化肥用量遞減對矮化蘋果果實品質的影響

蔚 露，牛自勉，林 琭，謝 鵬，李志強

（山西農業大學園藝學院，山西太原030031）

近年來，我國蘋果矮化栽培技術發展較快，栽培面積逐年增加，隨著國外蘋果矮化砧木及栽培技術的不斷引進以及國內相關研究的不斷深入，矮化果園早果豐產技術及穩產高產技術得到較快發展。另外，由于我國蘋果矮化果園比較注重果園肥水投入，在提高果園產量的同時土壤N、P、K 施用總量偏多。據相關統計資料，我國蘋果主要產區的化肥用量近年來持續高速增長[1]，在增加果園經濟產量的同時果園肥料投入也在增加，并帶來了果園生態環境劣變、環境污染等諸多問題[2]，對產業可持續發展帶來了不利影響。

為了改善果園綜合生態環境，通過合理調節控制果園N、P 化肥施用量調控蘋果生產體系的營養平衡，逐步提升果實品質，近年來國內各地相繼開展了蘋果有機栽培技術引進、蘋果藥肥兩減栽培技術研究、果園有機肥替代技術示范等工作，在果園減肥增效[3]、有機肥應用[4-5]等方面均取得了一定的研究成果，并提出了一些新的理論與技術[6]。

本研究為了探討山西省丘陵高原條件下蘋果矮化果園化肥減施增效技術，在以往蘋果矮化砧木與果實品質影響發育研究[7]的基礎上，進行了蘋果矮化果園化肥用量遞減對果實品質影響的試驗。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗用的蘋果矮化中間砧木為SH5（M.honanen－sis Rehder），基砧為八棱海棠（M. micromalus Makino），嫁接品種為晉富 3 號（M. domestica Borkh cv.Jinfu 3）。

1.2 試驗方法

試驗于2018—2019 年在山西省芮城縣陽城鎮蘋果矮化栽培高光效樹形試驗示范果園進行，試驗果園2014 年春季定植，2018 年秋季進行施肥試驗，2019 年10 月果實成熟期采樣測定，并進行相關的調查分析。

果園株行距1.5 m×3.5 m，東西行向。果園土壤為中壤土，土層深厚，地面人工種草，肥水管理一致。試驗3 株小區，3 個重復。

果園施肥采用生物有機肥（有機質含量45%，NPK 含量 5%）與復合肥（N∶P∶K＝12∶11∶18）組合處理，根據生物有機肥的用量分為2 組，第1 組（有機肥常量組）：單株生物有機肥2.5 kg，復合肥分別為 2.0 kg（對照 1）；1.8 kg（減肥 10%）；1.6 kg（減肥 20%）；1.4 kg（減肥 30%）；1.2 kg（減肥 40%）；1.0 kg（減肥 50%）。第 2 組（有機肥增量組）：單株生物有機肥5 kg，復合肥分別為：2.0 kg（對照2）；1.8 kg（減肥 10%）；1.6 kg（減肥 20%）；1.4 kg（減肥30%）；1.2 kg（減肥 40%）；1.0 kg（減肥 50%）。

1.3 測定項目及方法

蘋果矮化果園果實品質采樣測定在10 月下旬晉富3 號蘋果標準成熟期進行。不同施肥處理的試驗樹，每小區在3 株樹上中下不同部位隨機采果10 個，3 次重復，分別測定其果肉硬度、果肉可溶性固形物含量（SSC）、果皮花色苷濃度及葉綠素濃度。其中，果肉硬度采用AGY-1 硬度計測定；果肉可溶性固形物含量（SSC）用日本產愛拓PAL-1 便攜式數字折射儀測定；果皮花色苷含量測定用0.5%鹽酸乙醇提取，采用紫外- 可見吸收分光光度法測定535 nm 下吸光度；果皮葉綠素含量測定用80%丙酮提取，采用紫外- 可見吸收分光光度法測定663、645 nm 下吸光度。

1.4 數據分析

果園產量和品質試驗測定結果通過Excel 軟件整理數據，并繪制柱形圖；采用SPSS 軟件進行方差分析與相關性分析。

2 結果與分析

2.1 復合肥減量對矮化蘋果果實品質指標的影響

2.1.1 復合肥減量對果肉硬度的影響 蘋果園復合肥減施處理后，結果表明，果肉硬度有降低趨勢，有機肥常量（單株有機肥2.5 kg）與增量（單株有機肥5.0 kg）組中復合肥不同施用量處理的果肉硬度在8.40～8.45 kg/cm2，各處理之間差異不明顯。因此，有機肥常量與增量條件下，復合肥減施處理對果肉硬度無顯著影響（圖1）。

2.1.2 復合肥減量對果肉SSC 的影響 分析蘋果有機肥常量（單株有機肥2.5 kg）、增量（單株有機肥5.0 kg）組中復合肥未減量與減量處理的果肉SSC含量，結果表明，二者與對照相比，SSC 含量均顯著增加；在有機肥增量處理中，復合肥減量處理的蘋果果肉SSC 最高，其平均值達16.14%，SSC 含量顯著高于有機肥常量處理（圖2）。

2.1.3 復合肥減量對果皮花色苷含量的影響 在增施生物有機肥（單株有機肥5.0 kg）條件下進行復合肥減施處理，蘋果果皮花色苷含量增加顯著，減施處理后平均值為135.63 mg/100 g，顯著高于其他3 個處理（圖3）；果皮花色苷含量變化與果肉SSC含量變化的試驗結果相一致，在有機肥常量和增量條件下，復合肥減量處理與對照復合肥未減量處理相比，均顯著增加了果皮花色苷含量。

2.1.4 復合肥減量對果皮葉綠素含量的影響 從圖4 可以看出，生物有機肥施用量從2.5 kg/株增至5.0 kg/株，對蘋果果皮葉綠素含量無顯著影響；有機肥常量與增量組中，復合肥減量處理的果皮葉綠素含量（0.021 1、0.020 8 mg/100 g）顯著低于對照復合肥未減量處理（0.027 1、0.027 4 mg/100 g）。因此，果皮葉綠素含量與復合肥施用量相關。

2.2 不同比率減量對矮化蘋果果實品質指標的影響

2.2.1 不同比率減量對果肉硬度的影響 從圖5可以看出，有機肥常量組（單株有機肥2.5 kg）中，復合肥減量20%與30%這2 個處理的蘋果果肉硬度分別為8.47、8.39 kg/cm2，顯著高于減量50%的蘋果果肉硬度（8.29 kg/cm2），但是與對照之間無顯著差異。因此，一定程度上果肉硬度的增加與復合肥減施相關，過量減施會使果肉硬度顯著降低，從而降低了果實質量。而在有機肥增量組（單株有機肥5 kg）中，對照及減量10%～50%共6 個處理的蘋果果肉硬度在8.3～8.5 kg/cm2，但是處理之間均無顯著差異。因此，復合肥減施處理對果肉硬度無顯著影響。

2.2.2 不同比率減量對果肉SSC 含量的影響 圖6 表明，不同比率復合肥減施處理的蘋果果肉SSC的差異較大，在常量組（生物有機肥2.5 kg/株），減量20%與30%這2 個處理的蘋果果肉SSC 含量高于對照，分別為16.24%、16.22%，減量50%的蘋果果肉SSC 則顯著低于對照，低于15.7%；在有機肥增量組（生物有機肥5 kg/株），則是減量20%、30%、40%這3 個處理的蘋果果肉SSC 高于對照，均高于16.2%。比較分析有機肥增量、常量中復合肥不同減量處理可知，在生物有機肥5 kg/株條件下的蘋果果肉SSC 含量顯著高于在生物有機肥2.5 kg/株的處理。

2.2.3 不同減肥比率對果皮花色苷含量的影響有機肥常量組（生物有機肥2.5 kg/株）中，復合肥減量20%、30%這2 個處理的蘋果果皮花色苷含量分別為126.80 mg/100 g 與125.13 mg/100 g，顯著高于對照；而在有機肥增量組（生物有機5 kg/株）中，復合肥減量20%、30%、40%、50%這4 個處理的蘋果果皮花色苷含量均顯著高于對照未減量處理，平均值在133.33～141.60 mg/100 g，除復合肥減量20%處理外，有機肥增量組中復合肥不同減量比率處理的果皮花色苷含量均顯著高于有機肥常量組中的各處理（圖7）。

2.2.4 不同減肥比率對果皮葉綠素含量的影響在有機肥常量組（生物有機肥2.5 kg/株）與增量組（生物有機肥5 kg/株）中，復合肥減量20%、30%、40%、50%這4 個處理的蘋果果皮葉綠素含量（0.019～0.022 mg/100 g）均明顯低于同組對照，因此，復合肥減施處理明顯降低了果皮的葉綠素含量。但在有機肥常量組與增量組之間，復合肥減施比率相同的試驗處理之間均無顯著性差異（圖8）。

3 結論與討論

果園化肥用量持續增長是目前我國蘋果栽培面臨的實際問題。2016 年我國黃土高原蘋果產區的調查結果表明，各地現有成齡果園的推薦施肥量普遍存在大量元素過量的問題，果園土壤平均N、P、K 養分含量僅有17.84%、6.85%和17.54%的果園處于適宜水平，而80%以上的果園出現不同程度的養分過量[7]。根據近年來山西省中南部蘋果主要產區的土壤養分調查測定結果，果園N、P、K 過量問題也普遍存在[8]，不僅造成肥料養分浪費，也帶來果園土壤養分的失衡與生理病害的發生。

我國蘋果矮化栽培起步較晚，矮化果園土壤施肥相關研究也相對滯后。近年來，我國各地從歐美引進了M9t337 新型矮化砧木及優質高效生產技術，加快了我國蘋果矮化栽培的發展進程[8-9]。同時，山西省及我國黃土高原丘陵產區的研究表明，我國自主選育的SH 系、SC 系、GM 系蘋果矮化砧木抗寒、抗旱性強，在不同栽培模式下果實可溶性固形物含量及礦質營養存在顯著的差異[10]。因此，通過蘋果砧木的合理應用，不僅能夠提高果園養分的利用效率，而且也有助于果園化肥的減量與經濟使用。

蘋果矮化砧木對樹體生長發育的影響是多方面的[11-12]。國外近年來對蘋果矮化砧木的研究多集中在樹形修剪模式[11]、果園早期產量[13]、樹體發育[14]及矮化砧木利用方式[13，15]等方面；而國內的同類研究在比較不同矮化砧木及栽培方式對果園產品和品質綜合影響[16-18]的同時，相繼探討了矮化砧木對果實功能成分[19]及礦質營養成分[20]的影響，開拓了我國蘋果矮化栽培的研究領域。本研究以高抗逆性SH5 蘋果矮化中間砧為試驗材料，系統分析了有機肥常量和有機肥增施條件下化肥減量施用對果實發育的影響規律，提出了一定樹齡階段適度減施化肥改善果實品質的研究思路，為我國矮化蘋果藥肥兩減栽培技術實施提供了新的技術出路與解決方案。