有機肥替代化肥對三華李產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的影響

張志林，秦和生，梁 影，何夢秀，文慶國，周思菊，黃春紅，謝振獎，李正為，許顯發(fā)

(1 廣西農(nóng)業(yè)科學院桂林分院/桂林市農(nóng)業(yè)科學研究中心，廣西桂林，541006；2 廣西壯族自治區(qū)桂林市恭城瑤族自治縣科學開發(fā)和情報研究所，廣西恭城，542500)

三華李Prunussalicina‘Sanhua’屬于薔薇科李屬，果肉含有豐富營養(yǎng)物質(zhì)，是華南地區(qū)著名的特色水果，素有“嶺南夏令果王”之稱[1]。目前主要在廣東、廣西等省(區(qū))種植，總面積超過了2萬hm2，面積還在逐年增加[2]。然而，由于果農(nóng)長期靠經(jīng)驗種植及片面追求產(chǎn)量，造成盲目施肥現(xiàn)象普遍存在，其中，過量施用化肥導致土壤酸化、板結(jié)、養(yǎng)分流失等問題日益突出[3]，嚴重制約了三華李產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。有機肥富含有機質(zhì)，可以產(chǎn)生多種活性物質(zhì)，提高土壤肥力[4]。較多研究表明，有機肥替代化肥可改善土壤質(zhì)量狀況，提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)[5-15]，但關(guān)于三華李栽培中的有機肥替代研究鮮有報道。本研究以廣西桂林6年生三華李為材料，通過開展有機肥替代田間試驗，以明確有機肥替代化肥對三華李產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的影響，為三華李優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗于2020年1月至2021年6月在廣西壯族自治區(qū)桂林市恭城縣莫家坪種植專業(yè)合作社三華李果園內(nèi)進行。試驗園土壤為砂壤土，有機質(zhì)5.32 g/kg，堿解氮110.26 mg/kg，速效磷44.85 mg/kg，速效鉀165.80 mg/kg，pH值6.05。氣候條件為中亞熱帶季風氣候，光照充足，全年無霜期318 d，年均氣溫19.6 ℃，年均降雨量1 542.1 mm。

供試肥料：有機肥為菜枯，有機質(zhì)含量65.3%，N、P2O5和K2O含量分別為5.60%、4.25%和3.73%；化肥為尿素(含N 47%)、鈣鎂磷肥(含P2O512%)和硫酸鉀(含K2O 52%)。肥料均購于當?shù)厥袌觥?/p>

供試作物：三華李為莫家坪三華李種植專業(yè)合作社基地的6年生植株，株行距為4 m×4 m，每667 m2定植41株。

1.2 試驗設(shè)計設(shè)置6個處理：CK(不施肥)，T1(100%無機肥N)，T2(70%無機肥N+30%有機肥N)，T3(50%無機肥N+50%有機肥N)，T4(30%無機肥N+70%有機肥N)，T5(100%有機肥N)。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，每處理3次重復(fù)，共18個小區(qū)，每個小區(qū)面積64 m2。除CK外，其余各處理之間各養(yǎng)分(氮、磷和鉀)用量均相同，氮由不同配比的菜枯和尿素提供，用鈣鎂磷肥和硫酸鉀補充磷和鉀養(yǎng)分。T1處理為本地常規(guī)施肥，氮(N)、磷(P2O5)和鉀(K2O)用量分別為900、1 200和1 200 kg/hm2。施肥方式：有機肥、尿素和鈣鎂磷肥全部于2020年7月10日做為基肥溝施，硫酸鉀按4∶6的比例分別于7月10日(基肥)和2021年1月10日(花期追肥)施入。各處理的肥料使用情況見表1。

表1 三華李不同處理施用的肥料 kg/hm2

1.3 項目測定土壤理化性質(zhì)：在三華李成熟時，各處理采用S形五點取樣法采集0～20 cm土層土壤混合成一個樣品，過2 mm目網(wǎng)篩去除殘根、雜物后，帶回實驗室測定土壤理化性質(zhì)。土壤pH值采用電位法測定，有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定，堿解氮含量采用堿解擴散法測定，有效磷含量采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定，有效鉀含量采用冷HNO3浸提-火焰光度法測定。

產(chǎn)量及品質(zhì)：果實成熟后，各小區(qū)隨機抽取3株摘全部果實測產(chǎn)，折算每公頃產(chǎn)量。同時，每個處理隨機選取20個鮮果帶回實驗室，測量單果質(zhì)量及鮮果品質(zhì)。可溶性固形物含量使用ATAGO PAL-1數(shù)顯測糖儀測定，可滴定酸含量采用NaOH滴定法測定，果實維生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定。

1.4 統(tǒng)計分析通過SPSS 21.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，差異顯著性運用Duncan's 檢驗法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)試驗結(jié)果看出，與CK和T1相比，有機肥替代化肥處理(T2、T3、T4和T5)可以顯著提高三華李土壤的有機質(zhì)含量和pH值，有機質(zhì)含量比T1顯著提高12.59%～60.10%，pH值比T1提高6.95%～15.23%，并且隨處理中有機肥配比增加而增加。與CK相比，所有施肥的處理(T1至T5)可顯著提高三華李土壤堿解氮、速效鉀和速效磷含量。其中T3處理的效果最好，堿解氮、速效鉀分別較其他處理顯著提高7.77%～71.67%和8.19%～90.88%；速效磷含量較CK、T1、T4和T5處理分別顯著提高90.88%、31.16%、18.02%、23.57%，但與T2處理差異不顯著。綜合來看，有機肥替代化肥能有效改善土壤環(huán)境，提高土壤有機質(zhì)含量和土壤速效養(yǎng)分，有效調(diào)節(jié)土壤pH值、緩解土壤酸化，其中50%無機肥N+50%有機肥N處理提升土壤肥力的效果更好(見表2)。

表2 不同施肥處理三華李果園土壤的理化性質(zhì)

2.2 果實產(chǎn)量試驗結(jié)果看出，與CK相比，施肥可以顯著提高三華李單果質(zhì)量及產(chǎn)量，且有機肥替代化肥處理(T3、T3、T4和T5)單果質(zhì)量及產(chǎn)量顯著高于純化肥處理(T1)。增產(chǎn)率，100%無機肥N處理為40.39%，有機肥替代化肥處理在52.15%～72.71%之間。T3的單果質(zhì)量較CK、T1和T5分別提高33.77%、10.77%、5.41%，與T2和T4之間的差異不顯著；T3的產(chǎn)量最高，達57 497.55 kg/hm2，比其他處理高6.30%～72.71%。由此可知，施肥能有效提高三華李果實單果質(zhì)量及產(chǎn)量，而50%無機肥N+50%有機肥N處理的效果更佳(見表3)。

表3 不同施肥處理對三華李產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

2.3 果實品質(zhì)試驗結(jié)果可以看出，與CK相比，施肥可以顯著提高三華李果實維生素C和可溶性固形物含量。T3的維生素C含量較其他處理高5.95%～46.48%，可溶性固形物含量較CK、T1、T2和T5高16.27%、8.68%、7.66%和5.86%，但與T4之間的差異不顯著。與CK和100%無機肥N處理(T1)相比，有機肥替代化肥處理(T2至T5)還可以顯著降低三華李果實可滴定酸含量。其中，T3的可滴定酸含量最低，比T1低17.14%。綜上可知，有機肥替代化肥能顯著提高三華李果實品質(zhì)，在增加果實維生素C和可溶性固形物含量的同時，有效降低可滴定酸含量，其中，50%無機肥N+50%有機肥N的效果更好(見表4)。

表4 不同施肥處理對三華李果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

作物生長的物質(zhì)基礎(chǔ)是土壤，土壤肥力的好壞直接決定了作物的生長發(fā)育，影響產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的優(yōu)劣[16]。本研究中，有機肥替代化肥處理可以顯著提高三華李土壤有機質(zhì)含量，并提高土壤pH值，這與范曉輝等[17]研究結(jié)果一致。這主要是因為有機質(zhì)中含有大量腐殖質(zhì)，可改善土壤孔隙狀況和水氣比例，疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)[18]；同時，有機質(zhì)中的有機膠體，帶有大量負電荷，具有強大的吸附能力，能吸附大量的陽離子和水分，從而提高土壤對酸堿的緩沖性，緩解酸化[19]。本研究中，50%無機肥N+50%有機肥N處理的堿解氮、速效磷和速效鉀含量均為最高，且顯著高于100%無機肥N處理。究其原因可能與肥料特性有關(guān)，化肥能迅速提高土壤速效養(yǎng)分含量但容易淋溶，而有機肥中的養(yǎng)分需經(jīng)過一定時間的降解才能充分釋放[20-21]。50%無機肥N+50%有機肥N處理能有效平衡有機肥和化肥的優(yōu)缺點，既能有效吸附化肥中的速效養(yǎng)分減少淋溶，又能緩慢釋放養(yǎng)分。

諸多研究表明，肥料的種類和施肥量等均可以影響果實產(chǎn)量及品質(zhì)[22-23]，因此，科學施肥是實現(xiàn)豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。劉亦丹等[24]研究表明，在小麥常規(guī)化學氮肥用量N 75 kg/hm2的基礎(chǔ)上，采用有機肥替代方式減少化學氮肥投入量的25%～50%，可以在提高小麥產(chǎn)量的同時增加土壤養(yǎng)分含量。謝榮淳等[25]研究表明，每株香蕉施用N 240 g、P2O596 g、K2O 480 g并配施生物有機肥6 kg，有利于協(xié)調(diào)香蕉產(chǎn)量構(gòu)成各因素，提高香蕉產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益。本研究表明，有機肥替代化肥能顯著提高三華李產(chǎn)量及品質(zhì)，其中，50%無機肥N+50%有機肥N處理的產(chǎn)量和品質(zhì)最優(yōu)。這可能是因為有機肥含有豐富的營養(yǎng)元素，施入土壤后可持續(xù)提供三華李生長發(fā)育所需的各種養(yǎng)分和活性物質(zhì)[26]，改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分有效性[27-28]，而50%無機肥N+50%有機肥N處理能有效改善土壤環(huán)境，同時有機肥與無機肥有效互補，養(yǎng)分提供更加均衡和持久，能滿足三華李各生育階段對氮磷鉀三大元素及其他微量元素的需求，促進植株對養(yǎng)分的吸收。

綜上所述，有機肥替代化肥是提高三華李果園土壤肥力、產(chǎn)量和果實品質(zhì)的有效措施，以50%無機肥N+50%有機肥N的效果最為明顯。