尚霄麗,張建鵬,李 涵,王儷睿,楊佩星
(1.濮陽職業技術學院生物與食品工程學院,河南 濮陽 457000;2.河南心連心化肥有限公司,河南 新鄉 453731)
施肥可以改善果園土壤養分,并成為作物增產增質的重要因素;但農業生產中因施肥不當導致土壤養分失調、作物品質下降、病蟲害嚴重以及對環境造成較大影響??蒯尫首鳛橐环N新型肥料,可根據作物對養分的需要控制其養分釋放模式,實現一次性施肥即可滿足作物整個生長期的需要,簡化了施肥方法和技術,可以有效地控制養分的利用率和勞動效率,還可提高作物產量、改善作物品質和減少環境污染。目前,控釋肥已廣泛應用在大田作物和蔬菜作物上,控釋肥應用于蘋果、冬棗、草莓、杏、葡萄等果樹樹種[1-6],研究表明,控釋肥提高了氮素利用率、有效改善了果樹根際環境、促進了果樹生長發育,提高了果實品質和產量,但控釋肥在桃生產中的應用報道較少。
桃具有結果早、產量高、鮮嫩多汁、營養豐富等特點,深受廣大消費者的喜愛,是發展經濟林的重要組成部分。但豫北地區作為桃主產區施肥管理存在很大的隨機性、盲目性、單一性和經驗性,施肥不合理不僅破壞了土壤結構,而且導致果實品質和產量下降,果農經濟效益嚴重下降。針對這一問題,該研究旨在為在桃生產中使用控釋肥設計不同試驗處理,研究不同施肥方式對桃生長及土壤養分的影響,為桃生產科學施肥提供理論基礎。
試驗于2017年在河南省濮陽市清豐縣隆豐果園內進行,供試材料為‘日本大紅桃’6年生盛果期樹,栽植株行距2 m×3 m,樹形為自然開心形。
施用肥料分別為:山東金正大生態工程股份有限公司生產的果樹專用控釋肥(15-15-15)(T1),果樹專用復合肥(硝基復合肥15-15-15)(T2),河南省中原大化集團有限責任公司生產的普通復合肥(15-15-15)(T3),以不施肥作為對照(CK)。
選擇樹勢基本一致的樹為試驗樹,供試樹12株為1個小區處理,設4個處理,每個處理3次重復。肥料于2017年3月17日施入,施肥用量均為每株2.5 kg。在樹冠下開4條溝,溝深20 cm 左右,溝寬25 cm左右,施肥溝挖好后,將肥料撒入施肥溝,上覆適量挖出的熟土拌勻,肥土充分混合后再覆剩余的土,施肥后進行澆水。
1.3.1 土壤取樣和指標測定
取0~20 cm土層的土壤。取土點選在樹冠外緣正下方內側,每個處理由4株樹的土壤混合而成,每株樹對角線4個點取樣。測定指標主要包括土壤pH值、有機質含量、銨態氮、硝態氮、磷、鉀和鈣等元素含量。土壤pH值用土壤pH計檢測,土壤有機質含量用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定,土壤速效氮、磷、鉀分別采用堿解擴散法、碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法和乙酸銨浸提-火焰光度法測定。鈣、 鎂、 鐵、硫、 錳、 銅、 鋅、硼測定采用ASI(Agro services international)法。
1.3.2 葉片和枝條指標測定
果實成熟時每處理隨機選取5株試驗樹,每株樹隨機采集樹冠外圍中部功能葉50片,共計250片。葉片氮、磷、鉀含量分別采用H2SO4-H2O2消化凱氏定氮法、釩鉬黃比色法、火焰光度計法測定,葉片葉綠素含量采用分光光度法測定。
枝條指標測定選用1年生枝條,每個處理隨機選取測定30~40根,枝條長度、粗度分別用米尺、游標卡尺測定。
1.3.3 果實品質測定
果實成熟時采集果實,每處理隨機選擇5株試驗樹,每株樹隨機采集樹冠外圍中部果實10個,共計50個果實,調查果實單果質量、縱徑、橫徑、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量等指標。單果質量用電子天平測定,果實縱橫徑采用游標卡尺測定,可溶性固形物、維生素C、可滴定酸含量分別采用國標NY/T2637-2014、GB5009.86-2016、GB/T12456-2008方法測定。
2.1.1 不同施肥方式對土壤pH值和有機質含量的影響
由表1可以看出,該果園土壤pH值為8.87,為堿性土壤;施肥降低了果園土壤的pH值,而施用控釋肥的果園pH值高于其他2種復合肥,3種復合肥處理間差異不顯著。果園土壤有機質含量較低,為0.3%,施肥提高了土壤的有機質含量,以控釋肥處理后土壤有機質含量較高,為0.483,但各處理間差異不顯著。由此可見,施肥降低了土壤pH值,提高了有機質含量,其中以控釋肥效果最明顯。

表1 不同施肥方式對土壤pH值和有機質含量的影響?Table 1 Effects of different fertilization methods on soil pH and organic matter content
2.1.2 不同施肥方式對土壤N、P、K含量的影響
由表2可知,不同施肥方式對土壤中銨態氮含量影響不顯著;與對照相比,不同施肥方式提高了土壤中硝態氮含量,其中以控釋肥與硝基復合肥處理后土壤硝態氮含量最高,較對照分別提高了1.91、1.67倍。

表2 不同施肥方式對土壤N、P、K含量的影響Table 2 Effects of different fertilization methods on the content of N, P and K in soil mg·kg-1
施肥提高了土壤中磷的含量,以控釋肥處理土壤中磷含量最高,為43.23 mg·kg-1,其次為普通復合肥為40.01 mg·kg-1;控釋肥和普通復合肥提高了土壤的鉀含量,但各處理間差異不顯著。由此可見,控釋肥提高了土壤中氮、磷、鉀含量。
2.1.3 不同施肥方式對土壤中微量元素的影響
由表3可見,不同施肥方式對土壤中微量元素的影響不同。施肥提高了土壤中鈣、硫、銅、鋅、硼含量,土壤中鈣含量以普通復合肥處理最高為12.62 mg·kg-1,而不同施肥方式處理土壤中鈣含量差異不顯著;土壤中硫、銅含量以控釋肥處理后最高,分別為12.67、1.13 mg·kg-1,鋅、硼含量以普通復合肥含量較高,分別為6.43、1.47 mg·kg-1。
施肥降低了土壤中鎂、鐵、錳含量,錳含量以硝基復合肥處理后最低,分別為4.21 mg·kg-1,鎂、鐵含量以普通復合肥處理后最低,分別為227.47、1.5 mg·kg-1。由此可見,施肥提高了土壤中鈣、硫、銅、鋅、硼含量,降低了鎂、鐵、錳含量。

表3 不同施肥方式對土壤中微量元素的影響Table 3 Effects of different fertilization methods on trace elements in soil mg·kg-1
2.2.1 不同施肥方式對桃葉片氮、磷、鉀含量的影響
表4可以看出,施肥提高了桃葉片中氮、磷、鉀含量;其中,以控釋肥處理后葉片氮、磷、鉀含量最高,分別為2.72、0.32、1.94 mg·kg-1;其次為硝基和普通復合肥,兩種復合肥處理后葉片氮、磷、鉀含量差異不顯著;由此可見,控釋肥提高了桃葉片中氮、磷、鉀含量。
2.2.2 不同施肥方式對桃葉片和枝條生長的影響
從表5可以看出,施肥提高了葉片葉綠素含量和枝條長度、粗度;不同施肥方式對葉綠素含量、枝條長度、枝條粗度影響差異不顯著;與普通復合肥相比,控釋肥處理后葉片葉綠素含量最高,分別為2.36、0.64 mg·g-1,但枝條較短,粗度較大;由此可見,控釋肥對促進生長和枝條充實有一定的作用。

表4 不同施肥方式對桃葉片氮、磷、鉀含量的影響Table 4 Effects of different fertilization methods on contents of nitrogen, phosphorus and potassium in peach Leaves %

表5 不同施肥方式對桃葉片和枝條生長的影響Table 5 Effects of different fertilization methods on the growth of peach leaves and branches
從表6可以看出,與對照相比,施肥明顯提高了桃果實縱徑、橫徑、平均單果質量,且達到了顯著水平;其中,控釋肥處理后果實體積最大,平均單果質量為199.17 g,較對照提高了19.3%;果實縱徑、橫徑最大,分別為72.49、74.33 mm。
施肥提高了桃可溶性固形物、維生素C含量,降低了可滴定酸含量;其中,施用控釋肥桃果實的可溶性固形物和維生素C最高,分別為12.5%、37.5 mg·kg-1,普通復合肥和硝基復合肥對桃果實品質影響差異不顯著。由此可見,控釋肥對提高桃果實品質效果明顯。

表6 不同施肥方式對桃果實品質的影響Table 6 Effects of different fertilizer methods on fruit quality of peach
控釋肥作為一種新型肥料應用于蘋果、葡萄、草莓等果樹,相關研究表明,控釋肥提高了果實的品質和產量,但有關控釋肥對土壤養分影響的報道較少。該研究以盛果期桃為試驗材料,將控釋肥、硝基復合肥、普通復合肥一次性施入土壤,對土壤、葉片、枝條和果實等相關指標進行測定。結果表明,控釋肥提高了土壤中有機質含量和氮、磷、鉀含量,降低了pH值;不同施肥方式提高了土壤中鈣、硫、銅、鋅、硼含量,降低了鎂、鐵、錳含量;控釋肥促進了葉片生長和枝條充實;不同施肥方式提高了桃果實平均單果質量、可溶性固形物、維生素C含量,其中以控釋肥處理最高,分別為199.17 g、12.5%、37.5 mg·kg-1。由此可見,控釋肥可以改良土壤結構,促進桃樹生長發育和提高果實品質。這與朱翠英[8]、張守仁[9]、高文勝[10]的結論不完全一致,可能與環境、樹種不同有關。在以后的研究中,需將控釋肥應用于其他樹種進行進一步試驗,從而論證控釋肥對土壤養分和果實品質的影響,且從果樹不同生長時期采集土壤、葉片等樣品進行研究,以期進一步探討控釋肥的養分釋放規律,為控釋肥進一步推廣應用奠定基礎。