香蕉氨基酸配方肥及減肥增效的研究

甘 良，高 偉，阮云澤，范平珊，李 菊，鄧迎春，黃順堅，呂烈武

(1 海南大學熱帶作物學院，?？?，570228；2 海南鑫星源農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，?？?，570206；3 海南省土壤肥料總站，海口，570203)

香蕉是我國熱帶地區(qū)重要的經(jīng)濟作物，其鮮果消費量和貿(mào)易量均居全球水果前列。海南省是我國主要的香蕉產(chǎn)區(qū)，近年來受香蕉枯萎病影響，加上市場不景氣，80%以上農(nóng)戶改變種植傳統(tǒng)“巴西蕉”和“寶島蕉”，選擇種植抗枯萎病較強的“南天黃”香蕉[1-2]。然而，農(nóng)戶缺乏養(yǎng)分管理經(jīng)驗，施肥不合理，導致香蕉園土壤酸化、板結和營養(yǎng)流失嚴重等問題[3]。因此，研究香蕉減肥增效技術對海南省香蕉種植有重要意義。

研究表明，有機無機肥配施是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要手段。李菊梅等[4]通過有機無機肥配施使水稻的產(chǎn)量在傳統(tǒng)施肥的基礎上提高72%。潘義宏等[5]利用有機無機肥配施縮短煙葉全生育期1～6 d，提升煙葉品質(zhì)等級分10%。此外，有機無機肥配施對提升土壤肥力也有積極作用，高菊生等[6]對水稻田經(jīng)過20年的連續(xù)有機無機肥配施發(fā)現(xiàn)，有機無機肥配施在提升土壤理化性質(zhì)、維持土壤養(yǎng)分等方面有顯著優(yōu)勢。氨基酸肥是重要的植物生長調(diào)節(jié)劑，同時具備改良土壤的功能[7]。研究表明，在揚花期噴施氨基酸水溶肥，可以提升小麥產(chǎn)量19%[8]。黃國東等[9]研究枯草芽孢桿菌+氨基酸有機肥替換化肥對大豆光合作用的影響，發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌+腐熟的氨基酸有機肥能增強大豆植株的光合作用。呂娜娜等[10]在黃瓜種植中施氨基酸有機肥顯著提高土壤pH值、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀的含量，極大地改善土壤理化性質(zhì)。此外，氨基酸有機肥對作物根系、土壤酶活性、土壤微生物活性也有積極的影響作用。向德明等[11]施用氨基酸有機肥提高煙草植株根部0～20 cm處根系的干重比例，李俊華等[12]研究發(fā)現(xiàn)施用氨基酸有機肥可以提高棉花根際土壤酶活性和微生物數(shù)量，宋克超等[13]施用含蝦肽的氨基酸有機肥使玉米根系發(fā)達、根量增大、毛細根系數(shù)量增多；韓小斌等[14]發(fā)現(xiàn)施用氨基酸有機肥提高煙草土壤放線菌的數(shù)量高達52%，從而提高煙草株高、莖圍、葉片數(shù)和葉面積。

配方肥和氨基酸肥的用途都非常廣泛，效果顯著，但氨基酸有機肥結合配方肥如何影響“南天黃”香蕉的生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤理化性質(zhì)，鮮見研究報道。本課題組2015年對香蕉全生育期的研究表明，減施16%化肥的配方肥對香蕉生長、產(chǎn)量、果實品質(zhì)和肥料利用率都有顯著提高[15]。在此配方肥的基礎上，本試驗以農(nóng)戶施肥為對照，設置減施化肥和氨基酸有機肥處理，分析不同施肥處理對香蕉生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤理化性質(zhì)的影響，并通過科學評價，確定化肥減量指標，為海南省香蕉化肥減施增效技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2019年5月在東方市大田鎮(zhèn)樂妹村進行，供試土壤pH值5.3，有機質(zhì)含量1.99%，堿解氮含量62.4 mg/kg，速效磷含量86.3 mg/kg，速效鉀含量129.3 mg/kg，前茬作物為玉米。

“南天黃”香蕉種苗于2019年5月中旬種植，單畦雙行種植，畦寬4.0 m，行距2.5 m，株距2.0 m，每個小區(qū)種植56株，種植密度2 550株/hm2。

2020年7月收獲。氨基酸原液由漳州市瓜瓜樂生物肥料有限公司提供(氨基酸含量≥15%，F(xiàn)e+Zn≥15 g/L)，香蕉營養(yǎng)生長期專用肥(24-8-8)和香蕉孕蕾期專用肥(14-5-26)由新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司海南分公司提供，有機肥由文昌市潭牛六旺生物技術有限公司提供(N 2.17%、P2O50.70%、K2O 1.95%)；氮肥、磷肥、鉀肥分別使用尿素(N≥46%)、鈣鎂磷肥(P2O5≥16%)和氯化鉀(K2O≥60%)。氨基酸有機肥為氨基酸原液與腐熟有機肥按照1∶50配制。

1.2 試驗設計

設置3個處理，分別為對照(常規(guī)施肥)、配方肥處理、氨基酸配方肥處理。常規(guī)施肥是農(nóng)戶習慣施肥，每株N、P2O5、K2O、有機肥用量分別為406、249、902、5 000 g；配方肥處理是在常規(guī)施肥基礎上減施化肥總量29%,其中減氮48%，減磷79%，減鉀16%，即每株N、P2O5、K2O、有機肥用量分別為253、100、595、5 000 g；氨基酸配方肥處理是在常規(guī)施肥基礎上減施化肥總量36%,其中減氮48%，減磷79%，減鉀16%，并添施氨基酸，即每株N、P2O5、K2O、有機肥、氨基酸原液用量分別為200、88、571、7 500、150 g，重復3次，共9個小區(qū)，隨機排列。

常規(guī)施肥全生育期共施化肥28次，定植后第1～3個月施肥8次，占總施肥量的17%；第4～5個月施肥7次，占總施肥量的30%；第6～9個月施肥13次，占總施肥量的53%。配方肥處理和氨基酸配方肥處理全生育期均共施化肥22次，定植后第1～3個月施肥8次，占總施肥量的27%；第4～5個月施肥5次，占總施肥量的24%；第6～9個月施肥9次，占總施肥量的49%。種苗定植后第5個月開溝施有機肥，追肥采用水肥一體化系統(tǒng)結合軟管微噴。試驗區(qū)香蕉的灌水、斷蕾和病蟲害防治等管理措施一致。

1.3 樣品采集和分析

香蕉定植后，每個小區(qū)隨機選取長勢一致，健康無病蟲害香蕉10株，測定株高、假莖圍、青葉數(shù)；并于收獲期測定每株香蕉產(chǎn)量，及自然成熟后第3梳果肉的品質(zhì)指；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量采用蒽酮法，總酸含量采用氫氧化鈉滴定法測定。試驗開始和結束采集土樣進行土壤養(yǎng)分含量檢測，pH值采用電位法測定，土水比1∶2.5；土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀法，堿解氮采用堿解擴散法，速效磷采用Olsen法，速效鉀采用火焰光度計法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel軟件錄入數(shù)據(jù)，用SPSS 26.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 對土壤養(yǎng)分的影響

從表1可以看出，配方肥處理的蕉園土壤堿解氮含量比常規(guī)施肥下降13%，土壤pH值、有機質(zhì)含量、速效鉀含量與常規(guī)施肥差異不顯著。氨基酸配方肥處理與常規(guī)施肥相比，土壤pH值增加10%，有機質(zhì)含量增加23%，速效磷含量增加87%，但堿解氮、速效鉀含量分別下降37%、8%。

表1 不同施肥處理對“南天黃”香蕉園土壤養(yǎng)分的影響

2.2 對植株長勢、果實生長及產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，氨基酸配方肥處理的株高與假莖圍最高，顯著高于常規(guī)施肥，營養(yǎng)生長期第一次測量的株高和假莖圍較常規(guī)施肥分別增加6%、8%，第二次測量株高和假莖圍分別增加5%、8%，孕蕾期株高和假莖圍分別增加20%、21%；3個處理的青葉數(shù)無顯著性差異。說明氨基酸配方肥可以促進香蕉株高和假莖圍的生長發(fā)育。

表2 不同施肥處理對“南天黃”香蕉植株長勢、果實和產(chǎn)量的影響

氨基酸配方肥處理果指數(shù)較常規(guī)施肥有顯著增加，果指長增加不顯著；配方肥處理單果質(zhì)量較常規(guī)施肥增加7%，產(chǎn)量提升13%；氨基酸配方肥處理單果質(zhì)量較常規(guī)施肥增加15%，產(chǎn)量提升27%，說明配方肥和氨基酸配方肥處理可以改善香蕉農(nóng)藝性狀。氨基酸配方肥處理的單果質(zhì)量和產(chǎn)量比配方肥分別提高8.3%、13%，提升效果明顯，說明在配方肥的基礎上施用氨基酸有機肥，可以進一步促進香蕉產(chǎn)量增加。

2.3 對果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益的影響

從表3可以看出，配方肥和氨基酸配方肥處理的果實維生素C含量比常規(guī)施肥分別提高23%、32%，其中氨基酸配方肥處理提升更加顯著；2個處理對果實可溶性糖、可滴定酸含量及糖酸比影響不大，說明氨基酸配方肥處理可以提高果實品質(zhì)。

表3 不同施肥處理對“南天黃”香蕉果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益的影響

與常規(guī)施肥相比，配方肥處理化肥總量減少29%，成本減少12%，商品果收入提高4%，利潤增加23%；氨基酸配方肥處理減少了36%的化肥用量，增加47%有機肥投入，但總成本減少6%，商品果收入增加15%，總利潤增加41%。氨基酸配方肥處理在滿足減施化肥的基礎上，改善蕉園土壤理化性質(zhì)，產(chǎn)業(yè)效益提升明顯，有利于香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3 結論與討論

減肥增效是香蕉生產(chǎn)的關鍵技術措施，但果農(nóng)為追求效率和產(chǎn)量而過量施用化肥，致使香蕉的施肥量逐年增加[16]，香蕉產(chǎn)業(yè)由此陷入“過量施肥—土壤環(huán)境變差—香蕉品質(zhì)下降”的惡性循環(huán)。為實現(xiàn)化肥減施增效，國家農(nóng)業(yè)部2015年提出化肥農(nóng)藥減施行動方案，現(xiàn)急需開展香蕉減肥增效技術研究。

3.1 氨基酸配方肥對香蕉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，施肥對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)至關重要[17]。研究發(fā)現(xiàn)，有機肥替代50%化肥可以提高辣椒產(chǎn)量14%～50%，辣椒品質(zhì)也顯著提升[18]?？锸痰萚19]在施用配方肥基礎上施用氨基酸水溶肥，香蕉產(chǎn)量提高14.4%，品質(zhì)也得到顯著提升。本試驗中，氨基酸配方肥處理與常規(guī)施肥相比，化肥使用量減少36%，而產(chǎn)量提升27%，果實維生素C含量提高32%；與前人試驗結果相比，提升效果更加顯著，推測是氨基酸有機肥發(fā)揮了積極作用。氨基酸可直接被植物根系吸收利用，促進根系發(fā)達，有利于吸收土壤養(yǎng)分從而促進香蕉生長[20]；氨基酸還可以促進作物葉片葉綠素合成，通過促進光合作用從而提升果實品質(zhì)和產(chǎn)量[21]；并且，氨基酸可直接用于合成有機物質(zhì)，為果實維生素C和糖的合成提供營養(yǎng)基礎[22]。

3.2 氨基酸配方肥對土壤養(yǎng)分含量的影響

有研究表明，施用氨基酸有機肥可以提升土壤pH值，緩解土壤酸化進程，增加土壤有機質(zhì)和速效鉀含量[23]。本試驗中，氨基酸配方肥與配方肥和常規(guī)施肥相比，香蕉園土壤pH值、有機質(zhì)含量和速效磷含量均有明顯提升，與以上研究結果一致。本試驗中，氨基酸配方肥處理的蕉園土壤堿解氮含量和速效鉀含量較常規(guī)施肥低，可能由于氨基酸配方肥處理的氮素和鉀素施用量比常規(guī)施肥少，香蕉在生長過程中從土壤中吸收部分氮素和磷素，導致土壤中氮素和鉀素含量降低[24]；氨基酸配方肥處理比配方肥處理增施了氨基酸，有研究表明氨基酸促進作物對土壤中氮素和磷素的吸收[25]，導致氨基酸配方肥處理的蕉園土壤堿解氮和速效鉀含量降低。

試驗結果表明，香蕉在常規(guī)施肥的基礎上，減施化肥總量36%，配施2%氨基酸有機肥能促進香蕉生長，提高香蕉產(chǎn)量、品質(zhì)和改善土壤性狀，是適宜海南“南天黃”香蕉的化肥減量增效模式。