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化肥用量的多少对矮化苹果果实品质影响分析

2020-11-20 80 上传者：管理员

摘要：以苹果矮化砧木SH5的6年生嫁接树为试材，研究矮化栽培条件下果园化肥用量递减和有机肥增施对果实品质的影响。结果表明，在施用生物有机肥的果园条件下，N、P、K复合肥递减处理显著增加了果肉可溶性固形物含量(SSC)和花色苷含量，减少了果皮叶绿素含量，对果肉硬度无明显影响；在有机肥常量试验组，N、P、K复合肥减量20%、30%处理的果肉SSC分别达到16.1%、16.2%，果皮花色苷含量分别为126.80、125.13mg/100g，均显著高于对照；在有机肥增量试验组，N、P、K复合肥减施改善果实品质更为明显，N、P、K复合肥减量20%、30%、40%的3个处理果肉SSC均高于16.2%，果皮花色苷含量也显著高于有机肥常量组，减施提质效果显著。

关键词：
化肥减施
有机肥
矮化砧木
花色苷
苹果
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近年来，我国苹果矮化栽培技术发展较快，栽培面积逐年增加，随着国外苹果矮化砧木及栽培技术的不断引进以及国内相关研究的不断深入，矮化果园早果丰产技术及稳产高产技术得到较快发展。另外，由于我国苹果矮化果园比较注重果园肥水投入，在提高果园产量的同时土壤N、P、K施用总量偏多。据相关统计资料，我国苹果主要产区的化肥用量近年来持续高速增长[1]，在增加果园经济产量的同时果园肥料投入也在增加，并带来了果园生态环境劣变、环境污染等诸多问题[2]，对产业可持续发展带来了不利影响。

为了改善果园综合生态环境，通过合理调节控制果园N、P化肥施用量调控苹果生产体系的营养平衡，逐步提升果实品质，近年来国内各地相继开展了苹果有机栽培技术引进、苹果药肥两减栽培技术研究、果园有机肥替代技术示范等工作，在果园减肥增效[3]、有机肥应用[4,5]等方面均取得了一定的研究成果，并提出了一些新的理论与技术[6]。

本研究为了探讨山西省丘陵高原条件下苹果矮化果园化肥减施增效技术，在以往苹果矮化砧木与果实品质影响发育研究[7]的基础上，进行了苹果矮化果园化肥用量递减对果实品质影响的试验。

1、材料和方法

1.1 试验材料

试验用的苹果矮化中间砧木为SH5(M.honanensisRehder），基砧为八棱海棠（M.micromalusMakino），嫁接品种为晋富3号（M.domesticaBorkhcv.Jinfu3）。

1.2 试验方法

试验于2018—2019年在山西省芮城县阳城镇苹果矮化栽培高光效树形试验示范果园进行，试验果园2014年春季定植，2018年秋季进行施肥试验，2019年10月果实成熟期采样测定，并进行相关的调查分析。

果园株行距1.5m×3.5m，东西行向。果园土壤为中壤土，土层深厚，地面人工种草，肥水管理一致。试验3株小区，3个重复。

果园施肥采用生物有机肥（有机质含量45%,NPK含量5%）与复合肥（N∶P∶K=12∶11∶18）组合处理，根据生物有机肥的用量分为2组，第1组（有机肥常量组）：单株生物有机肥2.5kg，复合肥分别为2.0kg（对照1);1.8kg（减肥10%);1.6kg（减肥20%);1.4kg（减肥30%);1.2kg（减肥40%);1.0kg（减肥50%）。第2组（有机肥增量组）：单株生物有机肥5kg，复合肥分别为：2.0kg（对照2);1.8kg（减肥10%);1.6kg（减肥20%);1.4kg（减肥30%);1.2kg（减肥40%);1.0kg（减肥50%）。

1.3 测定项目及方法

苹果矮化果园果实品质采样测定在10月下旬晋富3号苹果标准成熟期进行。不同施肥处理的试验树，每小区在3株树上中下不同部位随机采果10个，3次重复，分别测定其果肉硬度、果肉可溶性固形物含量（SSC）、果皮花色苷浓度及叶绿素浓度。其中，果肉硬度采用AGY-1硬度计测定；果肉可溶性固形物含量（SSC）用日本产爱拓PAL-1便携式数字折射仪测定；果皮花色苷含量测定用0.5%盐酸乙醇提取，采用紫外-可见吸收分光光度法测定535nm下吸光度；果皮叶绿素含量测定用80%丙酮提取，采用紫外-可见吸收分光光度法测定663、645nm下吸光度。

1.4 数据分析

果园产量和品质试验测定结果通过Excel软件整理数据，并绘制柱形图；采用SPSS软件进行方差分析与相关性分析。

2、结果与分析

2.1 复合肥减量对矮化苹果果实品质指标的影响

2.1.1 复合肥减量对果肉硬度的影响

苹果园复合肥减施处理后，结果表明，果肉硬度有降低趋势，有机肥常量（单株有机肥2.5kg）与增量（单株有机肥5.0kg）组中复合肥不同施用量处理的果肉硬度在8.40～8.45kg/cm2，各处理之间差异不明显。因此，有机肥常量与增量条件下，复合肥减施处理对果肉硬度无显著影响（图1）。

2.1.2 复合肥减量对果肉SSC的影响

分析苹果有机肥常量（单株有机肥2.5kg）、增量（单株有机肥5.0kg）组中复合肥未减量与减量处理的果肉SSC含量，结果表明，二者与对照相比，SSC含量均显著增加；在有机肥增量处理中，复合肥减量处理的苹果果肉SSC最高，其平均值达16.14%,SSC含量显著高于有机肥常量处理（图2）。

2.1.3 复合肥减量对果皮花色苷含量的影响

在增施生物有机肥（单株有机肥5.0kg）条件下进行复合肥减施处理，苹果果皮花色苷含量增加显著，减施处理后平均值为135.63mg/100g，显著高于其他3个处理（图3）；果皮花色苷含量变化与果肉SSC含量变化的试验结果相一致，在有机肥常量和增量条件下，复合肥减量处理与对照复合肥未减量处理相比，均显著增加了果皮花色苷含量。

2.1.4 复合肥减量对果皮叶绿素含量的影响

从图4可以看出，生物有机肥施用量从2.5kg/株增至5.0kg/株，对苹果果皮叶绿素含量无显著影响；有机肥常量与增量组中，复合肥减量处理的果皮叶绿素含量（0.0211、0.0208mg/100g）显著低于对照复合肥未减量处理（0.0271、0.0274mg/100g）。因此，果皮叶绿素含量与复合肥施用量相关。

2.2 不同比率减量对矮化苹果果实品质指标的影响

2.2.1 不同比率减量对果肉硬度的影响

从图5可以看出，有机肥常量组（单株有机肥2.5kg）中，复合肥减量20%与30%这2个处理的苹果果肉硬度分别为8.47、8.39kg/cm2，显著高于减量50%的苹果果肉硬度（8.29kg/cm2），但是与对照之间无显著差异。因此，一定程度上果肉硬度的增加与复合肥减施相关，过量减施会使果肉硬度显著降低，从而降低了果实质量。而在有机肥增量组（单株有机肥5kg）中，对照及减量10%～50%共6个处理的苹果果肉硬度在8.3～8.5kg/cm2，但是处理之间均无显著差异。因此，复合肥减施处理对果肉硬度无显著影响。

2.2.2 不同比率减量对果肉SSC含量的影响

图6表明，不同比率复合肥减施处理的苹果果肉SSC的差异较大，在常量组（生物有机肥2.5kg/株），减量20%与30%这2个处理的苹果果肉SSC含量高于对照，分别为16.24%、16.22%，减量50%的苹果果肉SSC则显著低于对照，低于15.7%；在有机肥增量组（生物有机肥5kg/株），则是减量20%、30%、40%这3个处理的苹果果肉SSC高于对照，均高于16.2%。比较分析有机肥增量、常量中复合肥不同减量处理可知，在生物有机肥5kg/株条件下的苹果果肉SSC含量显著高于在生物有机肥2.5kg/株的处理。

2.2.3 不同减肥比率对果皮花色苷含量的影响

有机肥常量组（生物有机肥2.5kg/株）中，复合肥减量20%、30%这2个处理的苹果果皮花色苷含量分别为126.80mg/100g与125.13mg/100g，显著高于对照；而在有机肥增量组（生物有机5kg/株）中，复合肥减量20%、30%、40%、50%这4个处理的苹果果皮花色苷含量均显著高于对照未减量处理，平均值在133.33～141.60mg/100g，除复合肥减量20%处理外，有机肥增量组中复合肥不同减量比率处理的果皮花色苷含量均显著高于有机肥常量组中的各处理（图7）。

2.2.4 不同减肥比率对果皮叶绿素含量的影响

在有机肥常量组（生物有机肥2.5kg/株）与增量组（生物有机肥5kg/株）中，复合肥减量20%、30%、40%、50%这4个处理的苹果果皮叶绿素含量（0.019～0.022mg/100g）均明显低于同组对照，因此，复合肥减施处理明显降低了果皮的叶绿素含量。但在有机肥常量组与增量组之间，复合肥减施比率相同的试验处理之间均无显著性差异（图8）。

3、结论与讨论

果园化肥用量持续增长是目前我国苹果栽培面临的实际问题。2016年我国黄土高原苹果产区的调查结果表明，各地现有成龄果园的推荐施肥量普遍存在大量元素过量的问题，果园土壤平均N、P、K养分含量仅有17.84%、6.85%和17.54%的果园处于适宜水平，而80%以上的果园出现不同程度的养分过量[7]。根据近年来山西省中南部苹果主要产区的土壤养分调查测定结果，果园N、P、K过量问题也普遍存在[8]，不仅造成肥料养分浪费，也带来果园土壤养分的失衡与生理病害的发生。

我国苹果矮化栽培起步较晚，矮化果园土壤施肥相关研究也相对滞后。近年来，我国各地从欧美引进了M9t337新型矮化砧木及优质高效生产技术，加快了我国苹果矮化栽培的发展进程[8,9]。同时，山西省及我国黄土高原丘陵产区的研究表明，我国自主选育的SH系、SC系、GM系苹果矮化砧木抗寒、抗旱性强，在不同栽培模式下果实可溶性固形物含量及矿质营养存在显著的差异[10]。因此，通过苹果砧木的合理应用，不仅能够提高果园养分的利用效率，而且也有助于果园化肥的减量与经济使用。

苹果矮化砧木对树体生长发育的影响是多方面的[11,12]。国外近年来对苹果矮化砧木的研究多集中在树形修剪模式[11]、果园早期产量[13]、树体发育[14]及矮化砧木利用方式[13,15]等方面；而国内的同类研究在比较不同矮化砧木及栽培方式对果园产品和品质综合影响[16,17,18]的同时，相继探讨了矮化砧木对果实功能成分[19]及矿质营养成分[20]的影响，开拓了我国苹果矮化栽培的研究领域。本研究以高抗逆性SH5苹果矮化中间砧为试验材料，系统分析了有机肥常量和有机肥增施条件下化肥减量施用对果实发育的影响规律，提出了一定树龄阶段适度减施化肥改善果实品质的研究思路，为我国矮化苹果药肥两减栽培技术实施提供了新的技术出路与解决方案。

参考文献：

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