有机肥替代化肥对三华李产量、品质及土壤养分的影响

张志林，秦和生，梁 影，何梦秀，文庆国，周思菊，黄春红，谢振奖，李正为，许显发

(1 广西农业科学院桂林分院/桂林市农业科学研究中心，广西桂林，541006；2 广西壮族自治区桂林市恭城瑶族自治县科学开发和情报研究所，广西恭城，542500)

三华李Prunussalicina‘Sanhua’属于蔷薇科李属，果肉含有丰富营养物质，是华南地区著名的特色水果，素有“岭南夏令果王”之称[1]。目前主要在广东、广西等省(区)种植，总面积超过了2万hm2，面积还在逐年增加[2]。然而，由于果农长期靠经验种植及片面追求产量，造成盲目施肥现象普遍存在，其中，过量施用化肥导致土壤酸化、板结、养分流失等问题日益突出[3]，严重制约了三华李产业的健康可持续发展。有机肥富含有机质，可以产生多种活性物质，提高土壤肥力[4]。较多研究表明，有机肥替代化肥可改善土壤质量状况，提升作物产量和品质[5-15]，但关于三华李栽培中的有机肥替代研究鲜有报道。本研究以广西桂林6年生三华李为材料，通过开展有机肥替代田间试验，以明确有机肥替代化肥对三华李产量、品质及土壤肥力的影响，为三华李优质高产栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验于2020年1月至2021年6月在广西壮族自治区桂林市恭城县莫家坪种植专业合作社三华李果园内进行。试验园土壤为砂壤土，有机质5.32 g/kg，碱解氮110.26 mg/kg，速效磷44.85 mg/kg，速效钾165.80 mg/kg，pH值6.05。气候条件为中亚热带季风气候，光照充足，全年无霜期318 d，年均气温19.6 ℃，年均降雨量1 542.1 mm。

供试肥料：有机肥为菜枯，有机质含量65.3%，N、P2O5和K2O含量分别为5.60%、4.25%和3.73%；化肥为尿素(含N 47%)、钙镁磷肥(含P2O512%)和硫酸钾(含K2O 52%)。肥料均购于当地市场。

供试作物：三华李为莫家坪三华李种植专业合作社基地的6年生植株，株行距为4 m×4 m，每667 m2定植41株。

1.2 试验设计设置6个处理：CK(不施肥)，T1(100%无机肥N)，T2(70%无机肥N+30%有机肥N)，T3(50%无机肥N+50%有机肥N)，T4(30%无机肥N+70%有机肥N)，T5(100%有机肥N)。试验采用随机区组设计，每处理3次重复，共18个小区，每个小区面积64 m2。除CK外，其余各处理之间各养分(氮、磷和钾)用量均相同，氮由不同配比的菜枯和尿素提供，用钙镁磷肥和硫酸钾补充磷和钾养分。T1处理为本地常规施肥，氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)用量分别为900、1 200和1 200 kg/hm2。施肥方式：有机肥、尿素和钙镁磷肥全部于2020年7月10日做为基肥沟施，硫酸钾按4∶6的比例分别于7月10日(基肥)和2021年1月10日(花期追肥)施入。各处理的肥料使用情况见表1。

表1 三华李不同处理施用的肥料 kg/hm2

1.3 项目测定土壤理化性质：在三华李成熟时，各处理采用S形五点取样法采集0～20 cm土层土壤混合成一个样品，过2 mm目网筛去除残根、杂物后，带回实验室测定土壤理化性质。土壤pH值采用电位法测定，有机质含量采用重铬酸钾容量法测定，碱解氮含量采用碱解扩散法测定，有效磷含量采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定，有效钾含量采用冷HNO3浸提-火焰光度法测定。

产量及品质：果实成熟后，各小区随机抽取3株摘全部果实测产，折算每公顷产量。同时，每个处理随机选取20个鲜果带回实验室，测量单果质量及鲜果品质。可溶性固形物含量使用ATAGO PAL-1数显测糖仪测定，可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定，果实维生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定。

1.4 统计分析通过SPSS 21.0统计软件对数据进行方差分析，差异显著性运用Duncan's 检验法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 土壤理化性质试验结果看出，与CK和T1相比，有机肥替代化肥处理(T2、T3、T4和T5)可以显著提高三华李土壤的有机质含量和pH值，有机质含量比T1显著提高12.59%～60.10%，pH值比T1提高6.95%～15.23%，并且随处理中有机肥配比增加而增加。与CK相比，所有施肥的处理(T1至T5)可显著提高三华李土壤碱解氮、速效钾和速效磷含量。其中T3处理的效果最好，碱解氮、速效钾分别较其他处理显著提高7.77%～71.67%和8.19%～90.88%；速效磷含量较CK、T1、T4和T5处理分别显著提高90.88%、31.16%、18.02%、23.57%，但与T2处理差异不显著。综合来看，有机肥替代化肥能有效改善土壤环境，提高土壤有机质含量和土壤速效养分，有效调节土壤pH值、缓解土壤酸化，其中50%无机肥N+50%有机肥N处理提升土壤肥力的效果更好(见表2)。

表2 不同施肥处理三华李果园土壤的理化性质

2.2 果实产量试验结果看出，与CK相比，施肥可以显著提高三华李单果质量及产量，且有机肥替代化肥处理(T3、T3、T4和T5)单果质量及产量显著高于纯化肥处理(T1)。增产率，100%无机肥N处理为40.39%，有机肥替代化肥处理在52.15%～72.71%之间。T3的单果质量较CK、T1和T5分别提高33.77%、10.77%、5.41%，与T2和T4之间的差异不显著；T3的产量最高，达57 497.55 kg/hm2，比其他处理高6.30%～72.71%。由此可知，施肥能有效提高三华李果实单果质量及产量，而50%无机肥N+50%有机肥N处理的效果更佳(见表3)。

表3 不同施肥处理对三华李产量及其构成的影响

2.3 果实品质试验结果可以看出，与CK相比，施肥可以显著提高三华李果实维生素C和可溶性固形物含量。T3的维生素C含量较其他处理高5.95%～46.48%，可溶性固形物含量较CK、T1、T2和T5高16.27%、8.68%、7.66%和5.86%，但与T4之间的差异不显著。与CK和100%无机肥N处理(T1)相比，有机肥替代化肥处理(T2至T5)还可以显著降低三华李果实可滴定酸含量。其中，T3的可滴定酸含量最低，比T1低17.14%。综上可知，有机肥替代化肥能显著提高三华李果实品质，在增加果实维生素C和可溶性固形物含量的同时，有效降低可滴定酸含量，其中，50%无机肥N+50%有机肥N的效果更好(见表4)。

表4 不同施肥处理对三华李果实产量和品质的影响

3 讨论与结论

作物生长的物质基础是土壤，土壤肥力的好坏直接决定了作物的生长发育，影响产量的高低和品质的优劣[16]。本研究中，有机肥替代化肥处理可以显著提高三华李土壤有机质含量，并提高土壤pH值，这与范晓辉等[17]研究结果一致。这主要是因为有机质中含有大量腐殖质，可改善土壤孔隙状况和水气比例，疏松土壤，改善土壤结构[18]；同时，有机质中的有机胶体，带有大量负电荷，具有强大的吸附能力，能吸附大量的阳离子和水分，从而提高土壤对酸碱的缓冲性，缓解酸化[19]。本研究中，50%无机肥N+50%有机肥N处理的碱解氮、速效磷和速效钾含量均为最高，且显著高于100%无机肥N处理。究其原因可能与肥料特性有关，化肥能迅速提高土壤速效养分含量但容易淋溶，而有机肥中的养分需经过一定时间的降解才能充分释放[20-21]。50%无机肥N+50%有机肥N处理能有效平衡有机肥和化肥的优缺点，既能有效吸附化肥中的速效养分减少淋溶，又能缓慢释放养分。

诸多研究表明，肥料的种类和施肥量等均可以影响果实产量及品质[22-23]，因此，科学施肥是实现丰产优质的基础。刘亦丹等[24]研究表明，在小麦常规化学氮肥用量N 75 kg/hm2的基础上，采用有机肥替代方式减少化学氮肥投入量的25%～50%，可以在提高小麦产量的同时增加土壤养分含量。谢荣淳等[25]研究表明，每株香蕉施用N 240 g、P2O596 g、K2O 480 g并配施生物有机肥6 kg，有利于协调香蕉产量构成各因素，提高香蕉产量、品质和经济效益。本研究表明，有机肥替代化肥能显著提高三华李产量及品质，其中，50%无机肥N+50%有机肥N处理的产量和品质最优。这可能是因为有机肥含有丰富的营养元素，施入土壤后可持续提供三华李生长发育所需的各种养分和活性物质[26]，改善土壤结构和养分有效性[27-28]，而50%无机肥N+50%有机肥N处理能有效改善土壤环境，同时有机肥与无机肥有效互补，养分提供更加均衡和持久，能满足三华李各生育阶段对氮磷钾三大元素及其他微量元素的需求，促进植株对养分的吸收。

综上所述，有机肥替代化肥是提高三华李果园土壤肥力、产量和果实品质的有效措施，以50%无机肥N+50%有机肥N的效果最为明显。