尚霄丽,张建鹏,李 涵,王俪睿,杨佩星
(1.濮阳职业技术学院生物与食品工程学院,河南 濮阳 457000;2.河南心连心化肥有限公司,河南 新乡 453731)
施肥可以改善果园土壤养分,并成为作物增产增质的重要因素;但农业生产中因施肥不当导致土壤养分失调、作物品质下降、病虫害严重以及对环境造成较大影响。控释肥作为一种新型肥料,可根据作物对养分的需要控制其养分释放模式,实现一次性施肥即可满足作物整个生长期的需要,简化了施肥方法和技术,可以有效地控制养分的利用率和劳动效率,还可提高作物产量、改善作物品质和减少环境污染。目前,控释肥已广泛应用在大田作物和蔬菜作物上,控释肥应用于苹果、冬枣、草莓、杏、葡萄等果树树种[1-6],研究表明,控释肥提高了氮素利用率、有效改善了果树根际环境、促进了果树生长发育,提高了果实品质和产量,但控释肥在桃生产中的应用报道较少。
桃具有结果早、产量高、鲜嫩多汁、营养丰富等特点,深受广大消费者的喜爱,是发展经济林的重要组成部分。但豫北地区作为桃主产区施肥管理存在很大的随机性、盲目性、单一性和经验性,施肥不合理不仅破坏了土壤结构,而且导致果实品质和产量下降,果农经济效益严重下降。针对这一问题,该研究旨在为在桃生产中使用控释肥设计不同试验处理,研究不同施肥方式对桃生长及土壤养分的影响,为桃生产科学施肥提供理论基础。
试验于2017年在河南省濮阳市清丰县隆丰果园内进行,供试材料为‘日本大红桃’6年生盛果期树,栽植株行距2 m×3 m,树形为自然开心形。
施用肥料分别为:山东金正大生态工程股份有限公司生产的果树专用控释肥(15-15-15)(T1),果树专用复合肥(硝基复合肥15-15-15)(T2),河南省中原大化集团有限责任公司生产的普通复合肥(15-15-15)(T3),以不施肥作为对照(CK)。
选择树势基本一致的树为试验树,供试树12株为1个小区处理,设4个处理,每个处理3次重复。肥料于2017年3月17日施入,施肥用量均为每株2.5 kg。在树冠下开4条沟,沟深20 cm 左右,沟宽25 cm左右,施肥沟挖好后,将肥料撒入施肥沟,上覆适量挖出的熟土拌匀,肥土充分混合后再覆剩余的土,施肥后进行浇水。
1.3.1 土壤取样和指标测定
取0~20 cm土层的土壤。取土点选在树冠外缘正下方内侧,每个处理由4株树的土壤混合而成,每株树对角线4个点取样。测定指标主要包括土壤pH值、有机质含量、铵态氮、硝态氮、磷、钾和钙等元素含量。土壤pH值用土壤pH计检测,土壤有机质含量用重铬酸钾容量法-外加热法测定,土壤速效氮、磷、钾分别采用碱解扩散法、碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法和乙酸铵浸提-火焰光度法测定。钙、 镁、 铁、硫、 锰、 铜、 锌、硼测定采用ASI(Agro services international)法。
1.3.2 叶片和枝条指标测定
果实成熟时每处理随机选取5株试验树,每株树随机采集树冠外围中部功能叶50片,共计250片。叶片氮、磷、钾含量分别采用H2SO4-H2O2消化凯氏定氮法、钒钼黄比色法、火焰光度计法测定,叶片叶绿素含量采用分光光度法测定。
枝条指标测定选用1年生枝条,每个处理随机选取测定30~40根,枝条长度、粗度分别用米尺、游标卡尺测定。
1.3.3 果实品质测定
果实成熟时采集果实,每处理随机选择5株试验树,每株树随机采集树冠外围中部果实10个,共计50个果实,调查果实单果质量、纵径、横径、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量等指标。单果质量用电子天平测定,果实纵横径采用游标卡尺测定,可溶性固形物、维生素C、可滴定酸含量分别采用国标NY/T2637-2014、GB5009.86-2016、GB/T12456-2008方法测定。
2.1.1 不同施肥方式对土壤pH值和有机质含量的影响
由表1可以看出,该果园土壤pH值为8.87,为碱性土壤;施肥降低了果园土壤的pH值,而施用控释肥的果园pH值高于其他2种复合肥,3种复合肥处理间差异不显著。果园土壤有机质含量较低,为0.3%,施肥提高了土壤的有机质含量,以控释肥处理后土壤有机质含量较高,为0.483,但各处理间差异不显著。由此可见,施肥降低了土壤pH值,提高了有机质含量,其中以控释肥效果最明显。
表1 不同施肥方式对土壤pH值和有机质含量的影响†Table 1 Effects of different fertilization methods on soil pH and organic matter content
2.1.2 不同施肥方式对土壤N、P、K含量的影响
由表2可知,不同施肥方式对土壤中铵态氮含量影响不显著;与对照相比,不同施肥方式提高了土壤中硝态氮含量,其中以控释肥与硝基复合肥处理后土壤硝态氮含量最高,较对照分别提高了1.91、1.67倍。
表2 不同施肥方式对土壤N、P、K含量的影响Table 2 Effects of different fertilization methods on the content of N, P and K in soil mg·kg-1
施肥提高了土壤中磷的含量,以控释肥处理土壤中磷含量最高,为43.23 mg·kg-1,其次为普通复合肥为40.01 mg·kg-1;控释肥和普通复合肥提高了土壤的钾含量,但各处理间差异不显著。由此可见,控释肥提高了土壤中氮、磷、钾含量。
2.1.3 不同施肥方式对土壤中微量元素的影响
由表3可见,不同施肥方式对土壤中微量元素的影响不同。施肥提高了土壤中钙、硫、铜、锌、硼含量,土壤中钙含量以普通复合肥处理最高为12.62 mg·kg-1,而不同施肥方式处理土壤中钙含量差异不显著;土壤中硫、铜含量以控释肥处理后最高,分别为12.67、1.13 mg·kg-1,锌、硼含量以普通复合肥含量较高,分别为6.43、1.47 mg·kg-1。
施肥降低了土壤中镁、铁、锰含量,锰含量以硝基复合肥处理后最低,分别为4.21 mg·kg-1,镁、铁含量以普通复合肥处理后最低,分别为227.47、1.5 mg·kg-1。由此可见,施肥提高了土壤中钙、硫、铜、锌、硼含量,降低了镁、铁、锰含量。
表3 不同施肥方式对土壤中微量元素的影响Table 3 Effects of different fertilization methods on trace elements in soil mg·kg-1
2.2.1 不同施肥方式对桃叶片氮、磷、钾含量的影响
表4可以看出,施肥提高了桃叶片中氮、磷、钾含量;其中,以控释肥处理后叶片氮、磷、钾含量最高,分别为2.72、0.32、1.94 mg·kg-1;其次为硝基和普通复合肥,两种复合肥处理后叶片氮、磷、钾含量差异不显著;由此可见,控释肥提高了桃叶片中氮、磷、钾含量。
2.2.2 不同施肥方式对桃叶片和枝条生长的影响
从表5可以看出,施肥提高了叶片叶绿素含量和枝条长度、粗度;不同施肥方式对叶绿素含量、枝条长度、枝条粗度影响差异不显著;与普通复合肥相比,控释肥处理后叶片叶绿素含量最高,分别为2.36、0.64 mg·g-1,但枝条较短,粗度较大;由此可见,控释肥对促进生长和枝条充实有一定的作用。
表4 不同施肥方式对桃叶片氮、磷、钾含量的影响Table 4 Effects of different fertilization methods on contents of nitrogen, phosphorus and potassium in peach Leaves %
表5 不同施肥方式对桃叶片和枝条生长的影响Table 5 Effects of different fertilization methods on the growth of peach leaves and branches
从表6可以看出,与对照相比,施肥明显提高了桃果实纵径、横径、平均单果质量,且达到了显著水平;其中,控释肥处理后果实体积最大,平均单果质量为199.17 g,较对照提高了19.3%;果实纵径、横径最大,分别为72.49、74.33 mm。
施肥提高了桃可溶性固形物、维生素C含量,降低了可滴定酸含量;其中,施用控释肥桃果实的可溶性固形物和维生素C最高,分别为12.5%、37.5 mg·kg-1,普通复合肥和硝基复合肥对桃果实品质影响差异不显著。由此可见,控释肥对提高桃果实品质效果明显。
表6 不同施肥方式对桃果实品质的影响Table 6 Effects of different fertilizer methods on fruit quality of peach
控释肥作为一种新型肥料应用于苹果、葡萄、草莓等果树,相关研究表明,控释肥提高了果实的品质和产量,但有关控释肥对土壤养分影响的报道较少。该研究以盛果期桃为试验材料,将控释肥、硝基复合肥、普通复合肥一次性施入土壤,对土壤、叶片、枝条和果实等相关指标进行测定。结果表明,控释肥提高了土壤中有机质含量和氮、磷、钾含量,降低了pH值;不同施肥方式提高了土壤中钙、硫、铜、锌、硼含量,降低了镁、铁、锰含量;控释肥促进了叶片生长和枝条充实;不同施肥方式提高了桃果实平均单果质量、可溶性固形物、维生素C含量,其中以控释肥处理最高,分别为199.17 g、12.5%、37.5 mg·kg-1。由此可见,控释肥可以改良土壤结构,促进桃树生长发育和提高果实品质。这与朱翠英[8]、张守仁[9]、高文胜[10]的结论不完全一致,可能与环境、树种不同有关。在以后的研究中,需将控释肥应用于其他树种进行进一步试验,从而论证控释肥对土壤养分和果实品质的影响,且从果树不同生长时期采集土壤、叶片等样品进行研究,以期进一步探讨控释肥的养分释放规律,为控释肥进一步推广应用奠定基础。