孫喜軍,王 虎,呂 爽,蔡 苗,王小榮,孟 菁,王 安
(西安市農業技術推廣中心,西安 710061)
獼猴桃又稱奇異果,是20世紀人工栽培野生果樹最有成就的四大果樹(其余3種果樹為鱷梨、藍莓和澳洲堅果)之一,因營養豐富、風味佳美、功效特異,被譽為“水果之王”,深受廣大消費者的青睞[1-3]。陜西省西安市周至縣栽植獼猴桃始于20 世紀70 年代末,1997年周至縣被中國農學會認定為“中國獼猴桃之鄉”,2007年3月5日國家質檢總局批準對“周至獼猴桃”實施地理標志產品保護。周至縣境內栽植獼猴桃品種包括‘秦美’、‘啞特’和‘徐香’等10 余種,其栽植面積和產量均位居全國之首,是名副其實的全國獼猴桃生產第一大縣。以2018年為例,周至縣境內獼猴桃栽植面積1.79×104hm2(表1[4-6]),面積在全市占比91.79%,全省占比33.65%,全國占比10.17%;總產量32.06×107kg,產量分別在全市、全省、全國占比89.47%、33.82%、14.88%,產值已經超過30 億元,對拉動縣域經濟發展效果明顯。然而,由于獼猴桃大規模商品化栽培歷史較短,當前果園栽培水平偏低且管理粗放[7],很多果農施肥全靠經驗[8],施肥量大且養分不平衡,由此導致的養分盈余問題突出[9-10],直接影響獼猴桃的產量、品質和經濟效益的提升,甚至加劇了農業面源污染風險[2,8]。因此,在確保獼猴桃優質高產基礎上,實現化肥減量提質增效,對西安市獼猴桃產業健康可持續發展意義重大。

表1 2018年獼猴桃栽植面積及產量情況
套餐肥是指能滿足作物不同生長階段和不同方面營養需求的系列肥料組合,其核心是將幾種肥料按照不同作物在不同時期對養分的需求,科學搭配、精準配方,最終達到有的放矢、全面營養和高效施肥的目的[11]。套餐肥的推出創新了施肥理念,其設計了一種作物生育周期全程營養解決方案,目前在國內外農業生產中已開始逐步流行。前人在糧食作物[12]、蔬菜[11]和果樹上[13]的初步研究表明,施用套餐肥可以降低施肥量、提高產量、改善果實品質并降低農業面源污染風險[11]。筆者在前期設施番茄試驗基礎上,以獼猴桃為例,設置濟邦套餐肥和欣金谷套餐肥2個施肥處理,并以農民常規施用史丹利復合肥為對照,采用田間試驗方法研究不同施肥處理對土壤理化性質和獼猴桃產量、品質及經濟效益的影響,以期為西安市獼猴桃優質高效生產提供一定參考依據。
陜西省西安市周至縣因周山水至而得名,其南依秦嶺,北瀕渭水,襟山帶河,是西安的西大門,史有“金周至”之稱。轄境屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區,年均氣溫13.2℃,年均降水量691 mm,無霜期210~290天。
田間試驗于2016年10月—2018年10月在周至縣竹峪鎮東大墻村(34°9′33″N,108°3′32″E)農戶果園內進行,獼猴桃生長期內無氣象災害發生,氣溫、降水與往年持平。試驗地獼猴桃樹栽植于2005年,樹體行距3.4 m,株距2.6 m。果園內土壤為土中的立茬土。試驗前獼猴桃園土壤(0~60 cm)理化性質如表2所示。
供試獼猴桃品種為‘啞特’。該品種果實敦實,病蟲害較少,易于栽培管理,是周至縣近年來主栽的獼猴桃品種之一,分布面積較廣。
供試肥料包括濟邦套餐肥(西安濟邦生態科技股份有限公司生產)、欣金谷套餐肥(陜西金谷配方肥科技推廣有限公司生產),農民常規用肥為史丹利復合肥(史丹利農業集團股份有限公司生產)。除史丹利復合肥外,本試驗中其他同一品牌肥料在不同階段的N、P2O5、K2O配比不同,具體見表3。
試驗設置3個處理,分別施用濟邦套餐肥(T1)、欣金谷套餐肥(T2)和史丹利復合肥(CK,即常規施肥對照)。試驗采用完全隨機區組設計,每處理5 棵樹,重復3次,供試獼猴桃樹共計45棵,不同處理之間設有保護行。在獼猴桃全生育期內,基肥在每年10月下旬施入,追肥在次年分2次施入土壤(次年3月底、5月底),各試驗處理施肥量如表4 所示。另外,所有處理基肥均施用等量有機肥(腐熟雞糞),施用量7.5 t/hm2,其他同農戶常規管理。表5 為不同處理肥料施用情況(不含有機肥)。從中可以看出,與CK 相比,處理T1、T2中的氮肥(折純,下同)用量均減少37.53%,磷肥用量分別減少54.58%和47.16%,鉀肥用量分別減少31.54%和68.89%,肥料施用總量分別下降41.21%和51.19%。總體看來,與常規施肥相比,2種套餐肥肥料施用總量均大幅下降。

表3 供試肥料養分情況
每年果實采收后,原地測定土壤容重,并采集土壤(0~60 cm)樣品前處理后測定土壤pH、有機質、電導率、堿解氮、有效磷、速效鉀。容重用環刀法測定;土壤pH 測定使用酸度計(土水比為1:5),有機質測定采用重鉻酸鉀-容量法[14],電導率使用電導率儀測定,堿解氮測定采用堿解擴散法,速效磷測定采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-礬鉬藍比色法,速效鉀測定采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度計法。果實成熟后,按小區稱算獼猴桃產量和單果重,并取混合樣品進行品質測定。維生素C 含量測定采用2,6-二氯靛酚滴定法,可溶性固形物含量采用手持糖度計(BX-1)測定,可滴定酸含量采用堿滴定法測定[8,15]。另用游標卡尺測量果實縱徑和橫徑,進而求算果形指數。
利用Microsoft Excel 2007處理匯總數據并常規作圖,同時用SPSS 23.0統計軟件進行單因素方差分析。
不同處理獼猴桃收獲后土壤理化性質見表6。從中可以看出,不同處理土壤pH雖各不相同,但相互之間并無顯著性差異。就有機質含量而言,T1、T2較CK分別提高13.12%和19.37%,且不同處理間有顯著性差異。就電導率而言,T1、T2較CK分別降低8.16%和20.59%,且相互之間差異也達到顯著性水平。總體來看,和CK相比,施用套餐肥后土壤容重和pH雖無明顯變化,但有機質表現出升高趨勢,而電導率有所降低。
從圖1 中可以看出,不同處理對獼猴桃單果重和產量的影響較大。單果重和產量大小表現出同樣的趨勢,即T2>T1>CK,且各處理間差異達到顯著性水平。總體來看,施用2 種套餐肥較常規施肥均能提高單果重和總產量,尤以施用欣金谷套餐肥效果最佳,其單果重和產量較CK分別增長7.83%和19.50%。
從表7 中可以看出,不同處理對獼猴桃可溶性固形物和維生素C 含量的影響較大,處理T1、T2 的可溶性固形物含量和維生素C含量均高于CK,且相互間差異達到顯著水平。就可滴定酸含量而言,T1顯著大于T2 和CK,且T2 和CK 之間差異并不顯著。就果形指數而言,不同處理雖有差異,但差異并不顯著。總體來看,施用套餐肥可在一定程度上提高獼猴桃的可溶性固形物和維生素C 含量,尤以T2 提高最為明顯,其可溶性固形物和維生素C含量較CK分別提高28.10%和13.32%。

表4 不同處理在不同階段的肥料施用情況

表5 不同處理肥料施用量

表6 不同處理對土壤理化性質的影響
降低肥料成本投入有助于提高作物的經濟效益。表8為不同處理對獼猴桃產量及經濟效益的影響。從中可以看出,T2的產值最高,且肥料成本最低,故其純收入最高;CK 的產值最低,且肥料成本最高,故其純收入最低;T1的純收入居于T2和CK之間。相比CK,T1、T2 分別實現增收19.25%和26.41%,且T2 的增收效果更為明顯。
施肥對土壤理化性質影響較大[16]。周建斌[17]、何志剛[18]等的研究結果表明,過量施肥會導致土壤電導率增加。本研究中,套餐肥用量遠低于常規施肥,故施用套餐肥較常規施肥能顯著降低土壤電導率,這也有力支持了前人的研究成果。同時,由于欣金谷套餐肥用量比濟邦套餐肥用量更少,故土壤電導率更低。另外,研究結果還表明,施用套餐肥較常規施肥能提高土壤有機質含量。分析認為,這可能與套餐肥自身含有的有機質、氨基酸、酵母培養基質以及豐富的鈣、鎂等中微量元素組合疊加效應有關,具體調節機制尚需進一步的試驗研究。
獼猴桃經濟收益相對較好,農民種植積極性高,加之科學施肥知識的缺乏,偏大過量施肥問題突出[7,10]。前人研究已經表明,氮肥的過量施用會使獼猴桃樹體營養生長過盛,抑制其生殖生長,從而導致產量下降[19];磷肥的過量施用會降低獼猴桃植株的掛果數,進一步影響到產量[20];獼猴桃雖是喜鉀作物,但過量施用鉀肥仍然會使獼猴桃植株的掛果數和產量下降[21]。總體而言,氮肥、磷肥和鉀肥過量施用均能導致減產。本研究中,常規施肥中的氮肥、磷肥、鉀肥用量均為套餐肥的1.4倍以上,常規施肥肥料總量為套餐肥的1.7倍以上,但單果重和產量卻顯著低于施用套餐肥。分析認為,這種差異主要與過量施肥有關。

表7 不同處理對獼猴桃品質的影響

表8 不同處理對獼猴桃產值及經濟效益的影響
可溶性固形物、可滴定酸,尤其是維生素C是評價獼猴桃品質的重要指標[22]。馬鋒旺[23]、Fallihi[24]、吳亞楠[25]等研究表明,適量施用Ca、Mg、B、Zn、Mn 等元素的肥料以及增施有機肥均能提高獼猴桃的可溶性固形物以及維生素C 含量等,進而改善果實品質。本研究表明,施用套餐肥可在一定程度上提高獼猴桃的可溶性固形物和維生素C 含量。分析認為,這可能與套餐肥自身含有的有機質、氨基酸以及豐富的Ca、Mg、B、Zn、Mn等微量元素有關,但具體調節機制尚需進一步的試驗研究。
總體來看,初步研究表明,和農民常規施肥相比,施用套餐肥不僅有助于改善土壤理化性質,而且還能提高獼猴桃產量和品質,且欣金谷套餐肥較濟邦套餐肥增產增收效果更為明顯,具有較好的推廣潛力。另外,由于本研究中套餐肥施用總量明顯低于常規施肥量,需繼續開展等肥量條件下套餐肥和常規肥對獼猴桃產量、品質及經濟效益等的影響研究,以進一步探明套餐肥的肥效優勢。