有機肥對蘋果產量及品質的影響

李 科，韓 萍，馬艷君

（1.隴東學院農林科技學院，甘肅慶陽 745000；2.河南省汝州市農業技術推廣中心，河南平頂山 467500）

蘋果是世界上種植面積較廣、產量較大的主要落葉果樹之一，全球貿易量在水果中位居葡萄、柑橘、香蕉之后，排第四位[1]。黃土高原是世界優質蘋果的適宜生長區，也是我國著力發展的蘋果產業優勢區[2]。該地區地形地貌多樣，屬于半干旱氣候區，果園土壤營養不足，降水時空分布不平衡，自然降水有限[3]。近年來，果農為了提高蘋果的品質和產量，不科學地施用大量化肥，使土壤中營養元素失衡，對果園產生了負面影響。據研究，過量施用氮肥雖然可以提高蘋果的平均單果質量，但蘋果不易儲存，在運輸途中容易因為擠壓顛簸而出現裂口，蘋果色度較淡，不利于銷售[4]。大量的化肥會破壞土壤層和土壤生態環境，致使土壤堅硬、酸化、鹽堿化[5]。

有機肥養分豐富，含有大量有機酸、肽類和氮磷鉀等營養元素和多種微量元素，可以大大提高農產品的品質，且肥效可以持續若干年[6]。我國果園的有機肥使用量大致在2～15 t/hm2，但國外優質果園的有機肥使用量要求大于50 t/hm2[7]。

本次試驗所用的有機肥包括以下幾種，不含生物菌的商品有機肥，含有豐富的有機質和植物所需的多種營養元素，但是養分濃度低，供肥緩慢；生物有機肥，可活化土壤中被固定的營養元素，不含有任何營養元素；果樹專用肥，肥效快、養分高、對環境會有不同程度影響；牛糞，肥效慢；羊糞，有機質含量低，肥效慢，易燒苗。本試驗旨在探究不同有機肥對蘋果品質及產量的影響，以期尋找對蘋果品質及產量提升效果最好的有機肥及其配比。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗在慶陽市西峰區居立果園進行。果園為矮化果園，行距4 m、株距1.5 m，每667 m2栽植190 棵，4 年果園，蘋果品種為‘嘎啦’。全園有生草覆蓋，有滴灌條件，土壤為黑壚土。果園所處地屬于大陸性氣候，夏季盛行東南風，冬季則以西北風為主，全年少雨，每年降雨主要集中在7～9 月份。平均年降水量為409.3～624.6 mm[8]。

1.2 材料與試劑

商品有機肥，希星牌，石家莊市希星肥料科技有限公司，有機質含量為45%。以下有機質均以OM來表示。

生物有機肥，施可豐牌，有機質含量為45%。

果樹專用肥，沃夫特牌，有機質含量為60%。

牛糞、羊糞：自家果園發酵，有機質含量分別為14.5%、28%。

尿素，品牌依梯埃，純度99%，產地遼寧；過磷酸鈣，純度99%，品牌上海莼試，產地湖北；硫酸鉀，純度99%，產地河北廊坊。

1.3 儀器與設備

數顯式水果硬度計，型號GY-4 型，山東霍爾德電子科技有限公司；CPA-1245 型萬分之一，德國Sartorius 公司。

1.4 試驗設計

在每公頃地施生物有機肥6 000 kg、尿素650 kg、過磷酸鈣1 300 kg、硫酸鉀200 kg（即OM2 700 kg/hm2、N300 kg/hm2、P2O5182 kg/hm2、K2O 104 kg/hm2）的基礎上，設置不同種類有機肥進行試驗研究。共設置5 個處理組，分別用T1（CK）（商品有機肥）（不含生物菌）、T2（生物有機肥）、T3（果樹專用肥）、T4（牛糞）、T5（羊糞）；T4 牛糞（含OM14.5%）、T5 羊糞（含OM28%）、T4（含OM60%）、T2（含OM45%）、T1（無菌，含OM45%）。重復3次，小區面積為35m2。

秋季在樹冠投影外圍樹（距樹主干80～100 cm）開長200 cm、寬60 cm、深20～30 cm 的施肥溝，施肥、覆布。采用溝溝布草模式，在果樹的一個生長周期內，進行5 次施肥，分別為基肥（生物有機肥100%、尿素60%、過磷酸鈣80%、硫酸鉀20%）、花前肥（水溶性氮肥20%）、保果肥（水溶性氮肥10%、水溶性磷肥20%、水溶性鉀肥40%）、膨果肥（水溶性鉀肥40%）、采后噴施（氮肥10%）。試驗時間為2020 年9 月～2021 年10 月，試驗中使用的生物有機肥、基質和農家肥均作秋基肥一次性施入。氮肥60%為秋季施，20%在來年初春追施，20%作為果實膨大肥于6 月中旬追施。鉀肥20%為秋季基施，40%在第二年初春追施，40%在6～7 月分次追施。

1.5 測定項目及方法

1.5.1 蘋果總酸度

用氫氧化鈉滴定法測定[9]。每個品種隨即取5 個果實，每個果實稱取5 g 果肉，在研缽中將其研成糊狀，用蒸餾水將果肉洗入50mL的容量瓶中，浸提30 min 后用濾紙過濾。吸取10mL濾液置于三角瓶中，加入2～3 滴酚酞，并用0.1 mol/L氫氧化鈉滴定，當濾液變為粉紅色并保持30 s 不褪色時為滴定終點，記錄用去氫氧化鈉的體積，重復3 次。

1.5.2 蘋果還原糖含量

用常量法-氰化鹽碘量法[10]測定。

取有代表性的樣品，洗凈，把水吸干，用四分法取樣，切碎，混勻，搗碎。取切碎混勻的樣品100.0 g，加入200 mL水制成勻漿，取相當于10 g 樣品的勻漿，精確到0.01 g，用水洗入100 mL 的容量瓶中，加入亞鐵氰化鉀溶液和硫酸鋅溶液各1 mL，搖勻后定容。用移液管吸取5 mL于容量瓶中，加入1 mL 的鹽酸溶液，置于沸水浴中加熱10 min，加入酚酞試劑1 滴，用約0.5 mL 氫氧化鈉溶液中和至紅色，再用稀鹽酸調定紅色剛剛消失，定容。

1.5.3 蘋果硬度

隨機選取5 個果實，在果實赤道部位削去薄薄的果皮，使用GY-4 型數顯水果硬度計（8 mm）測定。

1.5.4 田間測定

進入成熟期后，隨機選取3 棵樹測得總果數、殘果數（蘋果直徑在70 mm 以下）、優果數（蘋果直徑在80 mm以上的）、商品率（經測定，小區蘋果直徑在70 mm 以上的占蘋果總數的百分比為17.92%）、優果率（經測定小區蘋果直徑在80 mm 以上的占蘋果總數的百分比為90.09%），使用CPA-1245 型電子天平測定單果質量。

1.5.5 產量

成熟期采集每棵樹的全部果實，計算每棵樹的產量。按照式（1）計算小區產量。

1.5.6 果型指數

蘋果橫徑劃分標準見表1，根據式（2）計算果型指數。

表1 蘋果果實分級與檢驗指標（2020）Table 1 Classification and inspection index of apple fruit（2020）

1.6 數據分析

數據處理與分析采用Excel 2013 和DPS 19.0 軟件。

2 結果與分析

2.1 有機肥對蘋果質量的影響

2.1.1 有機肥對蘋果還原糖含量和總酸度的影響

由表2 可知，各處理組蘋果還原糖含量在10.7%～13.4%之間，施用T3 有機肥的果樹果實還原糖含量最高，為13.4%，較T1（CK，12.9%）增高了3.9%，兩者差異不顯著；其次是T2 和T4，較T1 降低了4.7%，差異顯著；處理T2、T4、T5 還原糖含量較對照都有不同程度的降低。

由表2 可知，各處理蘋果總酸度在0.30%～0.37%之間，施用有機肥T2（生物有機肥）的總酸度最高，為0.37%，較T1（CK，0.33%）增高了12.1%，兩者差異不顯著；其次是T3，較T1 顯著增高了6.1%，處理T2、T3 總酸度較對照都有不同程度的增高。

表2 有機肥對蘋果還原糖含量與總酸度的影響Table 2 Effects of organic fertilizer on reducing sugar content and total acidity of apple

2.1.2 有機肥對蘋果硬度和果型指數的影響

由表3 可知，各處理組蘋果硬度在8.393～9.508 之間，施用T5 有機肥的蘋果硬度最高為9.508，較T1（CK，8.785）增高了8.2%，兩者差異顯著；其次是T4，為8.910，較T1 增高了1.4%，兩者差異不顯著；之后是T3 為8.886，較T1 增高了1.1%，兩者差異不顯著。而T2 的硬度低于CK，降低了4.5%，兩者差異顯著。

各處理蘋果果型指數在0.87～0.91 之間，施用T5 有機肥的果型指數最高，為0.91，較T1（CK，0.88）增高了3.4%，兩者差異顯著；然后是T3 和T4，為0.88，與CK 的果型指數一樣。而施用T2 的蘋果果型指數低于T1（CK），降低了1.1%，兩者差異顯著。

由表3 可知，五種有機肥處理得到的蘋果樣品的橫徑都大于70 mm，平均值都在70 mm 以上，屬于大果，通常果型指數在0.8～0.9 的為圓形或近圓形，0.9～1.0 的為橢圓形或圓錐形，由蘋果的橫徑和縱徑可以看出，縱徑比橫徑要短1 cm 左右，蘋果是近圓形。施用T5 有機肥的果實果型指數最高，為0.91，果實為橢圓形。

表3 有機肥對蘋果硬度與果型指數的影響Table 3 Effect of organic fertilizer on apple hardness and fruit type index

2.2 有機肥對蘋果產量的影響

從表4（見下頁）可知，蘋果的平均產量在1 662.183～2 604.583 kg/667 m2之間，施用T5 有機肥的蘋果平均產量最高，為2 604.583 kg/667 m2，較T1 增高了24.71%，差異性不顯著；而T3、T4、T2 的平均產量都低于CK，較T1（CK，2088.417kg/667m2）都有不同程度的降低。

表4 不同有機肥蘋果產量方差分析Table 4 Variance analysis of apple yield of different organic fertilizer

3 討論

3.1 有機肥對蘋果還原糖含量的影響

本試驗中，各處理組蘋果還原糖含量在10.7%～13.4%之間，施用T3 有機肥的果樹果實還原糖含量最高，為13.4%，與對照相比，增高了3.9%。李來順等[12]曾以蘋果為材料研究使用不同量的有機肥對蘋果質量的影響，數據顯示有機質含量高的果園，果實容易全紅，果實有香味、有亮度、顏色鮮艷且含糖量高。蘋果陽面的含糖量比陰面的含糖量高，相差最高的有1.9%，最低的有0.3%。因為蘋果屬于喜光植物，光照的時間及強度不僅影響花芽的分化和果實上色，還會影響含糖量和枝條的生長[13]。蘋果年需光照時數在2 000～2 300 h，果實在成熟前糖分轉化積累期一般在8 月末到9 月上中旬期間，試驗地8～9 月份的平均氣溫是11～19 ℃，日間溫差大于8 ℃，有利于糖分積累[14]。由于陰面總日照時數小于陽面總日照時數，不利于糖分的積累。所以陰面含糖量普遍要小于陽面。

增施有機肥能夠改善土壤結構、增加土壤的有機質，提高蘋果品質[15]。試驗地土壤類型主要是黑壚土，有機質一般在1%～3%之間，陽離子交換量不高，土干性熱，發苗快，后勁差，腐殖質層深厚，比較適宜耕種。但也需注意合理灌溉和施用有機肥，才能維持土壤肥力，提高蘋果含糖量。

3.2 有機肥對蘋果總酸度的影響

本試驗中，各處理蘋果總酸度在0.30%～0.37%之間，施用有機肥T2 的總酸度最高，為0.37%，與對照相比，增高了12.1%；其次是T2 和T3 與對照相比，都有不同程度的增高。酸度是衡量蘋果品質的指標之一。張強等[16]對蘋果品質進行研究之后發現，果實中的鉀、磷、鋅與果實酸度有關，提高蘋果中的鉀、磷、鋅含量，可降低蘋果酸度。國家標準局對蘋果品質的規定中要求蘋果總酸度不得超過0.4%，但從數據可知，施用T2、T3 有機肥的蘋果樣品其總酸度平均值都超過了0.4%，總酸度最高的超出了25.80%，最低的超出了9.68%。這可能與農戶之前施肥過量有關。農戶為了提高果樹的產量和品質往往會施用大量的化肥，但是過量的化肥會使蘋果的甜度減低、酸度升高。

3.3 有機肥對蘋果硬度的影響

本試驗中，各處理組蘋果的硬度在8.393～9.508 之間，施用T5 有機肥的蘋果硬度最高為9.508，與對照相比增高了8.2%；其次是T4 和T3 與對照相比，都有不同程度的增高。蘋果硬度對市場銷售有很重要的作用，它決定了蘋果的耐儲性和可運輸性。它與降水、光照的關系并不顯著，更多地與熱量條件有關，主要的影響因素是7～9 月的平均氣溫，果實硬度與溫度的自然對數呈負相關[17]。研究表明，增施有機肥有利于增加果實中可溶性固形物的含量[18]。有機肥中含有的大量微生物和各種酶可以促使土壤中的有機氮、磷變為無機態，使土壤中的鈣、鎂、鐵、鋁等有利于蘋果硬度的元素形成穩定絡合物，增加果樹的吸收。

4 結論

不同處理組還原糖含量在10.7%～13.4%之間，硬度在8.393～9.508 之間，蘋果總酸度在0.3～0.37 之間，蘋果果型指數在0.87～0.91 之間，通過比較，施用T5（羊糞）有機肥的蘋果品質較好，產量最高，為2604.583kg/667m2，優果率為17.92%，商品率為90.09%。

判斷一個蘋果的品質往往都是通過外在果型指數、色澤和內在品質（如含糖量和總酸度）等來判斷[19]。本試驗表明有機肥和氮磷鉀肥混施確實可以提高蘋果的品質和產量，氮磷鉀肥和有機肥按照不同比例配施能夠顯著提升果樹的營養水平，改善果實的口感，果實中的維生素C、可溶性多糖也會增加[20]。由于當今堆肥腐熟或無害化處理技術發展存在明顯不足，有機肥或多或少存在抗生素和重金屬超標等問題，而抗生素少量會殘留在人體內，其他會在土壤中對環境造成污染。所以從長遠來看，有機肥對果樹品質產量的發展還是有重大意義的。