不同施肥处理对橄榄品质和产量的影响

刘林敏，陈建清，谢 倩，叶清华，王 威，陈清西

(福建农林大学园艺学院，福州，350002)

橄榄Canariumalbum(Lour.)Raeusch.属于橄榄科(Burseraceae)橄榄属植物，异名青果、白榄等，原产自中国，是热带亚热带地区特色名贵果树，药食同源[1]。近年来，部分种植户为了迎合市场需求，盲目追求高产量，橄榄栽培过程化肥施用量持续攀升，而有机肥用量逐渐减少甚至不用。过量施用化肥除了造成土壤肥力下降、土壤板结、养分失衡和环境污染等问题，也降低了果实品质，因此急需改善施肥方案，避免化肥过量使用。减施化肥增施有机肥是在保证橄榄树体正常生长结果需肥量的前提下，通过有机肥部分替代化肥，减少化肥的施用，实现绿色生产的重要手段。减施化肥增施有机肥对于提高果实产量、改善果实品质的成效已在柚[2]、葡萄[3-4]、杧果[5]等果树中报道。本试验研究了有机肥替代化肥的不同施肥处理对橄榄产量和果实品质的影响，探索两者最优配施比，旨在为橄榄高效增产和合理施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2017年11月至2019年11月，在福州市闽侯县白沙镇绿百合现代农业有限公司橄榄示范基地进行，东经119°02′～119°30′，北纬26°13′～26°37′之间，海拔127 m。试验地土壤基本化学性质为pH值5.2，有机质20.13 g/kg，全氮2.00 g/kg，碱解氮130.00 mg/kg，速效磷21.00 mg/kg，速效钾50.00 mg/kg。

1.2 材料

供试材料：橄榄品系为“梅埔2号”，10年生，株行距11.0 m×3.5 m，270株/hm2。

供试肥料：化肥为中国农资复合肥(N∶P∶K=16∶16∶16，氮磷钾养分总含量为48%)；有机肥为农家干猪粪，已腐熟化，有机质501 g/kg，氮(N)13.3 g/kg，磷(P2O5)12.1 g/kg，钾(K2O)10.1 g/kg。

1.3 试验设计

每个施肥处理设置单个试验小区，每个小区选取长势一致、生长健壮、无病虫害的结果树10株作为试验树。试验设置6个处理，即对照，不施肥；每株单施化肥(常规施肥)3.00 kg，氮磷钾含量均为1.440 g/kg；单施有机肥30 kg，氮磷钾含量分别为0.402、0.366、0.315 g/kg；施用80%化肥(2.40 kg)+有机肥30 kg，氮磷钾含量分别为1.554、1.518、1.467 g/kg；施用60%化肥(1.80 kg)+有机肥30 kg，氮磷钾含量分别为1.266、1.230、1.179 g/kg；施用40%化肥(1.20 kg)+有机肥30 kg，氮磷钾含量分别为0.978、0.942、0.891 g/kg。所有肥料均以基肥方式在果实采后一次施入(即2017年11月和2018年11月)，环状沟施，至果实采收前不再施肥，其他田间管理一致。

1.4 测定指标与方法

单果质量：每个试验小区每株试验树随机取10个梢共100个果实，采用电子天平测定总质量，计算平均单果质量。

株产：将单个试验小区的试验树果实全部采摘，利用电子秤测定株产，取平均值推算每公顷产量(株产×每公顷株数)；并计算增产率，增产率(%)=(施肥处理株产-对照株产)/对照株产×100。

优质果率：现场专家根据橄榄果实品质评定标准[6]，从每个试验小区随机选择3株试验树，每株随机取50个果实，挑选符合标准的果实为优质果，优质果率(%)=优质果实数/果实总数(50)×100，取平均值。

果实品质测定：2019年11月采果期，每株试验树从不同方位随机取无畸形、无病虫害、成熟度一致果实10个，采集果汁利用手持折光仪测定可溶性固形物含量，计算平均值。每株试验树另取10个果实，采后立即放入冰盒带回实验室，用蒸馏水洗净并去核在冰上快速切碎充分混匀，液氮处理后于-40 ℃低温冷藏，用于总多酚和可溶性总糖含量的测定。总多酚提取参照林玉芳等[7]的超声辅助方法，测定参照谢倩等[8]的紫外分光光度法；可溶性总糖含量提取及测定方法参考王学奎[9]的蒽酮法进行。

综合效益：每公顷综合效益=每公顷产量×市场售价-施肥成本。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS 22进行单因素方差分析及主成分分析。

2 结果与分析

2.1 对单果质量、株产及优质果率的影响

从表1可以看出，不同施肥处理对橄榄单果质量的影响差异不显著(p>0.05)，但能显著提高株产(p>0.05)，株产从高到低依次为施用80%化肥+有机肥>单施有机肥>施用60%化肥+有机肥>施用40%化肥+有机肥>单施化肥>对照(不施肥)。施用有机肥处理的株产均高于30 kg/株，其中施用80%化肥+有机肥处理极显著提高株产，达到65.20 kg/株，分别是对照(不施肥)、单施化肥处理的5.34倍和3.26倍，增产率达到434.43%。同时，施用有机肥处理能显著提高优质果率(p>0.05)，优质果率均达到90%以上。

2.2 对果实品质的影响

从表1可以看出，与对照(不施肥)相比，各处理果实可溶性固形物含量差异不显著(p>0.05)，配施有机肥的3个处理果实可溶性固形物含量均超过12%，各处理可溶性固形物含量从高到低依次为施用80%化肥+有机肥>施用40%化肥+有机肥>施用60%化肥+有机肥>单施化肥>单施有机肥>对照(不施肥)。施肥各处理较对照(不施肥)能极显著降低果实的总多酚含量(p>0.01)，各处理总多酚含量从高到低依次为对照(不施肥)>施用80%化肥+有机肥>施用40%化肥+有机肥>单施有机肥>施用60%化肥+有机肥>单施化肥，其中只有施用80%化肥+有机肥处理仍保持超过10%的总多酚含量。与对照(不施肥)比较，单施化肥处理显著降低可溶性总糖含量(p>0.05)，各处理可溶性总糖含量从高到低依次为单施有机肥>对照(不施肥)>施用40%化肥+有机肥>施用60%化肥+有机肥>施用80%化肥+有机肥>单施化肥，其中施用80%化肥+有机肥、施用60%化肥+有机肥处理的可溶性总糖含量是单施化肥处理的1.34倍、1.38倍，单施化肥较对照(不施肥)降低了33.22%。

2.3 成本及效益分析

根据调查可知，“梅埔2号”2019年市场收购价约为60元/kg，试验所用化肥价格为14元/kg、有机肥价格为0.2元/kg。由表1可知，随着化肥施用量减少，施肥成本降低；不同比例化肥配施有机肥均可有效节约成本，提高产量，从而提高收益。其中施用80%化肥+有机肥处理通过提高株产获得的综合效益最高，达到了104.50万元/hm2，较对照(不施肥)的收益提高了4.29倍，较单施化肥处理的收益提高了2.34倍。单施有机肥、施用60%化肥+有机肥、施用40%化肥+有机肥处理的综合效益是对照(不施肥)的3.69倍、2.97倍和2.58倍，是单施化肥处理的2.33倍、1.88倍、1.63倍。说明化肥配施有机肥可以有效提高橄榄种植的综合效益。

表1 不同施肥处理的橄榄产量、优质果率、果实品质和效益比较

2.4 主成分分析及综合评价

在表2中，以特征值大于1为标准，所检测的6个指标(X1～X6)共提取了2个主成分PC1、PC2，累积解释方差为85.767。PC1的解释方差为60.232，特征值为3.614，具有较大载荷值的成分是优质果率、株产、综合收益和可溶性固形物；PC2的解释方差为25.534，特征值为1.532，具有较大载荷值的性状是总可溶性糖、株产和综合收益。

表2 橄榄主成分初始因子特征向量和载荷矩阵及不同施肥处理对橄榄影响的主成分分析

根据各主成分的特征向量和标准化后的数据，可得出前2个主成分得分的函数表达式：Y1=0.254X1+0.241X2+0.240X3+0.239X4-0.1971X5-0.029X6，Y2=-0.001X1+0.273X2+0.276X3-0.164X4+0.386X5+0.571X6。2个表达式中，Y1、Y2分别代表各主成分的得分，X1～X6分别代表不同施肥处理橄榄各测定指标经过标准化处理后的值。以各主成分对应的解释贡献率为权重，可构建综合评价模型，为：Y=60.232Y1+25.534Y2，根据该模型计算出不同施肥处理的综合得分。综合得分最高为施用80%化肥+有机肥处理，为81.75，最低为对照(不施肥)，为-93.43。

3 结论与讨论

多年生果树的树体营养主要来源于根系吸收土壤中养分，并且需要持续的养分供应。施肥是果树快速、全面得到养分补充的重要手段。在本研究中，不同施肥处理对橄榄单果质量和可溶性固形物含量的影响差异不显著，但对优质果率、产量及果实品质的影响均显著。化肥与有机肥混合施用可不同程度提高橄榄产量，优质果率，可溶性固形物以及可溶性总糖含量，极显著降低总多酚含量，这与对苹果[10]、番茄[11]和西瓜[12]的影响相似。其中，施用80%化肥+有机肥处理产量最高，果实品质最优，综合评价得分最高；其次是单施有机肥处理综合收益较好；单施化肥处理产量略高于对照(不施肥)，但可溶性总糖含量较对照(不施肥)显著降低，对照(不施肥)产量处于最低水平。

在池毓斌等[13]建立的鲜食橄榄品质评价综合模型中，总多酚含量和可溶性总糖含量占比高达83.4%，说明这两者是影响橄榄果实品质的重要评价指标。本研究结果表明，单施化肥显著降低橄榄果实可溶性总糖、降低总多酚含量。究其原因可能是过量施用化肥阻碍碳水化合物代谢合成，不利于可溶性糖和多酚物质的合成与积累。本研究中单施有机肥处理的可溶性总糖有所提高，这可能是由于施用有机肥可提高叶片质量以及叶片中参与光合作用的相关色素含量，促进糖等光合产物形成，进而提高果实可溶性总糖含量[14-16]。多酚物质是橄榄的有效生物活性成分，与其具有多种药理作用密切相关[17-18]，但过高的多酚会导致食用口感较涩。孔晓君等[19]研究表明有机肥和化肥配合施用能够显著降低茶叶中茶多酚含量，降低其苦涩味，这与本研究的结果相同。

果树产量与土壤肥力、微生物以及土壤物理性质显著相关，果园施用有机肥可以改善根系土壤生物群落结构，促进养分循环[20]。与对照(不施肥)相比，5种施肥处理均能显著提高橄榄产量，且有机肥和化肥配施增产率高于单施化肥。这可能是因为化肥在施用后迅速释放养分供给植物体吸收，有机肥则是较为缓慢且持续性提供养分[21]，化肥与有机肥按照一定比例混合施用，可以调节肥料中养分的释放速度及强度，改善土壤微生物群落数量与结构[22-23]，激活微生物使有机肥更易被利用，提高根系活力[24-25]和氮肥利用率[26]，促进矿质营养的释放和被吸收效率[27]，进一步提高土壤肥力[28]、有机质含量[5]和养分[29]，有利于改善树体生长发育，促进果树增产，提高果实品质[3，30]。本研究结果也发现，有机肥配施无机肥处理均显著提高橄榄产量及品质，施用80%化肥+有机肥处理效果最佳，增产率是对照(不施肥)的4.34倍，可溶性固形物含量是对照(不施肥)处理1.1倍。同时，对不同施肥处理橄榄产量及品质进行主成分分析及综合评价也发现，单施有机肥及有机肥配施化肥处理其综合评分均比对照(不施肥)、单施化肥处理高，其中施用80%化肥+有机肥处理的综合评分最高。表明化肥减量配施有机肥可以促进橄榄增产，并改善果实品质。

本研究中施用80%化肥+有机肥处理提高橄榄产量和果实品质最为显著，优质果率达到92%，株产65.20 kg，是常规施肥处理的3.26倍，其保持了较高的总多酚含量，为10.42%，并提高了可溶性固形物含量，综合效益达104.50万元/hm2。施用80%化肥+有机肥处理在保留较高多酚含量的同时，提高果实的可溶性固形物含量，从而达到保留药效和改善食用口感的效果，果实品质较优，且施肥成本较低，综合效益最高。综上，80%化肥+有机肥施肥处理，即化肥比常规施肥量减少20%+有机肥30 kg是橄榄栽培提高产量和品质的推荐施肥方案。