楊 莉 孟阿靜 鄭科勇 唐 蕾 趙紅霞 周 燕 艾斯卡·吐地 邵華偉 徐萬里
(1.阿克蘇地區(qū)庫車市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 新疆庫車 842000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所 新疆烏魯木齊 830091;3.新疆益果生物科技有限責(zé)任公司 新疆溫宿 843100)
新疆是我國杏的主產(chǎn)區(qū),也是杏的原產(chǎn)地之一,杏種質(zhì)資源豐富,栽培歷史悠久,優(yōu)良品種較多[1],其中小白杏是代表性品種。 小白杏主要分布在南疆,主要產(chǎn)區(qū)分布在新疆阿克蘇地區(qū)庫車市和巴音郭楞蒙古自治州輪臺(tái)縣, 小白杏產(chǎn)業(yè)己成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收致富的主要來源[2]。 小白杏掛果早,豐產(chǎn)性好,肉質(zhì)細(xì)膩,汁液多,味甜,有香氣,宜鮮食、加工和取仁[3],市場(chǎng)潛力巨大。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中, 注重化肥而忽視有機(jī)肥施用的現(xiàn)象普遍存在, 持續(xù)過量施用化肥造成土壤肥力差、化肥利用率低、環(huán)境污染等一系列問題[4-6]。 有機(jī)肥既含有大量的有機(jī)質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)養(yǎng)分,同時(shí)也含有氮、磷、鉀等無機(jī)養(yǎng)分,在改良土壤、培肥地力、提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面效果顯著[7-8]。 有機(jī)肥部分代替化肥的施肥方式成為近年來的研究熱點(diǎn),較多研究表明, 化肥配施一定量有機(jī)肥能夠提高土壤肥效,使作物提質(zhì)增產(chǎn),相關(guān)學(xué)者在油菜[9]、小麥[10]、黃瓜[11]等作物的研究中發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥部分替代化肥可以通過提高作物根系活力、 葉綠素含量和光合作用強(qiáng)度,進(jìn)而提升作物的產(chǎn)量。 由于近年來化肥的過量使用,導(dǎo)致庫車小白杏產(chǎn)量、品質(zhì)、風(fēng)味等受到影響,本試驗(yàn)以庫車小白杏為試驗(yàn)材料, 設(shè)置有機(jī)肥替代尿素處理試驗(yàn), 明確小白杏施用有機(jī)肥代替尿素的最佳用量, 探明有機(jī)肥替代尿素施用對(duì)庫車市小白杏品質(zhì)、產(chǎn)量的影響,為庫車小白杏綠色優(yōu)質(zhì)種植、科學(xué)施肥提供數(shù)據(jù)支撐。
本試驗(yàn)于2020 年10 月至2021 年10 月于阿克蘇地區(qū)庫車市烏尊鎮(zhèn)三星村小白杏園 (41°40′33″N、83°5′38″E)進(jìn)行,小白杏樹齡為5 年,株行距為5 m×6 m,試驗(yàn)園區(qū)面積為20 畝,灌溉方式為漫灌。 供試有機(jī)肥為當(dāng)?shù)毓r(nóng)漚制發(fā)酵腐熟的羊糞,尿素(46∶0∶0)、磷酸二銨(18∶46∶0)、硫酸鉀(0∶0∶52)化肥均在當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場(chǎng)購買。
試驗(yàn)地土壤為中度鹽漬化土壤,有機(jī)質(zhì)含量低,土壤貧瘠。 pH 8.1, 總鹽含量11 g/kg, 有機(jī)質(zhì)含量9.5 g/kg,全氮0.8 g/kg,水解性氮76.4 mg/kg,速效磷12.4 mg/kg,速效鉀107.5 mg/kg。
本試驗(yàn)園區(qū)面積為20 畝, 各處理小區(qū)面積為300 m2,選取試驗(yàn)地樹齡、樹勢(shì)相對(duì)一致的植株,同行相鄰6 棵植株為1 個(gè)重復(fù),每個(gè)處理3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。 各處理施肥量見表1。
表1 各處理試驗(yàn)全年施肥情況
處理1 為常規(guī)施肥(CK):每畝全年施尿素22 kg、磷酸二銨44 kg、硫酸鉀11 kg;處理2(T1):基施有機(jī)肥+常規(guī)施肥(100%施尿素量);處理3(T2):基施有機(jī)肥+85%施尿素量;處理4(T3):基施有機(jī)肥+70%施尿素量;處理5(T4):基施有機(jī)肥+55%施尿素量。
T2~T5 處理每畝按照1.5 t 有機(jī)肥施入量, 條形溝狀施肥,施肥溝距離樹干1.4 m,施肥深度35 cm,每棵杏樹施有機(jī)肥68 kg, 有機(jī)肥施入時(shí)間為10 月28 日。 各處理氮、磷、鉀肥采用條狀溝施追肥方式均分3 次施入,施肥時(shí)間分別為3 月15 日(營養(yǎng)生長(zhǎng)期)、4 月18(花芽分化期)和5 月17 日(轉(zhuǎn)色期)。 各試驗(yàn)處理除施肥管理不同外, 其他田間管理方法均一致。
1.3.1 單果重、 單株產(chǎn)量和畝產(chǎn)量的測(cè)定 在果實(shí)成熟期(6 月22 日)選取各小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)一致的3 株小白杏,采收3 株全部果實(shí),測(cè)定單株產(chǎn)量和單果重,并計(jì)算畝產(chǎn)量。
1.3.2 果實(shí)橫徑和縱徑的測(cè)定 在果實(shí)成熟期(6 月23 日)選取各小區(qū)50 顆小白杏, 用游標(biāo)卡尺測(cè)定各處理果實(shí)橫徑、 縱徑并計(jì)算果形指數(shù)。 果形指數(shù)=縱徑/橫徑。
1.3.3 果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定 果實(shí)成熟期(6 月23 日)選取每個(gè)處理50 個(gè)果實(shí),采集后立即用液氮速凍帶回實(shí)驗(yàn)室,貯藏于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定總糖含量; 采用酸堿滴定法測(cè)定總有機(jī)酸含量,采用碘量法測(cè)定維生素C 含量??扇苄怨绦挝锇凑誑Y/T 2637-2014 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)分析。
1.3.4 經(jīng)濟(jì)效益分析 對(duì)本試驗(yàn)小區(qū)小白杏總收入、肥料成本、凈收入和增收進(jìn)行計(jì)算。
本試驗(yàn)采用Excel 2019、SPASS 20.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
由表2 可知, 各處理單果重排序?yàn)門2>T1>T3>CK>T4, 其中T2 處理下庫車小白杏單果重最高,為17.75 g,與CK 相比增加了11.35%,T4 處理下單果重最低,為15.24 g,較CK 降低了4.39%,T1 和T2 處理單果重顯著高于CK 處理(P<0.05)。
表2 增施有機(jī)肥減施尿素對(duì)庫車小白杏產(chǎn)量的影響
單株產(chǎn)量最高的為T1 處理,為7.54 kg/株,較CK提高了19.24%,最低的為T4 處理,為5.47 kg/株,較CK 降低了13.55%。各處理平均畝產(chǎn)與單株產(chǎn)量表現(xiàn)一致。
由上述可知, 有機(jī)肥替代尿素處理小白杏單果重、 產(chǎn)量隨著施氮量減少表現(xiàn)為先升高后降低的變化趨勢(shì),其中增施有機(jī)肥尿素減量0~15%(T1、T2)處理其單果重和產(chǎn)量均顯著高于常規(guī)施肥處理 (P<0.05),當(dāng)尿素用量減少30%后小白杏減產(chǎn),當(dāng)施用量減少45%時(shí),小白杏減產(chǎn)幅度達(dá)13.55%。在低肥力地區(qū),增施有機(jī)肥、適當(dāng)減少尿素(減肥0~15%)投入,可顯著增加小白杏產(chǎn)量,但尿素減量過多(減肥30%以上),將造成小白杏減產(chǎn)。
小白杏橫徑、 縱徑的大小直接影響果實(shí)的大小和質(zhì)量。 由表3 可知, T1、T2 處理小白杏果實(shí)橫徑、縱徑最優(yōu),均顯著優(yōu)于CK 和T4 處理。 其中T2 處理小白杏橫徑、縱徑與CK 相比,分別增加4.8%、7.8%;T1 處理小白杏橫徑、 縱徑與CK 相比, 分別增加5.5%、7.6%;T4 處理小白杏橫徑、 縱徑均為最小,較CK 分別減少1.7%、1.6%。 果形指數(shù)表現(xiàn)為T2 處理最優(yōu),其次為T1 處理、T3 處理和CK,果形指數(shù)最差的為T4 處理。 說明低肥力地區(qū)增施有機(jī)肥,適當(dāng)減施尿素, 減施量不超過30%, 有助于小白杏果實(shí)膨大,優(yōu)化果型;當(dāng)減氮量過高,高于45%時(shí),將抑制小白杏果實(shí)膨大。
表3 增施有機(jī)肥減施尿素對(duì)庫車小白杏果實(shí)外觀品質(zhì)的影響
由表4 可知,增施有機(jī)肥各處理總糖含量、可溶性固形物含量均高于常規(guī)施肥(CK)處理,其中T1、T2 處理含量最高,T1 處理總糖含量、 可溶性固形物含量較CK 分別增加了8.5%和8.3%, T2 處理糖酸比增幅達(dá)12.2%。各處理小白杏維生素C 含量和總酸含量均以常規(guī)施肥(CK)最高,其中總酸含量差異較小,各處理變化幅度在1.2%~4.9%之間。各處理維生素C含量表現(xiàn)為CK 處理最高,為0.70 mg/g,其余各處理維生素C 含量均低于CK,T1、T4 處理下維生素C 含量最低,為0.58 mg/g,與CK 相比降低了20.6%。糖酸比是鑒定小白杏品質(zhì)的重要指標(biāo), 直接影響果實(shí)風(fēng)味。 施用有機(jī)肥的各處理糖酸比均優(yōu)于常規(guī)施肥,增幅為1.6%~12.2%,其中T2 處理糖酸比最優(yōu),其次為T1 處理。由以上可知,在低肥力地區(qū)施用有機(jī)肥減量配施化肥可以提高小白杏糖度和糖酸比, 改善小白杏品質(zhì), 但當(dāng)施氮量減少30%以上時(shí)小白杏品質(zhì)受到影響。
表4 增施有機(jī)肥減施尿素對(duì)庫車小白杏果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響
由表5 可知,T1 處理下總收入最高, 每畝收入2 488.2 元,每畝凈收入2 039.4 元,與CK 相比,每畝凈增收181.55 元;T2 處理總收入2 443.05 元/畝,較CK 每畝增收142.34 元;T3 處理下每畝凈收入較CK 降低了358.87 元/畝;T4 處理下凈收入最低,為1 803.9 元/畝,較CK 降低了484.93 元/畝。 由以上可知,在低肥力地區(qū)種植庫車小白杏,增施有機(jī)肥、適當(dāng)減施尿素(0~15%)可提高小白杏的種植收入,當(dāng)尿素減施量超過30%時(shí)小白杏種植收益明顯降低。
表5 增施有機(jī)肥減施尿素對(duì)庫車小白杏經(jīng)濟(jì)效益的影響
有機(jī)肥富含各種礦質(zhì)元素,增施有機(jī)肥減施化肥可有效促進(jìn)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化[12],本試驗(yàn)結(jié)果表明,增施有機(jī)肥1 500 kg/畝、尿素減施0~15%(T1、T2 處理),小白杏單果重和產(chǎn)量明顯高于常規(guī)施肥處理, 其中增施有機(jī)肥、尿素減少15%(T2)處理單果重最高,與常規(guī)施肥相比增幅達(dá)11.35%,增施有機(jī)肥處理(T1)畝產(chǎn)最高,較CK 增產(chǎn)19.24%。 說明在低肥力地區(qū)種植小白杏,增施有機(jī)肥、適當(dāng)減少尿素(減肥0~15%)投入,有助于提高小白杏產(chǎn)量,但尿素減量過多(減肥30%以上)將造成小白杏減產(chǎn)。 尹雯靖[13]在黃金梨上開展增施有機(jī)肥減施化肥試驗(yàn),研究結(jié)果表明,化肥減量25%配施商品有機(jī)肥200 kg/畝, 較常規(guī)施肥可在一定程度上提高黃金梨產(chǎn)量;范曉輝等[14]通過增施有機(jī)肥1 000 kg/畝、化肥減量40%,使“巨峰”葡萄單果重、 單穗重及產(chǎn)量分別增加15.90%、25.41%和33.68%。 這些研究結(jié)果均與本研究結(jié)果一致,即增施有機(jī)肥減施部分化肥可提高果實(shí)產(chǎn)量。 由于所施用有機(jī)肥種類不同、 土壤養(yǎng)分狀況不同及不同水果養(yǎng)分吸收量不同, 所以有機(jī)肥施用量和化肥減施量亦有所不同。
相較于化肥, 有機(jī)肥對(duì)水果品質(zhì)的提高效果已得到廣泛認(rèn)可, 一方面是與增施有機(jī)肥相比單施化肥處理提供了更為豐富的養(yǎng)分有關(guān),另一方面有機(jī)肥可以提高葉片光合作用, 促進(jìn)糖類等光合產(chǎn)物的合成。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),增施有機(jī)肥各處理小白杏總糖含量、可溶性固形物含量、糖酸比均有不同程度增加,其中T1 處理較CK 分別增加了8.5%、8.3%、8.7%,T2 處理糖酸比增幅達(dá)12.2%,說明在低肥力地區(qū)施用有機(jī)肥可以改善小白杏品質(zhì),風(fēng)味更佳。 這與杜玉霞等[15]和李國良等[16]在檸檬和貢柑上的研究結(jié)果一致。
綜合考慮小白杏產(chǎn)量、 品質(zhì)及所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益,在庫車低肥力地區(qū)種植小白杏,畝施1 500 kg 漚制有機(jī)肥作基肥, 全年施用尿素量18.6~22.0 kg/畝、磷酸二銨44 kg/畝、硫酸鉀11 kg/畝為庫車小白杏最佳施肥方案。