不同施肥方案对芒果果实品质与土壤肥力的影响
2015-10-20臧小平林兴娥周兆禧戴敏洁马蔚红
臧小平,林兴娥,周兆禧,谭 琳,葛 宇,戴敏洁,马蔚红
(中国热带农业科学院 海口实验站,海南 海口 570102)
不同施肥方案对芒果果实品质与土壤肥力的影响
臧小平,林兴娥,周兆禧,谭琳,葛宇,戴敏洁,马蔚红
(中国热带农业科学院 海口实验站,海南 海口 570102)
以海南贵妃芒Mangifera indica ‘Guifei’为试材,在化肥、有机肥施用量上设置3个不同处理,研究不同施肥方案对芒果果实品质及土壤肥力的影响。结果表明,与单施化肥比较,T1和T2处理使果实可溶性固形物含量提高12.0%~22.1%,维生素C含量提高8.5%~28.5%,可滴定酸含量下降41.2%~42.4%,固酸比提高94.4%~107.5%;与对照相比,本研究中提供的施肥处理显著提高土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、电导率及pH值,提升土壤肥力。综合而言,T2处理(有机肥5 kg·株-1+ 尿素385 g·株-1+ 过磷酸钙350 g·株-1+ 高钾复合肥700 g·株-1)对改善果实品质和改良土壤肥力性状效果最佳。
芒果;有机肥;无机肥;果实品质;土壤肥力
芒果Mangifera in dica是漆树科Anacardiaceae芒果属热带果树,因果实外观美、肉质细嫩和风味独特而享有“热带果王”之美誉[1],在世界热带和亚热带地区广泛栽培。海南、广东、广西、云南、台湾等省(区)是我国芒果主产区。随着市场经济的日益发展和对绿色热带水果需求的不断提高,人们对水果的品质与安全问题越来越关注,发展优质果品是我国热带农业当前面临的现实而紧迫的任务[2]。目前大多数果农仅凭经验施肥,为了追求产量而偏施、滥施化肥,少施甚至不施有机肥,从而导致果园土壤板结坚硬、有机质下降、养分平衡失调、肥水利用率低和果实品质下降等诸多问题。果树生产中营养运筹和水分调控是影响果实品质的重要因素[3]。国内外研究表明,养分的均衡供给对热带果树的品质产生重要影响,适量配施磷、钾、钙、镁营养能有效促进芒果、香蕉、龙眼果实的生长发育,提高果实口感和营养成分[4—6];叶面喷施微量元素硼、锰、锌肥可以提高番荔枝、番石榴果实品质[7—8]。有机与无机肥料的配施在保证作物产量的基础上,对作物品质的提高、农作物的可持续发展具有重要意义。以有机肥替代部分化肥可以提高产量,并改善土壤理化性状,稳定土壤生态系统,缓解传统化肥施用造成的土壤退化和环境污染[9—10]。目前,在芒果上施用有机肥对果实品质、土壤肥力影响方面的研究较少。本研究设计不同的有机肥和化肥施肥方案,比较不同施肥配方对改善果实品质和提高果园土壤肥力的差异,为芒果园科学施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1试验区概况
田间试验于2013年5月至2014年5月进行。试验地设在海南省四更镇岛西林场芒果种植基地(108°50′53.8″ E,18°50′37.2″ N),该地区年均气温25.1 ℃,年均降水量2180 mm,年平均风速2.3 m·s-1。土壤类型为花岗岩发育的砖红壤,质地为砂粘土。本生长季施肥前土壤的肥力特征为:有机质0.84%、全氮396.62 mg·kg-1、有效磷32.39 mg·kg-1、速效钾55.01 mg·kg-1,pH 4.75。供试材料为高接换冠第6年的贵妃芒Mangifera indica ‘Guifei’,株行距4 m × 4 m,树体生长良好。
1.2试验设计
试验设3个处理,具体为: 1) CK,按当地部分果农习惯施肥,100%化肥;2) T1,80%化肥 + 精制有机肥3.0 kg·株-1;3) T2,70%化肥 + 精制有机肥5.0 kg·株-1。T1与CK有效养分相同,T2与CK经济成本一致。化肥施用情况为:尿素350 g·株-1+ 过磷酸钙500 g·株-1在采果修剪后1次土施;尿素200 g·株-1在花期前1次土施;高钾复合肥(N 15%、P2O56%、K2O 23%) 1.0 kg·株-1在小果前期(果实如蚕豆大时)1次土施;有机肥在修剪后1次土施。施肥采用环状沟施法。供试有机肥为广东遂溪县绿洲有机肥有限公司生产的精制有机肥,主要成分为鸡粪、木薯渣、滤泥、花生麸、鱼粉、微量元素,主要养分含量为有机质45.5%、N 2.68%、P2O51.02%、K2O 1.53%。其他管理按常规进行。每处理选取树势均一的9株树,每小区3株树,重复3次,随机区组设计。
1.3测定项目与方法
果实成熟时,每小区按东、南、西、北四个方位共采集12个果实测定品质;在树冠中层,顶蓬成熟梢中部,分东、南、西、北四个方向各取叶混合作为叶片样品,分析N、P、K、Ca、Mg等元素含量;种植前取基础混合土壤样本、收获后每个处理各取一个土壤耕层混合样本,分别分析有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、电导率(EC)及pH值。
果实品质指标:可溶性固形物采用爱宕MASTER-53T型电子折光仪测定;维生素C用2,6-二氯靛酚滴定法(GB6195-86)测定;可滴定酸采用标准酸碱滴定法(GB12293-1990)测定[11]。
土壤和叶片各项理化指标测定用常规方法分析[12]。
采用Microsoft Excel 2007、SPSS17.0软件进行数据处理和分析。
2 结果与分析
2.1不同施肥处理对芒果果实品质的影响
从表1可以看出,T1和T2处理的果实品质指标中可溶性固形物、维生素C、固酸比均比较高,与CK比较表现为显著性差异。T1、T2处理果实可滴定酸含量比CK低,有显著性差异。T2处理可溶性固形物、维生素C、固酸比均较T1显著性增加,但二者的可滴定酸含量无显著性差异。可以看出,T1和T2施肥配方均提高了果实可溶性固形物、维生素C含量、固酸比,同时果实可滴定酸含量显著降低,从而有利于提升果实品质。其中以T2处理效果最好,T1居次。
表1 不同施肥处理对芒果果实品质的影响Table 1 Effect of different fertilization treatments on fruit quality of mango
2.2不同施肥处理对土壤肥力的影响
收获时采土分析结果可以发现,T1和T2处理土壤养分各项指标均表现为增加,以T2为最高,T1居次。其中,T2、T1处理的土壤有机质含量比CK分别提高23.4%、13.0%;全氮分别提高16.0%、6.4%;有效磷分别提高53.4%、49.0%;速效钾分别提高40.7%、6.6%;交换性钙分别提高22.8%、9.5%;交换性镁分别提高38.5%、12.0%;EC值分别提高88.9%、55.6%;pH分别提高22.8%、4.6%(表2)。与CK比较,T2处理土壤养分各指标均表现为显著性差异,T1处理除速效钾外其余均表现为显著性差异;T1、T2之间比较,除有效磷外其余指标均表现为显著性差异。可以看出,T1、T2处理对促进土壤养分含量提升、改善土壤性状表现出较好的效果,其中以T2处理最好,T1居次。
表2 不同施肥处理对土壤养分含量的影响Table 2 Effect of different fertilization treatments on the content of soil nutrient
2.3不同施肥处理对叶片养分含量的影响
表3 不同施肥处理的芒果叶片养分含量Table 3 Nutrient contents in mango leaves of different fertilizationtreatments
从表3可以看出,在叶片氮、磷、钾、钙、镁含量各项指标上,三种施肥处理之间并无显著性差异。表明本试验中的三个不同施肥处理对芒果树体矿质养分吸收无明显影响。
3 讨论
研究表明,与单施化肥比较,T1和T2施肥方案改善了芒果果实品质,提升了土壤肥力性状,T2处理(有机肥5 kg·株-1+ 尿素385 g·株-1+ 过磷酸钙350 g·株-1+ 高钾复合肥700 g·株-1)综合表现最好,可能与施肥配方中加入适量有机肥有关。
合理施肥是一项重要的果园管理措施,对提高芒果产量、改善果实品质起着重要的作用。有机肥对果树生产中果实品质的改善有着不可替代的作用,其原因一是所含的有机质和矿质营养成分丰富全面,是任何种类的化肥不具备的;二是能改善土壤理化性状,促进微生物活动,活化养分,为果树提供良好的生长发育环境,有助于维持良好的果实风味[13]。
果实可溶性固形物、可滴定酸、糖(固)酸比和维生素C含量等是决定果实内在品质的重要指标,其中糖(固)酸比是衡量果实口感风味(偏酸或偏甜)的综合指标,维生素C含量是表征果实营养品质的一个重要指标[14]。本试验中,与单施化肥比较,T2、T1处理果实品质指标显著提高;T1、T2之间比较,后者表现出更佳的品质提升效果。可能是这两个处理中增施了有机肥料,为作物生长提供必需的微量元素及氨基酸、胡敏酸等特殊营养物质,有利于提高土壤微生物活力,改善土壤微环境,增强机体免疫力;同时通过有机促无机提高化肥利用率,促进植株对养分的吸收,从而提高果实品质[15—16]。
土壤理化性质是土壤肥力的重要指标,土壤理化性质不仅影响土壤保持和供应水肥的能力,对调控土壤气热状况以及水分入渗性能和地表径流的产生也有重要作用。本研究中的T1、T2施肥处理的土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、pH及EC值等各项指标均有所上升,与对照比较,以T2处理提升土壤养分含量效果最佳,T1次之。土壤有机质含量不仅是衡量土壤肥力的重要指标,同时也是植物矿质营养和有机营养的源泉,而且还是形成土壤结构的重要元素,在一定程度上能影响和改变土壤的理化性质和微生物特性,在果树发育进程中起着多方面的重要作用[17]。土壤EC值一般与其盐类离子的积累量相关,在我国南方土壤条件下,施肥可以增加土壤中金属离子含量,提高土壤肥力[18—19]。本研究的两个处理能使土壤电导率提高,这与赵亮[20]、樊羿[21]的研究结果相一致,可能与配方中的有机肥含有一定量的钾、钙、镁等灰分元素,使土壤中阳离子含量增加有关。土壤pH经T1、T2处理后得到提高。果园土壤酸化是果园土壤长期大量使用化肥和缺少有机质的结果,有机肥可改良酸化果园,既提高果园土壤pH,又注重提高土壤可持续性肥力,从而提高果实综合品质,保证果树生产可持续发展。
影响果实品质构成因素较多,土壤养分与果实品质间的关系错综复杂。关于芒果果园土壤质量及其对果树生长发育的长期影响有待进一步研究。
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Effects of Different Fertilization Treatments on Quality of Mango Fruit and Soil Fertility
ZANG Xiao-ping,LIN Xing-e,ZHOU Zhao-xi,TAN Lin,GE Yu,DAI Min-jie,MA Wei-hong
(Haikou Experimental Station,Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences,Haikou 570102,Hainan China)
To elucidate the effects of different fertilization formula on quality of mango fruit and soil fertility,taking the cultivar ‘Guifei’ as materials,3 fertilization treatments with different application rate of chemical fertilizer combining with organic manure were carried out. The results showed that compared with chemical fertilizer (CK),T1 and T2 increased total soluble solid by 12.0% to 22.1%,increased vitamin C by 8.5% to 28.5%,increased TSS-acid ratio by 94.4% to 107.5%,and reduced total titration acid by 41.2% to 42.4%. Meanwhile,two treatments increased the contents of soil organic matter,total nitrogen,available phosphorus,available potassium,exchangeable calcium,exchangeable magnesium,electrical conductivity,and increased the value of pH,soil fertility was improved significantly. The study suggested that T2 treatment(organic manure 5.0 kg + urea 385 g + calcium superphosphate 350 g + high potassium compound fertilizer 700 g per plant) was a rational management for fruit quality and soil fertility.
mango;organic manure;chemical fertilizer;fruit quality;soil fertility
10.3969/j.issn.1009-7791.2015.02.012
S667.7
A
1009-7791(2015)02-0146-04
2015-03-09
2014年农业部南亚专项(14RZNJ-21)
臧小平,副研究员,从事作物营养与施肥研究。E-mail: xpzang@163.com
注:马蔚红为通讯作者。E-mail: zjwhma@163.com