有機肥在蘋果生產(chǎn)中的應(yīng)用效果研究

安緒華，丁文峰，閆宏，公彥豪，高明，姚靜

（1.臨沂市土壤肥料工作站，山東臨沂 276001；2.蒙陰縣土壤肥料工作站，山東蒙陰 276200；3.山東省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校臨沂市分校，山東臨沂 276001）

隨著生活水平的不斷提高，人們對果蔬品質(zhì)的要求也越來越高，綠色、有機食品的需求越來越大，因此，發(fā)展綠色、生態(tài)農(nóng)業(yè)成為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[1-3]。近年來由于化肥的過量投入，導(dǎo)致土壤板結(jié)、土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)失衡、肥料利用率較低，造成了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降及環(huán)境污染等一系列問題[4-8]。在這一背景下，2017 年2 月農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《開展果菜茶有機肥替代化肥行動方案》的通知，在水果、蔬菜、茶葉等用肥量較大的作物上開展有機肥替代化肥行動，探索節(jié)本增效、提質(zhì)增效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，蒙陰縣作為果品生產(chǎn)大縣和革命老區(qū)，入選了第一批果菜茶有機肥替代化肥試點地區(qū)。

蒙陰縣位于沂蒙山區(qū)腹地，總面積1 601.6 km2，山地、丘陵占總面積的94%，水源地保護區(qū)占總面積的87%。全縣果園面積穩(wěn)定在6.7 萬hm2，其中，蜜桃4.3 萬hm2，蘋果2.1 萬hm2，其它雜果2 000 hm2，有“中國蜜桃之都”“中國桃鄉(xiāng)”“全國果品綜合強縣”等一系列榮譽稱號。兩年來，根據(jù)農(nóng)業(yè)部果菜茶有機肥替代化肥技術(shù)方案，結(jié)合當(dāng)?shù)刎S富的養(yǎng)殖資源，在大量試驗的基礎(chǔ)上，蒙陰縣探索出了適合本地區(qū)蘋果栽培的有機肥替代化肥技術(shù)模式，以期指導(dǎo)當(dāng)?shù)毓r(nóng)施肥。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

田間小區(qū)設(shè)在蒙陰縣野店鎮(zhèn)北坪村，蘋果面積約33 hm2，供試有機肥為利用當(dāng)?shù)氐耐眉S添加粉碎后的果木枝條進行高溫好氧發(fā)酵生產(chǎn)的自制有機肥，供試化肥由當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供。供試作物為蘋果，品種為煙富3 號，樹齡為8 年。

1.2 試驗設(shè)計

于2017 年10 月初，將自制有機肥與化肥根據(jù)不同處理混合施入蘋果園的土壤中。實驗共設(shè)8 個處理，每個處理重復(fù)5 次；常規(guī)施肥：化肥折純用量N、P、K 分別為30.5 kg/667 m2、22.5 kg/667 m2、32.5 kg/667 m2（氮、磷、鉀折純用量為20 戶果農(nóng)調(diào)查結(jié)果的平均值），共分三次施入，一般在采摘、謝花和入秋后，農(nóng)家肥平均1 t/667m2，秋季溝施、穴施，一次施入；優(yōu)化施肥：按照當(dāng)?shù)毓麡錅y土配方施肥技術(shù)優(yōu)化的施肥處理，化肥折純用量N、P、K 分別為22.3 kg/667 m2、15 kg/667 m2、25.5 kg/667 m2，化肥、農(nóng)家肥施用方法與常規(guī)施肥相同，具體如表1 所示。

表1 試驗處理及設(shè)計Table 1 Test treatment and design

1.3 樣品的采集

2018 年10 月17 日，隨機取樣，每個處理取10 個蘋果，蘋果形態(tài)常規(guī)且無病蟲害。

1.4 測定的項目與方法

1.4.1 蘋果葉片的濕質(zhì)量與干質(zhì)量

在樹外圍選取發(fā)育枝，取其中部成熟完整的葉片25片，采下后用天平測量濕質(zhì)量，然后葉片在80°C 烘干箱內(nèi)放置48 h 烘干，烘干后稱其干質(zhì)量。

1.4.2 單果質(zhì)量、單株結(jié)果量、產(chǎn)量

單果質(zhì)量使用電子天平進行稱量；單株結(jié)果量與產(chǎn)量按每個處理隨機抽取5 棵，取平均數(shù)計算。

1.4.3 蘋果果形指數(shù)

果形指數(shù)是指蘋果的最大縱徑與最大橫徑的比值。利用數(shù)顯游標卡尺測量蘋果的最大縱徑與最大橫徑。通常蘋果果形指數(shù)是0.8～0.9 為圓形或近圓形，0.8～0.6 為扁圓形，0.9～1.0 為橢圓形或圓錐形，1.0 以上為長圓形。

1.4.4 蘋果品質(zhì)指標

果實硬度，采用GY-1 型果實硬度計在每個果實赤道部位去皮后分別測量；可溶性固形物，采用日本W(wǎng)YT-4 型糖量計測定（國標GB/T12295-1990）；可滴定酸，去除不可食部分，四分法將可食部分切碎混勻，采用GB/T12293-1990 測定；可溶性固形物，采用蒽酮比色法測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)利用IBM SPSS Statistic 21.0 進行一維方差顯著性分析（使用Duncan 多重比較法），顯著性水平為0.05，利用Excel 進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對蘋果葉片質(zhì)量的影響

由表2 可知，5 月份，葉片濕質(zhì)量、干質(zhì)量T3 處理最高，與其他處理差異顯著；除T8 處理外，其他處理均大于T1。7 月份，葉片濕質(zhì)量、干質(zhì)量均以T6 最高，與其他處理具有顯著差異，濕質(zhì)量、干質(zhì)量較T1 對照處理分別增加15.03%、14.10%，T3 與T4 之間差異未達到顯著水平，其他處理兩兩之間存在顯著差異。9 月份，濕質(zhì)量、干質(zhì)量以T6 最高，與其他處理具有顯著差異，較T1 對照處理濕質(zhì)量、干質(zhì)量分別增加了12.53%、11.42%。有機肥與化肥配施的6 種方式，都有增加葉片濕質(zhì)量與干質(zhì)量的趨勢，在一定程度上促進了干物質(zhì)的積累。其中T6 處理對于提高葉片質(zhì)量和促進干物質(zhì)積累效果最好。

表2 不同施肥處理對葉片濕質(zhì)量及干質(zhì)量的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on fresh and dry weight of leaves

2.2 有機肥對蘋果產(chǎn)量的影響

表3 不同施肥處理對產(chǎn)量的影響Table 3 Effect of different fertilization treatments on yield

表3 顯示了不同施肥處理對產(chǎn)量的影響。由表可以看出，T2 的單果質(zhì)量最大，達398.21 g，顯著大于其他處理；T1處理單果質(zhì)量最小，與其他處理之間存在顯著差異；其中，T6 處理顯著大于T1、T3、T4、T5、T8 處理，T1、T4、T5 處理之間存在顯著差異。各處理的單果質(zhì)量相比于T1 對照處理，分別增加了85.15、57.84、41.79、22.96、68.5、65.55、59.2 g。

就單株結(jié)果量而言，T6 處理的結(jié)果量最大，顯著大于其他處理。其中T3、T4 處理的結(jié)果量無顯著差異，但顯著大于T1、T2、T5、T7 和T8 處理；T2 處理與T7 處理之間無顯著差異，T1 處理與T5 處理之間無顯著差異。就單株產(chǎn)量而言，T6 單株產(chǎn)量最大，為61.4 kg，顯著大于其他處理，T1 處理單株產(chǎn)量最小，與其他處理差異顯著；T2處理與T3 處理之間的差異未達顯著水平；其中，T4 與T7 處理之間無顯著性差異；相較于T1，各處理的單株產(chǎn)量分別增加14.4、15.4、12.0、22.9、24.5、13.0、9.6 kg。

每667 m2的產(chǎn)量與單株產(chǎn)量的影響一致，以T6（90%常規(guī)施肥+1 500 kg/667 m2有機肥）增產(chǎn)效果最顯著，且顯著大于其他處理，T1 處理每667 m2的產(chǎn)量最小，與其他處理存在顯著性差異；T2 處理與T3 處理之間的差異未達顯著水平，但顯著大于T1、T5、T8 處理；其中，T4 與T7 處理之間無顯著性差異，但與T1、T5、T8 處理之間存在顯著性差異。相較于T1，各處理每667 m2的產(chǎn)量分別增加875.8、937.0、734.2、79.0、1497.4、793.0、581.5 kg，其中T6 產(chǎn)量增加最大，說明適量減少化肥用量、增加有機肥使用量可顯著提高產(chǎn)量。

2.3 不同施肥處理對蘋果果形指數(shù)的影響

表4 不同施肥處理對蘋果果形指數(shù)的影響Table 4 Effects of different fertilization treatments on apple fruit shape index

表4 顯示了不同施肥處理對蘋果果形指數(shù)的影響。由表可以看出，T6 處理的縱徑最大，為80.28 mm，顯著大于其他處理；T3 處理的縱徑為73.85 mm，顯著大于T1、T2、T4、T5、T7、T8 處理，其中，T2、T4、T5、T7 處理的縱徑顯著大于T8 處理，但T2、T4、T5、T7 處理之間差異未達顯著水平。就蘋果橫徑來看，T3、T4、T5、T7 處理之間差異未達顯著水平，且T2、T4、T6 處理的蘋果橫徑顯著大于T1、T5、T7、T8 處理，但T3 處理與T5、T7 處理之間的差異不顯著，T3 處理顯著大于T1 與T8 處理；T8 處理的蘋果橫徑最小，顯著小于其他處理。表4 還顯示，T6 處理的果形指數(shù)最大，為0.93 mm，與其他處理具有顯著差異，但其他處理之間果形指數(shù)差異不顯著，但相較于T1 對照處理，其他處理的果形指數(shù)都有所增加，但增加程度不同，其中T6 處理最大，增加了14.8%。

以上結(jié)果表明，有機肥與常規(guī)化肥配施的6 種施肥方式，均能不同程度地提高蘋果縱徑、橫徑及縱橫比，其中以T6（90%常規(guī)施肥+1 500 kg/667 m2）效果最為顯著。

2.4 不同施肥處理對蘋果品質(zhì)指標的影響

表5 不同施肥處理對蘋果品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different fertilization treatments on apple quality

蘋果硬度與果實表層果肉細胞壁所含果膠量相關(guān)。硬度影響果實的口感，是水果貯運性能的重要表征指標之一。由表5 可以看出，有機肥與化肥配施及化肥減量可以一定程度上提高蘋果的硬度，相比T1，其他處理的硬度也會有不同程度的提高，各處理的硬度分別提高了2.27%、5.68%、3.28%、4.65%、3.27%、17.05%、10.73%、9.59%。

可溶性固形物的主要成分有可溶性糖、可滴定酸和纖維素等，是評價果實內(nèi)在品質(zhì)的一項重要指標，提高蘋果可溶性固形物有利于增強果實的耐儲運性。表5 的分析數(shù)據(jù)表明，在化肥減量到一定程度不利于提高蘋果中可溶性固形物含量，但化肥減量在合理的范圍內(nèi)有利于增加蘋果的可溶性固形物含量，提高蘋果的品質(zhì)。所有處理的蘋果可溶性固形物含量均高于國家標準（GB10651-2008）對優(yōu)等富士鮮蘋果規(guī)定13%的指標要求；T6 處理的可溶性糖含量最高，顯著大于其他處理；T2、T4、T5、T7、T8處理之間的可溶性糖含量未達到顯著水平；以T6 處理的可溶性糖的含量最高，相比T1 對照處理顯著提高了17.01%；以T6 處理的可滴定酸的含量最小，較T1 對照處理減少了27.12%；T6 處理相較于T1 對照處理糖酸比提高了60.57%。有機肥與常規(guī)化肥配施的6 種施用方式均能不同程度增加蘋果硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和糖酸比，其中以T6 處理的影響效果最為明顯。

3 討論

試驗表明，在農(nóng)民常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，減少40%的化肥用量，對蘋果產(chǎn)量、葉綠素含量、葉片的濕質(zhì)量與干質(zhì)量、果實硬度、固酸比、果實的明亮度及色澤比等指標均大于對照處理，這說明農(nóng)民的施肥量已經(jīng)遠遠超過了果樹的需肥量，同時，隨著有機肥施用量的提高，各項指標均有顯著提升，增施有機肥對蘋果的生長狀態(tài)與經(jīng)濟性狀有顯著的影響。其中，90%常規(guī)施肥量+1 500（kg/667 m2）自制有機肥效果最佳。可見，適當(dāng)?shù)臏p少化肥用量、增加有機肥用量會對蘋果產(chǎn)量產(chǎn)生一定的影響，這說明有機肥可以在有限范圍內(nèi)替代化肥，純粹的化肥減量不能很好地滿足果樹對肥料的持續(xù)需求；利用畜禽糞便及廢棄的果木枝條進行高溫好氧發(fā)酵后有機肥可以替代化學(xué)肥料用于果樹栽培，有機肥與化肥配施能很好地提高蘋果產(chǎn)量與品質(zhì)。

相關(guān)專家學(xué)者在我國不同地區(qū)、不同作物上做了大量的有機肥替代化肥的探索與研究[9-14]，一致認為，不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆N植習(xí)慣、產(chǎn)業(yè)特點、氣候條件、地理條件等因素選擇適合本地的有機肥替代化肥技術(shù)模式，才能達到化肥減量增效、增加農(nóng)民收入的目。