化肥減施對‘煙富3’蘋果葉片功能和果實產量與品質的影響*

陳海寧，張 強，沈彥輝，王 敏，齊英杰，侯廣軍

（1煙臺市農業科學研究院，山東265500）（2 金正大生態工程集團股份有限公司）

2018年，我國蘋果種植面積達253萬hm2，產量4 500萬t，居世界第1[1-2]?；试谖覈O果生產中發揮了舉足輕重的作用，多數果農憑經驗施肥，化肥過量施用嚴重[3]。統計資料顯示，我國蘋果園化肥消費量高達217.3萬t，氮肥施用量是美國的2.5倍，而單產僅為美國的一半左右[4]。山東省是我國蘋果種植第2大省，2019年蘋果種植面積達26萬hm2[5]。近年來，以煙臺、威海等地為主的膠東地區逐漸成為山東省蘋果的優勢產區聚集地。山東省蘋果園的氮肥施用量300～620 kg/hm2，是國外的3.0～4.5倍[6]?；实牟缓侠硎┯弥饕w現在重視氮磷鉀等大量元素的投入，忽視中微量元素等?；适┯眠^多會造成土壤酸化和板結，降低土壤的緩沖性和抗逆性，植株根際微生態失衡，導致蘋果苦痘病、蘋果樹腐爛病、蘋果粗皮病、蘋果小葉病等病害大面積發生[7]，產量和品質逐年下降。過量施用化肥，不僅造成了資源浪費和生產成本增加，還造成土壤質量下降、水體污染、食品安全等問題[8]。

近年來，已有部分研究表明，一定范圍內實施蘋果化肥減量技術，不僅可以滿足樹體的正常生長發育，還可改良土壤，提高蘋果產量，改善果實品質[8-13]。但是，目前大部分減施技術仍以單項施肥技術為主，缺乏蘋果周年施肥技術的集成。本研究圍繞國家化肥零增長的目標，以農民傳統施肥為對照，探究化肥減量套餐施肥對果樹生長發育的影響，以期為蘋果化肥減施提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016—2019年連續4年在山東省棲霞市謝家溝村（東經120.89°，北緯37.31°）試驗基地進行，當地年平均氣溫11.3 ℃，平均年降水量650 mm，無霜期約207 d，四季分明，光照充足。試驗園地勢平坦，土壤為棕壤，有機質含量12.9 g/kg，pH值4.98，堿解氮含量128.3 mg/kg，速效磷含量74.9 mg/kg，速效鉀含量165.1 mg/kg。果園修剪、疏花疏果、病蟲害防治等措施與習慣施肥果園一致。

供試蘋果品種為煙富3/M26/平邑甜茶，10年生（2016年），行株距為4 m×3 m。

1.2 試驗方法

選取無病蟲害、生長基本一致的蘋果樹，設肥料減施和習慣施肥2個處理，每個處理30株樹，10株為1個小區，小區間設保護行。各處理施肥時期、肥料種類、株施肥量見表1。其中習慣施肥每株投入純氮1.385 kg、五氧化二磷0.685 kg、氧化鉀1.125 kg。肥料減施每株施入純氮0.836 kg、五氧化二磷0.349 kg、氧化鉀0.902 kg。氮、磷、鉀分別減施39.6%、49.1%、19.8%，綜合減肥30%以上。

表1 ‘煙富3’肥料減施試驗施肥方案

1.3 測定方法

（1）葉面積指數和葉綠素含量。每株樹在東西南北4個方位選取樹冠外圍新梢中部葉10片，測定葉綠素含量和葉面積。葉面積用LI-3000C便攜式葉面積儀測定，葉綠素用SPAD-502 Plus葉綠素測量儀測定。

（2）產量和品質。果實成熟期，每株樹在東西南北4個方位隨機采取果實30個，測定單果重和可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度等。單果重用百分之一電子天平稱量，果實硬度采用GY-1型手持硬度計測定，蒽酮比色法測定果實可溶性糖含量，氫氧化鈉中和滴定法測量果實可滴定酸含量，2,6-二氯酚靛酚法測定維生素C含量[14]。

2 結果與分析

2.1 肥料減施對‘煙富3’葉面積、葉綠素的影響

由表2可知，經過3年的連續試驗，肥料減施顯著影響了‘煙富3’的葉面積和葉綠素含量，葉面積和葉綠素含量分別較習慣施肥提高了8.9%和6.4%。試驗第1年，肥料減施處理的葉面積和葉綠素含量與習慣施肥差異不顯著。第2年，肥料減施處理葉面積較習慣施肥提高了8.2%，差異顯著；葉片葉綠素含量較習慣施肥略有提高。

表2 ‘煙富3’不同施肥處理葉面積和葉綠素含量

2.2 肥料減施對‘煙富3’株產的影響

由表3可知，試驗第1年和第2年，肥料減施處理的單果重、單株結果數和單株產量較習慣施肥均提高，但無顯著差異。第3年，肥料減施處理的單果重和株產較習慣施肥提高了8.9%和19.1%，差異顯著；肥料減施處理的單株結果數比習慣施肥提高，但差異不顯著。

表3 ‘煙富3’不同施肥處理單果重與株產

2.3 肥料減施對‘煙富3’果實品質的影響

由表4可知，試驗第1年和第2年，肥料減施處理果實可滴定酸含量與習慣施肥相比略有降低，糖酸比、維生素C含量和硬度較習慣施肥略有增加，但差異均不顯著。試驗第3年，肥料減施處理果實可溶性糖含量、糖酸比和硬度均較習慣施肥提高，差異顯著，可滴定酸含量顯著低于習慣施肥，維生素C含量與習慣施肥差異不顯著。

表4 ‘煙富3’不同施肥處理果實品質

3 討論與小結

科學施肥，提高化肥利用率，減少由于過量施肥帶來的生態環境問題是關系到蘋果產業能否實現綠色可持續發展的重大科研問題[7]。王賀等[8]發現減施化肥有促進果樹花芽形成的效應，對果樹新梢生長和葉綠素沒有產生顯著影響。侯廣軍等[9,12]研究表明，化肥減量30%，果樹葉片葉綠素含量均增加，果樹單株結果數、單果重、單株產量和優果率均提高。梁敬等[11]研究表明，減量施肥可以提高蘋果產量和純收益。本試驗結果表明，經過3年的連續試驗，減施化肥可顯著提高葉面積及葉綠素含量，單株結果數、單果重和單株產量顯著高于習慣施肥，與侯廣軍等研究結果一致。優良的營養器官是果樹生長發育的關鍵，其中葉片的生長狀況尤為重要，葉綠素含量可反映葉片的生長狀況以及合成有機物質的能力[15]。減量施肥方案能夠改良酸化土壤，改善果樹根際周圍的微生態環境，促進根系生長發育，增強吸收能力，果樹負載能力增強，為蘋果產量提供更好的物質基礎。

減量施肥對果實內在品質的影響主要表現在可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比等方面。糖酸比是決定水果風味的關鍵因素[16]。據報道[8-9,11-12]，減施化肥有助于提高果實可溶性糖含量和糖酸比，降低可滴定酸含量，同時，也有助于提高果實硬度。本研究發現，減施化肥與習慣施肥相比，果實糖酸比顯著提高，風味明顯改善，品質顯著提高。