化肥配施有机肥对苹果梨品质、土壤性状及其相关性的影响

徐小迪， 陈妍竹， 侯嘉琪， 田 良, 曹 丽*， 李 雄

(1.延边大学 农学院；2.延边朝鲜族自治州农业科学院:吉林 延吉 133000)

苹果梨(PyrusbretschneideriRehd.Pingguoli)风味独特，主产于延边朝鲜族自治州，栽培总面积达5 500 hm2，年产量达10万 t，是延边优质农特产品之一。近年来，不合理的施肥导致土壤有机质含量降低、肥力下降、肥料利用率低[1-2]，同时苹果梨也存在着口感差、单产低、大小不均匀等问题，严重制约了延边苹果梨产业发展。

土壤有机质含量是评价土壤肥力的重要指标[3]，是土壤养分的主要来源，日本果园有机质含量可达6.8%，而延边地区苹果梨园有机质含量仅为1.2%～1.7%[4]，提高有机质含量是果园管理的重要环节。有机肥中含有丰富的有机质和多种有机酸，养分丰富，能够明显增加土壤有机质含量，促进微生物繁殖，改善土壤性状[5-6]，以实现果树高产稳产，是绿色食品生产的主要养分。有机肥来源广，畜禽粪便、秸秆等农业有机废弃物是目前应用较广的有机肥源[7]，将其堆肥腐熟后施入农田，有利于实现农业有机废弃物的资源利用。化肥作用快而有机肥肥效长，两者配合施用更能提高土壤肥力，提高肥料利用率，在保护生态环境的同时还能明显提高果实产量及品质[8]，以实现果树高产稳产，是推动农业可持续发展的重要措施。

土壤是农业生产最基本的自然资源，土壤中的物质为作物提供各种营养、水分、能量等，以供其正常生长[9-11]。刘科鹏等[12]人研究发现，土壤养分与猕猴桃果实品质之间有一定关系，提高土壤有机质含量可提高猕猴桃果实品质的各项指标。土壤通过为果树根系提供养分进而影响果实生长，土壤性质与果实品质的相关关系可以作为土壤管理的重要依据，根据不同果树需肥特点进行科学水肥管理，对推动农业绿色发展有重要意义[13]。

基于此，该试验通过研究化肥配施有机肥对苹果梨产量品质、土壤性状的影响以及土壤性状与果实品质间的相关性，以期明确果园土壤管理的重点，为指导延边地区苹果梨园合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

该试验在延边果树6分场(42.77°N，129.42°E)进行，年平均气温5.8 ℃，年平均降雨量550 mm左右，降水主要集中在6-8月，无灌溉条件，土壤类型为砂性暗棕壤。试验地土壤基本性状见表1。

表1 试验地土壤基本性状

1.2 材料

供试品种为树龄30年的苹果梨树，栽植密度5 m×6 m，复合肥为倍丰牌复合肥料，其配比为N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15，有机肥为腐熟1年以上的牛粪，具体养分含量如表2所示。

表2 有机肥养分含量

1.3 试验设计

该试验共设5个处理，分别为CK(未施肥)、OF1(1 kg复合肥/株)、OF2(1 kg复合肥+20 kg有机肥/株)、OF3(1 kg复合肥+30 kg有机肥/株)、OF4(1 kg复合肥+40 kg有机肥/株)，每个处理10株苹果梨树，重复3次。施肥处理已连续进行3年，施肥时期为土壤化冻以后，施肥时沿树冠滴水线部位开沟施肥[14]，其他田间管理与常规施肥一致。新梢生长停止以前叶面喷施硝酸铵钙(0.3%)+磷酸二氢钾(0.1%)2次，8月中旬至采收前1个月喷施硝酸铵钙(0.2%)+磷酸二氢钾(0.3%)2次。其他田间管理与常规施肥一致。

1.4 方法

1.4.1 样品采集

2021年7月在各处理树冠滴水线附近挖取树冠下方0～20 cm、20～40 cm层土样，每个处理设5个重复采样点，注意避开施肥点，混匀后除去根系、石块，用4分法留1 kg土样带回实验室，放置于阴凉处自然风干，研磨后分别过筛。10月上旬，在苹果梨树的东、南、西、北方向各采摘5个大小适中无病害的果实，放入冰盒带回实验室，一部分用于测定果实品质，一部分室温贮藏30 d后分析其耐贮性。

1.4.2 相关指标测定

土壤相关指标测定参照《土壤农化分析》[15]并稍作改动。土壤pH值采用电位法测定；有机质含量采用重铬酸钾—硫酸氧化法；全氮含量采用半微量凯氏法测定；速效磷含量采用钼锑抗比色法测定；土壤速效钾含量采用火焰光度法测定；交换性Ca、Mg采用EDTA滴定法测定。

果实相关指标测定参照孙瑶、辜青青等[16-17]人并稍作改动。单果重利用电子天平测定；果实纵径和横径利用游标卡尺测定；果实硬度利用GY-B型硬度计测定；可溶性固形物含量利用糖度仪测定；可滴定酸含量采用中和滴定法测定；Vc含量用钼蓝比色法测定。

果实软化率/%=(采后果实硬度-贮藏后果实硬度)/采后果实硬度×100；

坏果率/%=坏果数/总果数×100。

1.5 数据分析

该试验数据采用 Excel 2007和 SPSS Statistics 17.0进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 化肥配施有机肥对苹果梨产量及外在品质的影响

由表3可知，经过连续3年的处理，化肥配施有机肥显著影响了果实产量，OF3处理产量最高，达26.76 t/hm2，较未施肥和仅施复合肥处理的产量分别高11.3%和10.3%，且OF2、OF4也都高于CK、OF1，差异显著。各处理间单果重、果实纵横经及果型指数均差异不大，说明化肥配施有机肥对苹果梨外在品质没有显著影响。

表3 化肥配施有机肥对果实产量及外在品质的影响

2.2 化肥配施有机肥对苹果梨内在品质的影响

由表4可知，化肥配施有机肥对果实品质影响较显著。硬度是果实品质的衡量指标之一，硬度过大影响口感，过小则不耐贮存，4个施肥处理的硬度均显著低于CK，OF4硬度最小，OF3果实硬度低于OF1且高于OF2、OF4，处于中间水平。OF3可溶性固形物含量最高，达14.15%，施有机肥的处理较CK高10.0%～12.3%，较OF1高0.6%～2.0%，施用有机肥可以明显提高梨的含糖量。施肥的4个处理可滴定酸含量显著低于CK处理，且处理间差异不大。果实固酸比可以反映综合反映果实糖酸度，OF3处理固酸比显著高于其他处理，达45.62，OF1、OF2、OF4处理间无显著性差异但均显著高于CK。维生素含量随有机肥施入量的增加呈现先增加后减少的趋势，在OF3处理达到最高值，与OF2处理无显著差异。

表4 化肥配施有机肥对果实内在品质的影响Table 4 Effect of combining chemical fertilizers with organic fertilizers on the internal quality of fruit

2.3 化肥配施有机肥对苹果梨耐贮性的影响

果实软化率和坏果率是反映果实耐贮性的重要指标。由图1可知，贮藏后果实腐烂率随施用有机肥量的增加而减少，CK处理均显著高于其他处理，OF4处理腐烂率最低，仅为7.5%。贮藏后OF3处理软化率最低，仅为2.46%，其次为OF1处理，软化率为2.51%，CK、OF2、OF4处理分别为4.97%、3.17%和3.76%。这说明化肥配施有机肥能明显降低果实软化率和腐烂率，延长果实贮藏期，降低坏果带来的经济损失，二者综合来看，以OF3处理整体效果最佳。

图1 化肥配施有机肥对果实耐贮性的影响

2.4 化肥配施有机肥对果园土壤性状的影响

土壤性状决定土壤肥力，化肥配施有机肥后果园0～20 cm，20～40 cm土层土壤性状如表5、6所示。OF1处理pH值最高，达5.84，与OF3处理无显著差异，但均显著高于其他处理。不同处理间土壤有机质、全氮及全钾含量均与施肥量呈正比，OF4处理最高，OF3处理次之，且处理间达到显著性差异。OF2、OF3、OF4处理有效磷含量差异不大，CK、OF1处理显著低于其他处理。OF1处理交换性钙含量最高，达13.77 g/kg，OF3处理次之，达12.17 g/kg。OF2处理交换性镁含量最低，其他处理间交换性镁含量差异不大。20～40 cm土层土壤养分含量整体来看略低于表层。OF3处理pH值最高，其次为OF1，CK处理最低。OF4处理下土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾含量最高，且均显著高于其他处理，且OF2、OF3处理的有效磷、速效钾含量均高于OF1、CK，OF1、OF2、OF3全氮含量无显著性差异，但OF3略高于OF2处理。CK、OF1处理交换性钙含量显著高于施用有机肥的处理，OF1处理交换性镁含量显著高于其他处理，但OF1、OF2、OF3处理间无差异。总体来看，化肥配施有机肥能有效改善土壤性状，以OF3、OF4处理改善效果更为明显。

表5 化肥配施有机肥对0～20 cm土层土壤化学性状的影响

表6 化肥配施有机肥对20～40 cm土层土壤化学性状的影响

2.5 苹果梨果实品质之间的Pearson相关性

由表7可知，果实可滴定酸含量与果实横径、纵径、硬度均呈显著正相关；可溶性固形物与可滴定酸、硬度呈极显著负相关；维生素C含量与硬度、横径呈显著负相关，与可滴定酸含量呈极显著负相关，与可溶性固形物呈极显著正相关。整体来看，苹果梨果实品质之间存在显著性相关关系，且内在品质之间的相关性较强，各指标之间均达到显著或极显著相关，外在品质之间均没达到显著性相关。

表7 苹果梨果实品质之间的Pearson相关系数

2.6 苹果梨园土壤性状与果实品质之间的Pearson相关性

由表8可知，果实单果重与土壤pH值、交换性镁含量呈极显著正相关，与交换性钙含量呈显著正相关；果实纵横径与土壤性状间的相关性均未达到显著性相关；果实硬度和土壤性状间的相关性较强，与土壤交换性钙、镁含量呈显著正相关，与有机质、有效P、速效K含量呈极显著负相关，与全氮呈显著负相关；可溶性固形物、维生素C含量均与有机质、全氮速效钾含量呈极显著正相关，可溶性固形物与有效P呈极显著正相关而维生素C与有效P呈显著正相关；可滴定酸与土壤全N、有效P、速效K均呈极显著负相关；其他指标间相关性均为达到显著。综合分析，土壤性状对果实品质影响较大，且有机质、全N、有效P、速效K对果实内在品质的相关性较强。

表8 苹果梨园土壤性状与果实品质之间的Pearson相关系数

3 讨论与结论

苹果梨作为延边地区的主栽果树[18]，其生产关乎延边农业的发展。施肥是提高果树产量的农业措施之一，有调查表明，目前延边苹果梨园化肥施用量高、有机肥施用较少，农户盲目依靠化肥补充土壤养分，忽视对土壤的培肥，严重制约了苹果梨产业可持续发展[19]。有机肥中富含有机质和养分，将化肥和有机肥配合施用能够在减少化肥施用量的基础上补充作物所需养分，在满足果树生长发育的同时改善土壤性质，对农业可持续发展具有重要意义[20-21]。

谢凯等[22]人对皇冠梨进行了不同有机肥处理后，均增加了果实可溶性固形物和糖酸比，且生物有机肥效果最好，产量较CK增加了33.9%。该试验也发现，化肥配施有机肥对果实产量影响较大，OF3产量达26.76 t/hm2，增产11.3%，且各处理组果实品质较对照组都有明显改善，但对外在品质没有显著影响。赵佐平等[23]人研究发现，化肥配施有机肥处理后果实产量显著增加，贮藏后果实软化率降低，贮藏性最好，这在该试验中也得到了验证。有机肥能改善土壤性状，增强土壤缓冲性[24]，缓解目前所面临的土壤问题。该试验研究发现，配施有机肥能有效改善土壤性状，使土壤有机质、全氮、速效钾含量显著增加，且与有机肥施用量呈正比，化肥配施有机肥有益于培肥土壤，这也证实了前人研究结果[25-26]。该试验研究结果表明，苹果梨果实品质之间存在显著性相关关系，且内在品质各指标之间均达到显著或极显著相关，土壤性状尤其养分含量对果实品质影响较大，有机质、全N、有效P、速效K对果实内在品质的相关性较强。因此，应重视果园土壤管理，通过合理施肥来平衡果园土壤性状，进而改善果实品质，这与前人研究结果一致[27-28]。

土壤管理是果园管理的重要环节之一，合理施肥是推动果园可持续发展的重要举措。化肥配施有机肥不仅能够降低化肥投入，更能提高土壤中有效养分的含量，改善果实品质，推动发展苹果梨绿色生产。综合分析表明，以OF3(1 kg复合肥+30 kg有机肥/株)效果最好，可用于实际生产。