施用腐殖酸肥料對獼猴桃果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

劉增照，郝明德，2，牛育華，王晨光

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100；2. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所，陜西楊凌 712100；3. 陜西科技大學(xué) 陜西農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究院，西安 710021；4. 陜西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，西安 710021)

腐殖酸是動植物殘體分解和微生物轉(zhuǎn)化后，再經(jīng)過一系列的地球化學(xué)過程而形成的一種天然高分子化合有機(jī)物[1-2]。腐殖酸在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，能夠促進(jìn)作物的生長和營養(yǎng)代謝、增強(qiáng)抗逆性、提高化學(xué)肥料利用率[3]。目前，隨著根外施肥方式的普及，腐殖酸葉面肥在農(nóng)業(yè)上逐漸被應(yīng)用。腐殖酸噴灑在葉面上后，對細(xì)胞呼吸、光合作用、蛋白質(zhì)合成、水和養(yǎng)分吸收、酶活性等機(jī)制均有促進(jìn)作用[4]。但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不是腐殖酸的質(zhì)量濃度越高越好，質(zhì)量濃度過高會抑制植物生長發(fā)育[5]。因此，腐殖酸葉面肥施用的質(zhì)量濃度成為當(dāng)下急需解決的問題。近年來，腐殖酸葉面肥的施用多集中在番茄[6]、辣椒[7]、大豆[8]作物上，在獼猴桃上的研究較少。本試驗以‘徐香’獼猴桃為研究對象，設(shè)置5個不同質(zhì)量濃度梯度的腐殖酸葉面肥，于坐果期噴施，研究不同處理條件下對獼猴桃產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響，以便找出最佳施用質(zhì)量濃度，為腐殖酸葉面肥在獼猴桃坐果期的有效施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地位于陜西省周至縣的陜西佰瑞獼猴桃研究院(34°03′50.98″ N，108°25′44.03″E)。年平均氣溫13.2 ℃，年降水量675 mm。土壤類型以土婁土為主，基本性狀見表1。供試肥料為陜西科技大學(xué)提供的風(fēng)化煤腐殖酸葉面肥，腐殖酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)8.1%，N質(zhì)量分?jǐn)?shù)8.1%，P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)8.1%，K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù) 6.5%。供試品種為‘徐香’，栽植密度為110 株/667m2。春季施用復(fù)合肥[N∶P2O5∶K2O = 15∶15∶15(質(zhì)量比)]100 kg/667m2，秋季收獲后施用含氮量19.76 g/kg、含磷量22.31 g/kg、含鉀量8.34 g/kg的豬糞10 m3/667m2。坐果后每周灌溉1次，每次灌水以保持土壤濕潤為準(zhǔn)。統(tǒng)一生物防治病蟲害。

1.2 試驗設(shè)計

試驗用腐殖酸葉面肥配方設(shè)置5個以腐殖酸為基準(zhǔn)質(zhì)量濃度梯度(表2)，于2017年獼猴桃坐果后10 d、20 d、30 d噴施，5個處理分別為：處理1(腐殖酸0 g/L)，處理2(腐殖酸0.15 g/L)，處理3(腐殖酸0.3 g/L)，處理4(腐殖酸0.45 g/L)，處理5(腐殖酸0.6 g/L)，每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)10株獼猴桃樹，每次噴施量為200 L/667 m2。

表1 土壤基本性狀Table 1 Basic properties of soil

表2 腐殖酸葉面肥不同處理的養(yǎng)分組成Table 2 Nutrient composition of different mass concentrations of humic acid foliar fertilizers g/L

1.3 測定指標(biāo)及方法

采摘15 d后測定果實品質(zhì)指標(biāo)。采用酸堿中和滴定法測定可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用2,6-二氯靛酚法[9]測定維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用手持?jǐn)?shù)顯糖度計(型號PAL-1)測量可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用烘箱在定溫65 ℃下烘干至恒量干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。分小區(qū)收獲，測定產(chǎn)量。果形指數(shù)為縱橫直徑比值。糖酸比為可溶性糖與可滴定酸的比值。

產(chǎn)量測定：成熟期采用稱量法測定單果質(zhì)量，計算產(chǎn)量。產(chǎn)量=單果質(zhì)量×每株掛果量×每667 m2內(nèi)總株數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2016和Spss 23軟件處理試驗數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐殖酸對產(chǎn)量的影響

單果質(zhì)量隨著腐殖酸質(zhì)量濃度增加呈先增后減的趨勢，當(dāng)質(zhì)量濃度為處理3(0.3 g/L)時，達(dá)最大值，為76.35 g，比處理1增加了8.35 g。除處理4外，與其他處理均差異顯著。說明處理3對單果質(zhì)量提高明顯(圖1)。由圖2可知，獼猴桃產(chǎn)量隨腐殖酸質(zhì)量濃度增加呈拋物線趨勢。腐殖酸質(zhì)量濃度從0 g/L增加到0.3 g/L時，產(chǎn)量逐漸增加；當(dāng)質(zhì)量濃度從0.3 g/L增加到0.6 g/L時，產(chǎn)量反而降低。處理3(0.3 g/L)的產(chǎn)量最高，比處理1(0 g/L)果實產(chǎn)量增加12.78%。說明獼猴桃噴施腐殖酸葉面肥符合報酬遞減規(guī)律，在一定范圍內(nèi)施用腐殖酸可以提高產(chǎn)量，但到一定質(zhì)量濃度時開始出現(xiàn)負(fù)作用。

不同小寫字母表示LSD檢驗差異顯著(P<0.05) Different lowercase letters indicate significant difference under LSD (P<0.05);下同 The same below

圖1腐殖酸質(zhì)量濃度對單果質(zhì)量的影響Fig.1Effectofmassconcentrationofhumicacidonsinglefruitmass

圖2 腐殖酸質(zhì)量濃度對獼猴桃產(chǎn)量的影響Fig.2 Effect of mass concentration of humic acid on yield of kiwifruit

質(zhì)量濃度過高時會損傷葉片，光合作用和呼吸作用受到限制，導(dǎo)致光合產(chǎn)物降低，不但不會增產(chǎn)還會造成肥料的浪費。因此，腐殖酸質(zhì)量濃度應(yīng)當(dāng)控制在一個合理的范圍，通過對獼猴桃產(chǎn)量(Y)和腐殖酸質(zhì)量濃度(X)擬合，得到方程Y= -1 496.83X2+1 043.80X+1 450.94，其R2=0.971 2。表明產(chǎn)量與質(zhì)量濃度的相關(guān)性顯著。解得質(zhì)量濃度為0.349 g/L時產(chǎn)量最高，為1 632.91 kg/667m2。

2.2 腐殖酸對獼猴桃品質(zhì)的影響

由表3可以看出，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨質(zhì)量濃度的增加先增后減。處理2、處理3、處理4的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)16.05%以上，與處理1差異顯著，處理5與處理1差異不顯著。可見，腐殖酸對果實可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)有明顯的促進(jìn)作用，質(zhì)量濃度過高作用不明顯。處理3的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)18.55%，與其他處理差異顯著。

可滴定酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢與可溶性糖相反，各處理與處理1差異顯著，表明腐殖酸可以降低可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。其中，處理3的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，除處理4外與其他處理均存在顯著性差異。

糖酸比是果實口感風(fēng)味評價的重要指標(biāo)。隨質(zhì)量濃度增加先增加后減小，各處理與處理1相比差異顯著，糖酸比提高1.86～4.77。處理3糖酸比最大，與其他處理相比差異顯著。

隨腐殖酸質(zhì)量濃度的增加，干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增后減的變化趨勢。在處理3質(zhì)量濃度時達(dá)到峰值，與處理1差異顯著，干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)比處理1提高了17.14%。其他處理間差異均不顯著。說明腐殖酸可以提高果實干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，處理3的效果最佳。

維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著質(zhì)量濃度的增加先增后減，各處理維生素C表現(xiàn)為處理4>處理3>處理5>處理2>處理1。處理4和處理3與其他處理相比差異顯著，處理4與處理3差異不顯著，比處理1分別提高46.08和42.94 mg/hg。

對果實各品質(zhì)指標(biāo)與腐殖酸質(zhì)量濃度進(jìn)行多項式回歸分析，得到二次回歸方程(表4)，果實各品質(zhì)與腐殖酸質(zhì)量濃度均呈顯著相關(guān)性，最佳施用質(zhì)量濃度為0.311～0.370 g/L。

表3 不同處理的果實品質(zhì)Table 3 Fruit quality of different treatments

表4 果實品質(zhì)與腐殖酸質(zhì)量濃度的回歸方程模型Table 4 Regression equation model of fruit quality and mass concentration of humic acid

3 討論與結(jié)論

本研究表明：腐殖酸葉面肥可提高獼猴桃產(chǎn)量，質(zhì)量濃度過高或過低，腐殖酸的增產(chǎn)作用均降低，產(chǎn)量隨質(zhì)量濃度增加呈拋物線變化。李興杰等[10]在生菜上的研究表明：腐殖酸在低質(zhì)量濃度時，隨著質(zhì)量濃度增加，生菜鮮質(zhì)量隨之增加，當(dāng)達(dá)到一定限度后隨腐殖酸質(zhì)量濃度的增加而逐漸減小，與本試驗結(jié)論一致。在干豆[11]和小麥[12]試驗中產(chǎn)量也呈現(xiàn)相似變化趨勢。這是由于腐殖酸含有細(xì)胞激肽酶類等有機(jī)生物刺激素，作用于植物后，植物表現(xiàn)出生長素的刺激反應(yīng)，引起細(xì)胞質(zhì)膜滲透性能的改變，促進(jìn)植物蛋白的合成和細(xì)胞的生長，提高產(chǎn)量[13-14]。Pizzeghello等[15]研究發(fā)現(xiàn)腐殖酸中含有細(xì)胞分裂素，可以提高單果質(zhì)量，增加果實橫縱直徑，進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)作用。但葉面肥養(yǎng)分濃度超過一定限度之后，葉片組織中養(yǎng)分失去平衡，葉片就會受到傷害而出現(xiàn)枯斑或灼傷癥狀，出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)[16]，同時造成肥料的浪費。因此，腐殖酸葉面噴施必需選用合適的質(zhì)量濃度。本試驗中腐殖酸質(zhì)量濃度與獼猴桃產(chǎn)量存在顯著的二次相關(guān)關(guān)系，質(zhì)量濃度為0.349 g/L時，產(chǎn)量最大，為1 632.91 kg/667 m2，比質(zhì)量濃度為0時增加了181.97 kg/667 m2。

獼猴桃果實品質(zhì)指標(biāo)主要有可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、干物質(zhì)和維生素C。糖酸比是影響果實口感風(fēng)味的直接因素，與可溶性糖與可滴定酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)。張繼舟等[17]研究發(fā)現(xiàn)番茄上施用腐殖酸含糖量可以提高51%以上。周超等[18]研究發(fā)現(xiàn)噴施腐殖酸葉面肥西瓜的總糖增加2.2%，總酸降低0.029%，糖酸比提高13.63。腐殖酸能夠提高葉綠素含量，提高光合速率，為干物質(zhì)積累提供充足的碳素來源[19]。此外，獼猴桃果實中維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要依賴于葉片的L-半乳糖途徑合成，而這也與葉片的光合速率有關(guān)[20]。研究表明腐殖酸對干物質(zhì)合成與維生素C的積累具有顯著的促進(jìn)作用[21]。蘇長青[22]研究發(fā)現(xiàn)噴施腐殖酸葉面肥后，黃冠梨果實維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高1.9 mg/kg。菜豆上噴施腐殖酸葉面肥，維生素C顯著增長[23]。本研究表明，腐殖酸能提高果實可溶性糖、維生素C與干物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，降低可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，增大糖酸比，改善果實的營養(yǎng)品質(zhì)與口感品質(zhì)。果實各品質(zhì)指標(biāo)與腐殖酸質(zhì)量濃度的關(guān)系均呈顯著二次相關(guān)性，可溶性糖、可滴定酸、干物質(zhì)、維生素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和糖酸比最優(yōu)時腐殖酸施用的最佳質(zhì)量濃度分別為0.311 g/L、0.363 g/L、0.309 g/L、0.370 g/L和0.323 g/L。