4種有機(jī)肥對(duì)桂熱杧82號(hào)果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤性質(zhì)的影響

何堂熹，羅 聰，劉 源，周 立，楊小州，范志毅，江唐鑫，李 峰，方中斌，何新華

(廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院/亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧，530004)

杧果是漆樹(shù)科杧果屬果樹(shù)，常綠高大喬木，素有“熱帶水果之王”的美稱，具有悠久的栽培歷史，是重要的熱帶水果之一。杧果在世界上有廣泛的種植，其中印度杧果栽培面積最大，產(chǎn)量和面積均排在世界主產(chǎn)國(guó)首位。我國(guó)杧果栽培近年來(lái)也有較大發(fā)展，現(xiàn)今已有6個(gè)種，200多個(gè)品種[1-4]。主要分布在熱資源豐富的廣西、海南、廣東、福建、云南和四川攀枝花等地區(qū)[5-6]。

根據(jù)廣西杧果創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年廣西全區(qū)杧果栽培面積達(dá)到101 370 hm2，比2018年100 670 hm2增加 700 hm2，總產(chǎn)量增長(zhǎng)24.51%，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。但許多果園依然存在長(zhǎng)期施用化肥而導(dǎo)致的土壤板結(jié)、肥力下降等問(wèn)題，從而嚴(yán)重影響了杧果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

有機(jī)肥是指含有一定有機(jī)物質(zhì)的肥料，主要包括一些工業(yè)廢棄物、動(dòng)物糞便、作物秸稈、生活垃圾等，常分為生物有機(jī)肥、商品有機(jī)肥以及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥[7]。有機(jī)肥施入土壤后經(jīng)微生物分解可給作物提供多種養(yǎng)分，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)外已有大量研究表明，施用有機(jī)肥可以改善作物生長(zhǎng)狀況和土壤理化性狀。如對(duì)庫(kù)爾勒香梨[8]，富士蘋(píng)果[9]，甜櫻桃[10]，凱特杏[11]等北方果樹(shù)施用有機(jī)肥能顯著提高果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量，降低可滴定酸含量；對(duì)香蕉[12]，柑桔[13-14]，強(qiáng)德勒紅心柚[15]，龍眼[16]等南方果樹(shù)施用有機(jī)肥能夠增加須根數(shù)量和可溶性固形物含量，提高果實(shí)品質(zhì)。而且有機(jī)肥的施用能夠有效提高速效N、P、K含量以及微生物數(shù)量[17-18]，降低土壤pH值[15，19-20]。

目前施用有機(jī)肥的種類以及數(shù)量對(duì)杧果，尤其是對(duì)廣西地區(qū)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的桂熱杧82號(hào)土壤理化性質(zhì)和果實(shí)品質(zhì)的影響尚不清楚，因此開(kāi)展此項(xiàng)研究，以期為杧果園有機(jī)肥的合理使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試果園位于廣西百色市田東縣壯鄉(xiāng)河谷新洲基地，高接換種4年生桂熱杧82號(hào)，中間砧為凱特杧，株行距4 m×4 m。采用百色杧果產(chǎn)區(qū)4種不同類型的有機(jī)肥：晨耕生物有機(jī)肥，湖北茂盛生物科技有限公司生產(chǎn)，編號(hào)CG；海藻素殼聚糖有機(jī)肥，廣西恒飛農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)，編號(hào)HZS；菌藻酶微生物菌劑有機(jī)肥，廣西恒飛農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)，編號(hào)JZM；土木囍微生物菌劑，河北土木啟生物科技有限公司生產(chǎn)，編號(hào)TMX。15∶5∶25復(fù)合肥，湖北金正大肥業(yè)有限公司生產(chǎn)，作為對(duì)照。

不同有機(jī)肥養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。

表1 供試有機(jī)肥主要養(yǎng)分含量

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置CG10、CG20、CG30處理，每株分別施用有機(jī)肥CG 10、20、30 kg+復(fù)合肥1.5 kg；HZS10、HZS20、HZS30處理，每株分別施用有機(jī)肥HZS 10、20、30 kg+復(fù)合肥1.5 kg；TMX10、TMX20、TMX30處理，每株分別施用有機(jī)肥TMX 10、20、30 kg+復(fù)合肥1.5 kg；JZM10、JZM20、JZM30處理，每株分別施用有機(jī)肥JZM 10、20、30 kg+復(fù)合肥1.5 kg，以每株施用復(fù)合肥1.5 kg為對(duì)照，共13個(gè)處理，3株為1個(gè)小區(qū)，每個(gè)處理3個(gè)小區(qū)，于2018年10月在植株滴水線下方挖穴長(zhǎng)80 cm、寬20cm、深30 cm施入肥料，2019年不再施用。

1.3 相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

土壤理化性質(zhì)指標(biāo)：2019年10月下旬，各處理用五點(diǎn)法土鉆采集30 cm深土層土樣，剔除雜質(zhì)后混勻用四分法將樣品分成兩份，分別裝入無(wú)菌袋帶回實(shí)驗(yàn)室，一份保存于4 ℃冰箱中，測(cè)定微生物數(shù)量；另一份風(fēng)干磨細(xì)過(guò)1 mm篩用于土壤pH值、電導(dǎo)率、養(yǎng)分和酶活性測(cè)定。土壤細(xì)菌、真菌、放線菌計(jì)數(shù)采用稀釋涂布平板法測(cè)定，細(xì)菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)，真菌用馬丁氏培養(yǎng)基培養(yǎng)，放線菌用改良高氏1號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)[21]。土壤pH值用便攜式pH測(cè)試筆，土壤電導(dǎo)率用雷磁DDB-303A，土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法，水解氮用堿解擴(kuò)散法，速效磷用鉬銻抗比色法，速效鉀、交換性鈣、交換性鎂用火焰分光光度法測(cè)定[22]。土壤蔗糖酶活性用3，5-二硝基水楊酸比色法，脲酶活性用靛酚比色法，酸性磷酸酶活性用對(duì)磷酸苯二鈉比色法，過(guò)氧化氫酶活性用高錳酸鉀滴定法測(cè)定[23]。

2019年試驗(yàn)基地遭遇冰雹災(zāi)害，因此產(chǎn)量和品質(zhì)測(cè)定于2020年7月中旬開(kāi)展，將果實(shí)全部采收用電子秤測(cè)定。隨機(jī)選取均勻果實(shí)16個(gè)帶回實(shí)驗(yàn)室在室溫下放置后熟，完熟后切取部分果肉混勻存于-20 ℃冰箱測(cè)定果實(shí)品質(zhì)?？扇苄怨绦挝锖坎捎肁TAGO PAL-1測(cè)定；果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)參考曹建康等[24]方法，其中可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法，維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010統(tǒng)計(jì)分析，用SPSS 22.0進(jìn)行方差分析，差異顯著性(p<0.05)用小寫(xiě)字母表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響

由表2看出，4種有機(jī)肥處理能增加桂熱杧82號(hào)株產(chǎn)，各處理增產(chǎn)效果不同。以JZM和HZS處理增產(chǎn)效果較好，JZM 20、30 kg和HZS 20、30 kg處理的株產(chǎn)在p<0.05水平與對(duì)照差異顯著，均達(dá)到16 kg以上，TMX和CG處理株產(chǎn)與對(duì)照差異不顯著。

表2 4種有機(jī)肥不同用量處理對(duì)桂熱杧82號(hào)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響

4種有機(jī)肥處理均能提高桂熱杧82號(hào)的果實(shí)品質(zhì)，各處理提高效果不同，總體上以JZM和CG較好，使用量較高的品質(zhì)表現(xiàn)越好。其中，JZM 30 kg處理的可溶性固形物含量最高，達(dá)20.22%，其次CG 20、30 kg和HZS 30 kg處理較高，均與對(duì)照差異顯著。JZM 20、30 kg，CG 10、20、30 kg，HZS 30 kg處理的糖酸比較高，均大于30，與對(duì)照均達(dá)到顯著性差異。維生素C含量以JZM和HZS處理較高，均與對(duì)照差異顯著。

說(shuō)明在杧果一個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)，增施4種有機(jī)肥可以不同程度地提高杧果株產(chǎn)和果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。其中施用有機(jī)肥20～30 kg以及氮、鉀含量較高的HZS、JZM效果明顯。

2.2 對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由表3看出，增施4種有機(jī)肥均可以提高土壤有機(jī)質(zhì)，與對(duì)照相比，在p<0.05水平呈顯著性差異。4種有機(jī)肥施用1年后土壤有機(jī)質(zhì)含量不同，有機(jī)質(zhì)含量高的有機(jī)肥，施用1年后，其土壤有機(jī)質(zhì)含量也高；同種有機(jī)肥處理，施用量越高，其土壤有機(jī)質(zhì)含量就高。TMX不同用量處理，其土壤有機(jī)質(zhì)含量無(wú)顯著性差異；其他3種有機(jī)肥處理，同種有機(jī)肥30 kg處理與10 kg和20 kg處理有顯著性差異，但10 kg和20 kg處理之間無(wú)顯著性差異。

表3 4種有機(jī)肥不同用量處理對(duì)桂熱杧82號(hào)土壤有機(jī)質(zhì)、pH值以及相關(guān)酶活性的影響

增施4種有機(jī)肥對(duì)土壤pH值有不同影響。JZM、CG、HZS處理pH值均呈下降趨勢(shì)，除HZS 20 kg處理與對(duì)照差異不顯著外，其余處理與對(duì)照差異顯著。TMX 10 kg和20 kg處理的土壤pH值降低，而30 kg處理的土壤pH值升高，其原因不明，有待進(jìn)一步研究。施用不同有機(jī)肥，總體上可以導(dǎo)致土壤pH值下降，生產(chǎn)上可通過(guò)增施有機(jī)肥來(lái)調(diào)節(jié)平衡土壤pH值，以利于杧果正常生長(zhǎng)。

增施4種有機(jī)肥可以提高土壤相關(guān)酶的活性，土壤酶活性一定程度上影響著土壤養(yǎng)分的吸收和生物活性。(1)施用有機(jī)肥能提高土壤過(guò)氧化氫酶活性，有機(jī)肥用量越多，過(guò)氧化氫酶活性越高。4種有機(jī)肥中，施用CG的效果最明顯，其土壤過(guò)氧化氫酶活性相對(duì)較高，超過(guò)12.00 mg/g；CG 3個(gè)處理，HZS 30 kg，TMX 20、30 kg，JZM 20、30 kg等8個(gè)處理，其土壤過(guò)氧化氫酶活性與對(duì)照存在顯著性差異。

(2)土壤蔗糖酶活性隨著各有機(jī)肥用量增加而提高。其中以HZS效果明顯，其蔗糖酶活性相對(duì)較高，超過(guò)4.10 mg/g，3個(gè)處理均與對(duì)照差異顯著； CG 20、30 kg，TMX 20、30 kg，JZM處理等7個(gè)處理的土壤蔗糖酶活性也均與對(duì)照差異顯著。

(3)土壤脲酶活性隨著各有機(jī)肥用量增加而提高，以CG效果最明顯，其土壤脲酶活性達(dá)2.67 mg/g及以上，3個(gè)處理均與對(duì)照差異顯著。HZS處理，TMX 30 kg，JZM 20、30 kg等6個(gè)處理其土壤脲酶活性也均與對(duì)照差異顯著。(4)土壤酸性磷酸酶活性隨著各有機(jī)肥用量增加而提高，其中CG和JZM效果明顯。CG 20、30 kg，JZM 20、30 kg處理的土壤酸性磷酸酶含量達(dá)17 mg/g以上，均與對(duì)照差異顯著；HZS、TMX 30 kg也均與對(duì)照差異顯著。

說(shuō)明4種有機(jī)肥均能促進(jìn)土壤過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶等4種酶活性提高，整體上施用有機(jī)肥CG 20、30 kg，JZM 20、30 kg效果較好。

2.3 對(duì)土壤微生物的影響

由表4看出，施用有機(jī)肥可以增加微生物數(shù)量，總體上不同種類的有機(jī)肥均以用量較多處理的土壤微生物數(shù)量增加明顯。(1)施用4種有機(jī)肥可以提高土壤細(xì)菌數(shù)量。以CG效果最好，數(shù)量達(dá)178.00×106CFU/g及以上，3個(gè)處理均與對(duì)照差異顯著；HZS 20、30 kg，JZM 20、30 kg這4個(gè)處理也顯著提高細(xì)菌數(shù)量。(2)施用4種有機(jī)肥可以提高真菌數(shù)量，以CG效果最好，土壤真菌數(shù)量達(dá)25.00×103CFU/g及以上，除JZM 10 kg和TMX 10 kg處理與對(duì)照差異不顯著外，其余處理均與對(duì)照差異顯著。(3)施用4種有機(jī)肥可以提高放線菌數(shù)量，以CG效果最好，土壤放線菌數(shù)量達(dá)20.00×105CFU/g及以上，CG 10、30 kg，HZS 30 kg，JZM 20、30 kg這5個(gè)處理的放線菌數(shù)量也顯著提高。(4)施用4種有機(jī)肥可以提高微生物總數(shù)。以CG處理增加量最多，達(dá)16.90×107CFU/g及以上，3個(gè)處理均與對(duì)照差異顯著；HZS 20、30 kg，JZM 20、30 kg等4個(gè)處理也均與對(duì)照差異顯著。

表4 4種有機(jī)肥不同用量處理對(duì)桂熱杧82號(hào)土壤微生物的影響

2.4 對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

由表5看出，施用4種有機(jī)肥可以提高堿解氮含量，以施用JZM效果最好，達(dá)98.75 mg/kg及以上；其次是HZS，達(dá)91.70 mg/kg及以上；除CG 10 kg處理外，其余處理均與對(duì)照差異顯著。施用4種有機(jī)肥可以提高土壤有效磷含量，以施用CG效果較好，達(dá)204.90 mg/kg及以上，除HZS 20處理外，其余處理均與對(duì)照差異顯著。

表5 4種有機(jī)肥不同用量處理對(duì)桂熱杧82號(hào)土壤養(yǎng)分的影響

施用4種有機(jī)肥可以提高土壤有效鉀含量，以施用JZM效果最好，達(dá)136.20 mg/kg及以上；其次是HZS，達(dá)11.33 mg/kg及以上，除TMX 10、20 kg處理外，其余處理均與對(duì)照差異顯著。

施用4種有機(jī)肥可以提高土壤交換性鈣含量，以JZM效果較好，達(dá)8.39 mg/kg及以上，除CG 10 kg、HZS 10 kg處理外，其余處理與對(duì)照差異顯著。施用4種有機(jī)肥可以提高土壤交換性鎂含量，以JZM效果較好，達(dá)0.84 mg/kg及以上，CG 30 kg、TMX 20 kg、JZM處理均與對(duì)照差異顯著。

說(shuō)明增施4種有機(jī)肥可以增加土壤養(yǎng)分，有研究[25]表明，杧果生長(zhǎng)過(guò)程中所需氮元素和鉀元素較多，而HZS和JZM處理的土壤堿解氮和有效鉀含量較高，可以選用HZS或JZM更有利于杧果生長(zhǎng)。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，增施不同類型和不同用量有機(jī)肥可以提高杧果產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)，改善土壤理化性質(zhì)。其中，以JZM和HZS增產(chǎn)效果最好，株產(chǎn)達(dá)到16 kg以上。對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響以JZM 30 kg，CG 20、30 kg處理較佳，可溶性固形物含量均大于20%，糖酸比均大于38.5，維生素C含量大于12 mg/100 g。土壤過(guò)氧化氫酶活性以施用CG效果最好，土壤蔗糖酶活性以HZS效果最為明顯，土壤脲酶活性以CG效果最為明顯，土壤酸性磷酸酶活性以CG和JZM效果明顯，土壤微生物總數(shù)量以施用CG最高。4種有機(jī)肥中，株施CG 30 kg處理增加土壤酶活性和促進(jìn)土壤微生物生長(zhǎng)的效果最好。土壤養(yǎng)分中堿解氮、有效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量均以JZM表現(xiàn)較好，其中株施JZM 30 kg處理提高土壤養(yǎng)分最明顯。

研究表明，每生產(chǎn)1 000 kg鮮杧果需吸收養(yǎng)分分別為：氮(N)1.20 kg、磷(P2O5)0.48 kg、鉀(K2O)2.39 kg、鈣(CaO)0.17 kg、鎂(MgO)0.16 kg、硫(S)0.12 kg[25]，由此可見(jiàn)，杧果果實(shí)生長(zhǎng)需要大量的氮元素和鉀元素，而化肥在一定程度上能夠快速高效地提供杧果生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素。但生產(chǎn)上過(guò)度依賴化肥，過(guò)量和單一施用化肥，在刺激果樹(shù)生長(zhǎng)、著果的同時(shí)，也造成了土壤酸堿化、土壤板結(jié)、通氣性不好，病蟲(chóng)害加重等問(wèn)題，進(jìn)而影響果實(shí)品質(zhì)，對(duì)周圍環(huán)境和人類健康也產(chǎn)生了極大威脅。隨著化肥價(jià)格逐漸提高，也大大提高了生產(chǎn)成本，致使經(jīng)濟(jì)效益降低。而有機(jī)肥屬于環(huán)境友好型肥料，具有無(wú)污染、價(jià)格低、肥效持久等優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠代替化肥提供果樹(shù)生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素，而且還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。

增施有機(jī)肥可以提高產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)含量大小決定了土壤肥力的高低，增施有機(jī)肥可增加土壤有機(jī)營(yíng)養(yǎng)以及各種大中微量元素，促進(jìn)果樹(shù)根系對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，提高葉片養(yǎng)分和光合能力，促進(jìn)果實(shí)糖分轉(zhuǎn)化，從而改善果實(shí)品質(zhì)。據(jù)向蘋(píng)葦?shù)萚15]報(bào)道，給強(qiáng)德勒紅心柚增施有機(jī)肥可以增加果實(shí)可溶性固形物含量，增幅達(dá)2.54%。黃治遠(yuǎn)等[16]發(fā)現(xiàn)龍眼園增施有機(jī)肥可使產(chǎn)量增加9.3%以上，可溶性固形物提高0.7個(gè)百分點(diǎn)以上；據(jù)臧小平等[19]報(bào)道，增施不同用量有機(jī)肥可使杧果果實(shí)可溶性固形物、維生素C含量、固酸比得到顯著提高，可滴定酸含量下降。鐘川等[26]報(bào)道施用生態(tài)有機(jī)肥可以提高投產(chǎn)杧果樹(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗(yàn)研究表明，增施不同用量有機(jī)肥可以使桂熱杧82號(hào)產(chǎn)量、可溶性固形物含量以及糖酸比升高，與前人研究結(jié)果較為一致。

增施有機(jī)肥可以改善土壤理化性質(zhì)，主要通過(guò)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成，活化土壤微環(huán)境，提高養(yǎng)分的有效持續(xù)性。褚長(zhǎng)彬等[14]在柑桔園試驗(yàn)表明，增施有機(jī)肥可以提高果園土壤有機(jī)質(zhì)含量、速效N、P、K含量以及微生物數(shù)量，降低土壤容重和pH值。臧小平等[19]報(bào)道，增施不同用量有機(jī)肥可以提高土壤養(yǎng)分和電導(dǎo)率。靳曉拓等[27]報(bào)道，有機(jī)肥的施用相比于化肥可以增加土壤微生物群落。胡可等[28]研究表明混施有機(jī)肥和化肥同樣可以提高土壤微生物數(shù)量，比單施化肥效果好。翁穎等[20]報(bào)道施用合格的有機(jī)肥可以提高梨果實(shí)的Cu、Zn含量以及土壤速效鉀含量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，增施不同用量有機(jī)肥可以提高土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣及交換性鎂含量，增加了相關(guān)酶活性以及土壤微生物數(shù)量，與前人研究結(jié)果一致。但是土壤pH值有所降低，這可能是由于試驗(yàn)地附近有火力發(fā)電廠，并且2018—2019年雨水太多，導(dǎo)致土壤酸度升高，具體原因有待進(jìn)一步研究。