40 cm土層的土壤容重均低于對照，表明草炭和雞糞混合施用可以改善果園的土壤通氣狀況；但在10～20 cm土層內，各處理與對照差異不顯著；20-30 cm土層內，除僅施用雞糞(C₁P₀)外，其他各處理均與對照呈顯著差異，其中以僅施用草炭(C₀P₂)處理的土壤容重值最低，比對照降低了33.07％；30～40 cm土層，各處理與對照均達到顯著性差異水平，以高量草炭和雞糞組合(C₂P₂)的容重最小，比對照降低了33.86％(表3)。從而說明果園土壤局部施用草炭和雞糞可以降低土壤容重，隨草炭施用量增加，土壤通氣狀況得到改善。

土壤孔隙度變化趨勢與土壤容重相反。在10～40 cm土層內，各處理的土壤孔隙度均高于對照，其中高量草炭和雞糞組合(C₂P₂)處理的孔隙度始終最大，顯著高于其他處理，在10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm土層中分別比對照增加23.70％，31～32％，42.86％。由此可見，草炭與雞糞配施可以增加土壤孔隙度，且高量雞糞和高量草炭配施(C₂P₂)效果最為顯著。

2.1.2 不同處理對土壤營養質量分數的影響 土壤養分的總量是土壤潛在肥力供應能力和儲量的指標，其養分的有效性是果樹根系吸收的前提。草炭和雞糞配合施用可以增加果園土壤的營養質量分數：其中，單獨施用高量草炭(C₀P₂)顯著增加了土壤有機質質量分數，速效鉀和有效鐵質量分數，單獨施用高量雞糞(C₂P₀)也能增加土壤有機質，高量草炭與雞糞配合(C₂P₂)和中量草炭與雞糞(C₁P₁)處理顯著增加土壤全氮和速效磷質量分數；有效鐵質量分數以C₀P₂最高，顯著高于對照433.88％；有效錳、有效鋅和有效硼質量分數分別以C₁P₀、C₁P₁、C₂P₂質量分數最高，依次顯著高于對照108.28％、715.64％、157.69％(表4)。從而表明，不同草炭和雞糞配施對土壤營養成分的影響重要程度不同，均能提高土壤營養質量分數，提高土壤肥力。

2.2 不同處理對果實品質的影響

果樹施肥的目的是為了提高產量和質量。由表5可以看出。各處理的單果質量均高于對照，除C₁P₀外，均與對照達顯著性差異，各處理間的差異并不顯著，以單獨施用高量草炭(C₀P₂)和雞糞(C₂P₀)處理單果質量最大，且與土壤有機質和全氮質量分數結果一致，說明土壤有機質和全氮質量分數是影響黃金梨果實質量的主要因素；各處理均能增加果實可溶性固形物，均比對照增加l％，但各處理間差異不顯著；各處理的果實固酸比均高于對照，以高量草炭和雞糞組合(C₂P₂)最高，與對照達顯著性差異。因此，草炭和雞糞配合施用可以改善黃金梨果實品質。

2.3土壤養分與果實品質關系的相關性

2.3.1 土壤養分與果實品質的回歸方程 為了獲得土壤養分對果實品質因素影響的重要程度和定量關系，應用典型相關分析法篩選出影響果實品質因素的重要土壤營養成分，建立了土壤養分與果實品質關系的多元線性回歸方程(表6)。土壤全氮和有機質是影響黃金梨單果質量和果實硬度的主要因素，并呈線性正相關；可溶性固形物與速效鉀、有效鋅呈線性正相關：可滴定酸與有機質、有效鐵呈線性正相關，與全氮呈線性負相關；固酸比與全氮和有效硼均為線性正相關。除果實可溶性固形物(y₃)外，單果質量(y₁)、果實硬度(y₂)、可滴定酸(y₄)和果實固酸比(y₅)均受到土壤全氮的影響，并且在方程中的系數最大，這表明土壤中全氮對果實品質因素的影響較大，保持一定水平的土壤全氮是土壤改良和施肥的重要措施；土壤有機質(OM)影響黃金梨單果質量、果實硬度和可滴定酸，其在方程中影響的重要程度僅次于土壤全氮，說明土壤中OM對改善果實品質 十分重要。

2.3.2 不同處理對土壤改良和果實品質影響的優化方案 為了進一步說明草炭和雞糞不同配比施用對土壤營養和果實品質構成因素的重要程度，應用典型相關分析(CANCORR)得到了不同處理土壤營養質量分數與果實品質的第一對標準化的典型變量為：

土壤=-0.7703N-0.33230RG-0.0045P+0.9426K+0.3065Fe-0.1055Mn+0.5251Zn+0.1224B

果實品質=0.7922y₁+0.4657y₂+0.4806y₃-1.3505y₄-1.2220y₅

其中OM為有機質質量分數，y₁～y₅分別代表單果質量、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比分別將各處理的果實品質各項指標值代入上式，得到的果實品質綜合指標值由大到小為：

C₀P₂>C₂P₂>C₀P₁>C₁P₁>C₂P₀>C₁P₀>CK

由此可見，各處理的果實品質均高于對照，其中單獨施用高量草炭(C₀P₂)與高量草炭和雞糞組合(C₂P₂)處理的果實品質較好，僅施雞糞而不加入草炭的處理效果較差。

3 討 論

在果樹生產由產量向質量轉化階段，土壤改良和培肥地力是提高果實品質、保持果樹持續優質豐產的關鍵技術措施，在我國有機肥資源短缺的情況下，如何更加合理的施用有機肥、維持土壤的肥力和生物活性滿足果樹正常生長發育需求、提高有機肥利用效率等是果樹栽培的重要任務。我們在證明了盆栽葡萄15％土壤改良空間就可以滿足正常生長的基礎上，把土壤局部改良的有效措施應用到黃金梨的果園。結果表明，各處理均可增加土壤有機質、大量元素和微量元素的質量分數，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，改善土壤養分狀況，增強肥力，這與前人的研究結果一致。在黃金梨有機肥施用方法上有改進，同時獲得了每株施用雞糞30 kg+草炭14kg(C₂P₂)對土壤物理性質具有良好的改良效果。

雞糞和草炭這2種重要的有機肥料不僅含有N、P、K和有機C養分。而且還可提供相當數量的中量、微量元素和氨基酸、核酸、糖、維生素等有機營養成分，并促進作物生長和增強抗逆性。單獨施用雞糞是果樹種植中的普遍現象，雞糞和草炭不同配比施用對黃金梨果實品質的影響國內報道尚少。本試驗采用草炭和雞糞配施，充分利用草炭中有機質、腐植酸等質量分數較高的特性。有效增加土壤對水肥的保持能力，改善土壤的通氣和營養狀況，為植物根系提供一個良好的生存空間，同時促進土壤養分轉化，進而間接地提高了果實品質。高量草炭(C₀P₂)和高量雞糞(C₂P₀)處理顯著增加了土壤有機質質量分數，高量草炭和雞糞配合(C₂P₂)和(C₁P₁)處理顯著增加土壤全氮和速效磷，與我們在桃、葡萄上的研究結果基本一致。

典型相關分析表明了影響黃金梨果實品質因素的主要因子及正負效應，土壤中全氮質量分數是影響果實單果質量(y₁)、果實硬度(y₂)、可滴定酸(y₄)和果實固酸比(y₅)的最大土壤營養因子，保持一定水平的土壤全氮質量分數是土壤改良和施肥的重要措施；土壤有機質對改善黃金梨單果質量、果實硬度和可滴定酸具有十分重要的作用；典型變量分析獲得了不同處理對果實品質影響的順序為C₀P₂>C₂P₂>C0Pl>C₁P₁>C₂P₀>C1Po>CK，為黃金梨園土壤改良和提高果實品質提出了定量化的措施。

果園土壤改良和有機肥的施用是一個系統的復雜工程，影響果實品質構成因素較多。并且不同因素對果實品質的影響關系錯綜復雜，本研究僅就雞糞和草炭不同比例配合施用對黃金梨園土壤物理特性、營養成分含量和果實品質的關系進行了初步探討，關于土壤有機質含量與無機肥施用量的關系、不同營養成分的比例關系、元素平衡等對黃金梨果實品質的影響有待進一步探討。

4 結 論

不同比例的雞糞和草炭配施可不同程度地改善土壤的理化性狀，以高量草炭和雞糞組合(C₂P₂)的效果最為顯著。全氮是對果實品質影響最大的土壤營養因子。

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