有机肥配施对柑橘产量和品质的影响
2022-07-12韦德顺李学才
韦德顺,张 利,李学才
(重庆市开州区农业农村委员会,重庆 405400)
柑橘为芸香科柑橘亚科的常绿乔木植物,果实具有丰富的营养、独特的香气和功能活性成分,且具有鲜食加工兼优的特点,是我国重要的鲜食水果之一,受到全国广大消费者的喜爱[1]。近年来,随着柑橘市场的扩大,需求量不断增加,为了满足市场需求,果农通过大量施用肥料来增加产量,长此以往,大量的化肥进入土壤[2],导致土壤有机质含量下降等严重的生态问题[3],造成产量和品质提升效果并不明显,甚至产量下降。因此,合理降低化肥施用量,提高柑橘产量和品质成为亟待解决的问题。
人们为了改善土壤理化性质,提高柑橘产量和品质,做了大量的研究,研究认为有机肥有利于土壤降低容重、提高孔隙度、聚集水分,为植物生长提供良好的条件[4]。有机肥主要来源于动植物的代谢体,是含有蛋白质、氨基酸以及氮磷钾等有机物质的肥料[5],有机肥参与农业生态系统养分循环,丰富土壤生物多样性,能够维持土壤肥力水平,改善土壤结构[6],施用有机肥是提高土壤养分含量的重要措施,是实现绿色农业、农业持续发展的途径之一[7],张占田等[8]的研究表明,常规化肥配施有机肥,能够促进苹果生长,提高苹果产量,改善苹果品质,提高可溶性糖、VC含量,降低硝酸盐含量,且能使果实表面光洁度和果品等级明显提高。黄兴成等[9]的研究表明,猕猴桃产量随着有机肥替代比例增加呈先增加后降低趋势,较单施化肥处理,有机肥替代20%化肥处理产量最高。有机肥替代化肥提升了猕猴桃中果和大果率,显著改善干物质率、糖度、K含量。童盼盼等[10]的研究表明,施用有机肥整体提高了果实外在、内在品质,尤其能显著提高单果质量、可溶性糖含量、固酸比、可溶性固形物含量、糖酸比和大部分矿质元素含量,还能够有效提高香气物质总量和特征香气含量。
有机肥在果树种植中被广泛应用,然而在柑橘上的应用还较少,因此,本试验研究有机肥和化肥配施对柑橘产量和品质的影响特征,为重庆地区柑橘的合理施肥和产量品质提升提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料和地点
试验于2019年进行,试验品种为W墨科特,试验地点位于重庆市开州区,该地区属于亚热带季风气候区,冬暖春早,夏季海洋性季风带来大量温暖空气,夏季雨量充沛、温湿适度。土壤类型为沙土,质地轻壤,土壤基础肥力为有机质18.45g/kg,碱解氮97.34mg/kg,有效磷17.43mg/kg,速效钾112.56mg/kg。有机肥为商品有机肥(N+P2O5+K2O≥5.0%,有机质≥50%),无机肥料为尿素、过磷酸钙和硫酸钾。
1.2 试验设计
试验于2019年进行,试验采用完全随机设计,试验以常规施肥为对照,施肥量为氮肥(N)135kg/hm2,磷肥(P2O5)65kg/hm2、钾肥(K2O)108kg/hm2。有机肥处理分别为5t/hm2(T1),10t/hm2(T2),15t/hm2(T3),20t/hm2(T4),除有机肥外,各处理的化肥施用量均为氮肥(N)115kg/hm2,磷肥(P2O5)55kg/hm2、钾肥(K2O)95kg/hm2。化肥分春季和秋季施用,分别占40%和60%,有机肥在春季一次施入,施肥深度为20-30cm,2020年2月18日果实采收。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 柑橘枝梢性状的测定
在柑橘结果期,统计枝梢数量、长度、直径及节数。
1.3.2 柑橘果实性状的测定
果实成熟后进行实收测产,每株树按照东、西、南、北4个方位中上部随机采集样本果实50个。测定果实单果重,用游标卡尺测定果实的纵径和横径。
1.3.3 柑橘果实产量及效益
果实成熟后进行实收测产,每株树按照东、西、南、北 4 个方位中上部随机采集样本果实50个,计算公顷产量,并计算产值,试验过程中,记录一个结果周期内的投入,计算效益。
1.3.4 果实品质的测定
各处理随机选取3个果实,带回实验室,维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定,可滴定酸采用氢氧化钠中和滴定法测定,果实的可溶性固形物含量采用手持糖度计测定,总糖采用硫酸蒽酮法测定。
1.4 数据分析
采用Excel 2010和SPSS 24.0进行数据整理、分析,Duncan’s法进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 有机肥柑橘枝梢性状的影响
由表1可知,有机肥显著促进柑橘枝梢的发育。其中,发梢数量随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T2>T4>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出7.98%、14.59%、23.00%和9.47%,T1和T4处理间没有显著差异。枝梢长度随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T2>T4>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出10.23%、27.75%、35.35%和25.89%,T2和T4处理间没有显著差异。茎粗随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T2>T4>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出25.43%、35.26%、49.13%和30.06%,处理间差异均显著。节数随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T2>T4>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出6.60%、21.23%、36.64%和19.18%,T2和T4处理间没有显著差异。
表1 有机肥对柑橘枝梢性状的影响
2.2 有机肥对柑橘果实性状的影响
由表2可知,有机肥显著影响柑橘果实性状,单果重随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T2>T4>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出5.71%、15.24%、24.34%和13.74%,T2和T4处理间没有显著差异。纵径随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T4>T2>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出5.56%、13.27%、20.04%和15.05%,各处理间差异均显著。横径随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,各处理表现为T3>T4>T2>T1>CK,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出5.57%、12.35%、14.29%和12.91%。
表2 有机肥对柑橘果实性状的影响
2.3 有机肥对柑橘产量及经济效益的影响
由表3可知,有机肥对柑橘产量有显著的影响,均提高了柑橘产量,且随有机肥施用量的增加呈逐渐升高的趋势,T1、T2、T3和T4分别比CK高出2.98%、24.62%、45.68%和52.55%,处理间差异均显著。产值变化趋势和产量相似。经济效益表现为T3>T4>T2>CK>T1,其中T1处理效益低于CK,其他处理的效益均显著高于CK,T2、T3和T4分别比CK高出7.82%、20.80%和18.65%。
表3 有机肥对柑橘产量的影响
2.4 有机肥对柑橘品质的影响
有机肥对柑橘品质有显著的影响,由表4可知,VC含量随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T3处理时达到最大值,且各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出4.01%、10.45%、16.06%和11.34%。可滴定酸含量随有机肥施用量的增加呈逐渐降低的变化趋势,其中,T1处理和CK没有显著差异,其他处理均显著低于CK。可溶性固形物变化趋势和VC相似,T3处理的含量最高,但和T4处理没有显著差异,T1处理和CK没有显著差异,其他处理均显著高于CK,T2、T3和T4分别比CK高出11.07%和20.06%、15.12%。总糖含量随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在T2处理时达到最大值,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出10.05%、25.43%、22.08%和15.63%。
表4 有机肥对柑橘品质的影响
3 讨论
施肥是提高土壤肥力水平的有效方法,合理进行土壤培肥,建立科学、有效的施肥模式,是提高作物产量和品质的有效方法[11]。有机肥含有大量的有机物质、无机物质和有益微生物,施入土壤后,能迅速提高土壤有机质含量和微生物数量,增加土壤酶的活性[12],促进土壤难溶矿物质养分的释放,进一步提高土壤养分的有效性[13],从而促进植株的生长。王剑等[14]的研究表明,有机肥处理的草莓株高、地上部与地下部干物质积累量、果实产量均为最高,其平均单果质量、单株产量较高。刘利民等[15]的研究表明,有机肥处理的苹果树新梢生长量最大,干周年增长5.13cm,百叶重最大。本研究结果表明,有机肥显著提高柑橘枝梢数量、长度、直径及节数,随有机肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,均在有机肥施用量为1500kg/hm2时最高。
有机肥主要来源于动植物的代谢体,属于纯天然的肥料,并且肥效的时间较长[16]。研究认为,适当补充有机肥能够维持土壤肥力水平,促进土壤水、气条件协调、优化,促进植株生长发育,为增加产量奠定基础[17]。刘红明等[18]的研究表明,与常规施肥相比,70%化肥+有机肥15kg/株处理下柠檬的生长参数、果实产量和品质有显著差异,加快了柠檬树体的生长,获得了更高的产量和果实品质。高飞等[19]的研究表明,与不施肥处理相比,有机肥处理提高了4年生核桃树的生长量、产量,鲜果质量、干果质量和核仁质量,分别较对照提高19.12%、45.58%和50.08%。本研究结果表明,有机肥能够提高果实单重、横径和纵径,有机肥处理能够显著提高柑橘产量,且产量随有机肥施用量的增加呈逐渐增加的趋势,经济效益呈先升后降低的趋势,在施用量为1 500kg/hm2时最高。一方面,有机肥参与农业生态系统养分循环,有机肥具有发达的孔隙和较高的阳离子交换量,能够将土壤养分吸附到颗粒周围,丰富土壤生物多样性;另一方面,有机肥含有大量的养分和微量元素,能够改良土壤、提升土壤肥力、提高作物产量。
VC含量、可溶性固形物和总糖含量是反映蔬菜品质优劣的重要指标[20]。有机肥具有发达的孔隙和较高的阳离子交换量,能够将土壤养分吸附到颗粒周围,改善土壤养分状况和孔隙度,有利于植株对养分的吸收和转化[21]。同时,有机肥源于动植物排泄物,含有丰富的氨基酸、蛋白质和微量元素,有些小分子物质能够被植株直接吸收,从而提高黄瓜的品质[22]。研究表明,有机肥能够改善作物品质[23],李婉茹等[24]的研究表明,有机肥能够提高薄皮甜瓜的茎粗、叶绿素相对含量、净光合速率、可溶性总糖含量、可溶性固形物含量、维生素C含量、产量等指标。常晓晓等[25]的研究表明,施用有机肥处理的苹果、桃果实单果质量显著提高,但果实硬度及维生素C、总酸、总糖含量与对照相比差别不大,施用有机肥延缓了苹果、桃果实采后贮藏期间果实软化进程。本研究表明,有机肥处理提高了VC、可溶性固形物和总糖含量,降低了可滴定酸含量。主要是由于有机肥为果树提供了大量微量元素,同时,还能够通过分泌氨基酸等物质来提高作物的生长能力。总体来看,有机肥施用量1500kg/hm2时,柑橘的产量较高、品质改善效果显著,经济效益最好,是较好的施肥模式。