侯廣軍 陳海寧,3 張金濤 慈志娟 李芳東*
(1 金正大生態工程集團股份有限公司, 臨沂276000;2 養分資源高效開發與綜合利用國家重點實驗室,臨沂276000;3 農業部植物營養與新型肥料創制重點實驗室,臨沂276000;4 山東省煙臺市農業科學研究院,煙臺265500)
從2015 年起我國蘋果總體栽培面積變化不大,約為246.67 萬hm2[1]。 山東省是我國蘋果主產區之一,總栽培面積超過30 萬hm2,主要集中在煙臺市與威海市等產區, 隨著種植年限的增加,蘋果產業也面臨著越來越多的問題。主要包括:①土壤酸化日益嚴重[2],施肥不合理,土壤中的酸根積累嚴重,土壤膠粒中的鈣、鎂離子被氫離子置換, 是造成土壤酸化的重要原因[3];②土壤中細菌和真菌數量呈增加的趨勢, 土壤放線菌等有益菌數量呈降低的趨勢[4];③有機肥投入嚴重不足,化肥投入量太大,導致大量元素氮、磷、鉀與中微量元素之間的比例失調[5];④另外膠東半島蘋果產區,大小年現象[6]、苦痘病[7]發生也比較嚴重,管理粗放。 這些問題,導致果園土壤持續惡化,果品產量與品質持續下降,蘋果產業不能持續健康的發展, 果農收益日益下降。因此,建立一套科學的蘋果施肥體系對于改善以上問題具有重要意義。
為了減施增效, 金正大生態工程集團股份有限公司研發了一套蘋果肥料減施營養方案(營養解決方案), 在煙臺市棲霞謝家溝村進行了連續3 年的定位試驗。以土壤改良為核心,在降低肥料用量的前提下, 協調營養生長與生殖生長之間的營養競爭關系,做到綠葉養根,養根壯樹, 果樹與土壤建立了一種穩定的供應與產出良性循環的關系。
試驗于2015~2018 年在煙臺市棲霞謝家溝紅富士蘋果園中進行,品種為‘煙富3’,14 年生, 株行距為4 m×4 m。 試驗園土壤pH 值為5.2,有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別為8.54 g/kg、35.1 mg/kg、10.92 mg/kg 和75 mg/kg。
選擇生長勢和結果較為一致‘煙富3’蘋果樹,設肥料減施營養方案與習慣施肥(對照)兩個處理(表1),每個處理30 株樹,10 株為一小區,3 次重復,每個小區之間設置保護行。 根據果農的習慣施肥,全年分為4 次施肥,分別為每次生根高峰時期。 果實成熟時,每個小區選取5株樹,調查結果數量、產量和優質果率。 選擇樹冠外圍新梢中部葉片測定葉綠素含量, 每株樹測定50 個葉片; 從每株樹的不同方位隨機取30 個果,測定果實品質。
采用手持糖度計(ATAGOPAL-1)測定果實可溶性固形物含量, 碘量法測定維生素C含量, 用SPAD-502 葉綠素儀測定葉片葉綠素含量。

表1 習慣施肥與肥料減施營養方案

表2 連續應用肥料減施營養方案對果實產量與優果率的影響
定位試驗第1 年, 減施營養方案較習慣施肥增產7.4%,坐果數量差異很小,主要通過增加單果重來提高產量。 定位試驗第2 年與第3年,減施營養方案較習慣施肥分別增產9.9%與14.9%,主要通過增加坐果數量與單果重兩個方面來提高產量。
從定位試驗第2 年開始,坐果數量增加,這與解決方案改良土壤,促進根系發育,增強吸收能力,負載能力增強有關。
果樹定位試驗3 年中,表現最明顯、最穩定的是葉綠素含量, 分別較習慣施肥增加8.9%、8.6%與12.3%,表明減施營養方案葉片葉綠素含量更多,光合能力更強,在同一時間內,制造的光合產物與碳水化合物積累量更多, 為蘋果產量、花芽分化、根系與結果枝組的生長都提供了更好的物質基礎。這與減施營養方案中葉面肥高吸收利用率有關,通過營養葉片來反哺根系,促進地上部與地下部的營養交換,養護根系,提升樹勢。
優果率也與果農的管理水平直接相關,定位試驗3 年中, 每年優果率較習慣施肥增加7.7%、6.1%和6.2%, 主要體現在降低了苦痘病的發生率,減施營養方案苦痘病發生率極低,這與土壤改良劑硅、鈣、鉀、鎂肥改良酸化土壤的同時,補充大量鈣有關。
單果重的增加與蘋果專用水溶肥施用有較大關系, 蘋果專用水溶肥19-19-19 可有效促進花芽分化,18-8-30 在一次果實膨大期可以通過快速增加果肉細胞的數量來膨大果實,16-8-34 在二次果實膨大期通過促進果肉細胞體積膨大來快速膨大果實, 同時還可以提高果實含糖量,促進上色,增加表光。
定位試驗3 年中,減施營養方案在果實可溶性固形物含量上較習慣施肥分別提高了5.7%、5.1%和6.4%,果實品質得到了提升。Vc 含量略有增加,但是增加不顯著, 硬度分別增加10.3%、11.3%和10.1%,有效延長了蘋果的儲藏期,并有效預防了苦痘病的發生,這與葉面與根系雙重補鈣有關。
目前, 蘋果產區多采用果農一家一戶的管理方式,沒有系統的施肥體系指導,很難生產出標準化蘋果。 困擾果農最嚴重的問題是土壤酸化,隨著土壤pH 值的降低,會嚴重影響各種元素的吸收。 吸收利用率低下, 果農要想獲得高產,便超量施用肥料,進一步造成土壤酸化,陷入惡性循環。 以煙臺地區為例,土壤pH 值低于5.5 的強酸性果園占47.8%,pH 值5.5~6.5 的酸性果園占38.9%, 土壤pH 值6.5 以上的果園僅有12.4%[8],土壤酸化形勢非常嚴峻,改良酸化土壤迫在眉睫。本研究通過連續3 年應用肥料減施營養方案,在減肥30%以上的基礎上,酸化土壤的pH 值上升到6.0 以上。 通過協調營養生長與生殖生長之間營養競爭關系,增加花芽分化質量,解決大小年現象。 通過加強地上部與地下部的營養交換,做到綠葉養根,養根壯樹,提升樹勢, 從增加負載量和單果重方面提高產量,667 m2產量增加14.9%以上。通過葉面與根系雙補高效鈣,提升優果率,增加表光。 總體上樹勢強壯,花芽飽滿,產量與品質穩步提升,果園效益逐年提高。

表3 連續應用肥料減施營養方案對果實內在品質的影響