有机肥对苹果产量及品质的影响

李 科，韩 萍，马艳君

（1.陇东学院农林科技学院，甘肃庆阳 745000；2.河南省汝州市农业技术推广中心，河南平顶山 467500）

苹果是世界上种植面积较广、产量较大的主要落叶果树之一，全球贸易量在水果中位居葡萄、柑橘、香蕉之后，排第四位[1]。黄土高原是世界优质苹果的适宜生长区，也是我国着力发展的苹果产业优势区[2]。该地区地形地貌多样，属于半干旱气候区，果园土壤营养不足，降水时空分布不平衡，自然降水有限[3]。近年来，果农为了提高苹果的品质和产量，不科学地施用大量化肥，使土壤中营养元素失衡，对果园产生了负面影响。据研究，过量施用氮肥虽然可以提高苹果的平均单果质量，但苹果不易储存，在运输途中容易因为挤压颠簸而出现裂口，苹果色度较淡，不利于销售[4]。大量的化肥会破坏土壤层和土壤生态环境，致使土壤坚硬、酸化、盐碱化[5]。

有机肥养分丰富，含有大量有机酸、肽类和氮磷钾等营养元素和多种微量元素，可以大大提高农产品的品质，且肥效可以持续若干年[6]。我国果园的有机肥使用量大致在2～15 t/hm2，但国外优质果园的有机肥使用量要求大于50 t/hm2[7]。

本次试验所用的有机肥包括以下几种，不含生物菌的商品有机肥，含有丰富的有机质和植物所需的多种营养元素，但是养分浓度低，供肥缓慢；生物有机肥，可活化土壤中被固定的营养元素，不含有任何营养元素；果树专用肥，肥效快、养分高、对环境会有不同程度影响；牛粪，肥效慢；羊粪，有机质含量低，肥效慢，易烧苗。本试验旨在探究不同有机肥对苹果品质及产量的影响，以期寻找对苹果品质及产量提升效果最好的有机肥及其配比。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验在庆阳市西峰区居立果园进行。果园为矮化果园，行距4 m、株距1.5 m，每667 m2栽植190 棵，4 年果园，苹果品种为‘嘎啦’。全园有生草覆盖，有滴灌条件，土壤为黑垆土。果园所处地属于大陆性气候，夏季盛行东南风，冬季则以西北风为主，全年少雨，每年降雨主要集中在7～9 月份。平均年降水量为409.3～624.6 mm[8]。

1.2 材料与试剂

商品有机肥，希星牌，石家庄市希星肥料科技有限公司，有机质含量为45%。以下有机质均以OM来表示。

生物有机肥，施可丰牌，有机质含量为45%。

果树专用肥，沃夫特牌，有机质含量为60%。

牛粪、羊粪：自家果园发酵，有机质含量分别为14.5%、28%。

尿素，品牌依梯埃，纯度99%，产地辽宁；过磷酸钙，纯度99%，品牌上海莼试，产地湖北；硫酸钾，纯度99%，产地河北廊坊。

1.3 仪器与设备

数显式水果硬度计，型号GY-4 型，山东霍尔德电子科技有限公司；CPA-1245 型万分之一，德国Sartorius 公司。

1.4 试验设计

在每公顷地施生物有机肥6 000 kg、尿素650 kg、过磷酸钙1 300 kg、硫酸钾200 kg（即OM2 700 kg/hm2、N300 kg/hm2、P2O5182 kg/hm2、K2O 104 kg/hm2）的基础上，设置不同种类有机肥进行试验研究。共设置5 个处理组，分别用T1（CK）（商品有机肥）（不含生物菌）、T2（生物有机肥）、T3（果树专用肥）、T4（牛粪）、T5（羊粪）；T4 牛粪（含OM14.5%）、T5 羊粪（含OM28%）、T4（含OM60%）、T2（含OM45%）、T1（无菌，含OM45%）。重复3次，小区面积为35m2。

秋季在树冠投影外围树（距树主干80～100 cm）开长200 cm、宽60 cm、深20～30 cm 的施肥沟，施肥、覆布。采用沟沟布草模式，在果树的一个生长周期内，进行5 次施肥，分别为基肥（生物有机肥100%、尿素60%、过磷酸钙80%、硫酸钾20%）、花前肥（水溶性氮肥20%）、保果肥（水溶性氮肥10%、水溶性磷肥20%、水溶性钾肥40%）、膨果肥（水溶性钾肥40%）、采后喷施（氮肥10%）。试验时间为2020 年9 月～2021 年10 月，试验中使用的生物有机肥、基质和农家肥均作秋基肥一次性施入。氮肥60%为秋季施，20%在来年初春追施，20%作为果实膨大肥于6 月中旬追施。钾肥20%为秋季基施，40%在第二年初春追施，40%在6～7 月分次追施。

1.5 测定项目及方法

1.5.1 苹果总酸度

用氢氧化钠滴定法测定[9]。每个品种随即取5 个果实，每个果实称取5 g 果肉，在研钵中将其研成糊状，用蒸馏水将果肉洗入50mL的容量瓶中，浸提30 min 后用滤纸过滤。吸取10mL滤液置于三角瓶中，加入2～3 滴酚酞，并用0.1 mol/L氢氧化钠滴定，当滤液变为粉红色并保持30 s 不褪色时为滴定终点，记录用去氢氧化钠的体积，重复3 次。

1.5.2 苹果还原糖含量

用常量法-氰化盐碘量法[10]测定。

取有代表性的样品，洗净，把水吸干，用四分法取样，切碎，混匀，捣碎。取切碎混匀的样品100.0 g，加入200 mL水制成匀浆，取相当于10 g 样品的匀浆，精确到0.01 g，用水洗入100 mL 的容量瓶中，加入亚铁氰化钾溶液和硫酸锌溶液各1 mL，摇匀后定容。用移液管吸取5 mL于容量瓶中，加入1 mL 的盐酸溶液，置于沸水浴中加热10 min，加入酚酞试剂1 滴，用约0.5 mL 氢氧化钠溶液中和至红色，再用稀盐酸调定红色刚刚消失，定容。

1.5.3 苹果硬度

随机选取5 个果实，在果实赤道部位削去薄薄的果皮，使用GY-4 型数显水果硬度计（8 mm）测定。

1.5.4 田间测定

进入成熟期后，随机选取3 棵树测得总果数、残果数（苹果直径在70 mm 以下）、优果数（苹果直径在80 mm以上的）、商品率（经测定，小区苹果直径在70 mm 以上的占苹果总数的百分比为17.92%）、优果率（经测定小区苹果直径在80 mm 以上的占苹果总数的百分比为90.09%），使用CPA-1245 型电子天平测定单果质量。

1.5.5 产量

成熟期采集每棵树的全部果实，计算每棵树的产量。按照式（1）计算小区产量。

1.5.6 果型指数

苹果横径划分标准见表1，根据式（2）计算果型指数。

表1 苹果果实分级与检验指标（2020）Table 1 Classification and inspection index of apple fruit（2020）

1.6 数据分析

数据处理与分析采用Excel 2013 和DPS 19.0 软件。

2 结果与分析

2.1 有机肥对苹果质量的影响

2.1.1 有机肥对苹果还原糖含量和总酸度的影响

由表2 可知，各处理组苹果还原糖含量在10.7%～13.4%之间，施用T3 有机肥的果树果实还原糖含量最高，为13.4%，较T1（CK，12.9%）增高了3.9%，两者差异不显著；其次是T2 和T4，较T1 降低了4.7%，差异显著；处理T2、T4、T5 还原糖含量较对照都有不同程度的降低。

由表2 可知，各处理苹果总酸度在0.30%～0.37%之间，施用有机肥T2（生物有机肥）的总酸度最高，为0.37%，较T1（CK，0.33%）增高了12.1%，两者差异不显著；其次是T3，较T1 显著增高了6.1%，处理T2、T3 总酸度较对照都有不同程度的增高。

表2 有机肥对苹果还原糖含量与总酸度的影响Table 2 Effects of organic fertilizer on reducing sugar content and total acidity of apple

2.1.2 有机肥对苹果硬度和果型指数的影响

由表3 可知，各处理组苹果硬度在8.393～9.508 之间，施用T5 有机肥的苹果硬度最高为9.508，较T1（CK，8.785）增高了8.2%，两者差异显著；其次是T4，为8.910，较T1 增高了1.4%，两者差异不显著；之后是T3 为8.886，较T1 增高了1.1%，两者差异不显著。而T2 的硬度低于CK，降低了4.5%，两者差异显著。

各处理苹果果型指数在0.87～0.91 之间，施用T5 有机肥的果型指数最高，为0.91，较T1（CK，0.88）增高了3.4%，两者差异显著；然后是T3 和T4，为0.88，与CK 的果型指数一样。而施用T2 的苹果果型指数低于T1（CK），降低了1.1%，两者差异显著。

由表3 可知，五种有机肥处理得到的苹果样品的横径都大于70 mm，平均值都在70 mm 以上，属于大果，通常果型指数在0.8～0.9 的为圆形或近圆形，0.9～1.0 的为椭圆形或圆锥形，由苹果的横径和纵径可以看出，纵径比横径要短1 cm 左右，苹果是近圆形。施用T5 有机肥的果实果型指数最高，为0.91，果实为椭圆形。

表3 有机肥对苹果硬度与果型指数的影响Table 3 Effect of organic fertilizer on apple hardness and fruit type index

2.2 有机肥对苹果产量的影响

从表4（见下页）可知，苹果的平均产量在1 662.183～2 604.583 kg/667 m2之间，施用T5 有机肥的苹果平均产量最高，为2 604.583 kg/667 m2，较T1 增高了24.71%，差异性不显著；而T3、T4、T2 的平均产量都低于CK，较T1（CK，2088.417kg/667m2）都有不同程度的降低。

表4 不同有机肥苹果产量方差分析Table 4 Variance analysis of apple yield of different organic fertilizer

3 讨论

3.1 有机肥对苹果还原糖含量的影响

本试验中，各处理组苹果还原糖含量在10.7%～13.4%之间，施用T3 有机肥的果树果实还原糖含量最高，为13.4%，与对照相比，增高了3.9%。李来顺等[12]曾以苹果为材料研究使用不同量的有机肥对苹果质量的影响，数据显示有机质含量高的果园，果实容易全红，果实有香味、有亮度、颜色鲜艳且含糖量高。苹果阳面的含糖量比阴面的含糖量高，相差最高的有1.9%，最低的有0.3%。因为苹果属于喜光植物，光照的时间及强度不仅影响花芽的分化和果实上色，还会影响含糖量和枝条的生长[13]。苹果年需光照时数在2 000～2 300 h，果实在成熟前糖分转化积累期一般在8 月末到9 月上中旬期间，试验地8～9 月份的平均气温是11～19 ℃，日间温差大于8 ℃，有利于糖分积累[14]。由于阴面总日照时数小于阳面总日照时数，不利于糖分的积累。所以阴面含糖量普遍要小于阳面。

增施有机肥能够改善土壤结构、增加土壤的有机质，提高苹果品质[15]。试验地土壤类型主要是黑垆土，有机质一般在1%～3%之间，阳离子交换量不高，土干性热，发苗快，后劲差，腐殖质层深厚，比较适宜耕种。但也需注意合理灌溉和施用有机肥，才能维持土壤肥力，提高苹果含糖量。

3.2 有机肥对苹果总酸度的影响

本试验中，各处理苹果总酸度在0.30%～0.37%之间，施用有机肥T2 的总酸度最高，为0.37%，与对照相比，增高了12.1%；其次是T2 和T3 与对照相比，都有不同程度的增高。酸度是衡量苹果品质的指标之一。张强等[16]对苹果品质进行研究之后发现，果实中的钾、磷、锌与果实酸度有关，提高苹果中的钾、磷、锌含量，可降低苹果酸度。国家标准局对苹果品质的规定中要求苹果总酸度不得超过0.4%，但从数据可知，施用T2、T3 有机肥的苹果样品其总酸度平均值都超过了0.4%，总酸度最高的超出了25.80%，最低的超出了9.68%。这可能与农户之前施肥过量有关。农户为了提高果树的产量和品质往往会施用大量的化肥，但是过量的化肥会使苹果的甜度减低、酸度升高。

3.3 有机肥对苹果硬度的影响

本试验中，各处理组苹果的硬度在8.393～9.508 之间，施用T5 有机肥的苹果硬度最高为9.508，与对照相比增高了8.2%；其次是T4 和T3 与对照相比，都有不同程度的增高。苹果硬度对市场销售有很重要的作用，它决定了苹果的耐储性和可运输性。它与降水、光照的关系并不显著，更多地与热量条件有关，主要的影响因素是7～9 月的平均气温，果实硬度与温度的自然对数呈负相关[17]。研究表明，增施有机肥有利于增加果实中可溶性固形物的含量[18]。有机肥中含有的大量微生物和各种酶可以促使土壤中的有机氮、磷变为无机态，使土壤中的钙、镁、铁、铝等有利于苹果硬度的元素形成稳定络合物，增加果树的吸收。

4 结论

不同处理组还原糖含量在10.7%～13.4%之间，硬度在8.393～9.508 之间，苹果总酸度在0.3～0.37 之间，苹果果型指数在0.87～0.91 之间，通过比较，施用T5（羊粪）有机肥的苹果品质较好，产量最高，为2604.583kg/667m2，优果率为17.92%，商品率为90.09%。

判断一个苹果的品质往往都是通过外在果型指数、色泽和内在品质（如含糖量和总酸度）等来判断[19]。本试验表明有机肥和氮磷钾肥混施确实可以提高苹果的品质和产量，氮磷钾肥和有机肥按照不同比例配施能够显著提升果树的营养水平，改善果实的口感，果实中的维生素C、可溶性多糖也会增加[20]。由于当今堆肥腐熟或无害化处理技术发展存在明显不足，有机肥或多或少存在抗生素和重金属超标等问题，而抗生素少量会残留在人体内，其他会在土壤中对环境造成污染。所以从长远来看，有机肥对果树品质产量的发展还是有重大意义的。