施肥對甜柿果實品質、產(chǎn)量及預防頂腐病的影響

井趙斌，夏宏義，楊 勇，阮小鳳

(1.西北農(nóng)林科技大學 園藝學院，陜西楊凌 712100；2.渭南職業(yè)技術學院，陜西渭南 714026； 3.渭南市果業(yè)研究院，陜西渭南 714026；4.十堰市農(nóng)業(yè)科學院，湖北十堰 442000)

‘陽豐’甜柿(DiospyroskakiThunb. Youhou)是日本1990年選育的可在樹上完成脫澀過程而不軟化的完全甜柿(PCNA)，果實扁圓形，果個較大，著色好，肉質硬脆，風味甜，引種適應性良好，抗性強，豐產(chǎn)性強，品質佳，是目前綜合性狀好且適宜大面積栽培推廣的優(yōu)良甜柿品種之一[1]。然而，近年來‘陽豐’柿果實上出現(xiàn)的柿頂腐病嚴重影響了果實品質和商品價值，致使果園損失嚴重[2]。鈣是植物體內(nèi)必需的營養(yǎng)元素，不僅參與細胞壁和許多細胞器的合成，維持細胞壁和質膜的穩(wěn)定，而且在參與信號傳導和反應方面具有重要的作用，還可作為鈣源貯存于細胞特定部位[3]。鈣素營養(yǎng)失調影響多種農(nóng)作物與園藝作物的產(chǎn)量與品質[4-5]，與多種作物頂腐病發(fā)生顯著相關[6-9]。研究也表明，土壤調理劑可以增加植株抗逆性，改善果實品質，減輕多項生理性病害[10-13]。果園合理施用有機肥結合種草也可以顯著改善土壤有機質、礦物元素含量和土壤物理性狀，促進果樹生長，提高果實品質與抗病性[14-15]。然而，迄今有關施用鈣肥、土壤調理劑和果園生草等對柿頂腐病的發(fā)生、預防效果及生理期噴施鈣肥對果實營養(yǎng)品質的影響尚未見報道。

本研究通過田間試驗，探討甜柿‘陽豐’噴施鈣肥、鈣肥結合土壤調理劑和有機肥+種草模式的對柿果實營養(yǎng)品質、產(chǎn)量及頂腐病發(fā)病率的影響，比較不同種類肥料及施用方法的效果，為甜柿‘陽豐’豐產(chǎn)與高產(chǎn)提供科學的施肥依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗區(qū)位于中國‘陽豐’甜柿主栽區(qū)陜西省寶雞市眉縣柿種植示范基地(34°10′N，107°63′E)，地處關中平原西部，年平均氣溫12.9 ℃，平均降水量609.5 mm，平均日照2 015.2 h，無霜期218 d，屬暖溫帶大陸性半濕潤氣候。供試材料‘陽豐’樹齡10 a，砧木為君遷子，株行距為3 m×4 m。供試土壤為褐土，0～60 cm土層含有機質17.83 g/kg，速效氮24.21 mg/kg，速效磷62.75 mg/kg，速效鉀393.68 mg/kg，pH 7.10。

1.2 試驗設計

2012-2013年連續(xù)2 a，在試驗區(qū)選擇樹勢基本一致、無病蟲害和生長健壯的樹體為材料，設置6個處理，每處理以5株為一小區(qū)，重復3次。6個處理為處理1(CK)：不噴鈣，不施土壤調理劑；處理2：噴施藍鈣，不施土壤調理劑；處理3：噴施鈣博士，不施土壤調理劑；處理4：噴施藍鈣+土壤調理劑；處理5：噴施鈣博士+土壤調理劑；處理6：有機肥+種草，即土施牛糞和沼液，樹行種草，不噴鈣，不施土壤調理劑。

藍鈣(安徽茂施新型肥料有限公司)：鈣≥150 g/L，糖醇≥100 g/L；鈣博士(山西省農(nóng)科院棉花研究所三聯(lián)農(nóng)業(yè)試驗場)：鈣≥65 g/L，氨基酸大于100 g/L，根據(jù)兩者鈣含量，分別稀釋1 500倍、650倍，使噴施鈣質量濃度約為100 mg/L。噴施鈣肥分別于每年的6月5日、6月13日、7月16日、8月15日9:00-10:00進行，共4次，每次噴施均為晴天，用噴霧器均勻地將溶液噴灑在果面、萼片、結果枝及葉片的正反面，以葉面和果面滴水為度；不噴施鈣肥的處理噴施等量的清水。

BGA土壤調理劑(北京綠天使科技有限公司)：有機質質量分數(shù)在22%以上，N+P2O5+K2O總養(yǎng)分質量分數(shù)在3%以上，含多種維生素、植物生長調節(jié)物質和糖類物質。每年3月初采用溝施法，在供試樹體樹冠外沿兩邊各開30 cm寬，30 cm深的溝，施入調理劑后埋土整平，用量2.5 t/hm2。

有機肥+種草處理為牛糞施用量為10 t/hm2，NPK復合肥用量為0.5 t/hm2，沼液5 t/hm2，于每年春季3月初環(huán)施，在供試樹體樹冠一周各開30 cm寬、30 cm深的溝，并于5月20日、7月17日8:00-10:00灌施75%的正常產(chǎn)氣3個月以上且經(jīng)過澄清過濾后放置2～3 d的沼液，用量為5 t/hm2。于2011年秋季果樹行間條播林間組合(白三葉、黑麥草和鴨茅)，后續(xù)年份草長到約40 cm后刈割，覆蓋于樹盤，當年刈割3次。上述各處理中氮磷鉀復合肥的用量相同，均為0.5 t/hm2。

1.3 樣品采集及測試分析

樣品采集：分別于2012和2013年秋‘陽豐’柿果實成熟時，每處理按東、南、西、北4個方位共采集30個果實測定其品質。

果實品質及礦物質元素的測定：果實硬度采用硬度計測定；單果質量用電子天平稱量；用游標卡尺測量果實橫、縱徑并計算果形指數(shù)；蛋白質、粗纖維、總糖、葡萄糖分別采用微量凱氏定氮法、稱量法、蒽酮比色法、分光光度法和化學發(fā)光法[16]測定；總黃酮用NaNO2-Al(NO3)3分光光度法測定[17]；脂肪、維生素C、維生素B1、維生素B2質量分數(shù)分別采用索氏提取法、靛酚滴定法、熒光比色法和核黃素熒光法[18]測定；鉀、鈉、鈣、鎂和鐵用原子吸收分光光度法測定[19]，樣品前處理方法參考文獻[20]進行。

頂腐病發(fā)病情況的統(tǒng)計:每年的 9月下旬至10月上旬調查試驗效果，調查統(tǒng)計各處理的頂腐病發(fā)生率，按下列公式計算：頂腐病發(fā)生率=各處理病果數(shù)/各處理果實總數(shù)×100%

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)為2012-2013年連續(xù)2 a平均值。采用Duncan’s新復極差檢驗法對試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析，用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對‘陽豐’柿果實品質的影響

由表1可知，與對照相比，5種處理均可提高‘陽豐’柿單果質量，其中藍鈣處理對‘陽豐’柿單果質量影響不顯著(P>0.05)；與對照相比，噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草5種處理均可顯著提高果實硬度，比對照分別增加了6%、10%、13%、14%和10%。與對照相比，噴施鈣博士、鈣博士+土壤調理劑、有機肥+種草可顯著降低‘陽豐’柿的果形指數(shù)(P<0.05)。

噴施鈣博士+土壤調理劑、有機肥+種草處理可顯著提高果實中蛋白質質量分數(shù)(P<0.05)，其他處理差異不顯著。與對照相比，噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草各處理顯著提高粗纖維的質量分數(shù)，其中有機肥+種草處理的效果最好。不同處理均顯著提高‘陽豐’柿果實的總糖、果糖及葡萄糖的質量分數(shù)(P<0.05)；其中有機肥+種草處理效果最好，果實的總糖、果糖及葡萄糖的質量分數(shù)與對照相比分別提高了36%、17%和23%。噴鈣處理對‘陽豐’柿果實總黃酮類物質的質量分數(shù)有較為顯著的抑制作用，對比發(fā)現(xiàn)，施用土壤調理劑對總黃酮類物質的質量分數(shù)的增加可能具有一定的促進作用，有機肥+種草處理總黃酮類物質的質量分數(shù)最高，達到20.14 g/100 g。各處理的維生素C質量分數(shù)與總糖質量分數(shù)的趨勢基本相同，均可顯著提高維生素B1和B2的質量分數(shù)，有機肥+種草處理維生素B1和B2的質量分數(shù)最高，分別比對照增加45.87%和45.75%。

表1 不同處理下‘陽豐’柿果實營養(yǎng)元素的質量分數(shù)Table 1 Mass fraction of ‘Youhou’ fruit nutrient elements under different treatments

注：同行數(shù)據(jù)后不同字母表示差異達到顯著水平(P<0.05); 數(shù)值為“平均數(shù)±標準誤”。下同。

Note:Different lowercase letters after same line show signification different (P<0.05)；the results were shown by the “average number± standard error”. The same below.

2.2 不同處理對‘陽豐’柿果實礦質元素質量分數(shù)的影響

從表2可以看出，噴施藍鈣和鈣博士兩個處理‘陽豐’柿果實鉀質量分數(shù)較對照處理分別降低了4%、7%；而噴施藍鈣+土壤調理劑、噴施鈣博士+土壤調理劑、有機肥+種草較對照均顯著提高了‘陽豐’柿果實鉀質量分數(shù)(P<0.05)，分別提高了10%、7%、11%。各處理組中鈉質量分數(shù)顯著低于對照處理(P<0.05)。與對照相比，各處理可以顯著增加‘陽豐’柿果實鈣質量分數(shù)(P<0.05)。各處理對‘陽豐’柿果實鎂質量分數(shù)有顯著的促進作用(P<0.05)，噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草各處理分別較對照提高6%、16%、33%、44%和36%。與對照相比，各處理可顯著增加‘陽豐’柿果實鐵質量分數(shù)(P<0.05)，其中有機肥+種草處理中‘陽豐’柿果實鐵質量分數(shù)最高，顯著高于其他處理。

2.3 不同處理對‘陽豐’柿產(chǎn)量及頂腐病發(fā)生率的影響

2012-2013年連續(xù)2 a不同處理對‘陽豐’柿產(chǎn)量及頂腐病發(fā)生率的影響見表3。2012年噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑、有機肥+種草各處理與對照相比，單株產(chǎn)量增加顯著(P<0.05),分別增加2.82 kg、5.70 kg、8.52 kg、10.39 kg和11.63 kg。2013年除噴施藍鈣外，噴施鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草各處理與對照相比，單株產(chǎn)量增加顯著(P<0.05),分別增加5.39 kg、8.30 kg、9.50 kg和13.4 kg。每667 m2產(chǎn)量與單株產(chǎn)量表現(xiàn)趨勢一致，2012年噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草各處理與對照相比，每667 m2產(chǎn)量增加顯著(P<0.05),分別增加156.70 kg、316.60 kg、472.90 kg、576.90 kg和646.00 kg。2013年除噴施藍鈣外，噴施鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草各處理與對照相比，每667 m2產(chǎn)量增加顯著(P<0.05),分別增加了299.70 kg、461.50 kg、528.10 kg和744.70 kg。

從表3可知，噴施鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑、有機肥+種草處理均顯著地降低了果實頂腐病的發(fā)生率(P<0.05)。其中，藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑處理相對防治效果最好；噴施藍鈣、鈣博士、有機肥+種草3個處理對‘陽豐’柿果實頂腐病的防治也具有較好的效果。說明‘陽豐’柿果實頂腐病通過噴鈣、施用土壤調理劑及有機肥+種草等措施可以得到有效的防治。

表2 不同處理下‘陽豐’柿果實礦物質元素的質量分數(shù)Table 2 Mass fraction of ‘Youhou’ fruit mineral elements under different treatments mg/kg

表3 不同處理對‘陽豐’柿產(chǎn)量及頂腐病發(fā)生率的影響Table 3 Effects of different treatments on production and the incidence of blossom-end rot of ‘Youhou’

3 討論與結論

除總黃酮、鉀和鈉外，噴施藍鈣和鈣博士可以改善或顯著提高‘陽豐’柿產(chǎn)量與品質，這與前人在蘋果、葡萄、香梨和錦橙中的研究結果相似[21-24]。噴施藍鈣和鈣博士對果實品質的影響效果不同，較為明顯的是噴施藍鈣、藍鈣+土壤調理劑處理，其總糖、果糖和葡萄糖質量分數(shù)分別高于噴施鈣博士、鈣博士+土壤調理劑處理(表1)，綜合來看，鈣博士對‘陽豐’柿果實品質和產(chǎn)量的影響較藍鈣好(表1和表3)。可能的原因與其主要組分有關，這與張峰等[25]對庫爾勒香梨葉面噴施鈣肥研究中的結果類似，庫爾勒香梨果實品質受鈣肥種類影響較大，可能由于不同鈣肥吸收利用效率與營養(yǎng)特性的差異所致。本試驗發(fā)現(xiàn)，BGA土壤調理劑對‘陽豐’柿果實品質的改善、產(chǎn)量的提高及頂腐病的預防均具有顯著的促進作用。BGA土壤調理劑的效用主要表現(xiàn)為2個方面：其一，含有較高植物所需的營養(yǎng)成分，其中有機質質量分數(shù)達到22%，并含有多種維生素、植物生長調節(jié)物質和糖類物質；其二，改良土壤結構，促進植物對營養(yǎng)元素和礦物質元素的吸收。郭永忠等[26]研究指出，施用BGA 土壤調理劑能降低土壤體積質量，使土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度增加，對增大土壤持水量和毛管持水量都具有明顯效果。合理施用有機肥+種草對提高‘陽豐’柿產(chǎn)量與品質具顯著的作用。這一結果與前人的研究類似，如Marinari等[27]研究表明，施用有機肥后土壤有機質質量分數(shù)提高，進而增加土壤中微生物的數(shù)量、活力及微生物的多樣性，最終提高土壤微生物碳、氮并提升土壤營養(yǎng)供應容量；劉小剛等[28]對紅富士蘋果追施沼液，果實品質得到大幅度的提高；霍穎等[14]證實果園行間多年種草可以提高土壤表層和亞表層有機質質量分數(shù)、土壤養(yǎng)分質量分數(shù)，改善土壤供肥狀況，通過對甜柿示范基地部分柿樹土施牛糞、沼渣并地面種草綜合應用，顯著提高了‘陽豐’柿產(chǎn)量與品質。

噴施鈣肥增加‘陽豐’柿果實鈣、鎂和鐵質量分數(shù)，降低果實鉀和鈉質量分數(shù)；噴施鈣肥并土施土壤調理劑除鈉外，其他元素質量分數(shù)均不同程度地高于對照，鈉質量分數(shù)大幅度地降低。 噴施鈣肥對礦物質元素質量分數(shù)的影響可能是由于鈣與鎂有相助作用，可使果實早熟硬度好，鈣與鎂對鉀和鈉的吸收具有一定程度的拮抗作用，噴鈣促使果實鈣質量分數(shù)增加，提高果實硬度和抗性，增加果實營養(yǎng)競爭能力，促進鎂的吸收利用，抑制鉀和鈉的吸收；土施土壤調節(jié)劑后，土壤理化特性和有效養(yǎng)分得到改善，提高果實鈣、鎂和鉀質量分數(shù)，陽離子的拮抗作用加強，進一步抑制鈉向果實中轉運，故土施土壤調理劑后鈉質量分數(shù)處于較低水平。合理施用有機肥加種草顯著改善土壤有機質、礦物元素質量分數(shù)和土壤物理性狀，礦物質元素的吸收利用效率增加，‘陽豐’柿果實鈣、鎂、鉀、鈉、鐵均顯著高于對照，各礦物質元素均衡，質量分數(shù)較高。董彩霞等[29]指出不同的鈣肥會不同程度影響果實鈣、鉀、鎂及某些微量元素的質量分數(shù)，本試驗發(fā)現(xiàn)，藍鈣和鈣博士對果實礦物質元素質量分數(shù)的影響也具有一定的差異性。噴鈣可能對不同種類果實礦物質元素質量分數(shù)影響不同，如陳麗璇等[30]研究發(fā)現(xiàn)，噴鈣明顯增加草莓果實鈣質量分數(shù)，降低果實鉀質量分數(shù)，然而，鎂和鐵的質量分數(shù)與噴鈣濃度相關性不明顯；盧桂賓等[31]證實噴鈣能顯著增加棗果實中鉀、鈣、鐵元素的質量分數(shù)，且鉀元素質量分數(shù)的增加效果比鈣元素顯著，而錳元素質量分數(shù)反而減少，可能是由于不同物種對噴施的鈣肥吸收利用效率有差異、果實中礦物質元素均衡比例不同、土壤及管理措施與其他因素綜合導致的。

目前，缺鈣與番茄頂腐病發(fā)生的相關性研究最為深入，缺鈣與番茄頂腐病的發(fā)生有關[3]。Sergio等[6]還研究發(fā)現(xiàn)，ABA對鈣元素的分配具有較強的調動作用，通過對番茄植株和果實噴施一定濃度的ABA，調配鈣元素集中于果肉組織中，可以預防或減少頂腐病的發(fā)生；鄭小林等[32]認為赤霉素是限制鈣向果實運轉分配的重要因素，抑制果樹內(nèi)源赤霉素水平，提高內(nèi)源生長素水平，使用外源生長素類生長調節(jié)劑如萘乙酸或多效唑等均有效地促進鈣往果實運轉而提高果實的鈣質量分數(shù)水平，可見能提高果實鈣質量分數(shù)的措施，對果實頂腐病可能都具有一定的預防或防治效果。本研究中‘陽豐’柿果實頂腐病通過噴鈣、施用土壤調理劑、有機肥+種草等措施得到了有效的防治，可能是由于上述各項措施均顯著提高了果實硬度與鈣質量分數(shù)，而進一步增強了果實抗病性?？偟膩砜矗瑢κ凉敻】梢酝ㄟ^噴施鈣肥、增施土壤調理劑、合理施用有機肥、果園種草和加強病蟲害防治等綜合措施進行防治。

綜上所述，噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑、有機肥+種草處理均能顯著改善‘陽豐’柿果實品質，其中以有機肥+種草處理效果最好，并可提高產(chǎn)量。噴施藍鈣、鈣博士、藍鈣+土壤調理劑、鈣博士+土壤調理劑和有機肥+種草對柿頂腐病的防治均具有一定的效果，其中有機肥+種草的防治效果最好。建議生產(chǎn)中可以采用有機肥+種草及適量補充鈣肥的措施來改善甜柿柿果實品質，提高產(chǎn)量，預防柿頂腐病的發(fā)生。