AM 菌發(fā)酵水肥對冰糖橙品質(zhì)的影響

何 君，葉長城，吳碧波，鄧妍娟，鄧建平

（1.湖南生物機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410127；2.廣電計量檢測（湖南）有限公司，湖南 長沙 410205）

冰糖橙原產(chǎn)湖南省洪江市（原黔陽縣），由甜橙的實生變異而來[1]，在20 世紀(jì)70 年代成為正式選育并重點推廣的優(yōu)良甜橙品種，其果香濃郁、風(fēng)味甜蜜、肉質(zhì)脆嫩、核少或無核，具有極高的營養(yǎng)價值及保健作用[2]?，F(xiàn)今，冰糖橙產(chǎn)業(yè)作為富民強縣的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)在湖南永興、洪江、麻陽等地區(qū)蓬勃發(fā)展，冰糖橙已成為湖南省特色主栽的甜橙品種之一[3]。

冰糖橙種植的特色區(qū)域永興縣，地處湖南省東南部、郴州地區(qū)北陲，位于東經(jīng)112°43′～113°35、北緯25°54′～26°29 之間，屬中亞熱帶大陸濕潤季風(fēng)氣候，自然條件優(yōu)越，境內(nèi)四季分明，雨量充沛，光照充足，熱量豐富，年平均氣溫為17℃，無霜期長達(dá)307 d。全縣以丘陵為主，崗地、平地、丘陵、山地構(gòu)成了永興縣基本地貌環(huán)境，地勢東高西低，概括為“七分山水半分田，半分道路加莊園”，得天獨厚的氣候、土壤、地形等生態(tài)條件均適宜冰糖橙良好品質(zhì)的生長發(fā)育和獨特風(fēng)味的形成，特別是排水良好的板頁巖風(fēng)化物和紅砂巖風(fēng)化物紅壤土非常有利于冰糖橙的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)。永興冰糖橙先后榮獲全國第二屆農(nóng)業(yè)博覽會金獎（1995）、中國十大名橙（2009）等榮譽[4]。

水肥一體化技術(shù)是一項灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)[5]，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要舉措，常用于水肥一體化技術(shù)的氮肥有尿素、硫酸銨、硝酸銨、磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸鉀、硝酸鈣和硝酸鎂等[6]。冰糖橙種植需要合理的施肥配方和節(jié)水節(jié)肥節(jié)力的管理模式，將水肥一體化在冰糖橙種植中大力推廣，通過借助機械壓力或自然落差，按冰糖橙種植的需肥規(guī)律和特點，將肥料配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)和滴頭形成滴灌果樹根系發(fā)育生長區(qū)域[7]。但長期使用化肥會引起土壤理化性質(zhì)的變化[8]，因此合理的搭配使用有機肥，可改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力，促使作物增產(chǎn)，減少危害風(fēng)險[9]。而用有機肥代替化肥用于水肥一體化技術(shù)，主要需要解決2 個問題，一是有機肥必須液體化，二是要經(jīng)過多級過濾[10]。

AM 菌發(fā)酵水肥是一種植物有機質(zhì)結(jié)合微生物聯(lián)合發(fā)酵而來的微生物水溶有機肥料，能夠促進(jìn)植物吸收土壤中的養(yǎng)分，提高植物的生物量和產(chǎn)量，改善植物的品質(zhì)，還能有效分解蛋白質(zhì)、纖維素等大分子有機物質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)化成小分子氨基酸、糖類等營養(yǎng)物質(zhì)，促使纖維素快速水解[11]，加快質(zhì)熟進(jìn)程，實現(xiàn)有機肥液化。綜上所述，項目組以永興縣冰糖橙為研究對象，探索冰糖橙水肥一體化種植管理中使用AM 菌發(fā)酵水肥替代化肥對冰糖橙品質(zhì)的影響，以期為該方法在冰糖橙產(chǎn)業(yè)水肥一體化中的操作提供可行的、示范性的技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試品種及試驗地點 試驗品種為湖南省永興縣廣泛種植的冰糖橙品種。試驗分別在永興縣4地（BL、BJ、HN、TH）同步開展，各地的土壤基本養(yǎng)分信息見表1，各地土壤性質(zhì)有一定的差異，但是均能滿足冰糖橙的種植要求。

表1 土壤基本養(yǎng)分信息

1.1.2 供試AM 菌發(fā)酵水肥 AM 菌發(fā)酵專用菌劑（有效活菌數(shù)≥40 億/mL）主要由解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、亞硝化毛桿菌屬、嗜鹽紅螺旋菌屬、紅螺菌屬、芽孢桿菌屬等天然復(fù)合微生物活菌組成，結(jié)合枯餅發(fā)酵，在15～20 d 內(nèi)形成良好的發(fā)酵水肥。

1.2 試驗設(shè)計

采用林間對照試驗設(shè)計，4 地同步實施，設(shè)置水肥一體化（CK）與AM 菌發(fā)酵水肥替換化肥常規(guī)管理試驗（AM）2 個處理，每個處理重復(fù)3 次。水肥一體化使用化肥常規(guī)管理，分別在2 月下旬和5 月上旬施入4 kg/667m2的水溶肥（N-P-K=18-18-18），在7 月上旬和9 月上旬施入4 kg/667m2的高鉀水溶肥（N-P-K=15-7-30）。AM菌發(fā)酵水肥替換化肥常規(guī)管理，發(fā)酵水肥按菜枯∶水∶AM 菌=100 ∶600 ∶3 的比例進(jìn)行發(fā)酵，將發(fā)酵原液稀釋30 倍后按1 000 kg/667m2，分別在2 月下旬、5 月上旬、7 月上旬和9 月上旬施入。各處理設(shè)獨立水肥一體化智能過濾滴灌系統(tǒng)，其他田間管理按常規(guī)操作進(jìn)行。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 土壤理化性質(zhì)測定 試驗前，按梅花采樣法采取試驗田土壤樣品，自然風(fēng)干后待測。土壤pH值參照NY/T 1121.2—2006 使用雷磁pH 計測定；土壤有機質(zhì)參照NY/T 1121.6—2006 使用滴定器進(jìn)行測定；土壤全氮參照NY/T 1121.24—2012 使用全自動凱氏定氮儀進(jìn)行測定；堿解氮參照LY/T 1228—2015 使用微量滴定管進(jìn)行測定；有效磷參照NY/T 1121.7—2014 使用分光光度計進(jìn)行測定；速效鉀和緩效鉀參照NY/T 889—2004 使用火焰光度計測定[12-14]。

1.3.2 樣品的采集 冰糖橙果實樣品采集根據(jù)NY/T 789—2004 的規(guī)定，每個地區(qū)相對應(yīng)的采集AM處理和CK 處理樣品，每個處理隨機選擇3 個片區(qū)，挑選5 株生長基本一致的果樹隨機抽樣采集約1 kg完整的果實，裝入樣品袋，做好標(biāo)簽。

1.3.3 冰糖橙品質(zhì)的測定 采用電子天平測定單果重，以樣品質(zhì)量的平均值作為單果重的測定結(jié)果；可溶性固形物含量用WYT–I 糖度計直接測定汁液；含酸量采用鄰苯二甲酸氫鉀滴定法測定，VC 含量采用2,6–二氯酚靛比色法測定；出汁率、可食率、果皮厚度均按照柑橘類的常規(guī)方法測定[15-17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013 和SPSS19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 AM 菌發(fā)酵水肥替代化肥施用對冰糖橙外在品質(zhì)的影響

由表2 可知，4 個試驗點的AM 處理對冰糖橙外在品質(zhì)指標(biāo)的影響并不一致。從單果重指標(biāo)看，施用AM 菌發(fā)酵水肥后，與對照相比，BL 地區(qū)的單果重增加9.33 g，提升了7.34%，BJ 地區(qū)減輕15.93 g，降低了9.78%，HN 地區(qū)減輕29.86 g，降低了20.62%，TH 地區(qū)減輕21.99 g，降低了13.76%；從果皮厚度指標(biāo)看，施用AM 菌發(fā)酵水肥后，與對照相比，BL 地區(qū)的果皮厚度減少0.18 mm，BJ 地區(qū)增加0.24 mm，HN 地區(qū)減少0.46 mm，TH 地區(qū)減少0.62 mm；從果形指數(shù)指標(biāo)上看，施用AM 菌發(fā)酵水肥后，與對照相比，BL 地區(qū)幾乎沒有變化，BJ 和TH 地區(qū)增加了0.01，HN 地區(qū)增加了0.04。多重比較結(jié)果顯示，相同試驗點不同處理的冰糖橙外在品質(zhì)指標(biāo)均無顯著差異（P＞0.05），說明施用AM 菌發(fā)酵水肥后冰糖橙外在品質(zhì)指標(biāo)會有所變化，但不會造成顯著的影響。

2.2 AM 菌發(fā)酵水肥替代化肥施用對冰糖橙內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2.1 果實可溶性固形物、可滴定酸和固酸比變化 從表3 可知，與對照相比，4 個試驗點AM 處理的冰糖橙表現(xiàn)出可溶性固形物增加、可滴定酸不變或者下降、固酸比增大的變化趨勢，內(nèi)在品質(zhì)均優(yōu)于對照。具體來看，BL 地區(qū)，AM 處理的冰糖橙可溶性固形物比對照增加3.18 個百分點，增幅達(dá)32.92%，差異顯著（P＜0.05），可滴定酸降低了0.01個百分點，降幅為4.55%，差異不顯著，其固酸比提高了54.32%，差異顯著（P＜0.05）；BJ 地區(qū)，AM 處理的冰糖橙可溶性固形物比對照增加3.38 個百分點，增幅達(dá)33.80%，差異顯著（P＜0.05），其可滴定酸降低了0.03 個百分點，差異不顯著，其固酸比提高了54.62%，差異顯著（P＜0.05）；HN 地區(qū)，AM 處理的冰糖橙可溶性固形物比對照增加1.88個百分點，增幅為16.46%，差異顯著（P＜0.05），其可滴定酸降低了0.11 個百分點，降幅達(dá)31.43%，差異顯著（P＜0.05），其固酸比提高了63.15%，差異顯著（P＜0.05）；TH 地區(qū)，AM 處理的冰糖橙可溶性固形物比對照增加2.58 個百分點，增幅為27.16%，差異顯著（P＜0.05），其可滴定酸降低0.05個百分點，降幅為21.74%，差異顯著（P＜0.05），其固酸比提高了63.18%，差異顯著（P＜0.05）。多重比較結(jié)果顯示，相同試驗點不同處理冰糖橙的可溶性固形物等內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)變化明顯，差異顯著（P＜0.05），說明冰糖橙種植過程中用AM 菌發(fā)酵水肥替代化肥能夠促進(jìn)果實糖分積累，同時降低果實中的酸度，改善口感和風(fēng)味，顯著提高其內(nèi)在品質(zhì)。

表3 冰糖橙可溶性固形物、可滴定酸和固酸比的變化情況

2.2.2 果實VC 含量、可食率和出汁率變化 VC 含量是水果的主要營養(yǎng)指標(biāo)之一。由表4 可知，4 個試驗點的AM 處理對冰糖橙VC 含量的影響不一致。BL 地區(qū)冰糖橙的VC 含量比對照高7.95 mg/100mL，增幅為14.76%，差異顯著（P＜0.05）；BJ 地區(qū)冰糖橙的VC 含量比對照高5.62 mg/100mL，增幅為8.06%，差異不顯著；HN 地區(qū)冰糖橙的VC 含量比對照低12.85 mg/100mL，降幅為17.69%，差異顯著（P＜0.05）；TH 地區(qū)冰糖橙的VC 含量比對照高0.46 mg/100mL，增幅僅0.77%，差異不顯著（P＜0.05）；從可食率和出汁率來看，4 個試驗點冰糖橙的可食率為70.43%～74.47%，出汁率為41.44%～46.77%，AM處理與對照間均無顯著差異。

表4 冰糖橙VC 含量、可食率和出汁率的變化情況

3 小 結(jié)

試驗結(jié)果顯示，在冰糖橙種植水肥一體化管理中使用AM 菌發(fā)酵水肥替代化肥，不會對冰糖橙單果重、果皮厚度及果形指數(shù)造成顯著影響，對果實可食率、出汁率也幾乎沒有影響，但是能顯著提升果實中可溶性固形物含量，增幅為16.46%～33.80%，降低可滴定酸含量，降幅為4.55%～31.43%，提高固酸比，增幅為54.32%～63.18%，從而明顯提升果實內(nèi)在品質(zhì)；而AM 菌發(fā)酵水肥對果實中VC 含量的影響不同試驗點呈現(xiàn)不一致的變化，需要結(jié)合土壤養(yǎng)分、種植管理、光照氣候等因素作進(jìn)一步探究。