減量化肥配施腐殖酸肥對紅棗農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

趙滿興，劉 慧，白二磊，崔亞榮

(1.延安大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,陜西 延安 716000；2.陜西省紅棗重點(diǎn)實(shí)驗室(延安大學(xué)),陜西 延安 716000)

紅棗作為重要的經(jīng)濟(jì)樹種，不僅具有較高的營養(yǎng)價值[1～2]，同時也兼具水土保持的作用，在我國西北地區(qū)廣泛種植。然而近年來由于盲目追求產(chǎn)量，導(dǎo)致化肥過量問題普遍存在[3]?；实倪^量使用不僅會使土壤板結(jié)，通氣透水性降低，同時也會降低其有機(jī)質(zhì)含量和生物活性[4]，對土壤造成一系列的負(fù)面影響，最終使紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)降低，農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入減少。因此，如何減少化肥的施用，修復(fù)受損土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力，已成為目前紅棗種植生產(chǎn)中亟需解決的問題之一。鑒于有機(jī)肥具有增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤酶活性，且可提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的特點(diǎn)[5～7]，增施有機(jī)肥或使用有機(jī)肥部分替代化肥可能是減少化肥使用的有效途徑。

腐殖酸肥是目前廣泛使用的一種有機(jī)肥料，其不僅可以改善土壤結(jié)構(gòu)，同時可為植物生長長期提供肥力，促進(jìn)各種蔬菜、作物和果樹的生長以及品質(zhì)提高[8～9]。如有研究表明施用腐殖酸肥可顯著提高玉米[10]、草莓[11]和番茄[12]等的肥料利用效率，促進(jìn)其生長，從而大幅提高上述作物的產(chǎn)量。然而，目前關(guān)于上述有機(jī)肥料對紅棗影響的研究尚顯不足，且多數(shù)局限于分析完全替代化肥或增施腐殖酸肥的影響，而對采用腐殖酸肥部分替代化肥對棗樹生長、產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究則尚少報道。而限于有機(jī)肥肥效緩慢、供肥持久和后期養(yǎng)分充足的特點(diǎn)，生產(chǎn)實(shí)踐難以使用上述有機(jī)肥完全替代化肥。因此，如何根據(jù)棗樹養(yǎng)分需求合理使用有機(jī)肥部分替代化肥尚需加以研究。

紅棗種植是延安市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，長期以來的過施化肥現(xiàn)象已經(jīng)造成當(dāng)?shù)貤棃@土壤性質(zhì)有所惡化，成為當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的潛在威脅之一。因此，筆者研究以延安市延川縣白家圪嶗村大棚內(nèi)駿棗為研究對象，以常規(guī)施肥為對照，研究化肥減量配施腐殖酸肥和生物有機(jī)肥對當(dāng)?shù)丶t棗生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期在保證紅棗產(chǎn)量穩(wěn)定的條件下減少化肥施用，提高棗果品質(zhì)，為陜北地區(qū)棗園合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗于2017年4月至12月在延川縣白家圪嶗村(109°36′20″～110°26′44″E，36°37′15″～37°5′55″N)紅棗實(shí)驗基地大棚內(nèi)進(jìn)行，當(dāng)?shù)貙冱S土高原丘陵溝壑區(qū)，溫帶大陸性季風(fēng)氣候，平均海拔850 m，年平均氣溫10.6℃，年降水量500 mm，無霜期185 d。試驗區(qū)土壤為黃綿土，土壤容重1.26 mg·kg-1，土壤有效N、P、K含量分別為48.29 mg·kg-1、5.72 mg·kg-1和86.3mg·kg-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量為10.37 g·kg-1，土壤pH為8.42，土壤類型為砂質(zhì)壤土。

1.2 施肥試驗

試驗紅棗品種為“闖王”駿棗，設(shè)置4個處理：①CF(2016年施肥試驗產(chǎn)量較好的處理，每株施尿素1.5 kg,施過磷酸鈣1.5 kg,硫酸鉀1.0 kg；②80%CF+HF1(80%CF+腐殖酸肥每株0.5 kg)；③60%CF+HF2(60%CF+腐殖酸肥每株1.0 kg)；④40%CF+HF3(40%CF+腐殖酸肥每株1.5 kg)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3株視為一個處理，各處理重復(fù)3次(表1)。腐殖酸肥各處理的替代率均為27.8%。所有處理的基肥均為棗農(nóng)堆制的腐熟羊糞，有機(jī)質(zhì)含量126.07 g·kg-1，全碳51.38 g·kg-1，全氮4.83 g·kg-1，無機(jī)氮402.64 mg·kg-1，全磷4.05 g·kg-1，全鉀3.27 g·kg-1，碳氮比10.64。腐熟羊糞施用量均為每株20 kg，試驗氮肥、磷肥和鉀肥分別為尿素(含N量46%)、過磷酸鈣(含P量12%)和硫酸鉀(含K量50%)。腐殖酸肥中腐殖酸≥45%，pH 7.50。所有肥料作為基肥一次性施入，于春季棗樹萌芽前(4 月25日)，在樹冠投影外圍以樹干為中心，挖寬40 cm深35 cm的圓形環(huán)狀溝，均勻地將試驗所用的肥料施入溝內(nèi)然后覆土。

表1試驗各處理每株肥料用量(kg)

處理腐殖酸肥尿素過磷酸鈣硫酸鉀腐熟羊糞CF01.51.51.02080%CF+HF10.51.21.20.82060%CF+HF21.00.90.90.62040%CF+HF31.50.60.60.420

1.3 指標(biāo)測定

于9月底采摘紅棗并計算產(chǎn)量，對單棗重、棗果長軸、周長和棗吊長度進(jìn)行測定。其中，在每棵樹的東、南、西、北四個方向分別選取長勢完好的棗吊，用卷尺測定棗吊長度，并采集10個棗用游標(biāo)卡尺測定棗果長軸和周長，用千分之一天平測定單果重。采集的鮮棗帶回實(shí)驗室保存于4℃冰箱內(nèi)，并于10月至12月在實(shí)驗室內(nèi)測定棗果可食率、出干率、以及總糖、還原性糖、Vc、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、灰分和黃酮含量。其中，出干率采用重量法測定；總糖含量采用蒽酮比色法測定；還原性糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定；Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定；有機(jī)酸含量采用酸堿滴定法測定；蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定；灰分采用重量法測定；黃酮含量采用比色法測定[13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件處理數(shù)據(jù)，采用單因素方差分析one-way ANOVA檢測不同處理間指標(biāo)差異顯著性，多重比較采用Duncan新復(fù)極差法，α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量配施腐殖酸肥對紅棗農(nóng)藝性狀的影響

由圖1知，與化肥常規(guī)用量處理相比，化肥減量配施腐殖酸肥處理均增加棗果長軸。減量20%、40%和60%的處理分別使棗果長軸增加9.2%、4.7%和4.7%。減量20%和60%的處理均能增加棗果周長和棗吊長度，但是沒有達(dá)到顯著差異水平?；蕼p量40%配施腐殖酸肥每株1.0 kg處理(60%CF+BF2)反而降低了棗果周長和棗吊長度，但是沒有達(dá)到顯著差異水平。總體來看，化肥減量配施腐殖酸肥對棗樹農(nóng)藝性狀影響不大。

圖1 不同施肥處理對紅棗農(nóng)藝性狀的影響

2.2 化肥減量配施腐殖酸肥對紅棗品質(zhì)的影響

如表2所示，與化肥常規(guī)用量處理相比，化肥減量配施腐殖酸肥處理均增加了蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、還原糖含量、可溶性總糖含量、有機(jī)酸含量和黃酮含量。這與腐殖酸肥中含有的腐殖酸具有促進(jìn)品質(zhì)的作用有關(guān)。減量20%、40%和60%的處理分別使蛋白質(zhì)含量增加1.3%、29.8%和4.9%，維生素C含量增加2.7%、12.1%和19.0%，還原糖增加7.6%、13.0%和28.5%，可溶性總糖增加22.1%、44.3%和34.5%，有機(jī)酸增加7.5%、3.5%和2.9%，黃酮增加53.3%、50.6%和15.7%。不同化肥減量之間比較，化肥減量20%配施腐殖酸肥每株0.5 kg處理(80%CF+BF1)在蛋白質(zhì)、可溶性總糖方面均增加幅度最高，化肥減量60%配施腐殖酸肥每株1.5 kg處理(40%CF+BF3)在維生素C、還原糖方面均增加幅度最高。綜合考慮，在常規(guī)施用化肥的基礎(chǔ)上，化肥減量40%～60%配施生物有機(jī)肥每株1.0～1.5 kg處理(60%CF+BF2，40%CF+BF3)對紅棗品質(zhì)提升效果最好?？梢姡乘嵩诩t棗品質(zhì)提升方面具有一定作用。

表2 不同施肥處理對紅棗品質(zhì)的影響

注: 同列不同字母表示處理間差異顯著，下同。

2.3 化肥減量配施腐殖酸肥對紅棗產(chǎn)量的影響

由表3知，與化肥常規(guī)用量處理相比，化肥減量配施腐殖酸肥處理均增加紅棗產(chǎn)量、單棗重、灰分含量、可食率和出干率。減量20%、40%和60%的處理分別使紅棗產(chǎn)量增加31.2%、24.6%和5.6%，單棗重增加26.8%、9.0%和14.8%，灰分含量增加49.9%、37.5%和9.4%，可食率增加0.7%、1.3%和0.9%，出干率增加20.9%、16.7%和19.8%。由此可見，化肥減量20%配施腐殖酸肥每株0.5 kg處理(80%CF+BF1)增產(chǎn)效果最好?；蕼p量60%配施生物有機(jī)肥每株1.5 kg處理(40%CF+BF3)產(chǎn)量和單棗重反而低于化肥減量40%配施生物有機(jī)肥每株1.0 kg處理(60%CF+BF2)，說明化肥和腐殖酸肥配施比例對于紅棗產(chǎn)量有顯著影響，適當(dāng)比例配施可以促進(jìn)產(chǎn)量增加。不同化肥減量之間比較，化肥減量20%配施腐殖酸肥每株0.5 kg處理(80%CF+BF1)在單棗重、灰分、可食率及出干率方面均增加幅度最高。

表3 不同施肥處理對紅棗產(chǎn)量的影響

3 討論

腐殖酸肥能夠直接補(bǔ)充土壤腐殖質(zhì)含量，從而改善土壤營養(yǎng)狀況，提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)[8]。筆者研究結(jié)果表明，腐殖酸肥處理顯著增加棗果長軸、產(chǎn)量和單棗重，且H1(每株0.5 kg)處理效果最好。Yildirim等[14]的研究表明腐殖酸肥能夠顯著增加番茄果實(shí)直徑、果實(shí)長度和果實(shí)重量，Unlu等[15]也報道其可顯著增加黃瓜果實(shí)直徑和果實(shí)重量，從而提高作物產(chǎn)量。筆者研究結(jié)果與上述結(jié)果相似，其原因可能是腐殖酸增加土壤中有機(jī)酸含量，使土壤中難溶的養(yǎng)分得到釋放，從而增加土壤中養(yǎng)分有效性，促進(jìn)植株的生殖生長和營養(yǎng)生長[16]。同時，有研究表明腐殖酸可以促進(jìn)棗樹對K的吸收，而K可促進(jìn)植物的光合作用，增加光合產(chǎn)物(碳水化合物)的積累，促進(jìn)果實(shí)的膨大[17～18]，因此，筆者研究中棗果長軸以及周長(H1)的顯著增加可能是由于腐殖酸促進(jìn)棗樹K素的吸收所致。此外，有研究表明，腐殖酸肥可以增加植物中細(xì)胞分裂素含量、促進(jìn)細(xì)胞的伸長[11,18]，研究中棗果果實(shí)的顯著膨大也可能是植物激素調(diào)節(jié)導(dǎo)致果實(shí)中細(xì)胞數(shù)量和體積的增加，最終使得棗果長軸和周長的顯著增加。對于棗果品質(zhì)而言，腐殖酸肥處理總體上使蛋白質(zhì)、Vc和可溶性總糖含量顯著提高，使黃酮含量由顯著提高過渡到顯著降低。這與李小玉等[12]在腐殖酸肥使番茄果實(shí)Vc和可溶性總糖含量顯著提高的研究結(jié)果相似，而與Aminifard等[19]關(guān)于腐殖酸肥對辣椒果實(shí)黃酮和Vc含量無顯著影響的結(jié)果不同。這可能是由于腐殖酸肥導(dǎo)致的光合產(chǎn)物(特別是碳水化合物)增加積累在果實(shí)中，從而提高果實(shí)中糖含量[16]，當(dāng)然鑒于所研究的植物種類、生長環(huán)境以及施肥方式的不同導(dǎo)致研究結(jié)果之間存在一定差異。此外，有研究表明，腐殖酸可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，提高蔗糖合成酶和Vc合成酶的活性[18～20]，這也是筆者研究中棗果品質(zhì)提高的重要原因。值得注意的是腐殖酸肥過量將導(dǎo)致黃酮含量降低，在實(shí)際應(yīng)用中因采取適宜的腐殖酸肥用量進(jìn)行紅棗的生產(chǎn)。

4 結(jié)論

(1)與常規(guī)施用化肥比較，化肥減量配施腐殖酸肥能夠顯著增加棗果周長、棗吊長度和棗果長軸、產(chǎn)量及改善品質(zhì)?；逝涫└乘岱瘦^常規(guī)施用化肥紅棗產(chǎn)量分別增加了31.2%、24.6%和5.6%，單棗重增加26.8%、9.0%和14.8%，灰分含量增加49.9%、37.5%和9.4%，可食率增加0.7%、1.3%和0.9%，出干率增加20.9%、16.7%和19.8%。

(2)化肥減量20%、40%和60%的處理分別使蛋白質(zhì)含量增加1.3%、29.8%和4.9%，維生素C含量增加2.7%、12.1%和19.0%，還原糖增加7.6%、13.0%和28.5%，可溶性總糖增加22.1%、44.3%和34.5%，有機(jī)酸增加7.5%、3.5%和2.9%，黃酮增加53.3%、50.6%和15.7%。

(3)在本試驗條件下，綜合考慮農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量因素，化肥減量20%配施生物有機(jī)肥每株0.5 kg處理(80%CF+BF1)效果最好；從紅棗品質(zhì)角度考慮，化肥減量40%～60%配施生物有機(jī)肥每株1.0～1.5 kg處理(60%CF+BF2，40%CF+BF3)最佳。