有機肥施用量對‘富士’蘋果樹體生長及果實產質量的影響

弓萌萌，王 紅，張雪梅，2，劉 洋，郭素萍，2，齊國輝，2

（1.河北農業大學 林學院，河北 保定 071000；2.河北省核桃工程技術研究中心，河北 邢臺 054000）

我國是世界最大蘋果生產國，據FAO數據統計，2016年我國蘋果總產量4 444.86萬t，占世界蘋果總產量的49.76%，收獲面積238.390 5萬hm2，占世界蘋果總收獲面積的45.04%，我國蘋果產量和收獲面積均居世界首位。其中，‘富士’蘋果是我國蘋果的主要栽培品種，約占我國蘋果種植面積的70%以上[1]。‘富士’蘋果果實汁多，酸甜可口，品質極佳[2]，深受廣大消費者青睞。

目前，蘋果主產區果園普遍存在肥料利用率低、重施氮肥、施肥不平衡多種問題，造成土壤酸化現象嚴重，產量變幅大，果實品質差等，嚴重制約了蘋果產業的可持續發展[3]，這種重產量輕質量的發展模式嚴重背離了現階段人們對高質量果品的需求特點。大量研究結果表明，施用肥料的種類、時間、數量與方式，不僅對樹體生長而且對果實產量和品質均有影響[4-7]。金會翠[8]研究發現，施鉀肥對紅富士蘋果葉片營養及果實品質均有促進作用；趙佐平[9]等人的研究結果表明，施肥可以提高蘋果產量，隨著試驗時間的推移，果實中可溶性糖、維生素C、可溶性固形物含量均呈上升趨勢；孫瑤、王一鳴[10]等人的研究結果表明，酸性土壤施用有機肥能獲得增產效果，其中生物有機肥處理下的產量較高，比對照增產8.92%。在日前倡導綠色健康果品的形勢下，有機肥不僅具有其它肥料不可替代的優勢，而且有機肥養分全面、肥效長，能夠充分改善土壤養分狀況[11-12]。為了探尋蘋果園有機肥的適宜施用量，避免盲目施肥，研究了不同有機肥施用量對‘富士’蘋果樹體生長及果實產質量的影響情況，以期為當地‘富士’蘋果園有機肥的科學施用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于河北省唐山市灤縣楊柳莊鎮梁家莊村，屬暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候，四季分明，春季干燥多風，夏季悶熱多雨，秋季晝暖夜寒，冬季寒冷少雪，全年平均氣溫10.5 ℃，無霜期175 d，平均降水量680.4 mm。

1.2 試驗材料

供試品種為10年生‘富士’蘋果，樹形為主干疏層形，株行距為3 m×4 m。供試肥料由河北灤牧農業開發股份有限公司提供。

1.3 試驗設計

試驗共設4個處理，各處理的施肥量分別為25、50、75和100 kg·株-1，以不施有機肥為對照（CK），施肥方式為地面撒施，單株小區，3次重復。

1.4 測定與分析方法

2017年10月下旬在果實成熟期進行取樣調查。新梢生長量，用鋼卷尺測量；果實橫縱徑，用游標卡尺測量，并計算果形指數（縱徑/橫徑）；單株產量用下式計算：

單株產量＝平均單果質量×單株果實數量。

可溶性固形物含量，用WYT-4型糖量計測定；硬度，用GY-1型硬度儀測定；可溶性總糖含量，用鐵氰鹽法測定[13]；可滴定酸含量，采用標準NaOH溶液中和滴定法測定[14]。葉片全N含量，用凱氏定氮法測定[15]；葉片全P含量，用鉬銻抗比色法測定[15]；葉片中的K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量，用電感耦合等離子體發射光譜法測定[16]。

采用Dancan新復極差法進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同有機肥施用量對新梢生長量的影響

不同有機肥施用量對新梢生長量的影響情況如圖1所示。由圖1可知，各施肥處理的新梢生長量由大到小依次為56.44 cm（100 kg·株-1）＞55.11 cm（75 kg·株-1）＞54.78 cm（50 kg·株-1）＞53.33 cm（25 kg·株-1）＞48.22 cm（0 kg·株-1即CK處理），各施肥處理的蘋果新梢生長量均顯著高于對照，與對照處理的相比，各施肥處理的新梢生長量依次增加10.6%、13.6%、14.29%、17.05%，但各處理間的差異不顯著。

圖1 不同有機肥施用量對新梢生長量的影響Fig. 1 Effects of different organic fertilizer amounts on growth of new shoot

2.2 不同有機肥施用量對果實外觀品質的影響

不同有機肥施用量對果實外觀品質的影響情況如表1所示。由表1可知，與對照相比，各施肥處理對果實的單果質量、縱徑、果形指數均無顯著影響。施肥量分別為0、25、50、75、 100 kg·株-1各處理的果實單果質量均大于200 g，較對照分別增加12.21%、11.78%、12.39%、12.8%，施肥量為100 kg·株-1處理的單果質量達到最大值，為220.96 g；施肥量分別為0、25、50、75、100 kg·株-1各處理的果實橫徑分別為76.44、80.63、80.04、80.22、80.81 mm，均顯著高于對照，但各施肥處理之間無顯著差異，表明不同施肥處理均可顯著提高果實橫徑；施肥量為100 kg·株-1處理的果形指數最大，為0.84。

2.3 不同有機肥施用量對果實內在品質的影響

不同有機肥施用量對果實內在品質的影響情況如表2所示。由表2可知，各施肥處理的果實硬度和可滴定酸含量隨著施肥量的增加均呈下降趨勢，施肥量為100 kg·株-1處理的果實硬度顯著低于對照，但各施肥處理的果實硬度卻無顯著差異，各施肥處理對果實可滴定酸含量的影響均不顯著。各施肥處理的果實可溶性固形物含量均隨著施肥量的增加而增加，施肥量分別為50、75、100 kg·株-1各處理的果實可溶性固形物含量分別為14.23%、14.37%、14.57%，三者均顯著高于對照，施肥量為25 kg·株-1處理的果實可溶性固形物含量為13.8%，與對照間無顯著差異。各施肥處理的蘋果可溶性糖含量和糖酸比均顯著高于對照，但各施肥處理間均無顯著差異，施肥量為50 kg·株-1處理的蘋果可溶性糖含量和糖酸比均達到最大值，分別為25.77%和69.49。

表1 不同有機肥施用量對果實外觀品質的影響Table 1 Effects of different organic fertilizer amount on fruit appearance quality

表2 不同有機肥施用量對果實內在品質的影響Table 2 Effects of different organic fertilizer amount on fruit intrinsic quality

2.4 不同有機肥施用量對葉片各礦質營養元素的影響

不同有機肥施用量對葉片各礦質營養元素含量的影響情況如表3。由表3可知，不同施肥量處理下葉片中的N、P、K、Ca、Mg含量均顯著高于對照，且葉片中的N、P、K、Ca、Mg含量均隨著有機肥施用量的增加而增加。與對照相比，隨著施肥量的增加，葉片中的N含量分別增加5.53%、7.97%、11.89%、15.51%，P含量分別增加4.73%、9.46%、15.54%、19.93%，K含量分別增加8.33%、16.66%、22.97%、32.57%，Ca含量分別增加2.89%、6.29%、14.91%、21.67%，Mg含量分別增加4.56%、8.24%、9.76%、14.97%。

表3 不同有機肥施用量對葉片各大量元素含量的影響Table 3 Effects of different organic fertilizer amount on macroelement of leaves

2.5 不同有機肥施用量對葉片各微量元素的影響

不同有機肥施用量對葉片各微量營養元素含量的影響情況如表4。由表4可知，不同施肥量處理下葉片中的Fe、Mn、Cu、Zn含量均顯著高于對照，且葉片中的Fe、Mn、Cu、Zn含量均隨著有機肥施用量的增加而增加，其含量的大小表現為100 kg·株-1＞75 kg·株-1＞50 kg·株-1＞ 25 kg·株-1＞ 0 kg·株-1（CK）。與對照相比，施肥量分別為25、50、75、100 kg·株-1各處理葉片中的Fe含量分別增加13.43%、26.31%、41.02%、52.37%，Mn含量分別增加5.68%、10.28%、11.77%、13.27%，Cu含量分別增加7.5%、9.15%、10.3%、13.24%，Zn含量分別增加5.82%、14.13%、18.82%、31.31%。

表4 不同有機肥施用量對葉片微量元素的影響Table 4 Effects of different organic fertilizer amount on microelement in leaves

2.6 不同有機肥施用量對單株產量和經濟收益的影響

不同有機肥施用量對單株產量和經濟收益的影響情況如表5。由表5可知，各施肥處理的果實單株產量均高于對照，施肥量分別為25、50、75、100 kg·株-1各處理的單株產量較對照依次增加15.95%、29.39%、37.18%、41.66%，這表明隨著施肥量的增加，單株產量的增長逐漸趨于平緩。其中，施肥量分別為50、75、100 kg·株-1各處理的單株產量分別為65.87、69.84、72.12 kg·株-1，均顯著高于對照，但三者之間無顯著差異；施肥量為25 kg·株-1處理的單株產量為59.03 kg·株-1，其與對照和施肥量為50 kg·株-1處理的單株產量間均無顯著差異。各施肥處理的經濟效益均高于對照，各施肥處理經濟效益的大小順序為100 kg·株-1＞75 kg·株-1＞50 kg·株-1＞25 kg·株-1＞0 kg·株-1（CK），較對照分別增加26 124、46 872、55 566、57 162元/hm2。

表5 不同有機肥施用量對單株產量和經濟收益的影響?Table 5 Effects of different organic fertilizer amount on individual yield and economic benefits

3 結論與討論

大量研究結果表明，施肥不僅影響果樹樹體生長，而且對果實品質的改善也有一定的促進作用。李楠[17]等人的研究結果表明，施用有機肥能夠明顯促進庫爾勒香梨的枝葉生長，并且這種促進作用隨著樹體的生長發育而愈發明顯。試驗研究中發現，與對照相比，各施肥處理下新梢的平均生長量均有所提高，說明施用有機肥對恢復樹勢有很大的促進作用，這與韓傳明[18]等人的研究結果相似。新梢生長過旺不但會抑制結果，還會增加果樹的修剪量，實際生產過程中應對新梢加以利用，避免造成徒長。果實中可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖含量都是評價果實內在品質的重要指標[18]。褚長杉等人[19]研究發現，施用有機肥可改善柑橘的果實品質，增加其可溶性固形物含量；程杰山等人[6]的研究結果表明，施肥量在300 kg·hm-2左右時，果實含糖量較高，隨著施肥量的增加，果實含糖量緩慢下降。本研究結果表明，可溶性糖含量隨著施肥量的增加呈現先增加后減少的變化趨勢，說明過量施用有機肥對果實品質可能有負面影響；施用有機肥有利于提高果實中的可溶性固形物含量，降低果實硬度和可滴定酸含量，提升果實品質，這可能因為，有機肥的主體腐植酸，激化了果樹體內的合成酶，促進了果實中干物質和糖的積累，調節了果實的糖酸比。這與南雄雄[20]、焦蕊[21]、郭潔[22]、史祥斌[23]的研究結果一致。但是，周昌杰[24]等人的研究結果表明，施用有機肥會升高‘里扎馬特’葡萄果粒的可滴定酸含量，這可能與果樹種類、栽培環境、有機肥來源等因素的不同有關。王勁[25]的研究結果表明，隨著精制有機肥用量的不斷增加，甜石榴的產量和經濟效益也在不斷增加。李雙雙[26]等的研究結果表明，不同施肥處理對藍莓單果質量無顯著影響，這與本研究結果一致。陳家法[27]等研究發現，與不施肥的相比，不同施肥處理均能顯著提高油茶果的產量。本試驗研究結果表明，施用有機肥能顯著提高蘋果產量，增加果園的經濟效益，這可能因為，有機肥養分全面，能有效改善土壤，培肥地力，提高果品質量，降低成本，增加經濟效益。

葉片是整個樹體上對土壤礦質營養反應最為敏感的器官，它的礦質營養狀況可以反映樹體對土壤礦質營養的吸收利用狀況，它既是地下運輸來的礦質營養的貯存庫，又是果實生長發育所需礦質營養的供給源[28]。孔芬[29]等的研究結果表明，施肥能顯著提高核桃葉片的營養元素含量；郭潔[22]等人研究發現，隨著生物有機肥施用量的增加植株葉片中氮、磷、鉀等養分的含量也有提高。本試驗結果表明，葉片中各種礦質元素的含量隨著有機肥施用量的增加均有不同程度的提高，這與前人的研究結果一致。綜合考慮各處理對‘富士’

蘋果新梢生長、果實產量與質量及經濟收益的影響情況認為，施肥量為75 kg·株-1的處理效果較優。蘋果屬于多年生經濟林樹種，果實產質量和樹體狀況受樹齡、肥料種類、環境、栽培技術多種因素的影響。本試驗僅對10年生‘富士’蘋果進行1年肥效的試驗研究，具有一定的局限性，還應在多方面開展施肥試驗，從而為蘋果樹的科學施肥提供參考依據和指導作用。