沼液施用方式对桃园土壤理化性状及桃树生长和果实品质的影响

孙淑兰,张永明,王秀芳

沼液施用方式对桃园土壤理化性状及桃树生长和果实品质的影响

孙淑兰,张永明,王秀芳*

天水市农业技术推广中心, 甘肃 天水 741000

该研究通过叶面喷施和根部灌施2种不同施用方式在桃园施用效果的研究，分析不同施用方式及不同施用量对桃树生长、果实品质及土壤理化性状的影响，结果表明：在桃树初花期、幼果期、果实膨大期、着色期，用60%的沼液喷施，桃树的单枝叶片数、新生枝长度、叶面积、百叶厚、百叶重、茎粗分别比清水对照增加52.1%、38.2%、32.9%、11.6%、12.2%、30.8%；单果重、果实硬度、可溶性固形物、Vc含量分别比清水对照增加26.7%、 20.8%、30.6%、56.5%，可滴定酸含量下降49.8%，优质果率提高41.3%。沼液灌施60 kg/株土壤速效N、P、K、有机质含量分别增加36.4%、204.7%、205.4%和31.8%，土壤容重下降20.8%。

沼液; 桃园土壤; 肥效

甘肃省天水市位于半干旱和半湿润气候过渡地带，是我国北方果品的适宜栽培优势区域。蜜桃是天水市的特有水果之一，特别是秦安蜜桃久负盛名。天水市桃园面积2 000 hm2，占果业总面积的2.7%[1]。

沼液是沼气发酵过程中的残余物，各种有机废弃物经厌氧分解转化后，不仅含有大量的N、P、K等大量营养元素，而且含有对果树生长起重要作用的硼、铜、铁、锰、钙、锌等微量营养元素，以及多种氨基酸、腐殖酸、酶类、维生素和生物活性物质等成份[2]，是一种速效性与长效性兼具的生物有机肥料[3-5]。大多数是能被作物直接吸收利用的速效养分，喷施后见效快，可促进果树的发芽、提高光合作用、增强果树抗旱、抗冻及抗病虫害能力[6]。李晓宏[7]指出，沼液中的氨基酸、丁酸、核酸等能增强果树的抗逆性，并对病菌有明显的抑制作用，赤霉素、生长素能调节果树生长；柴仲平等[8]通过红枣沼液喷施研究指出，喷施沼液有利于提高红枣果实单果重，并在一定程度上改善果形指数，提高红枣果实中还原糖、Vc、蛋白质以及矿质元素铁、锌、铜、锰含量，改善果实品质的作用。天水市的户用沼气有十几万户，沼液资源丰富，合理的施用沼肥可大大减少化肥和农药的使用，节约成本，改善果实品质，又起到保护生态环境的作用[9,10]，有利于发展“无公害”和“绿色”农产品，具有显著的社会效益和生态效益。

在生产实践中由于沼气发酵的原料不同，沼液的营养成分和浓度有一定的差异及施用的农作物种类不同，在施用上存在很大的随意性，造成资源的浪费，更有甚者，造成类似于肥害的烧苗烧叶现象。因此，2020年在桃树上开展了沼液不同施用方式及施用量对桃树营养生长、果实品质及土壤理化性状影响的试验研究，以期为沼液的科学合理施用提供理论依据及技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 蜜桃品种 北京7号，树龄9年，正值盛果期，树型为自然开心型，果园管理良好，肥力中上，树势中等。

1.1.2 沼液 取自正常产气3个月以上的沼气池的水压间上清液，发酵原料主要是人畜禽粪便，沼液无显明的臭味。供试沼液的理化性状：pH7.4，全氮1230.00 mg/L，全磷260.00 mg/L，全钾1131.20 mg/L，速效氮576.31 mg/L，速效磷523.47 mg/L，速效钾1043.17 mg/L，有机质32.13 mg/L。

1.1.3 试验园概况 试验选在秦安县刘坪乡姚洼村集中连片栽植的蜜桃园。该区域属浅山干旱区，海拔1570 m，无霜期180 d，年平均气温10.2 ℃，≧10 ℃的活动积温2870 ℃，年降水量450～550 mm，果园面积1.2 hm2，属黄绵土，有机质含量8.9 g/kg，桃树为2011年3月定植，品种为北京7号，中熟品种，栽植密度3 m×4 m。2020年平均气温11.6 ℃，比正常年份偏高1～2 ℃，年降水量699 mm，较正常年份偏多2-3成，年日照时数1653 h，无霜期267 d，年最低气温-11.2 ℃，年最高气温34.4 ℃。4月11日-12日、4月23日-26日清晨出现了霜冻天气，最低温分别达到-3 ℃和-5 ℃。

1.2 试验设置

试验设叶面喷施和根部灌施两种不同的施用方式，喷施设20%（水与沼液的比4:1）、40%（水与沼液的比3:2）、60%（水与沼液的比2:3）和80%（水与沼液的比1:4）4个不同的浓度，灌施用纯沼液40 kg/株和60 kg/株2个施肥水平，对照用当地果农习惯用的叶面肥0.5%的磷酸二氢钾溶液和清水喷施，共8个处理，每个处理3次重复，共24个小区，每个小区6株果树。于桃树初花期、幼果期、果实膨大期、果实着色期各施用一次，共施4次，其它管理一致。每小区确定树势基本一致的2株果树作为调查树，共计48株调查树。

将从沼气池水压间取出的沼液充分搅拌后静置1～2 h，喷施处理沼液用双层纱布过滤，按各处理要求加清水稀释，用背负式农用喷雾器喷施，喷施时间为除雨天外的傍晚。喷施时对树干、枝条、叶的正背面都要均匀喷到，不漏喷，由于桃树叶子正面角质层较厚，不利于药液的吸收，应重点喷施叶背面。灌施为放射状开沟施肥，以树干为中心由浅到深放射状的开出“十”字形的4条沟，远端为树冠投影的外缘处深度30 cm，施后立即覆土。

1.3 调查方法

1.3.1 桃树生长量的调查 在新稍停止生长后每个小区按选定的调查树，用五点取样法按东、南、西、北、中五个方位选生长正常的4个新生枝条，数其叶片总数，用游标卡尺测量枝条基部3 cm处茎粗，用直尺测量枝条长度；取顶稍以下第5个叶片，2棵树40个枝条共计40个叶片，用直尺测叶片长宽度，称重计算百叶重，用打孔器打孔、游标卡尺测百叶厚度，用方格纸法测量叶面积（不满1格超过一半按一格算）。

1.3.2 果实品质调查 果实采收前按五点取样法在东、西、南、北、中五个方位随机采样，调查树每株采集20个果实，称重计算平均单果重，用游标卡尺测量果实的纵横径，计算果形指数；用GY-1型果实硬度计测定果实硬度，用WYZ型手持测糖仪测定可溶性固形物含量，用2,6-二氯酚靛酚法测定维生素C含量，用酸碱中和滴定法测定可滴定酸含量[11]。

1.3.3 土壤理化性状的测定 在果实成熟期采集土样，以树干为中心距树干100 cm环状均匀分布4个取样点，用土钻取0～20 cm土层的土壤。土壤全氮测定用凯氏法，土壤有机质测定用重铬酸钾容量法，土壤全磷测定用高氯酸-硫酸消煮法，土壤碱解氮测定用碱解扩散法，土壤速效磷测定用碳酸氢钠法，土壤全钾测定用NaOH-火焰光度计法，土壤速效钾测定用NH4OAc-火焰光度计法，pH测定用电位法[12]。

1.4 数据处理

应用Microsoft Excel2007软件，用Duncan´s新复极差法进行多重比较检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 沼液施用方式对桃树物候期的影响

从表1来看，用不同浓度的沼液喷施和不同用量的沼液灌施，当年对桃树物候期基本没有影响。但80%的沼液喷施对桃树新叶有轻微的烧叶现象。

表1 沼液对桃树物候期的影响

2.2 沼液施用方式对桃树叶、枝条生长量的影响

沼液不同施用方式对桃树的营养生长影响较大（表2）。各处理所有营养生长量均高于清水对照。单枝叶片数、新生枝长度、叶片长度、叶片宽度、叶面积、新生枝平均茎粗、百叶厚度和百叶鲜重均以60%沼液喷施最高，比对照清水高52.1%、38.2%、26.4%、31.0%、32.9%、30.8%、11.6%和12.2%，比磷酸二氢钾高15.9%、21.7%、12.9%、24.7%、20.5%、25.9%、4.63和5.8%。沼液（60 kg/株）灌施次之。由此可见，沼液喷施和灌施均能促进桃树植株的营养生长，在试验施用浓度和用量范围内叶、枝条生长量随喷施沼液浓度的增加先升后降，随灌施沼液量的增加上升，施用沼液的桃树树势健壮，新生枝抽梢整齐，叶片浓绿有光泽，基本无病虫害发生，在4月份连续遭遇两次低温冻害时，施用沼液的桃树基本没有受到冻害的影响，而未施用沼液的桃树均有不同程度的冻害发生。60%的沼液喷施效果最好，沼液（60 kg/株）根部灌施次之，0.5%的磷酸二氢钾溶液喷施第3次。

表2 沼液对桃树生长量的影响

注：同列数据后标注的不同小写字母表示在0.05水平差异显著（<0.05），不同的大写字母表示在0.01水平差异极显著（<0.01）。下同。

Note: Different lowercase letters marked after the same column of data indicate significant differences at the 0.05 level (<0.05), while different uppercase letters indicate extremely significant differences at the 0.01 level (<0.01). The same is true below.

2.3 沼液施用方式对桃品质的影响

果实单果重是衡量果实品质的重要指标，可滴定酸含量和可溶性固形物含量是决定果实风味和口感的重要指标，Vc是评价果实品质的重要指标，果实硬度是决定果实耐储藏和能否长途运输的重要因素。从表3可以看出，沼液不同施用方式对果实品质的影响较大。平均单果重、优质果率、果实硬度、可溶性固形物含量、Vc含量均以60%沼液喷施最高，比对照清水高26.7%、41.3%、20.1%、30.6%、56.5%，比磷酸二氢钾高11.8%、14.1%、6.4%、13.7%、24.8%，可滴定酸含量60%沼液喷施最低，比对照清水低49.8%，比磷酸二氢钾低33.2%。从果实的外观形态和口感来看，喷施沼液的桃着色均匀个大，光泽度好，果实更趋于圆形，果肉氺嫩细腻，口感脆甜，硬度好，耐储藏宜运输，灌施沼液的果实部分表面略有病斑，光洁度不如喷施处理，口感略差一点。由此可见，施用沼液可显著提高桃果实的单果重、果实硬度、可溶性固形物含量、Vc含量、优质果率，降低可滴定酸含量，在试验施用浓度和用量范围内随喷施沼液浓度的增加先升后降，随灌施沼液量的增加升高。两种施用方式以60%沼液喷施综合品质最好，该处理在0.05水平达到显著（<0.05〉），在0.01水平达到极显著（<0.01）。沼液（60 kg/株）灌施次之，0.5%的磷酸二氢钾溶液喷施第3次。

表3 沼液对桃品质的影响

2.4 沼液灌施对土壤理化性状的影响

表4 沼液灌施对土壤理化性状的影响

从表4来看，沼液灌施对土壤的理化性状影响较大。桃树根部灌施沼液，可以明显增加0～20 cm土层土壤的氮、磷、钾的含量，降低土壤容重。与对照相比，用沼液40 kg/株和60 kg/株灌施，可使土壤全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、有机质增加5.6%和9.8%、18.6%和36.4%、4%和12%、136.5%和204.7%、2.1%和4.3%、166.2%和205.4%、21.6%和31.8%，土壤容重下降10.0%和20.8%，在施用量的范围内土壤养分随沼液用量的增加呈上升趋势，其中速效钾增加幅度最大，速效磷次之，全钾影响最小。由此可见，沼液灌施对土壤全氮、全磷、全钾的影响较小，对土壤速效养分的影响较大，可大大提高0～20 cm土层土壤的速效养分含量，降低土壤容重，增加有机质。

3 讨论与结论

3.1 在桃树上沼液喷施效果优于灌施

陆国弟等[13]综述沼液应用进展时发现，大多数沼液应用研究侧重于沼液的肥用效果，而较少对其施用方式的研究。本研究比较了沼液不同施用方式发现，在桃树上沼液喷施效果优于灌施。分析其原因，首先是沼液的氮、磷、钾等养分含量较低但其活性很强，通过一定浓度叶面喷施后更易于桃树叶片直接吸收；而灌施沼液于土壤后，通过根系吸收参与到植株的物质代谢需要的时间较长，比叶面吸收见效慢，在一定程度上影响了其应用效果。其次，沼液的养分浓度含量较低，但含多种刺激桃树生长的氨基酸、生长激素、抗生素等活性物质，通过喷施后更易被叶片吸收利用；且桃树的根系由于凯氏带的存在，吸收有机小分子能力远没有叶片的吸收效率高，但是沼液灌施具有培肥土壤、增加土壤微生物数量、促进土壤微生物活性的作用。通过试验证明沼液灌施可明显的增加土壤速效养分的含量，增加土壤孔隙度，降低土壤容重，增加有机质。

3.2 适宜的喷施浓度是保证沼液喷施应用效果的关键

因沼液原料种类、配比和发酵立体条件的差异，不同来源的沼液的营养成分有所不同，而且施用作物种类及树龄也有所不同，因此，喷施沼液的最适浓度也理应有所差异。本试验结果，9年盛果期桃树用60%的沼液于初花期、幼果期、果实膨大期、果实着色期各喷施1次，共喷施4次效果最佳。王伟楠等[14]研究了陕西苹果树喷施沼液的浓度为75%喷施3次对苹果果实品质有改善效果最佳；在陕西杏树沼液以50%浓度的沼液在展叶期和叶片生长期各喷一次的处理组合效果最佳。在生产实践中确定适宜的喷施浓度是保证沼液喷施效果的关键技术，浓度过低效果不好，浓度过高易造成资源的浪费，影响果实品质，更有甚者，造成类似于肥害的烧苗烧叶现象。在本研究中也发现喷施浓度超过80%后对桃树叶片有一定的损伤，果面也有出现轻微的病斑，严重影响其果实的商品性。

3.3 施用沼液对桃树的树干或新稍等营养体生长影响较小，而对桃品质提升的影响更大

本文结果表明，沼液喷施和灌施均能提高桃树植株的单枝叶片数、新生枝长度、叶片的长宽、叶面积、百叶厚和百叶重，在一定范围内各生长指标随喷施沼液浓度的增加先升后降，随灌施沼液量的增加呈上升趋势，差异不显著。这一结论与王伟楠等[14]在陕西苹果、杏树喷施沼液的研究结论相似，他们的解释是因为果树新稍生长对营养元素的竞争弱于果实而导致的。沼液喷施对果实品质提升显著的原因应该是沼液中含有钙、铁、铜、锌等微量元素和对植物生长有重要调控作用的氨基酸、赤霉素、腐殖酸、维生素等生物活性物质，对桃树果实的品质提升有积极的调控作用；而果树营养体的生长更依赖于沼液含有大量的氮、磷、钾等大量元素。

该研究的所有指标值均来源于施用当年的测定数值，由于施用时间短，施用次数少，有一定的耦合性，有待于进一步更细致的研究。

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Effects of Biogas Slurry Application on Soil Physical and Chemical Properties, Tree Growth and Fruit Quality in Peach Orchard

SUN Shu-lan, ZHANG Yong-ming, WANG Xiu-fang*

741000,

In this study, two different application methods of foliar spraying and root irrigation were used to study the application effect in peach orchard, and the influence of different application methods and different application amounts on the growth, fruit quality and soil physical and chemical properties of peach trees was analyzed. The results showed that, when spraying with 60% biogas slurry in early flowering, young fruit, fruit expansion and coloring stage, compared with water spraying, the number of leaves per branch, length of new branches, leaf area, louver thickness, louver weight and stem diameter of peach trees increased by 52.1%, 38.2%, 32.9%, 11.6%, 12.2% and 30.8%, respectively. And fruit weight, fruit hardness, soluble solids and Vc content have increased by 26.7%, 20.8%, 30.6% and 56.5%, respectively. While the titratable acid content decreased by 49.8% and quality fruit rate increased by 41.3%. The content of soil available N, P, K and organic matter contents increased by 36.4%, 204.7%, 205.4% and 31.8%, respectively, and soil bulk density decreased by 20.8% under biogas slurry irrigation of 60 kg/ plant.

Biogas slurry; peach orchard soil; manurial effect

S158.3

A

1000-2324(2022)05-0750-05

2022-07-14

2022-08-26

天水市科技支撑计划2020年课题:自制环保酵素改善土壤肥力试验及在农业生产中生态作用的研究(2020-NCK-5662)

孙淑兰(1971-),女,学士,高级农艺师,主要从事作物栽培及农村能源技术推广工作. E-mail:1559396393@qq.com

通讯作者:Author for correspondence. E-mail:1848943099@qq.com