磷肥减施对欧李产量、品质及经济效益的影响

陈梦妮，李永山*，王 慧，范巧兰，郭振威

（1.山西农业大学棉花研究所，山西 运城 044000；2.运城市农业科学合作研究院，山西 运城 044000；3.山西农业大学资源环境学院，山西 太谷 030801）

欧李（Prunus humilis）是蔷薇科樱桃属的矮生灌木果树，主要分布于内蒙古、河北、辽宁和山西等地[1-2]，是我国特有的野生果树资源，因其花色、果色和果形多样，具有很高的观赏价值。欧李又被称为“钙果”，钙含量比其他水果高，可达2～10 倍，此外，果实口感酸甜、风味独特、香气浓郁[3-4]。欧李果实可鲜食或加工，果核可入药[4-6]。又因其根系丰富且具有良好的水土保持作用，被认为是一种多用途生态经济型树种。

合理施肥可提高欧李产量和品质，但过量施肥会导致产量和品质下降[7-8]。前人在新疆、宁夏、陕西、吉林、甘肃等多地研究了有机肥、砂地、水肥耦合和渗灌等条件下氮磷钾对欧李产量和品质的影响，表明适量施肥能够显著提高产量和改善品质，但过量施肥会使产量和品质下降[9-13]。其中磷肥可以提供植物生长的必需元素，适量施磷肥可改善土壤磷素水平，促进根系生长，能够显著提高作物产量和改善品质[14-15]。但过量施用磷肥会降低其利用率，多余磷元素会随土壤侵蚀和地表径流聚集富营养化，严重时会造成植物减产和品质下降[16-17]。欧李在许多地方人工栽培过程中缺乏专业施肥技术指导，同样存在盲目过量施用磷肥来提高产量，缺乏对最佳磷肥用量的研究。本试验设置了不同梯度的磷肥施用量，研究磷肥减施对山西运城欧李产量、品质及经济效益的影响，以期为欧李高效优质栽培技术的提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2022 年在山西省运城市夏县裴介镇钙果园进行，海拔510 m 左右。果园地势平坦，灌溉条件良好，土壤类型为褐土，土壤肥力中等。

1.2 供试材料

供试欧李品种为‘京欧1号’，种植密度为12000株/hm2。供试磷肥为粒状过磷酸钙，P2O5含量为36.0%，云南云天化肥股份有限公司；氮肥为尿素，N 含量为46.0%，云南云天化肥股份有限公司；钾肥为硫酸钾，K2O 含量为24.0%，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司。数显糖度计，HT-07，深圳市测友科技有限公司。

1.3 试验设计

试验采用完全随机区组布置试验小区，每个小区10m×4 m，面积为40 m2。试验设常规施肥（CK）、磷肥减施1/3（P1）、磷肥减施2/3（P2）、不施磷肥（P3）4 个处理，磷肥（以P2O5计）用量依次为225、150、75、0 kg/hm2。每个处理重复3 次，共12 个小区，不同处理间设有保护行。每个处理除施肥量不同，其余田间管理均相同，肥料采用沟施，氮肥（以N 计）和钾肥用量（以K2O 计）均为225 kg/hm2和150 kg/hm2，氮肥花蕾期施70%，果实膨大期施30%，磷肥和钾肥在花蕾期一次全施。

1.4 测定指标与方法

成熟期每个小区选取有代表性的连续5 株，收获后保存到-4 ℃冰箱中。统计每株的有效果数，称每株果实质量，并计算单果质量和产量。可溶性固形物含量使用数显糖度计测定[18]；单宁含量采用高锰酸钾溶液滴定[19]；微生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[19]；花青素含量采用原花青素的测定方法测定[20]；总酚含量采用福林酚比色法测定[21]；类黄酮测定以芦丁为标准品，参照Dewanto 等[22]报道的方法测定。磷肥农学效率和磷肥偏生产力依据公式（1）（2）计算得出[23]。

1.5 数据分析

采用Excel 2010 对试验数据进行统计分析和作图，采用SPSS 20.0 进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 磷肥减施对欧李坐果的影响

由图1 可知，随磷肥施用量的减少，欧李的单株有效果数显著减少，磷肥减施1/3 和2/3 与常规施肥相比差异不显著，但不施磷肥显著少于常规施肥，减少了7.23%。且随磷肥施用量的减少，欧李的单果质量呈先升高后下降趋势，磷肥减施1/3 时，单果质量最大，为6.94 g，较常规施肥显著提高6.40%，磷肥减施2/3 和不施磷肥处理组单果质量显著低于常规施肥。

2.2 磷肥减施对欧李产量的影响

由图2 可知，欧李产量随磷肥施用量的减少呈先升高后下降的趋势，磷肥减施1/3，产量最高，达14 753.17 kg/hm2，较常规施肥提高了3.55%，但差异不显著。而磷肥减施2/3 和不施磷肥较常规施肥显著减产了8.87%、19.06%。因此磷肥减施1/3 即每1 hm2施150 kg P2O5较适宜。

图2 磷肥减施对欧李产量的影响Fig.2 Effect of phophosphate fertilizer reduction on P.humilis yield

2.3 磷肥减施对欧李营养成分的影响

可溶性固形物、单宁、微生素C、花青素、总酚、类黄酮是欧李果实内在品质的重要指标，磷肥减施的影响对于其含量的情况见表1。可溶性固形物含量随磷肥施用量减少呈先升高后下降趋势，磷肥减施1/3 和2/3 与常规施肥相比差异不显著，但不施磷肥显著少于常规施肥，减少了13.26%。单宁含量随磷肥施用量减少呈先降低后上升趋势，仅不施磷肥显著高于对照3.02%，其余施磷肥处理间差异不显著。维生素C 含量随磷肥施用量减少呈下降趋势，仅不施磷肥显著低于对照14.97%。花青素、总酚和类黄酮均属于酚类物质，随磷肥施用量减少变化规律一致，磷肥减施1/3 时含量最高，依次为913.27、2 566.30、1 732.25 mg/100 g，且均显著高于常规施肥，磷肥减施2/3 和不施磷肥酚类物质显著低于常规施肥，综上，当磷肥减施1/3 时，可溶性固形物、微生素C、花青素、总酚、类黄酮含量均最高，单宁含量最低。

表1 磷肥减施对欧李常规营养成分的影响Table 1 Effect of phosphate fertilizer reduction on P.humilis qualities

2.4 磷肥减施对磷肥农学效率和偏生产力的影响

由表2 可知，不同磷肥施用量对磷肥的农学效率和偏生产力存在显著差异。磷肥减施1/3 的磷肥农学效率最高，为21.47 kg/kg，较常规施肥高77.91%；磷肥减施2/3 的磷肥偏生产力最高，为173.12 kg/kg，较常规施肥高173.39%。说明磷肥减施可提高磷肥施用的农学效率和偏生产力。

表2 磷肥减施对磷肥农学效率和偏生产力的影响Table 2 Effect of phosphate fertilizer reduction on agronomic efficiency and partial factor productivity

2.5 磷肥减施对欧李经济效益的影响

由表3 知，管理成本（土地租赁、田间管护、生产资料、采摘等一切费用）除去肥料成本均为48 000 元/hm2，肥料成本按实际按购买成本计算，不同处理肥料施用量不同成本不一致。欧李收获按统一收购价格6 元/kg 计算。磷肥减施1/3 时，欧李生产利润最高，达120 796.37元/hm2，利润率高达68.23%。

表3 磷肥减施对欧李经济效益的影响Table 3 Effect of phosphate fertilizer reduction on P.humilis economic income

3 讨论

磷是植物生长最重要的元素之一，能够更好地促进植物光合作用与根系生长发育，适量施用可以提高作物产量和改善品质。丁宏博[7]和李倩等[8]研究发现，磷肥施用量与欧李产量间呈典型的抛物线关系，当磷肥施用量超出最佳施磷量产量反而下降，磷肥施肥量（P2O5）为106.38、79.65 kg/hm2时，产量最高。本研究结果表明，磷肥减施1/3（磷肥施用量为150 kg/hm2）时欧李产量最高，单果质量最大，单株有效果数与常规施肥无显著差异。这与上述结果存在差异，这可能与土壤类型、当地的生态条件、管理模式不同有关，因此均需因地制宜与氮钾配合选择最佳施磷量达到较高产量。

作物多种代谢活动均有磷的参与，体内许多有机化合物都含有磷素，磷在生命活动最旺盛的部位含量较高，对花芽分化和果实成熟有促进作用，合理施磷肥能够改善果实品质[24]。欧李果实内在品质的重要指标有可溶性固形物、单宁和微生素C 等，可溶性固形物是反映水果甜度的重要指标[25]，本研究表明其含量在磷肥减施1/3 时最高，不施磷肥含量最低。单宁含量的高低是欧李鲜食和深加工形成味蕾的关键指标，本研究表明施磷肥处理间差异不显著，不施磷肥显著高于对照3.02%，施磷肥降低了欧李中单宁的含量。因此，施磷肥的量对欧李品质有显著影响，改善了欧李食用风味。维生素C 含量在施磷肥处理间差异不显著，仅不施磷肥显著低于对照。花青素、总酚和类黄酮均属于酚类物质，是欧李果实中重要的次生代谢产物，具有降糖降脂、抗氧化、抗炎、抗肿瘤、调节免疫功能等功效[26-29]，在欧李中含量较高。磷肥减施1/3 用量下花青素、总酚和类黄酮的含量最高，且均显著高于常规施肥，磷肥减施2/3 和不施磷肥酚类物质显著低于常规施肥。因此，磷肥施用影响欧李品质，在磷肥减施1/3 用量下，欧李品质最佳。

农学效率和偏生产力是生产反应肥料利用情况的重要指标。在磷肥减施条件下，欧李产量提高、品质改善，磷肥用量相对常规施肥用量减少，磷肥的农学效率和偏生产力提高。本研究在管理技术一样条件下，核算了不同处理平均收益，磷肥减施1/3 时，欧李生产利润最高，达32 277.34 元/hm2，利润率高达36.46%。因此，合理减施磷肥不仅不会影响欧李产量，而且能够改善果实品质，在一定程度上提升肥料利用率和经济效益。但由于磷肥在利用率低，约有70%残留在土壤[27]，对于欧李多年生的有较高的潜在有效性，需长期定位观察欧李生产，选择最适宜用量。

4 结论

本研究通过分析不同磷肥施用量，观测欧李产量、品质及经济效益的变化规律。结果表明，欧李在磷肥减施1/3 产量最高，达14 753.17 kg/hm2，较常规施肥提高了3.55%；在品质方面，可溶性固形物、单宁和维生素C 的含量与常规施肥无显著差异，花青素、总酚和类黄酮等酚类物质相较其他处理最高，依次为913.27、2 566.30、1 732.25 mg/100 g。磷肥用量减少，提高了磷肥施用的农学效率和偏生产力。磷肥减施1/3 时，欧李生产利润最高，达32 277.34 元/hm2，利润率高达36.46%。因此，在保证产量和品质不降低情况下，磷肥用量（纯P2O5）最佳施肥量为150 kg/hm2。