有機(jī)肥對“臺農(nóng)16號”菠蘿生長、產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響

董 龍，蔡昭艷，韋巧云，王 瑾，劉業(yè)強(qiáng)，2，王小媚，2，徐 健，任 惠，2，邱文武，2，方位寬，蘇偉強(qiáng)，2，黃章保，黃玉溢

(1 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，南寧，530007；2 農(nóng)業(yè)部南寧南亞熱帶果樹科學(xué)觀測實驗站，南寧，530007；3 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，南寧，530007；4 廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西龍州，532415)

有機(jī)肥料是利用各種有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵或耕埋施用的一種自然肥料，除含有氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)外，還有相當(dāng)數(shù)量的中微量元素、氨基酸、糖等有機(jī)營養(yǎng)成分[1]。我國擁有巨大的有機(jī)肥料資源儲量，每年來自農(nóng)業(yè)的有機(jī)物質(zhì)(糞尿類、秸稈類、綠肥類、餅肥類)有40億t，可提供氮磷鉀養(yǎng)分5 316 t[2]。有研究表明，秸稈的氮磷鉀比例約為1∶0.32∶1.92，畜禽糞尿氮磷鉀比例為1∶0.53∶1.08[1]，秸稈肥的鉀含量明顯高于畜禽糞肥，在果樹營養(yǎng)生長和生殖生長期間可適當(dāng)減少鉀肥施用量即可滿足植株生長。研究表明，增施作物秸稈堆肥對增強(qiáng)土壤供鉀能力和改善土壤肥力具有積極的作用，能夠有效地保護(hù)土壤環(huán)境和自然生態(tài)[3]。稻草和牛糞高溫堆肥可以提高水稻分蘗數(shù)和產(chǎn)量[4]。施用腐熟雞糞有機(jī)肥比復(fù)合肥可以有效提高菠蘿生長量、果實品質(zhì)及產(chǎn)量[5]。本研究鑒于秸稈堆肥的生態(tài)效益、雞糞肥在菠蘿生長過程中的有效作用，開展了不同類型肥料(復(fù)合肥、秸稈堆肥、雞糞肥)對“臺農(nóng)16號”菠蘿植株生長、果實品質(zhì)及產(chǎn)量影響的差異分析，為“臺農(nóng)16號”菠蘿生產(chǎn)中有機(jī)肥料選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

田間試驗于2018年6月下旬至2019年10月上旬在廣西龍州縣彬橋鄉(xiāng)廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所基地進(jìn)行(北緯39°42′52.9″，東經(jīng)116°2′34.1″)。該地區(qū)年平均氣溫22.5 ℃，年平均降水量1 281.7 mm。土壤赤紅壤，pH值4.7，含有機(jī)質(zhì)2.19%、全氮1.40%、全磷0.05%、全鉀2.51%、堿解氮101.0 mg/kg、速效磷25.8 mg/kg、速效鉀91.3 mg/kg。“臺農(nóng)16號”菠蘿中苗供試，苗高30 cm，株行距30 cm×40 cm，2018年6月22日定植，2 600株/667 m2。

1.2 方法

設(shè)置5個施肥處理，各處理配施化肥用量相同，配施化肥為硫酸鉀型復(fù)合肥(15∶15∶15)20 kg/667 m2，鈣鎂磷肥(P2O5≥18%)50 kg/667 m2。各處理具體為：對照，只施化肥，不施有機(jī)肥；T1，以甘蔗尾梢為主要原料的堆肥1 560 kg/667 m2；T2，以玉米秸稈為主要原料的堆肥1 560 kg/667 m2；T3，以紫云英秸稈為主要原料的堆肥1 560 kg/667 m2；T4，以發(fā)酵雞糞為主的有機(jī)肥1 560 kg/667 m2，每處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積128.21 m2。肥料均做為基肥溝施，其他栽培措施按照田間常規(guī)管理進(jìn)行。T1處理有機(jī)肥養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)73.55%，總氮(N)2.87%，磷(P2O5)1.50%，鉀(K2O)2.07%；T2有機(jī)肥養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)83.47%，總氮(N)3.03%，磷(P2O5)1.75%，鉀(K2O)2.80%；T3有機(jī)肥養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)90.06%，總氮(N)3.45%，磷(P2O5)0.37%，鉀(K2O)2.92%；T4有機(jī)肥養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)45.50%，總氮(N)2.26%，磷(P2O5)5.37%，鉀(K2O)2.04%。

各處理分別于菠蘿營養(yǎng)生長期(種植后200 d)、催花期(種植后350 d)、果實成熟期(種植后500 d)，每小區(qū)隨機(jī)抽取30株測量D葉長(菠蘿植株葉片束起時最長的葉片長度)、D葉寬、葉片數(shù)。

果實采收期，每處理隨機(jī)選取果實10個，測定果實縱橫徑，果眼數(shù)，頂芽高，單果質(zhì)量，果肉厚度，果心直徑，可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、總糖含量。測定方法參照《熱帶、南亞熱帶果樹種質(zhì)資源數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范》。在收獲時，測量各小區(qū)產(chǎn)量，并折合成每公頃產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Microsoft excel 2007處理，用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異測驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 對植株生長量的影響

D葉長、D葉寬、葉片數(shù)是表征菠蘿生長的常用指標(biāo)。從表1可看出，在菠蘿營養(yǎng)生長期、催花期、果實成熟期，各處理之間均存在顯著性差異。營養(yǎng)生長期，處理T4的D葉長與其他處理之間差異顯著，D葉最長，較對照增幅23.0%；除了T3處理，其他處理D葉寬與對照具有顯著性差異，有機(jī)肥處理的D葉寬均高于對照，增幅3.33%～9.30%，有機(jī)肥處理之間差異不顯著。催花期，有機(jī)肥處理的D葉長與對照之間差異顯著，除了T2和T3處理之間差異不顯著外，各處理之間差異顯著；對照D葉寬度與T1、T3、T4處理之間存在顯著性差異，與T2處理差異不顯著。果實成熟期，除T3、T4處理的D葉長差異不顯著外，其他處理均存在顯著性差異，且各有機(jī)肥處理均高于對照；T1處理D葉寬與對照，T2、T3、T4處理之間均存在顯著性差異。T1、T3、T4處理的葉片數(shù)與對照之間存在顯著性差異，增幅7.63%～13.74%，T3增幅最大；對照葉片數(shù)與T2處理差異不顯著。由此表明，與對照施用化肥相比，施用不同有機(jī)肥在不同生長時期均能夠促進(jìn)菠蘿生長，在菠蘿D葉長、寬及葉片數(shù)等生長指標(biāo)具有明顯的優(yōu)勢，其中以T4雞糞發(fā)酵為主的有機(jī)肥處理在促進(jìn)菠蘿D葉生長上具有明顯的優(yōu)勢，T2紫云英堆肥和T3玉米秸稈堆肥處理效果較好，而T1甘蔗尾梢堆肥處理的促進(jìn)作用較弱。

表1 不同有機(jī)肥處理的“臺農(nóng)16號”菠蘿植株生長量比較

2.2 對果實性狀的影響

由表2可知，施用有機(jī)肥對菠蘿果實性狀的影響差異顯著，相較于對照，不同有機(jī)肥處理的果實縱橫徑、果眼數(shù)、果肉厚度均有不同程度的提高，且各處理之間存在顯著性差異。T1、T2、T3、T4處理的果實縱徑較對照分別增加22.63%、6.21%、16.69%、16.89%，其中T1甘蔗尾梢堆肥處理的增幅最大，其次是T4發(fā)酵雞糞肥和T3紫云英秸稈堆肥處理，以T2玉米秸稈堆肥處理的增幅最小。與對照相比，也以T1甘蔗尾梢堆肥處理的果眼數(shù)增幅最大，達(dá)39.77%，T2玉米秸稈堆肥處理的最小，只有8.5%。同等果實大小，果肉厚度越大，其可食用部分越多；果心直徑越大，其可食用部分越小。鑒于不同處理果實大小不一，因此以果肉厚度與果心直徑比來判定果實的食用價值。可以看出T3、T4處理在果實發(fā)育上具有較好的促進(jìn)作用，果肉厚，果心小。

表2 不同有機(jī)肥處理的“臺農(nóng)16號”菠蘿果實性狀比較

2.3 對單果質(zhì)量及產(chǎn)量的影響

由表3可知，有機(jī)肥處理的果實最大果和最小果質(zhì)量都較對照大，平均單果質(zhì)量和產(chǎn)量均高于對照，而且與對照存在顯著性差異；T3、T4處理的平均單果質(zhì)量較對照增加較多，分別增加20.63%和19.84%。T1、T2、T3、T4處理每公頃產(chǎn)量較對照分別增加22.81%、11.53%、28.07%、29.03%，T3、T4處理產(chǎn)量與對照、T2處理之間差異顯著。說明試驗有機(jī)肥處理均有利于菠蘿單果質(zhì)量及產(chǎn)量提高，且存在顯著性差異，T3、T4處理對菠蘿單果質(zhì)量和產(chǎn)量具有較好的促進(jìn)作用。

2.4 對果實品質(zhì)的影響

由表3可知，有機(jī)肥處理的果實可溶性固形物、可滴定酸、維生素C和總糖含量與對照差異顯著。T1和T3處理的果實可溶性固形物和維生素C含量顯著高于其他處理。與對照相比，T1和T3處理的果實可溶性固形物含量分別提高了6.21%和11.85%，維生素C含量分別提高了30.79%和9.25%；T3處理的果實可溶性固形物含量最高，T2最低；T1處理的維生素C含量最高，T4最低。有機(jī)肥處理的果實總糖含量均比對照高，T1、T2、T3、T4分別提高了13.13%、10.73%、16.98%、7.60%，T3處理增幅最大。說明T3處理較其他處理在菠蘿果實內(nèi)在品質(zhì)提高上具有明顯的優(yōu)勢。

表3 不同有機(jī)肥處理的“臺農(nóng)16號”菠蘿單果質(zhì)量、產(chǎn)量和果實品質(zhì)比較

3 結(jié)論與討論

“臺農(nóng)16號”菠蘿肉質(zhì)松脆爽口，蜜甜，深受廣大消費(fèi)者喜愛且占據(jù)菠蘿高端市場。為了不斷提高果實品質(zhì)、產(chǎn)量以及生態(tài)效益，研究了不同有機(jī)肥對其影響，這對“臺農(nóng)16號”菠蘿發(fā)展和生態(tài)效益有重要意義。從20世紀(jì)90年代開始，由于生物有機(jī)肥對土壤生態(tài)環(huán)境、作物產(chǎn)量及品質(zhì)的積極影響而被重視并快速發(fā)展[6]。劉傳和等研究表明，施用有機(jī)肥花生麩比施用復(fù)合肥對菠蘿生長的促進(jìn)作用更明顯[7]。趙維峰等研究發(fā)現(xiàn)，施有機(jī)肥能增加各生育期菠蘿D葉長和地下根干重[8]。本試驗中，與對照(只施用化肥)相比，不同有機(jī)肥處理對“臺農(nóng)16號”菠蘿不同生長時期的D葉長、D葉寬及葉片數(shù)作用明顯，這與前人研究結(jié)果一致。同時發(fā)現(xiàn)以雞糞為主的發(fā)酵肥促生長作用最顯著，其次是紫云英秸稈堆肥。另外，有機(jī)肥處理的“臺農(nóng)16號”菠蘿果實縱徑、果眼數(shù)、果肉厚度均有顯著地增加，但果心直徑偏大。對果肉厚度和果心直徑比分析得知，紫云英秸稈堆肥和雞糞發(fā)酵有機(jī)肥有益于菠蘿果肉厚度的增加，而果心較小。

生物有機(jī)肥釋放氮素營養(yǎng)物質(zhì)緩慢，多以氨基酸或者NH4+形式進(jìn)入植物細(xì)胞后，直接參與植物細(xì)胞物質(zhì)的合成，故植物生長快，積累的糖分等物質(zhì)多，可以有效提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量[9]。施用有機(jī)肥可提高菠蘿果實可溶性糖含量和糖酸比，改善果實風(fēng)味[10]。劉巖等研究表明，使用有機(jī)肥可提高菠蘿果實的可溶性固形物含量[5]。本研究結(jié)果也表明有機(jī)肥處理能夠提高“臺農(nóng)16號”菠蘿果實內(nèi)在品質(zhì)，促進(jìn)菠蘿果實可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、總糖含量提高，其中紫云英秸稈堆肥處理的“臺農(nóng)16號”菠蘿果實可溶性和總糖含量的增加最顯著，這可能與有機(jī)質(zhì)原材料有關(guān)。

不同有機(jī)肥對植物生長的促進(jìn)作用不一致。謝巧娟研究表明，施用不同種類有機(jī)肥對草莓產(chǎn)量和果實品質(zhì)有不同程度提高[11]。施用腐熟雞糞有機(jī)質(zhì)對藍(lán)莓單株開花、產(chǎn)量提高有明顯的促進(jìn)作用[12]。本研究也發(fā)現(xiàn)不同有機(jī)肥對“臺農(nóng)16號”菠蘿單果質(zhì)量和產(chǎn)量影響不同。其中紫云英秸稈堆肥和雞糞發(fā)酵有機(jī)肥處理的菠蘿平均單果質(zhì)量和產(chǎn)量增加較多，每公頃產(chǎn)量分別比對照提高28.07%、29.03%。不同有機(jī)肥的作用差異可能與肥料的養(yǎng)分含量差異有關(guān)。

研究結(jié)果表明，施用秸稈堆肥和雞糞發(fā)酵有機(jī)肥做基肥能促進(jìn)菠蘿生長，提高果實品質(zhì)、產(chǎn)量。本研究中，紫云英秸稈堆肥處理對“臺農(nóng)16號”菠蘿果實品質(zhì)及產(chǎn)量具有明顯的促進(jìn)作用，雞糞發(fā)酵有機(jī)肥對“臺農(nóng)16號”菠蘿營養(yǎng)生長期的促進(jìn)作用較為顯著，但兩種有效有機(jī)肥配施效果、不同有機(jī)肥對于菠蘿根系土壤肥力和土壤微生物的影響等有待進(jìn)一步研究。