磷肥減施對(duì)歐李產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響

陳夢(mèng)妮，李永山*，王 慧，范巧蘭，郭振威

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所，山西 運(yùn)城 044000；2.運(yùn)城市農(nóng)業(yè)科學(xué)合作研究院，山西 運(yùn)城 044000；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，山西 太谷 030801）

歐李（Prunus humilis）是薔薇科櫻桃屬的矮生灌木果樹，主要分布于內(nèi)蒙古、河北、遼寧和山西等地[1-2]，是我國(guó)特有的野生果樹資源，因其花色、果色和果形多樣，具有很高的觀賞價(jià)值。歐李又被稱為“鈣果”，鈣含量比其他水果高，可達(dá)2～10 倍，此外，果實(shí)口感酸甜、風(fēng)味獨(dú)特、香氣濃郁[3-4]。歐李果實(shí)可鮮食或加工，果核可入藥[4-6]。又因其根系豐富且具有良好的水土保持作用，被認(rèn)為是一種多用途生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種。

合理施肥可提高歐李產(chǎn)量和品質(zhì)，但過量施肥會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降[7-8]。前人在新疆、寧夏、陜西、吉林、甘肅等多地研究了有機(jī)肥、砂地、水肥耦合和滲灌等條件下氮磷鉀對(duì)歐李產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，表明適量施肥能夠顯著提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)，但過量施肥會(huì)使產(chǎn)量和品質(zhì)下降[9-13]。其中磷肥可以提供植物生長(zhǎng)的必需元素，適量施磷肥可改善土壤磷素水平，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，能夠顯著提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)[14-15]。但過量施用磷肥會(huì)降低其利用率，多余磷元素會(huì)隨土壤侵蝕和地表徑流聚集富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成植物減產(chǎn)和品質(zhì)下降[16-17]。歐李在許多地方人工栽培過程中缺乏專業(yè)施肥技術(shù)指導(dǎo)，同樣存在盲目過量施用磷肥來提高產(chǎn)量，缺乏對(duì)最佳磷肥用量的研究。本試驗(yàn)設(shè)置了不同梯度的磷肥施用量，研究磷肥減施對(duì)山西運(yùn)城歐李產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為歐李高效優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)的提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022 年在山西省運(yùn)城市夏縣裴介鎮(zhèn)鈣果園進(jìn)行，海拔510 m 左右。果園地勢(shì)平坦，灌溉條件良好，土壤類型為褐土，土壤肥力中等。

1.2 供試材料

供試歐李品種為‘京歐1號(hào)’，種植密度為12000株/hm2。供試磷肥為粒狀過磷酸鈣，P2O5含量為36.0%，云南云天化肥股份有限公司；氮肥為尿素，N 含量為46.0%，云南云天化肥股份有限公司；鉀肥為硫酸鉀，K2O 含量為24.0%，國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司。數(shù)顯糖度計(jì)，HT-07，深圳市測(cè)友科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組布置試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)10m×4 m，面積為40 m2。試驗(yàn)設(shè)常規(guī)施肥（CK）、磷肥減施1/3（P1）、磷肥減施2/3（P2）、不施磷肥（P3）4 個(gè)處理，磷肥（以P2O5計(jì)）用量依次為225、150、75、0 kg/hm2。每個(gè)處理重復(fù)3 次，共12 個(gè)小區(qū)，不同處理間設(shè)有保護(hù)行。每個(gè)處理除施肥量不同，其余田間管理均相同，肥料采用溝施，氮肥（以N 計(jì)）和鉀肥用量（以K2O 計(jì)）均為225 kg/hm2和150 kg/hm2，氮肥花蕾期施70%，果實(shí)膨大期施30%，磷肥和鉀肥在花蕾期一次全施。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

成熟期每個(gè)小區(qū)選取有代表性的連續(xù)5 株，收獲后保存到-4 ℃冰箱中。統(tǒng)計(jì)每株的有效果數(shù)，稱每株果實(shí)質(zhì)量，并計(jì)算單果質(zhì)量和產(chǎn)量。可溶性固形物含量使用數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定[18]；單寧含量采用高錳酸鉀溶液滴定[19]；微生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[19]；花青素含量采用原花青素的測(cè)定方法測(cè)定[20]；總酚含量采用福林酚比色法測(cè)定[21]；類黃酮測(cè)定以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，參照Dewanto 等[22]報(bào)道的方法測(cè)定。磷肥農(nóng)學(xué)效率和磷肥偏生產(chǎn)力依據(jù)公式（1）（2）計(jì)算得出[23]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖，采用SPSS 20.0 進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 磷肥減施對(duì)歐李坐果的影響

由圖1 可知，隨磷肥施用量的減少，歐李的單株有效果數(shù)顯著減少，磷肥減施1/3 和2/3 與常規(guī)施肥相比差異不顯著，但不施磷肥顯著少于常規(guī)施肥，減少了7.23%。且隨磷肥施用量的減少，歐李的單果質(zhì)量呈先升高后下降趨勢(shì)，磷肥減施1/3 時(shí)，單果質(zhì)量最大，為6.94 g，較常規(guī)施肥顯著提高6.40%，磷肥減施2/3 和不施磷肥處理組單果質(zhì)量顯著低于常規(guī)施肥。

2.2 磷肥減施對(duì)歐李產(chǎn)量的影響

由圖2 可知，歐李產(chǎn)量隨磷肥施用量的減少呈先升高后下降的趨勢(shì)，磷肥減施1/3，產(chǎn)量最高，達(dá)14 753.17 kg/hm2，較常規(guī)施肥提高了3.55%，但差異不顯著。而磷肥減施2/3 和不施磷肥較常規(guī)施肥顯著減產(chǎn)了8.87%、19.06%。因此磷肥減施1/3 即每1 hm2施150 kg P2O5較適宜。

圖2 磷肥減施對(duì)歐李產(chǎn)量的影響Fig.2 Effect of phophosphate fertilizer reduction on P.humilis yield

2.3 磷肥減施對(duì)歐李營(yíng)養(yǎng)成分的影響

可溶性固形物、單寧、微生素C、花青素、總酚、類黃酮是歐李果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)，磷肥減施的影響對(duì)于其含量的情況見表1?？扇苄怨绦挝锖侩S磷肥施用量減少呈先升高后下降趨勢(shì)，磷肥減施1/3 和2/3 與常規(guī)施肥相比差異不顯著，但不施磷肥顯著少于常規(guī)施肥，減少了13.26%。單寧含量隨磷肥施用量減少呈先降低后上升趨勢(shì)，僅不施磷肥顯著高于對(duì)照3.02%，其余施磷肥處理間差異不顯著。維生素C 含量隨磷肥施用量減少呈下降趨勢(shì)，僅不施磷肥顯著低于對(duì)照14.97%?；ㄇ嗨?、總酚和類黃酮均屬于酚類物質(zhì)，隨磷肥施用量減少變化規(guī)律一致，磷肥減施1/3 時(shí)含量最高，依次為913.27、2 566.30、1 732.25 mg/100 g，且均顯著高于常規(guī)施肥，磷肥減施2/3 和不施磷肥酚類物質(zhì)顯著低于常規(guī)施肥，綜上，當(dāng)磷肥減施1/3 時(shí)，可溶性固形物、微生素C、花青素、總酚、類黃酮含量均最高，單寧含量最低。

表1 磷肥減施對(duì)歐李常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的影響Table 1 Effect of phosphate fertilizer reduction on P.humilis qualities

2.4 磷肥減施對(duì)磷肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力的影響

由表2 可知，不同磷肥施用量對(duì)磷肥的農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力存在顯著差異。磷肥減施1/3 的磷肥農(nóng)學(xué)效率最高，為21.47 kg/kg，較常規(guī)施肥高77.91%；磷肥減施2/3 的磷肥偏生產(chǎn)力最高，為173.12 kg/kg，較常規(guī)施肥高173.39%。說明磷肥減施可提高磷肥施用的農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力。

表2 磷肥減施對(duì)磷肥農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力的影響Table 2 Effect of phosphate fertilizer reduction on agronomic efficiency and partial factor productivity

2.5 磷肥減施對(duì)歐李經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表3 知，管理成本（土地租賃、田間管護(hù)、生產(chǎn)資料、采摘等一切費(fèi)用）除去肥料成本均為48 000 元/hm2，肥料成本按實(shí)際按購(gòu)買成本計(jì)算，不同處理肥料施用量不同成本不一致。歐李收獲按統(tǒng)一收購(gòu)價(jià)格6 元/kg 計(jì)算。磷肥減施1/3 時(shí)，歐李生產(chǎn)利潤(rùn)最高，達(dá)120 796.37元/hm2，利潤(rùn)率高達(dá)68.23%。

表3 磷肥減施對(duì)歐李經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 3 Effect of phosphate fertilizer reduction on P.humilis economic income

3 討論

磷是植物生長(zhǎng)最重要的元素之一，能夠更好地促進(jìn)植物光合作用與根系生長(zhǎng)發(fā)育，適量施用可以提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)。丁宏博[7]和李倩等[8]研究發(fā)現(xiàn)，磷肥施用量與歐李產(chǎn)量間呈典型的拋物線關(guān)系，當(dāng)磷肥施用量超出最佳施磷量產(chǎn)量反而下降，磷肥施肥量（P2O5）為106.38、79.65 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高。本研究結(jié)果表明，磷肥減施1/3（磷肥施用量為150 kg/hm2）時(shí)歐李產(chǎn)量最高，單果質(zhì)量最大，單株有效果數(shù)與常規(guī)施肥無顯著差異。這與上述結(jié)果存在差異，這可能與土壤類型、當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)條件、管理模式不同有關(guān)，因此均需因地制宜與氮鉀配合選擇最佳施磷量達(dá)到較高產(chǎn)量。

作物多種代謝活動(dòng)均有磷的參與，體內(nèi)許多有機(jī)化合物都含有磷素，磷在生命活動(dòng)最旺盛的部位含量較高，對(duì)花芽分化和果實(shí)成熟有促進(jìn)作用，合理施磷肥能夠改善果實(shí)品質(zhì)[24]。歐李果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)有可溶性固形物、單寧和微生素C 等，可溶性固形物是反映水果甜度的重要指標(biāo)[25]，本研究表明其含量在磷肥減施1/3 時(shí)最高，不施磷肥含量最低。單寧含量的高低是歐李鮮食和深加工形成味蕾的關(guān)鍵指標(biāo)，本研究表明施磷肥處理間差異不顯著，不施磷肥顯著高于對(duì)照3.02%，施磷肥降低了歐李中單寧的含量。因此，施磷肥的量對(duì)歐李品質(zhì)有顯著影響，改善了歐李食用風(fēng)味。維生素C 含量在施磷肥處理間差異不顯著，僅不施磷肥顯著低于對(duì)照?；ㄇ嗨亍⒖偡雍皖慄S酮均屬于酚類物質(zhì)，是歐李果實(shí)中重要的次生代謝產(chǎn)物，具有降糖降脂、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫功能等功效[26-29]，在歐李中含量較高。磷肥減施1/3 用量下花青素、總酚和類黃酮的含量最高，且均顯著高于常規(guī)施肥，磷肥減施2/3 和不施磷肥酚類物質(zhì)顯著低于常規(guī)施肥。因此，磷肥施用影響歐李品質(zhì)，在磷肥減施1/3 用量下，歐李品質(zhì)最佳。

農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力是生產(chǎn)反應(yīng)肥料利用情況的重要指標(biāo)。在磷肥減施條件下，歐李產(chǎn)量提高、品質(zhì)改善，磷肥用量相對(duì)常規(guī)施肥用量減少，磷肥的農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力提高。本研究在管理技術(shù)一樣條件下，核算了不同處理平均收益，磷肥減施1/3 時(shí)，歐李生產(chǎn)利潤(rùn)最高，達(dá)32 277.34 元/hm2，利潤(rùn)率高達(dá)36.46%。因此，合理減施磷肥不僅不會(huì)影響歐李產(chǎn)量，而且能夠改善果實(shí)品質(zhì)，在一定程度上提升肥料利用率和經(jīng)濟(jì)效益。但由于磷肥在利用率低，約有70%殘留在土壤[27]，對(duì)于歐李多年生的有較高的潛在有效性，需長(zhǎng)期定位觀察歐李生產(chǎn)，選擇最適宜用量。

4 結(jié)論

本研究通過分析不同磷肥施用量，觀測(cè)歐李產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的變化規(guī)律。結(jié)果表明，歐李在磷肥減施1/3 產(chǎn)量最高，達(dá)14 753.17 kg/hm2，較常規(guī)施肥提高了3.55%；在品質(zhì)方面，可溶性固形物、單寧和維生素C 的含量與常規(guī)施肥無顯著差異，花青素、總酚和類黃酮等酚類物質(zhì)相較其他處理最高，依次為913.27、2 566.30、1 732.25 mg/100 g。磷肥用量減少，提高了磷肥施用的農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力。磷肥減施1/3 時(shí)，歐李生產(chǎn)利潤(rùn)最高，達(dá)32 277.34 元/hm2，利潤(rùn)率高達(dá)36.46%。因此，在保證產(chǎn)量和品質(zhì)不降低情況下，磷肥用量（純P2O5）最佳施肥量為150 kg/hm2。