生物有机肥配施化肥对红富士苹果品质的影响

张鹏飞，王爱玲，梁哲军，袁嘉玮，张 健，张战备，段国琪，杨印斌

（山西农业大学棉花研究所，山西运城044000）

运城市作为山西省苹果主产区，具有气候温和、土壤肥沃、光照充足、灌溉便利等优势条件，截至2019年苹果种植面积13.25万hm2，占全省40% ，产量400万t，占全省70% 。然而在生产中许多果农仍存在“重数量、轻品质，重化肥轻有机肥”的生产误区。据统计，运城苹果主产区氮、磷、钾施用量分别达到了477、362、390 kg/hm2，远超苹果生产发达国家推荐量的限值（氮肥150～200 kg/hm2、磷肥100～150 kg/hm2、钾肥150～200 kg/hm2）[1]。化肥在为果树增产作出重要贡献的同时也带来土壤板结、养分失衡、果实品质不高等问题，为此需要调整优化施肥结构，在不减产不降质的条件下减少化肥用量。已有研究表明，生物有机肥配施化肥，可提升土壤肥力[2-6]、增强树势和根系活力[7-9]，显著改善苹果[10-11]、桃[8，12]、梨[9]、葡萄[13]、猕猴桃[14-15]等果实的营养品质。

本试验以运城主产区22年生乔砧红富士苹果为研究对象，设置不同梯度的生物有机肥并配施减量化肥处理，着重探讨其对苹果外观品质和内在品质的影响，以期通过增施生物有机肥而减少化肥用量来提高红富士苹果果实品质，为果树减肥绿色生产提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2018—2019年在山西运城万荣县东文村红富士果园（110°57′38″E，35°22′45″N）进行，供试树龄22 a，株行距为4.0 m×5.0 m。该果园位于稷王山麓下，海拔780 m，属暖温带大陆性季风气候，昼夜温差大，年均温11.9℃，无霜期约195 d，年降雨量530 mm。试验园0～40 cm土壤有机质含量1.88% ，全氮0.96 g/kg，碱解氮105.47 mg/kg，有效磷15.51 mg/kg，速效钾79.47 mg/kg，pH值7.86。

1.2 试验材料

生物有机肥选用山西临猗县壮源有机肥厂生产的生物有机肥，有效活菌数≥0.2亿/g，有机质≥40% ；化肥选用云南云天化国际化工股份有限公司生产的尿素（总氮≥46.0% ），重过磷酸钙（有效磷≥44.0% ），农用硫酸钾（氧化钾≥50.0% ）。

1.3 试验设计

试验共设7个施肥处理，即CK（常规施用化肥）、M1（有机肥4 kg/株＋化肥全量）、M2（有机肥6 kg/株＋化肥全量）、M3（有机肥8 kg/株＋化肥全量）、M4（有机肥10 kg/株＋化肥全量）、M5（有机肥10 kg/株＋化肥减量25% ）、M6（有机肥10 kg/株＋化肥减量50% ）。选取生长势一致且无明显病虫害的5株树作为一个处理小区，3次重复，共计105株树，小区随机排列，不同处理的肥料种类及施肥量如表1所示。2018年10月苹果采收后按试验设置将全量生物有机肥、40% 尿素、60% 重过磷酸钙和20% 硫酸钾混合采取沟施后覆土的方式一次施入，剩余60% 尿素于次年3月28日萌芽期追施；剩余40% 重过磷酸钙和40% 硫酸钾于6月上旬花芽分化及膨果期追施；在果实生长后期再追施40% 硫酸钾。

表1不同处理肥料种类和施肥量 kg/株

1.4 测定项目及方法

10月中旬果实采收期，每株果树从东南西北4个方向各采集2个果，每处理采集120个果实充分混匀后，用称质量法测定单果质量；用游标卡尺测定果实纵横径并计算果形指数；用GY-1型硬度计测定果实硬度；用数显糖量计测定可溶性固形物含量；用蒽酮比色法测定可溶性糖含量；用2，6-二氯靛酚法测定果实Vc含量；用NaOH滴定法测定可滴定酸含量。

1.5 数据分析

数据采用Excel 2010和SPSS 16.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 生物有机肥配施化肥对苹果外观品质的影响

由表2可知，生物有机肥配施化肥，与CK相比，随着有机肥用量增加，单果质量逐渐增加，除M4（有机肥10 kg/株）与CK差异显著外，其余处理与对照间差异不显著；施肥处理对果实纵径影响不明显，对横径影响大于纵径；施用有机肥对果形指数的改善效果较明显，在施肥量达到10 kg/株时，显著高于CK，而化肥减量处理（M5和M6）对果形指数影响不明显，表明有机肥施用量达到10 kg/株时，化肥减量施用不影响苹果外观品质。

表2不同施肥处理对苹果外观品质的影响

2.2 生物有机肥配施化肥对苹果内在品质的影响

由表3可知，配施生物有机肥对提高果实硬度效果显著，特别是M4和M5处理的果实硬度较CK分别提高了22.9% 、28.4% ，而M6处理（化肥减量50% ）的果实硬度则有所下降；增施有机肥可显著提高可溶性固形物含量，而M6（化肥减量50% ）的可溶性固形物含量显著低于M1～M4处理（化肥全量），也低于M5处理（化肥减量25% ）；增施有机肥可有效降低果实酸度，M4、M5处理的可滴定酸含量较CK分别降低了21.6% 、16.2% ，由于各施肥处理对可溶性糖含量影响不显著，所以，果实糖酸比主要取决于可滴定酸含量，相应地M4和M5处理的糖酸比较CK也分别提升了40.1% 、20.4% ；配施有机肥对苹果Vc含量影响较大，M4、M5、M6处理的Vc含量显著高于CK，且M5处理与M4处理之间差异不显著。

表3不同施肥处理对苹果内在品质的影响

3 结论与讨论

本研究表明，与单施化肥相比，增施生物有机肥特别是有机肥施用量达10 kg/株时，显著提高了苹果单果质量、果形指数、硬度、可溶性固形物含量、糖酸比和Vc含量，说明化肥配施生物有机肥可有效改善果实品质，可能由于有机肥养分全面，添加了Ca、Mg、Fe、Mn、Zn等中微量元素，以及内含的固氮菌、芽孢杆菌等微生物菌素具有固氮、解磷、解钾作用[16]，促进难溶性养分的释放，与化肥配施后能提高化肥利用率，协调养分供应[17-18]，增强果树根系对矿物质和养分的吸收转化，进而改善果实品质，这与杜春燕[19]、王宏伟等[20]、靳莉君等[21]在苹果上的研究结果基本一致。

生物有机肥与化肥配施可减少化肥用量，但并不是减得越多越好，二者配施化肥的速效性可为果树生长提供必需营养，一定程度上可弥补有机肥的缓效性。本试验表明，在生物有机肥施用量为10 kg/株时，化肥减量25% 的苹果单果质量、果形指数、果实硬度、可溶性固形物含量、糖酸比、Vc含量与化肥全量间没有显著差异，前人在苹果[22]、枣[23]、猕猴桃[15]等果树上通过增施有机肥或土壤调理剂提升果实品质的化肥减施比例也在20% ～40% ；化肥减量50% 的苹果硬度、可溶性固形物、糖酸比以及Vc含量显著低于化肥全量，进一步佐证了生物有机肥在一定范围内可替代部分化肥。

综上所述，在本研究条件下，株施生物有机肥10 kg＋0.21 kg N＋0.14 kg P2O5＋0.26 kg K2O能显著改善苹果品质，可作为推荐施肥量。