微生物有机肥对苹果生产的影响
2022-06-01董杰
董 杰
（烟台市牟平区农业技术推广中心，山东烟台 264100）
苹果产业在胶东地区农业和农村经济中具有独特的地位和优势，现已成为农村经济发展和农民增收的支柱产业。当前苹果生产中，许多果园存在苹果表光差、含糖量偏低、风味品质不佳、果偏小等问题[1-3]。造成这些问题的原因：一是苹果的品种；二是采收过早；三是施肥不合理和果园土壤不健康。而果园土壤普遍存在透气性差、酸化、土壤养分转化慢、作物土传病害频发等问题，其中最核心的是果园土壤生物功能的下降[4-6]。
微生物有机肥是指含有明确功能微生物菌种的一种特殊肥料，是微生物肥料和有机肥的有机统一体[7-8]。微生物有机肥通过其中所含微生物的生命活动，来增加土壤矿质养分的供应量或刺激植物生长，增强植物抗病及抗逆能力，改善品质，符合我国农业可持续发展的要求[9-10]。研究表明，微生物有机肥在苹果生产中具有明显的增产、提质、抗病效果，在我国果树的可持续发展和出口创汇中起到举足轻重的作用。推广和应用微生物有机肥料符合“减肥增效”目标和我国生态文明的建设要求[10-11]。本试验通过对胶东地区典型苹果园施用微生物有机肥，进一步验证其对苹果品质、产量和土壤的影响，从而为胶东地区大面积推广提供理论依据。
1 试验材料与方法
1.1 供试土壤
本试验于2019 年10 月至2020 年10 月在烟台市牟平区龙泉镇星石泊村开展，土壤类型为棕壤，表层土壤质地为轻壤，肥力均匀，排灌条件良好，未进行过肥料试验。试验地土壤养分状况见表1。
1.2 供试肥料
微生物有机肥和灭活基质由烟台地元生物科技有限公司提供，微生物有机肥的产品指标为总养分N＋P2O5＋K2O≥6%，有机质≥50%，有效活菌数≥2.0 亿/g。
实验中所用肥料为复混肥（20-10-15）、中微量元素肥料、水溶钙肥、大量元素水溶肥（20-20-10）、大量元素水溶肥（10-5-35）。
1.3 供试作物
供试作物为‘红富士’苹果（套袋），12 年生，种植密度为840 棵/hm2。
1.4 试验设计
1.4.1 试验方案
试验设3 个处理，每个处理为4 棵树，每个3 次重复，随机区组排列。
处理1（T1）：微生物有机肥＋化肥减量施肥，即基施地元微生物有机肥7 500 kg/hm2＋复混肥（20-10-15）1 575 kg/hm2＋中微量元素肥料900 kg/hm2。
处理2（T2）：有机肥（灭活基质）＋化肥减量施肥，即基施灭活基质7 500 kg/hm2＋复混肥（20-10-15）1 575 kg/hm2＋中微量元素肥料900 kg/hm2。
处理3（T3）：不施有机肥（对照），即基施复混肥（20-10-15）2 250 kg/hm2＋中微量元素肥料900 kg/hm2。
1.4.2 试验方法
于2019 年11 月6 日基施肥料，采用辐射状挖沟，每株树6 条沟，肥料与土混匀施入沟中，覆土浇水。2020 年4 月4 日追施水溶钙肥56.25 L/hm2，6 月19 日追施水溶肥（20-20-10）300 kg/hm2，8 月20 日追施水溶肥（10-5-35）300 kg/hm2。追肥均采用滴灌施入。各小区除了试验肥料不同外，其它农艺措施和田间管理均一致。
试验于10 月24 日采用一次性收获。各小区单收、单称、单记质量，统计每个小区产量。
试验中一、二级果率为一、二级果占总果的比例，其中，横径大小80 mm 以上为1 级；70～80 mm 为2 级[3-5]。单株平均病果率为遭受生理性病害和侵染性病害的果实占所有果实的比例[2-4]。
1.4.3 测定方法
土壤按照NY/T 2911—2016《测土配方施肥技术规程》测定；土壤pH 值是在水土比为5∶1 的情况下，用pH 计测定；碱解氮用碱水解扩散法测定；有效磷用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法测定；速效钾用火焰光度法测定；有机质用重铬酸钾氧化-外加热法测定。果实可溶性固形物按GB/T 12143 规定的方法测定；酸度按GB/T 12456 规定的方法测定；VC 按GB 5009.86—2016 食品中抗坏血酸的测定方法测定。
1.5 数据处理
数据处理和统计分析采用Excel2007 和SAS8.2 分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对苹果品质的影响
分别从每个处理随机抽取成熟度相同、大小基本相等的20 个苹果进行可溶性固形物、酸度和VC 的分析，结果如表2 所示。由表知，施用微生物有机肥较不施有机肥，苹果可溶性固形物增加了2.0%，VC 含量增加了17.2 mg/kg，酸度减少了0.01%。施用有机肥较不施有机肥苹果可溶性固形物增加了0.7%，VC 含量增加了10.6 mg/kg，酸度无变化；施用微生物有机肥与有机肥相比，苹果可溶性固形物增加了1.3%，VC 含量增加了6.6 mg/kg，酸度减少了0.01%。这表明施用微生物有机肥和有机肥较不施有机肥均能显著增加苹果的可溶性固形物和VC，酸度变化不明显。施用微生物有机肥与施用有机肥相比也能显著增加苹果的可溶性固形物和VC，酸度变化不明显，但施用微生物有机肥更能改善苹果的口感，提高苹果的品质。
表2 不同处理对苹果品质的影响Table 2 Effects of different treatments on apple quality
2.2 不同处理对苹果产量的影响
表3 显示了不同处理下的苹果产量。由表知，施用微生物有机肥处理的苹果产量最高，比不施有机肥处理增产2 457 kg/hm2，增产率为5.04%；其次是施用有机肥处理，比不施有机肥增产1 575 kg/hm2，增产率为3.23%；不施有机肥苹果产量最低。施用微生物有机肥处理比施用有机肥增产882 kg/hm2，增产率为1.75%。
表3 不同处理下的苹果产量Table 3 Apple yield under different treatments
施用微生物有机肥和有机肥在化肥减量30%的条件下均比不施有机肥显著增产，使用相同化肥条件下施用微生物有机肥比施有机肥增产显著。这说明施用微生物有机肥和有机肥均能促进苹果生长发育，提高苹果产量，而施用微生物有机肥效果更好。
2.3 不同处理对苹果产量构成因子的影响
对苹果产量进行分析，结果如表4 所示。由表知，3个处理单株平均挂果量无明显差异；施用微生物有机肥较不施用有机肥单果质量和一、二级果率（参照GB/T 10651—2008）分别增加了16 g、14.2%，单株平均病果率减少8.2%；施用有机肥较不施用有机肥单果质量和一、二级果率分别增加了8 g 和8.5%，单株平均病果率减少3.9%；而施用微生物有机肥较施用有机肥单果质量和一、二级果率分别增加了8 g、5.7%，单株平均病果率减少了4.3%。因此，施用微生物有机肥和有机肥较不施有机肥均能显著增加单果质量和一、二级果率，显著降低单株病果率；施用微生物有机肥和有机肥相比，也显著增加了单果质量和一、二级果率，显著降低了单株平均病果率。
表4 不同处理苹果的产量构成因子Table 4 The yields component of apples with different treatments
2.4 不同处理对土壤化学性质的影响
采集收获时不同处理0～30 cm 的土样，分别测定土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和pH，结果如表5 所示。由表知，3 个处理土壤pH、有机质含量和速效钾含量无明显差异，其中土壤pH、有机质含量和速效钾的变化范围分别为5.5～5.6、13.1～13.6g/kg、184～192mg/kg。
表5 不同处理对土壤理化的影响Table 5 Effects of different treatments on soil phy-chemical properties
施用生物有机肥较不施有机肥土壤碱解氮含量增加了12 mg/kg；施用有机肥较不施有机肥土壤碱解氮含量增加不显著。施用生物有机肥和有机肥相比不施有机肥，均能显著增加土壤有效磷含量，分别增加了13.8 mg/kg、7.7 mg/kg；施用生物有机肥和施用有机肥相比，也能显著增加土壤有效磷含量，增量为6.1 mg/kg。说明施用微生物有机肥活化了土壤，增加了土壤中的氮磷养分。
3 小结
苹果产量方面，施用微生物有机肥在化肥减量30%的条件下，比不施有机肥增产2 457 kg/hm2，增产率为5.04%；施用微生物有机肥比施用有机肥增产882 kg/hm2，增产率为1.75%；施用微生物有机肥促进了苹果的生长发育，从而显著提高了苹果产量。
苹果品质方面，施用微生物有机肥较不施有机肥苹果可溶性固形物增加了2.0%，VC 含量增加了17.2 mg/kg；施用微生物有机肥比施有机肥苹果可溶性固形物增加了1.3%，VC 含量增加了6.6 mg/kg；可见，施用微生物有机肥改善了苹果口感，提高了苹果的品质。
苹果商品果方面，施用微生物有机肥较不施用有机肥单果质量和一、二级果率分别增加了16 g、14.2%，单株平均病果率减少了8.2%；施用微生物有机肥较施用有机肥单果质量和一、二级果率分别增加了8 g、5.7%，单株平均病果率减少了4.3%；施用微生物有机肥显著增加了单果质量和一、二级果率，显著降低了单株平均病果率。
土壤方面，施用生物有机肥较不施有机肥土壤碱解氮含量增加了12 mg/kg，土壤有效磷含量增加了13.8 mg/kg;施用生物有机肥较施有机肥土壤碱解氮含量增加了9 mg/kg，土壤有效磷含量增加了6.1 mg/kg；说明微生物有机肥活化了土壤，增加了土壤中的氮磷养分。
综上所述，施用微生物有机肥在化肥减量30%的条件下，能显著提高苹果的品质，增加苹果的产量，提高苹果的单果质量和一二级果率，降低单株病果率，增加土壤氮磷养分。
