化肥減量配施有機肥對蘋果生長品質及土壤養分的影響

哈蓉王昊楊波張敏陳永偉靳韋徐燦楊宏波王琦韓昌燁馬文禮

(1.寧夏農墾農林牧技術推廣服務中心，寧夏 銀川 750004；2.中衛市農業技術推廣與培訓中心，寧夏 中衛 755000)

目前，我國蘋果種植面積、總產量和消費量均位列世界第1，據統計，我國2020年蘋果種植面積為12646千hm2，產量達4407萬t[1]。此外，蘋果產業是寧夏回族自治區優勢產業之一，總面積3.53萬m3，總產量60萬t，作為寧夏農業經濟和果農的主要收入來源之一，年產值近16億元[2]。近年來，盲目追求產量而引發的不合理施肥現象普遍存在，嚴重制約了蘋果產業可持續發展?；视昧窟^度將造成土壤酸堿性化、板結、形狀失調，化肥利用率降低，從而影響蘋果產量和品質，同時造成資源浪費及環境污染，直接影響經濟和生態效益[3]，因此，通過化肥減量配施有機肥是實現園區高產、高品質的重要途徑。

《到2020年化肥使用量零增長行動計劃》是農業部2015年通過并啟動實施的，方案中提出要通過有機營養資源的合理利用，將部分化肥替換為有機肥，做到有機無機結合[4]。在草莓[5]、芒果[6]、黃瓜[7]等果蔬上的研究表明，化學肥料減量同時配合施用有機肥，可以促進作物生長發育，改善果實品質，提高肥料利用率，活化土壤養分，提升園藝產業可持續發展，保障土壤質量[8]。本研究以“神富6號”蘋果為試材，以常規施肥為對照，研究化肥減量配施有機肥施用土壤理化性質、蘋果長勢、葉片生長、產量及品質等方面的影響，初步探究蘋果栽培合理施肥量，以期為推進當地蘋果產業綠色高效發展提供理論依據與技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2022年在銀川市金鳳區寧夏回族自治區國營銀川林場進行，試驗區屬于典型的溫帶大陸性氣候，位于寧夏銀川市西南金鳳區，E106°06′08′′～106°08′36′′，N38°21′45′′～38°25′19′′，土壤質地為沙土。供試材料為三年生“神富6號”，株行距2m×5m，樹形為高紡錘形。供試復合肥、液體有機肥由寧夏潤禾豐生物科技有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗設置減施化肥為處理，常規施肥為對照(CK)，T1(處理1)為90%常規施肥加10%有機肥，T2(處理2)為80%常規施肥加20%有機肥，T3(處理3)為70%常規施肥加30%有機肥。復合肥通過測土配方施肥確定配方比例，液體有機肥含礦源黃腐酸及腐植酸30g·L-1以上，另含5種微量營養元素。常規施肥量為經調研后計算出的當地復合肥施肥量，處理1的水溶有機肥施用量為推薦量，不同處理施肥量如表1所示。各處理3行為1小區，每個處理3次重復，各小區隨機區組排列，處理行兩邊分別預留1行為隔離行。

表1 蘋果各生育期施肥方案

基肥于2021年完成蘋果采收和枝條修剪后施用，于樹冠滴水線處挖長100cm、寬20cm、深40cm的條形溝，施入肥料后與土壤充分拌勻填回溝中。追肥在關鍵生育期隨水追施，其余果園修剪、疏花疏果、病蟲害防治等田間管理措施一致。

1.3 測定指標

采集各處理土壤樣品，混合均勻后4分法帶回實驗室風干處理，用于測定土壤理化性質?，F場取樣采用環刀法，帶回實驗室進行土壤容重測定。土壤有機質含量、堿解氮、有效磷、速效鉀分別采用重鉻酸鉀容量法、堿解擴散法、用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法和冷HNO3浸提-火焰光度法測定[9]。

1.3.1 生長發育測定

在小區內隨機選取5株蘋果樹，在每株樹東、南、西、北4個方向當年生枝條進行標記，在蘋果各生育期用游標卡尺和卷尺測定1次新梢粗度、新梢長度、葉長、葉寬等指標；葉片鮮重用電子天平稱量；葉面積用葉面積系數法計算得出；葉綠素含量用SPAD-502手持葉綠素儀測定。

1.3.2 品質測定

果實成熟后，在小區內隨機選取5株蘋果樹，從樹體東、南、西、北4個方向，在樹冠外圍果枝中部挑選大小一致、無機械病和蟲害損傷及色澤均勻的果實，組成混合樣，在采收后快速運回實驗室，使用電子稱測定單果重，用游標卡尺測定果實縱橫徑，果實可溶性固形物含量使用ATAGO(PAL-1)手持數顯折光儀測定，果實可滴定酸含量使用GMK-835F型酸度計測定。

1.4 數據分析

運用Microsoft Excel進行數據處理，Graphpad Prism 5系統作圖，SPSS 20系統軟件進行方差分析，LSD(1east significant difference test)進行樣本平均數的差異顯著性比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對蘋果園土壤質量的影響

由表2可知，施用不同量的化肥和有機肥后對土壤的有機質、大量元素含量及有效活菌數有較大的影響。試驗地土壤質地為沙土，增施有機肥后，土壤容重有所增加，T3較對照顯著增加9.76%；土壤有機質表現為T3>T2>T1>CK，T3顯著高于各處理；全氮含量以T3含量最高，T1、T2次之，各處理均顯著高于CK，增施有機肥緩釋效果較好；施用有機肥可有效提高肥料利用，氮磷鉀有效成分含量均表現為CK>T1>T2>T3，堿解氮各處理間無顯著性差異，有效磷和速效鉀T3與CK相比差異顯著。土壤中有效活菌數T3和T1含量最高，比CK高12.27%。

表2 基礎土壤理化性質

2.2 不同處理對蘋果樹生長發育的影響

2.2.1 枝條生長發育

由圖1可知，各處理的新梢生長規律均表現為先快速增長后至轉色期趨于穩定，新梢長度在盛花期時差異不大，結果期后T1生長速率增幅明顯，T2較慢，至成熟期表現為T1>CK>T3>T2，新梢凈生長量T1較CK提高2.43%，各處理間差異不顯著。新梢粗度與長度變化規律相似，結果期后各處理加粗幅度慢于對照，但成熟期時各處理差異不顯著。

圖1 不同處理下蘋果新梢生長發育變化

2.2.2 葉片生長發育

由表3可知，成熟期時葉片最大葉長T2處理最好，較CK提高10.85%，T1和T3均高于CK，與T1無顯著性差異；最大葉寬T1、T3高于CK，各處理間無顯著性差異；通過對比葉面積發現，各處理均大于CK，T3效果最好，比對照高3.35%。百葉質量方面，T2比對照提高11.45%且差異顯著，T1、T3質量相比CK也有所增加?？梢姡瑴p少化肥施用同時配施有機肥可增加葉片質量，增大葉片面積。

表3 成熟期蘋果葉片形態特征

葉綠素是葉片進行光合作用的重要色素之一。如圖2所示，在整體生長期內，減施化肥處理均不同程度的提高了葉片的葉綠素含量，果實膨大期前T2處理最高，轉色期后T3處理顯著增加。化肥減量在各生育時期對葉綠素含量的影響較為相似，各處理均高于對照。果實膨大期時，處理均顯著高于對照，轉色期時，T3比對照高4.03%且差異顯著。

2.3 不同處理對果實產量及品質的影響

2.3.1 果實產量

由表4可知，不同處理對蘋果產量影響不同。單果重方面表現為T3>T1>T2>CK，但各處理間并無差異，掛果量以T2、T3最多，較對照顯著提高7.21%和6.95%，單株產量表現為T3>T1>T2>CK，最終產量T3最高，比CK顯著高15.9%。

表4 不同處理下蘋果產量的變化

2.3.2 果實品質

不同處理對果實品質的影響如表5所示。果實縱橫徑以T3表現最好，顯著高于CK，果實硬度方面，表現為T3>T1>T2>CK，T3顯著高于其他處理，且T3高于對照11.02%；果實糖含量方面表現為T3>T2>T1>CK，T3顯著高于T1、CK，T3比CK高9.32%，T2則與其他處理無差異。酸含量方面表現為T3

3 討論與結論

盲目施用化肥會造成土壤和養分結構破壞、生態環境持續惡化，對作物生長和農業發展構成極大威脅，合理進行化肥配施有機肥，將成為是今后發展的主要方向。有研究表明[10]，減少復合化肥同時配施有機肥可提高土壤理化性質，為果樹中后期生長提供足夠動力，促進果樹生長發育和果實品質提升。本試驗中，施用有機肥改善了土壤結構，提高沙質土壤容重，同時增加土壤中有機質含量和有效活菌數，降低土壤中氮磷鉀有效成分含量，說明化肥減量同時增施有機肥可提高肥料利用效率，有效延長肥效，緩釋效果好。

有機肥替代部分化肥對果樹生長發育及果實品質、產量等影響在葡萄[11]、梨[12]、桃[13]上均有研究。本研究中，果樹新梢加長、加粗生長上較對照略有降低但差異不顯著，這與鄭劍超等[14]對番茄的研究結果一致。但增施有機肥促進蘋果果實生長發育，果實縱橫經增大，可溶性糖含量增加，單果重和產量提高，以70%常規施肥加30%有機肥效果最好。原因可能是長期單施復合化肥，大量元素供給過量，不能被果樹充分吸收，土壤中養分失衡[15]，有機肥中富含的有機質及果樹所需的微量元素，與無機肥合施后為果樹提供的養分更全面。此外，葉片是果實獲取養分的中轉站，增施有機肥增加了葉片的面積和質量，顯著提高葉綠素含量，提高了葉片光合能力，增加了碳水化合物累積，從而提高蘋果的品質和產量。

綜上，化肥減量配施有機肥后，可改善土壤結構，活化土壤養分，保證植株對養分的吸收利用，進而增強植株葉片生長，增加葉綠素含量，提高光合作用，致使光合產物增多，進而提高果實可溶性糖等內含物含量和產量，最終改善蘋果品質。