肥水蚓坑措施下不同施肥對(duì)土壤養(yǎng)分和山地蘋(píng)果生產(chǎn)的影響

邵發(fā)琦, 李改民, 柯 斧, 張文慧, 李 夏,白崗栓, 孫本華, 高明霞, 馮 浩,5,

(1.安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 陜西 安康 725021; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北旱地農(nóng)業(yè)綠色低碳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 楊凌 712100; 3.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)勘查院,鄭州 450001; 4.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100; 5.西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院, 陜西 楊凌 712100; 6.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

目前我國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)由原來(lái)的四大主產(chǎn)區(qū)向蘋(píng)果優(yōu)生區(qū)發(fā)展，逐漸呈現(xiàn)“西進(jìn)北擴(kuò)”的趨勢(shì)[1]。近年來(lái)陜北黃土丘陵溝壑區(qū)已成為陜西省山地蘋(píng)果發(fā)展的新區(qū)域，蘋(píng)果栽植面積已超過(guò)23.1萬(wàn)hm2。陜北黃土丘陵溝壑區(qū)山地蘋(píng)果多栽植于坡地，土壤貧瘠且無(wú)灌溉水源，且當(dāng)?shù)毓r(nóng)重施化肥，輕施有機(jī)肥，基肥和追肥比例及施肥時(shí)間不合理，尤其是以尿素為主的大量氮肥投入，導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮向深層土壤遷移并累積，嚴(yán)重污染土壤環(huán)境及樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)平衡[2-3]。果園土壤養(yǎng)分的高低以及施肥狀況好壞是決定果園生產(chǎn)力的基本要素，不僅影響樹(shù)體的健康生長(zhǎng)，而且還影響蘋(píng)果品質(zhì)和產(chǎn)量[4]。大量研究表明施用化肥可以及時(shí)供給作物速效養(yǎng)分，但長(zhǎng)期單施化肥會(huì)增加土壤容重，降低田間持水量，導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)趨劣[5-7]。采用有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施可以結(jié)合化肥的速效性和有機(jī)肥的長(zhǎng)效性，既能夠顯著提高土壤肥力、水分和養(yǎng)分的保持和供應(yīng)，同時(shí)也能夠保證作物產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善[8-9]，從而避免長(zhǎng)期單施化肥對(duì)土壤產(chǎn)生的不良影響[10-11]。許多研究均表明，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施能有效提高蘋(píng)果產(chǎn)量和果實(shí)維生素C含量、果形指數(shù)、可溶性固形物含量以及糖酸比，降低果實(shí)可滴定酸含量[12-14]。此外，采用有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，用有機(jī)肥或有機(jī)固體廢棄物代替部分化肥，能夠加快養(yǎng)分的快速轉(zhuǎn)化和利用，對(duì)于山地蘋(píng)果達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效等具有重要意義。

為了解決山地果園水肥供需矛盾，近年來(lái)，延安當(dāng)?shù)赝茝V一種節(jié)水施肥技術(shù)—肥水坑施[15]，該技術(shù)在山地果園保水保肥方面取得了良好的效果，但對(duì)園地周邊廢棄物的利用和快速轉(zhuǎn)化的研究報(bào)道較少。在前人的研究和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)“肥水坑施”進(jìn)行較大的優(yōu)化和改進(jìn)，通過(guò)接種蚯蚓加快有機(jī)廢棄物的轉(zhuǎn)化，形成具有施肥、集雨、保水和保肥為一體的干旱半干旱區(qū)山地蘋(píng)果園農(nóng)業(yè)固體廢棄物原位快速轉(zhuǎn)化的 “肥水蚓坑”技術(shù)[16]?；凇胺仕究印奔夹g(shù)，本研究探討不同施肥對(duì)山地果園土壤養(yǎng)分、葉片營(yíng)養(yǎng)、蘋(píng)果產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為陜北丘陵溝壑區(qū)山地果園可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)，促使該技術(shù)得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)園基本概況

試驗(yàn)園位于陜北黃土丘陵溝壑區(qū)的延安市寶塔區(qū)河莊坪鎮(zhèn)余家溝村(36°11′—37°09′N(xiāo)，109°21′—110°03′E)，海拔1 300 m。該區(qū)屬于干旱半干旱季風(fēng)氣候帶，年降水量大約為500 mm，春季降雨很少，夏季多暴雨，降水主要集中在7—9月份且年際變化較大，年平均氣溫為9.4℃，無(wú)霜期170～186 d。試驗(yàn)園為典型的山地雨養(yǎng)果園，面積1 500 m2，樹(shù)齡為25 a(2019年)，品種紅富士，砧木為海棠(Malusprunifolia)，株行距4 m×5 m。試驗(yàn)園土壤為黃綿土，0—20 cm土層有機(jī)質(zhì)8.01 g/kg，全氮0.63 g/kg，堿解氮39.13 mg/kg，速效磷11.81 mg/kg，速效鉀130 mg/kg；20—40 cm土層有機(jī)質(zhì)6.87 g/kg，全氮0.29 g/kg，堿解氮28.34 mg/kg，速效磷9.36 mg/kg，速效鉀109 mg/kg。

1.2 “肥水蚓坑”技術(shù)簡(jiǎn)介

“肥水蚓坑”技術(shù)(有機(jī)固體廢棄物+集水措施+蚯蚓+集雨坑)是一種具有集水、保水、施肥和保肥為一體的干旱半干旱區(qū)山地蘋(píng)果園有機(jī)固體廢棄物原位快速轉(zhuǎn)化的復(fù)合技術(shù)[16]。該技術(shù)以每棵果樹(shù)的樹(shù)干為中心，在果樹(shù)樹(shù)冠外緣投影邊緣向主干方向20 cm處，東西南北對(duì)稱各挖一個(gè)集雨坑(坑口為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)100 cm、寬40 cm、深60 cm)，在集雨坑中央放置一根帶有PVC配套地漏的PVC多孔透水管(管長(zhǎng)60 cm，直徑11 cm，每個(gè)管面設(shè)置4排15個(gè)透水孔，透水孔直徑為1 cm)，在透水管周?chē)盥裾{(diào)配有機(jī)固體廢棄物(由秸稈、樹(shù)枝、菌渣、畜禽糞便等有機(jī)固體廢棄物中的2種或2種以上組成)，并用回填土在表面進(jìn)行覆蓋壓實(shí)，集雨坑表面修成凹面狀并用加厚型黑色塑料膜覆蓋于凹坑面(坑面最深處為10 cm，整個(gè)坑面呈凹形)之上，四周邊緣部位用土壓蓋固定，并將PVC多孔透水管的朝上一端露出地面1 cm，每個(gè)集雨坑各引種活蚯蚓(品種為赤子愛(ài)勝蚓，1.0 kg/棵)，以坑內(nèi)調(diào)配有機(jī)固體廢棄物為食，加快腐解(圖1)。

注：圖A為肥水蚓坑正視圖；圖B為圖1A處的向局部放大圖；圖C為圖A俯視圖；1.PVC配套地漏；2.黑色塑料膜；3.凹坑面；4.集雨坑；5.調(diào)配有機(jī)固體廢棄物；6.PVC多孔透水管；7.蚯蚓；8.樹(shù)干；9.樹(shù)冠投影正下方。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理，分別為：(1) 對(duì)照不施肥，(2) 單施化肥，(3) 牛糞+化肥,(4) 菇渣+化肥,(5) 牛糞+菇渣+化肥(牛糞：菌渣=1∶1)。所使用化肥分別為尿素(N含量46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O5含量16%)和硫酸鉀(K2O含量50%)，有機(jī)物料為牛糞(水分含量51.94%，有機(jī)碳17.12 g/kg，N 1.69%，P2O50.89%，K2O 0.76%)和菇渣(水分含量65.99%，有機(jī)碳38.26 g/kg，N 1.70%，P2O50.51%，K2O 2.12%)，各有機(jī)物料按照濕重施100 kg/棵，有機(jī)物料和化肥混合均勻施于坑內(nèi)0～60 cm，有機(jī)物料和過(guò)磷酸鈣作為基肥在秋季一次性施入。由于不同有機(jī)物料養(yǎng)分含量差異較大且施用量不能滿足果樹(shù)的正常生長(zhǎng)，不足的養(yǎng)分均以單施化肥為標(biāo)準(zhǔn)，用化肥來(lái)補(bǔ)齊?；手械牡屎外浄史?次施用，氮肥和鉀肥 60%作為基肥在秋季施入，剩余40%在幼果膨大期以追肥方式施入(表1)。蚯蚓種的投放時(shí)間在2020年3月左右，在坑內(nèi)0—20 cm土層之間，每株樹(shù)投放蚯蚓大約1.0 kg。選擇樹(shù)勢(shì)健壯，生長(zhǎng)狀況一致果樹(shù)共25株，采用單株小區(qū)試驗(yàn)，一個(gè)單株為一個(gè)小區(qū)，每個(gè)處理重復(fù)5次。不同處理果園的除草、果樹(shù)修剪、疏花疏果、病蟲(chóng)防治和果實(shí)套袋等其他田間管理措施均一致。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 土壤樣品的采集與測(cè)定 土壤樣品在2020年10月蘋(píng)果成熟期進(jìn)行采集，在肥水蚓坑內(nèi)，用土鉆分別采集0—20 cm，20—40 cm，40—60 cm土層土樣，分層混合后風(fēng)干備用。土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法(外加熱)測(cè)定；全氮采用硫酸消煮—?jiǎng)P氏定氮法測(cè)定；土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；土壤有效磷采用NaHCO3浸提—鉬藍(lán)比色法測(cè)定；土壤速效鉀采用NH4OAc浸提—火焰光度法測(cè)定[17]。

表1 不同施肥處理結(jié)合肥水蚓坑措施的試驗(yàn)方案

1.4.2 葉片樣品的采集與測(cè)定 分別在幼果期、果實(shí)采前膨大期和成熟期采集蘋(píng)果葉片，每個(gè)處理從樹(shù)冠東西南北上中下4個(gè)方向12處采集100片葉子，混合均勻。采集的葉片分為兩部分，一部分用于測(cè)定葉片的生長(zhǎng)情況，其中葉片干重和濕重采用XY500-2C天平測(cè)定；百葉厚用游標(biāo)卡尺測(cè)定；葉面積采用葉面積儀(SHY-150)測(cè)定；葉綠素采用便攜式葉綠素儀測(cè)定。另一部分葉片用于測(cè)定葉片養(yǎng)分，葉片先用自來(lái)水沖洗，再用蒸餾水清洗，然后置于烘箱在105℃條件下殺青30 min，調(diào)節(jié)溫度至60～70℃條件下直至烘干，用粉碎機(jī)磨細(xì)過(guò)篩，保存?zhèn)溆?。葉片全氮、磷、鉀使用濃 H2SO4-H2O2消煮，全氮和磷含量采用流動(dòng)注射分析儀測(cè)定，全鉀采用火焰光度計(jì)測(cè)定[17]。

1.4.3 果實(shí)樣品的采集與測(cè)定 蘋(píng)果成熟后期，每個(gè)小區(qū)(單株)進(jìn)行采摘，測(cè)定蘋(píng)果產(chǎn)量。從每棵樹(shù)的東西南北4個(gè)方向隨機(jī)選取6個(gè)大小均勻的蘋(píng)果樣品，用于果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定。其中果實(shí)縱橫徑用游標(biāo)卡尺測(cè)定；硬度用艾德堡邵氏硬度計(jì)測(cè)定；可溶性固形物用WYT系列優(yōu)質(zhì)糖度計(jì)測(cè)定；可溶性糖用蒽酮比色法測(cè)定；可滴定酸用NaOH滴定法測(cè)定；Vc用2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定[18]。

1.5 數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)

使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和作圖，使用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析和多重比較(LSD法，p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

肥水蚓坑措施下，0—20 cm土層，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(牛糞+化肥、菇渣+化肥、牛糞+菇渣+化肥)處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于單施化肥和不施肥，單施化肥的與不施肥之間無(wú)顯著差異。堿解氮、有效磷和速效鉀含量均表現(xiàn)為牛糞+菇渣+化肥>牛糞+化肥≈菇渣+化肥>單施化肥>不施肥。20—40 cm土層，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(牛糞+化肥、菇渣+化肥、牛糞+菇渣+化肥)處理的土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量均顯著高于單施化肥和不施肥，單施化肥與不施肥之間無(wú)顯著差異。40—60 cm土層，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(菇渣+化肥、牛糞+菇渣+化肥)處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于不施肥，牛糞+化肥、單施化肥和不施肥之間無(wú)顯著差異；堿解氮含量表現(xiàn)為菇渣+化肥和牛糞+菇渣+化肥的顯著高于單施化肥和不施肥，單施化肥、牛糞+化肥與不施肥之間無(wú)顯著差異；各處理的土壤速效磷和速效鉀含量均無(wú)顯著差異(圖1)。

2.2 不同施肥對(duì)葉片養(yǎng)分的影響

2.2.1 全 氮 對(duì)照不施肥和單施化肥處理蘋(píng)果葉片全氮含量總體表現(xiàn)為幼果期>采前膨大期>成熟期，有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理總體趨勢(shì)表現(xiàn)為幼果期>成熟期>采前膨大期。幼果期單施化肥、牛糞+化肥、菇渣+化肥和牛糞+菇渣+化肥的葉片全氮含量分別較對(duì)照不施肥提高了37.7%，31.4%，32.0%，45.3%，各施肥處理均顯著高于(p<0.05)對(duì)照，但不同施肥處理之間無(wú)顯著差異；果實(shí)采前膨大期分別提高了47.8%，34.9%，36.6%，52.4%，均顯著高于(p<0.05)對(duì)照，且菇渣+化肥和牛糞+菇渣+化肥處理顯著高于(p<0.05)單施化肥和牛糞+化肥處理；成熟期分別提高了35.8%，44.3%，49.0%，62.8%，均顯著高于(p<0.05)對(duì)照，其中牛糞+菇渣+化肥顯著高于(p<0.05)其他施肥處理(表2)。

2.2.2 全磷 對(duì)照不施肥和單施化肥處理蘋(píng)果葉片全磷含量總體趨勢(shì)表現(xiàn)為成熟期>幼果期>采前膨大期，有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理(牛糞+化肥、菇渣+化肥、牛糞+菇渣+化肥)總體趨勢(shì)表現(xiàn)為成熟期>采前膨大期>幼果期。幼果期單施化肥、牛糞+化肥、菇渣+化肥和牛糞+菇渣+化肥的葉片磷含量分別較對(duì)照不施肥提高了5.3%，6.8%，7.6%，20.5%，均顯著高于(p<0.05)對(duì)照，其中牛糞+菇渣+化肥處理顯著高于(p<0.05)其他施肥處理；果實(shí)采前膨大期分別提高了6.2%，11.6%，13.2%，25.6%，不同處理之間的差異與幼果期相同；果實(shí)成熟期分別提高了10.2%，18.8%，19.5%，29.7%，有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理顯著高于(p<0.05)單施化肥處理，單施化肥處理顯著高于(p<0.05)對(duì)照不施肥(表2)。

注:圖中小寫(xiě)字母表示同一土層不同處理間存在顯著(p<0.05)差異。

表2 不同處理對(duì)山地蘋(píng)果不同生育期葉片營(yíng)養(yǎng)的影響 g/kg

2.2.3 全鉀 不同處理蘋(píng)果葉片全鉀含量總體表現(xiàn)為幼果期>成熟期>采前膨大期，但對(duì)照不施肥處理表現(xiàn)為幼果期>采前膨大期>成熟期。幼果期單施化肥、牛糞+化肥、菇渣+化肥和牛糞+菇渣+化肥的葉片鉀含量分別較對(duì)照不施肥提高了15.6%，14.6%，18.4%，22.4%，不同施肥處理的葉片全鉀含量均顯著高于(p<0.05)對(duì)照，但不同施肥處理之間無(wú)顯著差異；果實(shí)采前膨大期分別提高了7.0%，13.1%，15.5%，21.4%，成熟期分別提高了17.3%，29.7%，30.3%，33.5%，果實(shí)采前膨大期和成熟期有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理均顯著高于(p<0.05)單施化肥，單施化肥顯著高于(p<0.05)對(duì)照，但有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施處理之間無(wú)顯著差異(表2)。

2.3 不同施肥對(duì)蘋(píng)果葉片生長(zhǎng)的影響

不同處理對(duì)成熟期葉片百葉厚影響差異不顯著。與對(duì)照不施肥相比，不同施肥處理均顯著增加(p<0.05)了葉面積和比葉重，但單施化肥與有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理之間無(wú)顯著差異。施肥均顯著增加(p<0.05)了百葉鮮重、和葉綠素含量，單施化肥和有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥(牛糞+化肥和菇渣+化肥)處理間無(wú)顯著差異，但三者均顯著低于(p<0.05)牛糞+菇渣+化肥處理。施肥均顯著增加(p<0.05)了百葉干重，有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥顯著(p<0.05)高于單施化肥，但有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理之間無(wú)顯著差異(表3)。

2.4 不同施肥對(duì)蘋(píng)果產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

施肥處理的果實(shí)硬度和果形指數(shù)均略高于對(duì)照，相互之間無(wú)顯著差異。不同施肥處理均顯著增加了(p<0.05)果實(shí)可溶性固形物含量和維生素C含量，其中牛糞+菇渣+化肥處理維生素C含量顯著高于(p<0.05)其他施肥處理。單施化肥可顯著提高(p<0.05)果實(shí)的可滴定酸含量，而有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理則與對(duì)照不施肥之間無(wú)顯著差異。不同施肥處理均顯著提高(p<0.05)了果實(shí)可溶性糖含量，其中牛糞+菇渣+化肥處理顯著高于(p<0.05)其他施肥處理。有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥處理(牛糞+化肥、菇渣+化肥、牛糞+菇渣+化肥)糖酸比和產(chǎn)量顯著高于單施化肥和對(duì)照處理，且牛糞+菇渣+化肥處理最高(表4)。

表3 不同施肥結(jié)合肥水蚓坑措施對(duì)山地蘋(píng)果葉片的影響

表4 不同施肥結(jié)合肥水蚓坑措施對(duì)山地蘋(píng)果產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

土壤肥力的高低是作物是否高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的決定性因素，其中，土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀養(yǎng)分含量作為評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)[19-20]。蘋(píng)果作為多年生植物，由于其生長(zhǎng)位置固定且根系較深，吸收土壤養(yǎng)分的位置也相對(duì)固定，因此，施肥位置、種類(lèi)、施肥量都會(huì)影響果樹(shù)對(duì)養(yǎng)分的吸收利用[21-23]。增施有機(jī)肥是有效提高果園土壤肥力和增產(chǎn)的主要措施[24]，本研究通過(guò)不施肥、單施化肥、有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥比較研究，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量基本表現(xiàn)為表層(0—20 cm)>中層(20—40 cm)>下層(40—60 cm)，有機(jī)無(wú)機(jī)配施效果優(yōu)于化肥處理，其中牛糞+菇渣+化肥效果最明顯，這與張超等[25]和趙佐平等[26]研究結(jié)果較為一致，表明菌渣的腐解速率低于牛糞的腐解速率，菌渣在蘋(píng)果生長(zhǎng)后期可以繼續(xù)補(bǔ)充養(yǎng)分，促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育[27]；同時(shí)果園樹(shù)盤(pán)下接種蚯蚓可以增加土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分的含量[28]，這與吳迪等[29]在設(shè)施菜地上施用3種不同的有機(jī)物料(商品有機(jī)肥、腐熟牛糞、腐熟牛糞+菌渣)接種蚯蚓后，腐熟牛糞+菌渣對(duì)提高土壤肥力效果最優(yōu)研究結(jié)果一致，因而本試驗(yàn)各施肥處理均提高了土壤堿解氮和有效鉀的含量，其中牛糞+菌渣+化肥處理最好。

葉片作為蘋(píng)果光合作用和合成養(yǎng)分的主要器官，對(duì)樹(shù)體從外界所吸收的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)最為敏感，氮、磷、鉀三大礦質(zhì)元素作為蘋(píng)果生長(zhǎng)重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)蘋(píng)果的周年不同生育期生長(zhǎng)、發(fā)育等一系列生理活動(dòng)具有十分重要的意義[30]。趙佐平等[26]研究表明，萌芽期單施化肥(NPK)處理葉片N，P，K養(yǎng)分含量高于有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(MNPK)和單施有機(jī)肥(M)處理，而果實(shí)膨大期至成熟期，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(MNPK)及單施有機(jī)肥(M)處理的葉片N，P，K含量顯著高于單施化肥(NPK和PK)處理。陳倩等[31]研究表明，與不施有機(jī)肥相比，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施顯著提高了單株葉片總氮量，且有機(jī)無(wú)機(jī)肥分次配施的效果要優(yōu)于有機(jī)無(wú)機(jī)肥一次性配施。本研究結(jié)果表明，在蘋(píng)果樹(shù)秋季施肥的基礎(chǔ)上，次年春季追施化肥，從幼果期到果實(shí)成熟期有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(牛糞+化肥、菇渣+化肥、牛糞+菇渣+化肥)優(yōu)于單施化肥(NPK)處理，其中牛糞+菌渣+化肥處理最好，其主要原因是由于蘋(píng)果是多年生植物，根系較深且固定，施肥水平、施肥位置和管理措施都會(huì)影響樹(shù)體的生長(zhǎng)和發(fā)育[21,32]。本研究結(jié)合肥水蚓坑措施，蚯蚓的引種會(huì)改善土壤結(jié)構(gòu)，分解和轉(zhuǎn)化有牛糞和菌渣等有機(jī)固體廢棄物，加快土壤養(yǎng)分的循環(huán)與轉(zhuǎn)化，提高土壤中磷素的利用率，再加上集雨坑具有收集地表徑流和雨水的作用，兩者結(jié)合形成水肥耦合效應(yīng)，從而促進(jìn)果樹(shù)對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用，導(dǎo)致蘋(píng)果葉片礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量的增加[33]。

施肥不僅影響葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量外，還影響葉片的鮮重、干重、葉面積、厚度、葉綠素含量等方面[13]。評(píng)價(jià)蘋(píng)果口感、風(fēng)味及品質(zhì)的好壞是受果實(shí)硬度、糖酸比和果形指數(shù)等指標(biāo)的綜合影響[34]。大量研究表明，有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥可以促進(jìn)果樹(shù)根系、枝條、葉片等器官的生長(zhǎng)和養(yǎng)分的吸收[14-15,35]。本研究結(jié)果表明，各施肥處理均提高了葉片鮮重、干重、葉面積、葉綠素含量，有機(jī)無(wú)機(jī)配施肥效果均優(yōu)于單施化肥，施用牛糞+化肥和菌渣+化肥兩者效果相當(dāng)，但施用牛糞或菌渣沒(méi)有兩者混合(牛糞+菌渣+化肥)施用效果好，這與吳迪等[29]人研究結(jié)果基本一致。在肥水蚓坑措施下，施用牛糞+化肥和菌渣+化肥對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響總體一致，且牛糞+菌渣+化肥處理對(duì)提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量效果最優(yōu)。產(chǎn)生這些結(jié)果的原因可能包括以下幾方面：(1) 蘋(píng)果在生長(zhǎng)初期，養(yǎng)分消耗較少，隨著生育期的進(jìn)行，菌渣同牛糞的作用相似，可以作為有機(jī)肥料為后期蘋(píng)果的生殖生長(zhǎng)作為養(yǎng)分的補(bǔ)充[27]；(2) 蚯蚓作為土壤生態(tài)系統(tǒng)的工程師，可以促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)、改善土壤物理結(jié)構(gòu)，生成的蚯蚓糞和一些分泌物可以增加果樹(shù)對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用，彌補(bǔ)有機(jī)肥緩效的特點(diǎn)[36]，在施肥坑內(nèi)接種的蚯蚓，以牛糞和菌渣為食，經(jīng)過(guò)蚯蚓的消化系統(tǒng)，在體內(nèi)多種酶的作用下，牛糞和菌渣可以迅速分解、轉(zhuǎn)化成為蚯蚓自身或其他土壤生物易利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為菌渣中大量的有益微生物生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境。(3) 肥水蚓坑措施的應(yīng)用，可以減少地表徑流量，廣泛收集雨水，達(dá)到以水調(diào)肥，水肥耦合，加強(qiáng)了土壤蓄水保墑的能力，另外，食用菌渣相對(duì)牛糞較疏松，可以改善土壤物理結(jié)構(gòu)和持水性能，從而增加果樹(shù)對(duì)土壤養(yǎng)分和水分的充分利用，另外，食用菌渣相對(duì)牛糞較疏松，還能改善土壤結(jié)構(gòu)[27]。

綜上，“肥水蚓坑”結(jié)合有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施可以減少化肥的施用，提高土壤養(yǎng)分含量，確保蘋(píng)果提質(zhì)增產(chǎn)，牛糞+菇渣+化肥(牛糞：菇渣=1∶1)是山地蘋(píng)果提質(zhì)增產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)管理模式，值得在陜北黃土丘陵溝壑區(qū)山地果園推廣應(yīng)用。