化肥減量和增施生物有機(jī)肥對人參果產(chǎn)量、品質(zhì)和耐貯性的影響

陵軍成

（甘肅省天祝縣林業(yè)工作站，甘肅 天祝 733299）

人參果（Solanum muricatumAiton）原名為香瓜茄，又名長壽果、鳳果、艷果，原產(chǎn)于南美洲，屬茄科茄屬多年生雙子葉草本植物。人參果是一種高營養(yǎng)水果，果肉清香，多汁無核，風(fēng)味獨(dú)特，具有高蛋白、低脂肪、低糖等特點(diǎn)，富含VC 和多種微量元素，其中硒元素含量最高，被譽(yù)為“抗癌大王”[1]。近代研究表明人參果中含有皂甙等成分，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等方面有保健作用。甘肅武威地區(qū)因光照充足、土壤肥沃、晝夜溫差大等地理優(yōu)勢，生產(chǎn)的人參果富含蛋白質(zhì)、維生素和微量元素而暢銷國內(nèi)外。近年來人參果種植者為了提高產(chǎn)量，超量和長期施用化肥，導(dǎo)致人參果品質(zhì)下降、耐貯期縮短、施肥成本增加，嚴(yán)重影響到人參果的消費(fèi)聲譽(yù)和品牌建設(shè)，也給人參果種植產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來一定負(fù)面影響。李慶軍等[2]和鄧干然等[2]認(rèn)為生物有機(jī)肥可提高果蔬產(chǎn)量、品質(zhì)和耐貯性，是果蔬綠色生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。本試驗(yàn)在人參果種植過程中減量施用化肥并增施生物有機(jī)肥，研究了不同化肥和生物有機(jī)肥組合對人參果生長、產(chǎn)量、品質(zhì)和采后耐貯性的影響，以期為人參果科學(xué)合理施肥和維持可持續(xù)生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

供試人參果品種為“長麗”基質(zhì)扦插苗，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所提供。

供試肥料尿素、綠能牌生物有機(jī)肥、綠豐牌生物有機(jī)肥、冠菌牌生物有機(jī)肥主要成分和生產(chǎn)廠家如表1 所示。

表1 不同肥料成分和生產(chǎn)廠家Table 1 Different fertilizer ingredient and manufacturer

1.1.2 儀器與設(shè)備

UV-1800 型紫外可見分光光度計(jì)，2C 型電子天平，8014 型電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

1.2.1.1 采前田間施肥

試驗(yàn)在甘肅省武威市天祝縣哈溪鎮(zhèn)友愛村日光溫室內(nèi)進(jìn)行，人參果南北行向定植，株距25 cm，行距70 cm，每行定植30 株，每溫室定植85 行。田間施肥試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，1 座日光溫室為1 小區(qū)（面積 420 m2），重復(fù) 3 次。

試驗(yàn)共設(shè)4 個(gè)施肥處理，處理1：每小區(qū)追施30 kg尿素+90 kg 綠能牌生物有機(jī)肥；處理2：每小區(qū)追施30 kg 尿素+90 kg 綠豐牌生物有機(jī)肥；處理3：每小區(qū)追施30 kg 尿素+90 kg 冠菌牌生物有機(jī)肥；對照（CK）：常規(guī)施肥，每小區(qū)只追施60 kg 尿素。

人參果栽培時(shí)采用冬春茬栽培，2015 年12 月育苗，2016 年 2 月定植，4 月開花結(jié)果，6 月開始采收。不同處理的尿素和生物有機(jī)肥均勻混合后分成3 等份分別于人參果開花結(jié)果后的6 月1 日、8 月1 日和10 月1 日作為追肥分批施入。追肥時(shí)離人參果莖干30 cm 沿定植行開深15 cm 淺溝，將肥料施入淺溝后，掩埋淺溝并灌水。各處理除施肥不同外，其他栽培管理措施均相同。

1.2.1.2 采后冷庫貯藏處理

人參果成熟后，隨機(jī)采取150 kg 不同施肥處理的果實(shí)在溫度4 ℃、相對濕度80%恒溫庫中貯藏40 d。人參果入庫前用硫磺（5 g/m3）熏蒸，并封閉24 h，然后打開庫門通風(fēng)換氣。

1.2.2 測定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 小區(qū)產(chǎn)量、小區(qū)平均產(chǎn)量、折合產(chǎn)量

人參果陸續(xù)開花結(jié)果，陸續(xù)成熟，陸續(xù)采收，采收結(jié)束后（2016 年 12 月31 日）統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量，計(jì)算小區(qū)平均產(chǎn)量和折合產(chǎn)量。

1.2.2.2 單株結(jié)果數(shù)、單果重、單株產(chǎn)量、商品果率

采收時(shí)統(tǒng)計(jì)單株結(jié)果數(shù)，使用電子天平稱取單果質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)單株產(chǎn)量，計(jì)算商品果率。

1.2.2.3 蛋白質(zhì)含量

采收時(shí)和貯藏完成后采用考馬斯亮藍(lán)法[4]測定。

1.2.2.4 可溶性糖含量

采收時(shí)和貯藏完成后采用蒽酮比色法[4]測定。

1.2.2.5 可溶性糖含量

采收時(shí)和貯藏完成后采用茚三酮比色法[4]測定。

1.2.2.6 VC 含量

采收時(shí)和貯藏完成后采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[4]測定。

1.2.2.7 病斑直徑、單果病斑數(shù)、病果數(shù)、發(fā)病率

貯藏完成后測定病斑直徑，統(tǒng)計(jì)單果病斑數(shù)和病果數(shù)，計(jì)算發(fā)病率。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2003、DPS6.01 軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行新復(fù)極差Duncan 多重比較顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料組合對人參果產(chǎn)量的影響

由表2 可以看出，不同處理與對照（CK）相比，尿素減量施用和增施不同生物有機(jī)肥后均提高了人參果產(chǎn)量，處理1（每小區(qū)追施30 kg 尿素+90 kg 綠能牌生物有機(jī)肥）的折合產(chǎn)量最高，為147 463 kg/hm2，較對照（CK）的折合產(chǎn)量75 235 kg/hm2提高了96.00%。不同處理的折合產(chǎn)量由高到低的排序依次為處理1＞處理3＞處理2＞對照（CK），不同處理與對照（CK）相比，差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

表2 不同肥料組合的人參果產(chǎn)量Table 2 Ginseng fruit yield with different fertilizer combination

2.2 不同肥料組合對人參果性狀的影響

由表3 可以看出，不同處理與對照（CK）相比，尿素減量施用和增施不同生物有機(jī)肥后均提高了人參果單株結(jié)果數(shù)、單果重、單株產(chǎn)量和商品果率，處理1的單株結(jié)果數(shù)、單果重、單株產(chǎn)量和商品果率最高，分別為 14.67 個(gè)、201.24 g、2 752.19 g 和72.41%，較對照（CK）的單株結(jié)果數(shù) 10.12 個(gè)、單果重154.21 g、單株產(chǎn)量1 360.56 g 和商品果率48.06%分別提高了44.96%、30.50%、102.28%和50.67%。不同處理的單株結(jié)果數(shù)、單果重、單株產(chǎn)量和商品果率由高到低的排序依次均為處理1＞處理3＞處理2＞對照（CK），不同處理與對照（CK）相比，差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

表3 不同肥料組合的人參果性狀Table 3 Ginseng fruit character with different fertilizer combination

2.3 不同肥料組合對人參果品質(zhì)的影響

由表4 可以看出，不同處理與對照（CK）相比，尿素減量施用和增施不同生物有機(jī)肥后均提高了人參果采收時(shí)蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、氨基酸含量和VC 含量，處理1 的采收時(shí)蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、氨基酸含量和VC 含量最高，分別為2.29%、0.42%、14.82 mg/kg 和 188.80 mg/kg，較對照（CK）采收時(shí)的蛋白質(zhì)含量1.84%、可溶性糖含量0.29%、氨基酸含量11.25 mg/kg 和VC 含量120.84 mg/kg 分別提高了24.46%、44.83%、31.73%和56.24%。不同處理的采收時(shí)蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、氨基酸含量和VC 含量由高到低的排序依次均為處理1＞處理3＞處理2＞對照（CK），不同處理與對照（CK）相比，差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

表4 不同肥料組合的人參果采收時(shí)的品質(zhì)Table 4 Ginseng fruit quality in harvest with different fertilizer combination

由表5 可以看出，不同處理人參果在溫度4 ℃、相對濕度80%恒溫庫中貯藏40 d 后與貯藏前（采收時(shí)）相比蛋白質(zhì)含量和VC 含量降低，可溶性糖含量和氨基酸含量提高，但不同處理與對照（CK）相比，尿素減量施用和增施不同生物有機(jī)肥后均提高了人參果貯藏后蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、氨基酸含量和VC 含量，處理1 的貯藏后蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、氨基酸含量和VC 含量最高，分別為1.98%、0.72%、16.22 mg/kg 和 176.00 mg/kg，較對照（CK）貯藏后的蛋白質(zhì)含量1.44%、可溶性糖含量0.50%、氨基酸含量12.15 mg/kg 和VC 含量108.40 mg/kg 分別提高了37.50%、44.00%、33.50%和62.36%。不同處理的貯藏后蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、氨基酸含量和VC 含量由高到低的排序依次均為處理1＞處理3＞處理 2＞對照（CK），處理 1 與對照（CK）相比，差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

表5 不同肥料組合的人參果貯藏40 d 后的品質(zhì)Table 5 Ginseng fruit quality after 40 days of storage with different fertilizer combination

2.4 不同肥料組合對人參果貯藏期病害發(fā)生的影響

由表6 可以看出，不同處理在溫度4 ℃、相對濕度80%恒溫庫中貯藏40 d 后與對照（CK）相比，尿素減量施用和增施不同生物有機(jī)肥后均降低了人參果貯藏期軟腐病病斑直徑、單果病斑數(shù)和發(fā)病率，處理1的貯藏期軟腐病病斑直徑、單果病斑數(shù)和發(fā)病率最低，分別為 10.28 mm、1.59 個(gè)和 24.13%，較對照（CK）貯藏期的軟腐病病斑直徑18.54 mm、單果病斑數(shù)4.25 個(gè)和發(fā)病率57.14%分別降低了44.55%、62.59%和57.77%。不同處理的貯藏期軟腐病病斑直徑、單果病斑數(shù)和發(fā)病率由低到高的排序依次均為處理1＜處理3＜處理2＜對照（CK），不同處理與對照（CK）相比，差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

3 討論與結(jié)論

化肥超量和單一施用造成土壤理化性質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還會(huì)浪費(fèi)資源，加重農(nóng)民負(fù)擔(dān)，同時(shí)對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[5]。化肥特別是尿素在農(nóng)作物種植中的作用明顯，適當(dāng)施用可以增加產(chǎn)量，過量施用時(shí)農(nóng)作物產(chǎn)量不會(huì)增加，甚至減產(chǎn)[6-9]。喬紅霞等[10]對櫻桃番茄和春甘藍(lán)進(jìn)行尿素和過磷酸鈣減量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)尿素和過磷酸鈣減量施用對產(chǎn)量沒有造成大的影響，而且還有利于硝酸鹽含量的降低。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，尿素減量配施不同生物有機(jī)肥后提高了人參果產(chǎn)量，采收時(shí)和貯藏后品質(zhì)，對人參果提質(zhì)增產(chǎn)具有促進(jìn)作用。

然而，單純的化肥減量并不能很好的滿足果蔬對肥料的持續(xù)需求。有大量研究表明，化肥減量配施生物有機(jī)肥能夠很好的維持或提高果蔬產(chǎn)量和品質(zhì)。王艷博等[11]研究表明，有機(jī)無機(jī)肥料配施處理菠菜，收獲期的生物量顯著高于單施無機(jī)肥和單施有機(jī)肥的處理。有機(jī)無機(jī)肥料配施是提高包葉生菜產(chǎn)量和品質(zhì)、降低硝酸鹽積累的有效措施[12]。帕提曼·阿不都熱合曼等[13]和Julia 等[14]研究表明，在菠菜生產(chǎn)中施用腐熟牛糞可以顯著提高菠菜全糖、還原糖和VC 含量，對減少硝態(tài)氮含量也有顯著的影響，從而可以提高菠菜的品質(zhì)。適量施用雞糞和豬糞等有機(jī)肥可以提高茄子的產(chǎn)量和品質(zhì)，降低硝酸鹽含量[3]。施用有機(jī)肥可以提高大白菜產(chǎn)量、可溶性糖含量和VC 含量，同時(shí)降低硝酸鹽含量，對大白菜粗蛋白質(zhì)含量和亞硝酸鹽含量的影響不顯著[15-16]。生物有機(jī)肥由有機(jī)物料配置不同微生物菌種后發(fā)酵腐熟而成，除直接供給土壤大量有機(jī)質(zhì)外，微生物分解土壤中的枯枝爛葉和動(dòng)植物殘?bào)w，間接增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量高低影響土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)和肥力水平[17]。土壤微生物以土壤中的有機(jī)物質(zhì)為食物，在生長、繁殖過程中消耗大量的有機(jī)物質(zhì)，將大分子有機(jī)化合物分解成小分子無機(jī)化合物，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)化合物的無機(jī)化，從而將植物無法利用的大分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化成可供植物利用的小分子無機(jī)化合物。土壤中有機(jī)物質(zhì)的分解在各類微生物的參與下進(jìn)行，它間接影響著土壤的肥力[18]。除此之外，土壤有機(jī)質(zhì)和微生物活動(dòng)還影響土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和疏松度，間接影響土壤對水、肥、光、熱、氣的利用。

果蔬貯藏是生產(chǎn)和銷售中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。李守強(qiáng)等[19]和Vepslinen 等[20]研究表明馬鈴薯在相同貯藏條件下，氮肥施用量越多，其對應(yīng)的貯藏期腐爛率越高，馬鈴薯的耐貯性降低。李建和等[21]認(rèn)為過量施用氮肥降低了葡萄抗病性和耐貯性。試驗(yàn)地人參果貯藏期的病害主要是軟腐病，軟腐病為細(xì)菌性病害，貯藏期間是否發(fā)病以及發(fā)病的嚴(yán)重程度除受環(huán)境因素，如溫度和濕度影響外，主要還受自身抗病性的影響。本試驗(yàn)研究結(jié)果也表明，尿素減量配施生物有機(jī)肥后，降低了人參果貯藏期間軟腐病的發(fā)病率，對于長途販運(yùn)和長期貯存減少浪費(fèi)具有重要意義。化肥減量配施生物有機(jī)肥后，肥效和作用具有互作效應(yīng)，其機(jī)理有待作進(jìn)一步研究。