沼液施用方式對(duì)桃園土壤理化性狀及桃樹(shù)生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響

孫淑蘭,張永明,王秀芳

沼液施用方式對(duì)桃園土壤理化性狀及桃樹(shù)生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響

孫淑蘭,張永明,王秀芳*

天水市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心, 甘肅 天水 741000

該研究通過(guò)葉面噴施和根部灌施2種不同施用方式在桃園施用效果的研究，分析不同施用方式及不同施用量對(duì)桃樹(shù)生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)及土壤理化性狀的影響，結(jié)果表明：在桃樹(shù)初花期、幼果期、果實(shí)膨大期、著色期，用60%的沼液噴施，桃樹(shù)的單枝葉片數(shù)、新生枝長(zhǎng)度、葉面積、百葉厚、百葉重、莖粗分別比清水對(duì)照增加52.1%、38.2%、32.9%、11.6%、12.2%、30.8%；單果重、果實(shí)硬度、可溶性固形物、Vc含量分別比清水對(duì)照增加26.7%、 20.8%、30.6%、56.5%，可滴定酸含量下降49.8%，優(yōu)質(zhì)果率提高41.3%。沼液灌施60 kg/株土壤速效N、P、K、有機(jī)質(zhì)含量分別增加36.4%、204.7%、205.4%和31.8%，土壤容重下降20.8%。

沼液; 桃園土壤; 肥效

甘肅省天水市位于半干旱和半濕潤(rùn)氣候過(guò)渡地帶，是我國(guó)北方果品的適宜栽培優(yōu)勢(shì)區(qū)域。蜜桃是天水市的特有水果之一，特別是秦安蜜桃久負(fù)盛名。天水市桃園面積2 000 hm2，占果業(yè)總面積的2.7%[1]。

沼液是沼氣發(fā)酵過(guò)程中的殘余物，各種有機(jī)廢棄物經(jīng)厭氧分解轉(zhuǎn)化后，不僅含有大量的N、P、K等大量營(yíng)養(yǎng)元素，而且含有對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)起重要作用的硼、銅、鐵、錳、鈣、鋅等微量營(yíng)養(yǎng)元素，以及多種氨基酸、腐殖酸、酶類、維生素和生物活性物質(zhì)等成份[2]，是一種速效性與長(zhǎng)效性兼具的生物有機(jī)肥料[3-5]。大多數(shù)是能被作物直接吸收利用的速效養(yǎng)分，噴施后見(jiàn)效快，可促進(jìn)果樹(shù)的發(fā)芽、提高光合作用、增強(qiáng)果樹(shù)抗旱、抗凍及抗病蟲(chóng)害能力[6]。李曉宏[7]指出，沼液中的氨基酸、丁酸、核酸等能增強(qiáng)果樹(shù)的抗逆性，并對(duì)病菌有明顯的抑制作用，赤霉素、生長(zhǎng)素能調(diào)節(jié)果樹(shù)生長(zhǎng)；柴仲平等[8]通過(guò)紅棗沼液噴施研究指出，噴施沼液有利于提高紅棗果實(shí)單果重，并在一定程度上改善果形指數(shù)，提高紅棗果實(shí)中還原糖、Vc、蛋白質(zhì)以及礦質(zhì)元素鐵、鋅、銅、錳含量，改善果實(shí)品質(zhì)的作用。天水市的戶用沼氣有十幾萬(wàn)戶，沼液資源豐富，合理的施用沼肥可大大減少化肥和農(nóng)藥的使用，節(jié)約成本，改善果實(shí)品質(zhì)，又起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用[9,10]，有利于發(fā)展“無(wú)公害”和“綠色”農(nóng)產(chǎn)品，具有顯著的社會(huì)效益和生態(tài)效益。

在生產(chǎn)實(shí)踐中由于沼氣發(fā)酵的原料不同，沼液的營(yíng)養(yǎng)成分和濃度有一定的差異及施用的農(nóng)作物種類不同，在施用上存在很大的隨意性，造成資源的浪費(fèi)，更有甚者，造成類似于肥害的燒苗燒葉現(xiàn)象。因此，2020年在桃樹(shù)上開(kāi)展了沼液不同施用方式及施用量對(duì)桃樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)及土壤理化性狀影響的試驗(yàn)研究，以期為沼液的科學(xué)合理施用提供理論依據(jù)及技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 蜜桃品種 北京7號(hào)，樹(shù)齡9年，正值盛果期，樹(shù)型為自然開(kāi)心型，果園管理良好，肥力中上，樹(shù)勢(shì)中等。

1.1.2 沼液 取自正常產(chǎn)氣3個(gè)月以上的沼氣池的水壓間上清液，發(fā)酵原料主要是人畜禽糞便，沼液無(wú)顯明的臭味。供試沼液的理化性狀：pH7.4，全氮1230.00 mg/L，全磷260.00 mg/L，全鉀1131.20 mg/L，速效氮576.31 mg/L，速效磷523.47 mg/L，速效鉀1043.17 mg/L，有機(jī)質(zhì)32.13 mg/L。

1.1.3 試驗(yàn)園概況 試驗(yàn)選在秦安縣劉坪鄉(xiāng)姚洼村集中連片栽植的蜜桃園。該區(qū)域?qū)贉\山干旱區(qū)，海拔1570 m，無(wú)霜期180 d，年平均氣溫10.2 ℃，≧10 ℃的活動(dòng)積溫2870 ℃，年降水量450～550 mm，果園面積1.2 hm2，屬黃綿土，有機(jī)質(zhì)含量8.9 g/kg，桃樹(shù)為2011年3月定植，品種為北京7號(hào)，中熟品種，栽植密度3 m×4 m。2020年平均氣溫11.6 ℃，比正常年份偏高1～2 ℃，年降水量699 mm，較正常年份偏多2-3成，年日照時(shí)數(shù)1653 h，無(wú)霜期267 d，年最低氣溫-11.2 ℃，年最高氣溫34.4 ℃。4月11日-12日、4月23日-26日清晨出現(xiàn)了霜凍天氣，最低溫分別達(dá)到-3 ℃和-5 ℃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)設(shè)葉面噴施和根部灌施兩種不同的施用方式，噴施設(shè)20%（水與沼液的比4:1）、40%（水與沼液的比3:2）、60%（水與沼液的比2:3）和80%（水與沼液的比1:4）4個(gè)不同的濃度，灌施用純沼液40 kg/株和60 kg/株2個(gè)施肥水平，對(duì)照用當(dāng)?shù)毓r(nóng)習(xí)慣用的葉面肥0.5%的磷酸二氫鉀溶液和清水噴施，共8個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)6株果樹(shù)。于桃樹(shù)初花期、幼果期、果實(shí)膨大期、果實(shí)著色期各施用一次，共施4次，其它管理一致。每小區(qū)確定樹(shù)勢(shì)基本一致的2株果樹(shù)作為調(diào)查樹(shù)，共計(jì)48株調(diào)查樹(shù)。

將從沼氣池水壓間取出的沼液充分?jǐn)嚢韬箪o置1～2 h，噴施處理沼液用雙層紗布過(guò)濾，按各處理要求加清水稀釋，用背負(fù)式農(nóng)用噴霧器噴施，噴施時(shí)間為除雨天外的傍晚。噴施時(shí)對(duì)樹(shù)干、枝條、葉的正背面都要均勻噴到，不漏噴，由于桃樹(shù)葉子正面角質(zhì)層較厚，不利于藥液的吸收，應(yīng)重點(diǎn)噴施葉背面。灌施為放射狀開(kāi)溝施肥，以樹(shù)干為中心由淺到深放射狀的開(kāi)出“十”字形的4條溝，遠(yuǎn)端為樹(shù)冠投影的外緣處深度30 cm，施后立即覆土。

1.3 調(diào)查方法

1.3.1 桃樹(shù)生長(zhǎng)量的調(diào)查 在新稍停止生長(zhǎng)后每個(gè)小區(qū)按選定的調(diào)查樹(shù)，用五點(diǎn)取樣法按東、南、西、北、中五個(gè)方位選生長(zhǎng)正常的4個(gè)新生枝條，數(shù)其葉片總數(shù)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量枝條基部3 cm處莖粗，用直尺測(cè)量枝條長(zhǎng)度；取頂稍以下第5個(gè)葉片，2棵樹(shù)40個(gè)枝條共計(jì)40個(gè)葉片，用直尺測(cè)葉片長(zhǎng)寬度，稱重計(jì)算百葉重，用打孔器打孔、游標(biāo)卡尺測(cè)百葉厚度，用方格紙法測(cè)量葉面積（不滿1格超過(guò)一半按一格算）。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì)調(diào)查 果實(shí)采收前按五點(diǎn)取樣法在東、西、南、北、中五個(gè)方位隨機(jī)采樣，調(diào)查樹(shù)每株采集20個(gè)果實(shí)，稱重計(jì)算平均單果重，用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)的縱橫徑，計(jì)算果形指數(shù)；用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度，用WYZ型手持測(cè)糖儀測(cè)定可溶性固形物含量，用2,6-二氯酚靛酚法測(cè)定維生素C含量，用酸堿中和滴定法測(cè)定可滴定酸含量[11]。

1.3.3 土壤理化性狀的測(cè)定 在果實(shí)成熟期采集土樣，以樹(shù)干為中心距樹(shù)干100 cm環(huán)狀均勻分布4個(gè)取樣點(diǎn)，用土鉆取0～20 cm土層的土壤。土壤全氮測(cè)定用凱氏法，土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定用重鉻酸鉀容量法，土壤全磷測(cè)定用高氯酸-硫酸消煮法，土壤堿解氮測(cè)定用堿解擴(kuò)散法，土壤速效磷測(cè)定用碳酸氫鈉法，土壤全鉀測(cè)定用NaOH-火焰光度計(jì)法，土壤速效鉀測(cè)定用NH4OAc-火焰光度計(jì)法，pH測(cè)定用電位法[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Microsoft Excel2007軟件，用Duncan′s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼液施用方式對(duì)桃樹(shù)物候期的影響

從表1來(lái)看，用不同濃度的沼液噴施和不同用量的沼液灌施，當(dāng)年對(duì)桃樹(shù)物候期基本沒(méi)有影響。但80%的沼液噴施對(duì)桃樹(shù)新葉有輕微的燒葉現(xiàn)象。

表1 沼液對(duì)桃樹(shù)物候期的影響

2.2 沼液施用方式對(duì)桃樹(shù)葉、枝條生長(zhǎng)量的影響

沼液不同施用方式對(duì)桃樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)影響較大（表2）。各處理所有營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)量均高于清水對(duì)照。單枝葉片數(shù)、新生枝長(zhǎng)度、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、葉面積、新生枝平均莖粗、百葉厚度和百葉鮮重均以60%沼液噴施最高，比對(duì)照清水高52.1%、38.2%、26.4%、31.0%、32.9%、30.8%、11.6%和12.2%，比磷酸二氫鉀高15.9%、21.7%、12.9%、24.7%、20.5%、25.9%、4.63和5.8%。沼液（60 kg/株）灌施次之。由此可見(jiàn)，沼液噴施和灌施均能促進(jìn)桃樹(shù)植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，在試驗(yàn)施用濃度和用量范圍內(nèi)葉、枝條生長(zhǎng)量隨噴施沼液濃度的增加先升后降，隨灌施沼液量的增加上升，施用沼液的桃樹(shù)樹(shù)勢(shì)健壯，新生枝抽梢整齊，葉片濃綠有光澤，基本無(wú)病蟲(chóng)害發(fā)生，在4月份連續(xù)遭遇兩次低溫凍害時(shí)，施用沼液的桃樹(shù)基本沒(méi)有受到凍害的影響，而未施用沼液的桃樹(shù)均有不同程度的凍害發(fā)生。60%的沼液噴施效果最好，沼液（60 kg/株）根部灌施次之，0.5%的磷酸二氫鉀溶液噴施第3次。

表2 沼液對(duì)桃樹(shù)生長(zhǎng)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)注的不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平差異顯著（<0.05），不同的大寫(xiě)字母表示在0.01水平差異極顯著（<0.01）。下同。

Note: Different lowercase letters marked after the same column of data indicate significant differences at the 0.05 level (<0.05), while different uppercase letters indicate extremely significant differences at the 0.01 level (<0.01). The same is true below.

2.3 沼液施用方式對(duì)桃品質(zhì)的影響

果實(shí)單果重是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，可滴定酸含量和可溶性固形物含量是決定果實(shí)風(fēng)味和口感的重要指標(biāo)，Vc是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，果實(shí)硬度是決定果實(shí)耐儲(chǔ)藏和能否長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹匾蛩亍谋?可以看出，沼液不同施用方式對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響較大。平均單果重、優(yōu)質(zhì)果率、果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、Vc含量均以60%沼液噴施最高，比對(duì)照清水高26.7%、41.3%、20.1%、30.6%、56.5%，比磷酸二氫鉀高11.8%、14.1%、6.4%、13.7%、24.8%，可滴定酸含量60%沼液噴施最低，比對(duì)照清水低49.8%，比磷酸二氫鉀低33.2%。從果實(shí)的外觀形態(tài)和口感來(lái)看，噴施沼液的桃著色均勻個(gè)大，光澤度好，果實(shí)更趨于圓形，果肉氺嫩細(xì)膩，口感脆甜，硬度好，耐儲(chǔ)藏宜運(yùn)輸，灌施沼液的果實(shí)部分表面略有病斑，光潔度不如噴施處理，口感略差一點(diǎn)。由此可見(jiàn)，施用沼液可顯著提高桃果實(shí)的單果重、果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、Vc含量、優(yōu)質(zhì)果率，降低可滴定酸含量，在試驗(yàn)施用濃度和用量范圍內(nèi)隨噴施沼液濃度的增加先升后降，隨灌施沼液量的增加升高。兩種施用方式以60%沼液噴施綜合品質(zhì)最好，該處理在0.05水平達(dá)到顯著（<0.05〉），在0.01水平達(dá)到極顯著（<0.01）。沼液（60 kg/株）灌施次之，0.5%的磷酸二氫鉀溶液噴施第3次。

表3 沼液對(duì)桃品質(zhì)的影響

2.4 沼液灌施對(duì)土壤理化性狀的影響

表4 沼液灌施對(duì)土壤理化性狀的影響

從表4來(lái)看，沼液灌施對(duì)土壤的理化性狀影響較大。桃樹(shù)根部灌施沼液，可以明顯增加0～20 cm土層土壤的氮、磷、鉀的含量，降低土壤容重。與對(duì)照相比，用沼液40 kg/株和60 kg/株灌施，可使土壤全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、有機(jī)質(zhì)增加5.6%和9.8%、18.6%和36.4%、4%和12%、136.5%和204.7%、2.1%和4.3%、166.2%和205.4%、21.6%和31.8%，土壤容重下降10.0%和20.8%，在施用量的范圍內(nèi)土壤養(yǎng)分隨沼液用量的增加呈上升趨勢(shì)，其中速效鉀增加幅度最大，速效磷次之，全鉀影響最小。由此可見(jiàn)，沼液灌施對(duì)土壤全氮、全磷、全鉀的影響較小，對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響較大，可大大提高0～20 cm土層土壤的速效養(yǎng)分含量，降低土壤容重，增加有機(jī)質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

3.1 在桃樹(shù)上沼液噴施效果優(yōu)于灌施

陸國(guó)弟等[13]綜述沼液應(yīng)用進(jìn)展時(shí)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)沼液應(yīng)用研究側(cè)重于沼液的肥用效果，而較少對(duì)其施用方式的研究。本研究比較了沼液不同施用方式發(fā)現(xiàn)，在桃樹(shù)上沼液噴施效果優(yōu)于灌施。分析其原因，首先是沼液的氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量較低但其活性很強(qiáng)，通過(guò)一定濃度葉面噴施后更易于桃樹(shù)葉片直接吸收；而灌施沼液于土壤后，通過(guò)根系吸收參與到植株的物質(zhì)代謝需要的時(shí)間較長(zhǎng)，比葉面吸收見(jiàn)效慢，在一定程度上影響了其應(yīng)用效果。其次，沼液的養(yǎng)分濃度含量較低，但含多種刺激桃樹(shù)生長(zhǎng)的氨基酸、生長(zhǎng)激素、抗生素等活性物質(zhì)，通過(guò)噴施后更易被葉片吸收利用；且桃樹(shù)的根系由于凱氏帶的存在，吸收有機(jī)小分子能力遠(yuǎn)沒(méi)有葉片的吸收效率高，但是沼液灌施具有培肥土壤、增加土壤微生物數(shù)量、促進(jìn)土壤微生物活性的作用。通過(guò)試驗(yàn)證明沼液灌施可明顯的增加土壤速效養(yǎng)分的含量，增加土壤孔隙度，降低土壤容重，增加有機(jī)質(zhì)。

3.2 適宜的噴施濃度是保證沼液噴施應(yīng)用效果的關(guān)鍵

因沼液原料種類、配比和發(fā)酵立體條件的差異，不同來(lái)源的沼液的營(yíng)養(yǎng)成分有所不同，而且施用作物種類及樹(shù)齡也有所不同，因此，噴施沼液的最適濃度也理應(yīng)有所差異。本試驗(yàn)結(jié)果，9年盛果期桃樹(shù)用60%的沼液于初花期、幼果期、果實(shí)膨大期、果實(shí)著色期各噴施1次，共噴施4次效果最佳。王偉楠等[14]研究了陜西蘋(píng)果樹(shù)噴施沼液的濃度為75%噴施3次對(duì)蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)有改善效果最佳；在陜西杏樹(shù)沼液以50%濃度的沼液在展葉期和葉片生長(zhǎng)期各噴一次的處理組合效果最佳。在生產(chǎn)實(shí)踐中確定適宜的噴施濃度是保證沼液噴施效果的關(guān)鍵技術(shù)，濃度過(guò)低效果不好，濃度過(guò)高易造成資源的浪費(fèi)，影響果實(shí)品質(zhì)，更有甚者，造成類似于肥害的燒苗燒葉現(xiàn)象。在本研究中也發(fā)現(xiàn)噴施濃度超過(guò)80%后對(duì)桃樹(shù)葉片有一定的損傷，果面也有出現(xiàn)輕微的病斑，嚴(yán)重影響其果實(shí)的商品性。

3.3 施用沼液對(duì)桃樹(shù)的樹(shù)干或新稍等營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)影響較小，而對(duì)桃品質(zhì)提升的影響更大

本文結(jié)果表明，沼液噴施和灌施均能提高桃樹(shù)植株的單枝葉片數(shù)、新生枝長(zhǎng)度、葉片的長(zhǎng)寬、葉面積、百葉厚和百葉重，在一定范圍內(nèi)各生長(zhǎng)指標(biāo)隨噴施沼液濃度的增加先升后降，隨灌施沼液量的增加呈上升趨勢(shì)，差異不顯著。這一結(jié)論與王偉楠等[14]在陜西蘋(píng)果、杏樹(shù)噴施沼液的研究結(jié)論相似，他們的解釋是因?yàn)楣麡?shù)新稍生長(zhǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的競(jìng)爭(zhēng)弱于果實(shí)而導(dǎo)致的。沼液噴施對(duì)果實(shí)品質(zhì)提升顯著的原因應(yīng)該是沼液中含有鈣、鐵、銅、鋅等微量元素和對(duì)植物生長(zhǎng)有重要調(diào)控作用的氨基酸、赤霉素、腐殖酸、維生素等生物活性物質(zhì)，對(duì)桃樹(shù)果實(shí)的品質(zhì)提升有積極的調(diào)控作用；而果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)體的生長(zhǎng)更依賴于沼液含有大量的氮、磷、鉀等大量元素。

該研究的所有指標(biāo)值均來(lái)源于施用當(dāng)年的測(cè)定數(shù)值，由于施用時(shí)間短，施用次數(shù)少，有一定的耦合性，有待于進(jìn)一步更細(xì)致的研究。

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Effects of Biogas Slurry Application on Soil Physical and Chemical Properties, Tree Growth and Fruit Quality in Peach Orchard

SUN Shu-lan, ZHANG Yong-ming, WANG Xiu-fang*

741000,

In this study, two different application methods of foliar spraying and root irrigation were used to study the application effect in peach orchard, and the influence of different application methods and different application amounts on the growth, fruit quality and soil physical and chemical properties of peach trees was analyzed. The results showed that, when spraying with 60% biogas slurry in early flowering, young fruit, fruit expansion and coloring stage, compared with water spraying, the number of leaves per branch, length of new branches, leaf area, louver thickness, louver weight and stem diameter of peach trees increased by 52.1%, 38.2%, 32.9%, 11.6%, 12.2% and 30.8%, respectively. And fruit weight, fruit hardness, soluble solids and Vc content have increased by 26.7%, 20.8%, 30.6% and 56.5%, respectively. While the titratable acid content decreased by 49.8% and quality fruit rate increased by 41.3%. The content of soil available N, P, K and organic matter contents increased by 36.4%, 204.7%, 205.4% and 31.8%, respectively, and soil bulk density decreased by 20.8% under biogas slurry irrigation of 60 kg/ plant.

Biogas slurry; peach orchard soil; manurial effect

S158.3

A

1000-2324(2022)05-0750-05

2022-07-14

2022-08-26

天水市科技支撐計(jì)劃2020年課題:自制環(huán)保酵素改善土壤肥力試驗(yàn)及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中生態(tài)作用的研究(2020-NCK-5662)

孫淑蘭(1971-),女,學(xué)士,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事作物栽培及農(nóng)村能源技術(shù)推廣工作. E-mail:1559396393@qq.com

通訊作者:Author for correspondence. E-mail:1848943099@qq.com