局部施肥对桃树生长、果实品质及产量的影响*

徐国益，于会丽，邵 微，徐变变，鲁振华，王志强，王力荣，司 鹏

（中国农业科学院郑州果树研究所，河南450009）

桃原产自我国，已有近4 000 年的栽培历史，是仅次于苹果、梨的第三大落叶果树[1]。截至2019年，河南省桃面积为9.03 万hm2，产量为154.60 万t[2]，桃产业在脱贫攻坚和乡村振兴中发挥了重要作用[3]。目前，许多果农在生产中盲目追求省工，将化肥、有机肥等肥料全园撒施[4]，但果树根系在土壤中并不是全园均匀分布，只有很少一部分根系能够吸收到养分[5]，这不仅导致肥料利用率低，还容易造成果树根系上浮，进而导致果树根系抗逆性变差；同时，有的果农为了追求更高的产量和经济效益，盲目增加化肥投入，不仅造成化肥浪费，还会导致果树枝条徒长、果实品质降低，甚至引发土壤板结、环境污染等问题[6]。

局部施肥是将养分集中施用的一种施肥方式。在葡萄等作物上将养分局部供应可以使区域根系的吸收能力明显增大，提高肥料利用率，促进植株地上部和根系的平衡生长[7-8]。肖深根等[9]在黄瓜上研究发现，施肥总量不变，对1/2 范围内根区施肥与全根系施肥相比，能够提高植株干物质和果实产量。刘建才等[10]证明，减小有机肥施肥范围能提高苹果产量、果实糖度、硬度和单果重等。近年来，国内对局部施肥的研究主要集中在苹果、黄瓜等作物上，对大田盛果期桃树的研究还鲜有报道。本研究通过不同范围的局部施肥，旨在明确局部施肥对桃树养分吸收、果实品质及产量的影响，为进一步改进施肥技术、提高肥料利用效率、降低劳动力成本提供理论指导和数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在河南省原阳县盐店庄村开展，供试品种为中桃8 号，行株距为4 m×2 m，树龄4 年。土壤质地为壤土，有机质含量0.87%，硝态氮含量19.8 mg/kg，铵态氮含量23.6 mg/kg，速效磷含量27.0 mg/kg，速效钾含量132.7 mg/kg。

根据桃树生长全年需肥规律计算施肥量，并于桃树关键生长时期进行施肥。施肥方式为通过施肥枪将水溶后的肥料注射在指定范围。试验所用肥料为中国农业科学院郑州果树研究所研制的“郑果”系列水溶肥（执行标准NY 1107—2010，登记证号：农肥2016 准字5171 号），肥料使用方案如表1 所示。

表1 施肥方案

1.2 试验设计

试验设4 个处理，以T1、T2、T3、T4 表示。T1：全面积施肥，以树干为中心，树冠投影边缘向内1/3 处为边缘[11]，在整个投影范围内均匀选点，使用施肥枪进行施肥；T2：1/2 面积施肥，在与T1相同的树冠投影范围内，选取朝南的1/2 部分作为施肥范围并标记施肥区域；T3：1/3 面积施肥，在与T1 相同的树冠投影范围内，选取朝南的1/3 部分作为施肥范围并标记施肥区域；T4：1/4 面积施肥，在与T1 相同的树冠投影范围内，选取朝南的1/4部分作为施肥范围并标记施肥区域。每个处理设置4 次重复，随机区组排列。各处理田间农艺管理措施、施肥量均保持一致。

1.3 测定方法

（1）叶片与春梢的测定。2019 年7 月4 日果实成熟，随机选取新梢30 个，测量其长度并采集新梢中部叶片，称量叶片鲜重、干重并使用SPAD 502 型叶绿素仪测定叶片叶绿素含量；测定干重后的叶片用H2SO4-H2O2消煮[12]，随后用全自动间断化学分析仪测定叶片氮含量和磷含量，火焰光度计测定叶片钾含量[13]。

（2）果实样品的采集与测定。与叶片采集时间在同一天，按处理从每株树的东、西、南、北4个方向随机选取20 个果实，组成混合样带回实验室。一部分用于果实养分含量测定，另一部分用于品质及着色分析。养分含量测定方法与叶片相同；品质分析采用蒽铜比色法测定可溶性糖含量，2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C 含量，氢氧化钠滴定法测定果实可滴定酸含量[14]，爱宕PAL-1 型糖度计测定可溶性固形物含量，GY-1 型硬度仪测定果实硬度。

L*、C、h°是常用来表征果实着色情况的指标：L*值表示果实表面亮度，L*值越大，表示果面亮度越高；C 值表征色泽饱和度，该值越高，颜色越纯。采用CR-400 便携式色差仪测定果皮亮度值（L*）、红色饱和度（a*）及黄色饱和度（b*）；色泽饱和度（C）为红色饱和度与黄色饱和度平方和的开方；色度角h°＝arctan（b*/a*），0°至180°依次为紫红、红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿色，其中，h°＝0°为紫红色，h°＝90°为黄色，h°＝180°为蓝绿色[15]。

1.4 数据分析

采用Excel 2016 进行数据整理与分析，利用SPSS 23.0 进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 局部施肥对桃养分吸收的影响

如表2 所示，T1 叶片氮含量分别比T2、T3、T4 高6.55%、7.13%、8.71%；T1 叶片磷含量分别比T2、T3、T4 高20.24%、35.42%、19.40%；T2叶片钾含量分别比T1、T3、T4 高16.65%、26.00%、19.80%。各处理果实氮、磷含量无显著差异，其中果实氮含量以T4 最高，果实磷含量以T2 最高；果实钾含量以T3 最高，分别比T1、T2、T4 高11.57%、4.97%、19.06%。

表2 局部施肥对桃树叶片、果实养分含量的影响 g/kg

2.2 局部施肥对桃生长发育的影响

由表3 可知，各处理对叶片鲜重的影响不显著，其中以T4 最高，T2 最低。T4 叶片干重显著高于T2，T1、T2、T3 之间差异不显著。叶绿素SPAD 值变化趋势与叶片鲜重相似，T4 最高，T2 最低，各处理之间差异不显著。T2、T3 新梢长度高于T1，但无显著差异，T4 新梢长度显著低于其他处理。T4单果重最高，T4、T3 单果重显著高于T2，T2 和T1单果重没有显著差异。局部施肥各处理单株产量均显著高于全面积施肥T1，T4、T3、T2 分别增产33.50%、15.60、10.33%，T4 单株产量显著高于T2、T3。

表3 局部施肥对桃树生长发育的影响

2.3 局部施肥对果实品质的影响

如表4 所示，T2 果实硬度高于其他处理，T3最低，但各处理间差异不显著。各处理可溶性固形物含量间没有显著差异，其中T3 高于其他处理，分别比T1、T2、T4 高7.96%、3.05%、6.53%。可溶性糖含量也以T3 最高，T3、T1 均显著高于T2、T4。T3 可滴定酸含量显著高于其他处理，分别较T1、T2、T4 高57.49%、61.47%、43.38%。T3 维生素C 含量显著高于其他处理，较T1、T2、T4 高66.65%、24.99%、53.85%，T1 最低。

表4 局部施肥对桃果实品质的影响

2.4 局部施肥对桃果实着色的影响

由表5 可知，T2 桃果面亮度最高，较T1 提高3.52%，各处理之间差异不显著。T3 果实色泽饱和度最高，较T1 提高7.26%，差异达到显著水平，T2、T4 与T1 差异不显著，但均高于T1，表明局部施肥处理均可提高果实色泽饱和度。T1色度角最大，分别比T2、T3、T4 高4.91%、1.25%、7.98%，其中T4 红色最深，与T1 呈显著差异，表明局部施肥处理的果实均较全面积施肥红色更深。

表5 局部施肥对桃果实着色度的影响

2.5 施肥面积与桃树生长、果实品质的相关性分析

相关性分析结果如表6 所示，施肥面积与叶片氮含量（0.711）、磷含量（0.569）分别呈极显著、显著正相关关系，与单株产量呈极显著负相关关系（-0.717）。新梢生长量和单株产量（-0.581）、单果重（-0.510）均呈显著负相关关系，与维生素C 含量（0.537）、果实磷含量（0.497）均呈显著正相关关系。果实氮含量与可溶性固形物含量呈显著负相关关系（-0.531）。

表6 施肥面积与桃树生长、果实品质的相关性分析

2.6 施肥面积对果树生长、果实品质及产量三因素综合影响主成分分析

如表7 所示，第1 主成分其特征值贡献率为49.149%，是最主要的解释变量，前2 个主成分的特征值累计贡献率为79.073%，表明这2 个成分是主要分析部分。各处理在3 个主成分中进行综合评价如表8 所示，局部施肥处理中1/3 面积施肥的T3得分最高，为4.777，其后依次为1/4 面积施肥的T4、1/2 面积施肥的T2、全面积施肥的T1，得分依次为0.426、-1.810、-3.394，表明1/3 面积施肥处理对果树生长及养分吸收、果实品质及产量等因子综合影响效果最好。

表7 指标总方差分析

表8 施肥面积对果树生长、果实品质及产量三因素综合影响评价

3 讨论与结论

已有研究结果表明，苹果树25%的根系就可以满足树体的正常生长发育[16]；盆栽葡萄15%的土壤被改良就可以满足正常的植株生长[7]；将肥料集中施用能够改善土壤养分状况，促进植株根系生长，增大根冠比，提升产量[17]。本研究发现，全面积施肥处理的叶片氮含量显著高于其他处理，这与肖元松等[18]在桃幼树上的试验结果一致。局部施肥处理中仅有1/2 面积施肥处理的叶片钾含量高于全面积施肥处理，其他处理叶片磷、钾含量均低于全面积施肥处理。各处理果实氮、磷养分吸收无显著差异，1/3 面积施肥处理钾含量高于其他处理，钾元素是品质元素，1/3 面积施肥处理果实钾含量高，与其果实品质高于其他处理相印证。

各处理叶片鲜重无显著差异，1/4 面积施肥处理叶片干重高于全面积施肥处理，这可能表明全面积施肥能够提高叶片水分含量，但由于生长过快，导致干物质累积不足。刘建才等[10]也证明局部施肥可以提高叶片等器官干物质累积量。1/4 面积施肥处理的新梢生长量显著低于全面积施肥处理，其他处理间差异不显著。局部施肥处理单株产量高于全面积施肥处理，这与Yadav[19]在甘蔗局部施肥试验中所得结论一致。以上试验结果表明，局部施肥的范围可能存在阈值，在这个面积内的局部范围施肥可以控制旺长而不影响果实品质与产量。

1/3 面积施肥处理的果实单果重、可溶性糖含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量均高于全面积施肥处理。刘建才等[10]证明限制施肥区域，可以提高果树产量、果实糖度和单果重。局部施肥处理果实色泽饱和度高于全面积施肥处理，其中1/3 面积施肥处理显著高于全面积施肥处理；局部施肥处理果实色度角比全面积施肥处理更接近红色，这表明局部施肥处理果实上色程度高，外观比全面积施肥更具商品性。相关性分析显示，施肥面积与叶片氮、磷含量呈极显著、显著正相关关系，表明施肥范围越大，越有利于叶片积累氮、磷元素，这与肖元松等[18]在桃幼树上的研究一致。新梢生长量与单株产量及单果重均呈显著负相关关系，表明控制新梢旺长，是提高产量、增加单果重的必要方法。施肥面积与单株产量呈极显著负相关关系与Yadav[19]的研究结果一致。通过对果树生长指标、果实品质指标及产量进行三因素主成分分析可知，1/3 面积施肥处理在改善植物根际土壤微生物多样性和稳定性，提高土壤酶活性，改善果实品质上效果最佳。通过局部施肥，把肥料集中在一定范围内，可以在一定程度上促进果实品质提高。但不同范围局部施肥对桃树叶片养分、果实产量与品质的影响并不是简单的线性相关关系，其对果树生长的影响机理仍然需要进一步研究。

不同局部施肥处理对桃树生长、养分吸收、果实品质及产量影响不同。本研究表明，选取1/3 区域进行施肥对叶片养分累积较多，果实品质各项指标（除硬度）均高于其他处理，是最优的施肥方式。