局部施肥對桃樹生長、果實品質及產量的影響*

徐國益，于會麗，邵 微，徐變變，魯振華，王志強，王力榮，司 鵬

（中國農業科學院鄭州果樹研究所，河南450009）

桃原產自我國，已有近4 000 年的栽培歷史，是僅次于蘋果、梨的第三大落葉果樹[1]。截至2019年，河南省桃面積為9.03 萬hm2，產量為154.60 萬t[2]，桃產業在脫貧攻堅和鄉村振興中發揮了重要作用[3]。目前，許多果農在生產中盲目追求省工，將化肥、有機肥等肥料全園撒施[4]，但果樹根系在土壤中并不是全園均勻分布，只有很少一部分根系能夠吸收到養分[5]，這不僅導致肥料利用率低，還容易造成果樹根系上浮，進而導致果樹根系抗逆性變差；同時，有的果農為了追求更高的產量和經濟效益，盲目增加化肥投入，不僅造成化肥浪費，還會導致果樹枝條徒長、果實品質降低，甚至引發土壤板結、環境污染等問題[6]。

局部施肥是將養分集中施用的一種施肥方式。在葡萄等作物上將養分局部供應可以使區域根系的吸收能力明顯增大，提高肥料利用率，促進植株地上部和根系的平衡生長[7-8]。肖深根等[9]在黃瓜上研究發現，施肥總量不變，對1/2 范圍內根區施肥與全根系施肥相比，能夠提高植株干物質和果實產量。劉建才等[10]證明，減小有機肥施肥范圍能提高蘋果產量、果實糖度、硬度和單果重等。近年來，國內對局部施肥的研究主要集中在蘋果、黃瓜等作物上，對大田盛果期桃樹的研究還鮮有報道。本研究通過不同范圍的局部施肥，旨在明確局部施肥對桃樹養分吸收、果實品質及產量的影響，為進一步改進施肥技術、提高肥料利用效率、降低勞動力成本提供理論指導和數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在河南省原陽縣鹽店莊村開展，供試品種為中桃8 號，行株距為4 m×2 m，樹齡4 年。土壤質地為壤土，有機質含量0.87%，硝態氮含量19.8 mg/kg，銨態氮含量23.6 mg/kg，速效磷含量27.0 mg/kg，速效鉀含量132.7 mg/kg。

根據桃樹生長全年需肥規律計算施肥量，并于桃樹關鍵生長時期進行施肥。施肥方式為通過施肥槍將水溶后的肥料注射在指定范圍。試驗所用肥料為中國農業科學院鄭州果樹研究所研制的“鄭果”系列水溶肥（執行標準NY 1107—2010，登記證號：農肥2016 準字5171 號），肥料使用方案如表1 所示。

表1 施肥方案

1.2 試驗設計

試驗設4 個處理，以T1、T2、T3、T4 表示。T1：全面積施肥，以樹干為中心，樹冠投影邊緣向內1/3 處為邊緣[11]，在整個投影范圍內均勻選點，使用施肥槍進行施肥；T2：1/2 面積施肥，在與T1相同的樹冠投影范圍內，選取朝南的1/2 部分作為施肥范圍并標記施肥區域；T3：1/3 面積施肥，在與T1 相同的樹冠投影范圍內，選取朝南的1/3 部分作為施肥范圍并標記施肥區域；T4：1/4 面積施肥，在與T1 相同的樹冠投影范圍內，選取朝南的1/4部分作為施肥范圍并標記施肥區域。每個處理設置4 次重復，隨機區組排列。各處理田間農藝管理措施、施肥量均保持一致。

1.3 測定方法

（1）葉片與春梢的測定。2019 年7 月4 日果實成熟，隨機選取新梢30 個，測量其長度并采集新梢中部葉片，稱量葉片鮮重、干重并使用SPAD 502 型葉綠素儀測定葉片葉綠素含量；測定干重后的葉片用H2SO4-H2O2消煮[12]，隨后用全自動間斷化學分析儀測定葉片氮含量和磷含量，火焰光度計測定葉片鉀含量[13]。

（2）果實樣品的采集與測定。與葉片采集時間在同一天，按處理從每株樹的東、西、南、北4個方向隨機選取20 個果實，組成混合樣帶回實驗室。一部分用于果實養分含量測定，另一部分用于品質及著色分析。養分含量測定方法與葉片相同；品質分析采用蒽銅比色法測定可溶性糖含量，2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C 含量，氫氧化鈉滴定法測定果實可滴定酸含量[14]，愛宕PAL-1 型糖度計測定可溶性固形物含量，GY-1 型硬度儀測定果實硬度。

L*、C、h°是常用來表征果實著色情況的指標：L*值表示果實表面亮度，L*值越大，表示果面亮度越高；C 值表征色澤飽和度，該值越高，顏色越純。采用CR-400 便攜式色差儀測定果皮亮度值（L*）、紅色飽和度（a*）及黃色飽和度（b*）；色澤飽和度（C）為紅色飽和度與黃色飽和度平方和的開方；色度角h°＝arctan（b*/a*），0°至180°依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、綠、藍綠色，其中，h°＝0°為紫紅色，h°＝90°為黃色，h°＝180°為藍綠色[15]。

1.4 數據分析

采用Excel 2016 進行數據整理與分析，利用SPSS 23.0 進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 局部施肥對桃養分吸收的影響

如表2 所示，T1 葉片氮含量分別比T2、T3、T4 高6.55%、7.13%、8.71%；T1 葉片磷含量分別比T2、T3、T4 高20.24%、35.42%、19.40%；T2葉片鉀含量分別比T1、T3、T4 高16.65%、26.00%、19.80%。各處理果實氮、磷含量無顯著差異，其中果實氮含量以T4 最高，果實磷含量以T2 最高；果實鉀含量以T3 最高，分別比T1、T2、T4 高11.57%、4.97%、19.06%。

表2 局部施肥對桃樹葉片、果實養分含量的影響 g/kg

2.2 局部施肥對桃生長發育的影響

由表3 可知，各處理對葉片鮮重的影響不顯著，其中以T4 最高，T2 最低。T4 葉片干重顯著高于T2，T1、T2、T3 之間差異不顯著。葉綠素SPAD 值變化趨勢與葉片鮮重相似，T4 最高，T2 最低，各處理之間差異不顯著。T2、T3 新梢長度高于T1，但無顯著差異，T4 新梢長度顯著低于其他處理。T4單果重最高，T4、T3 單果重顯著高于T2，T2 和T1單果重沒有顯著差異。局部施肥各處理單株產量均顯著高于全面積施肥T1，T4、T3、T2 分別增產33.50%、15.60、10.33%，T4 單株產量顯著高于T2、T3。

表3 局部施肥對桃樹生長發育的影響

2.3 局部施肥對果實品質的影響

如表4 所示，T2 果實硬度高于其他處理，T3最低，但各處理間差異不顯著。各處理可溶性固形物含量間沒有顯著差異，其中T3 高于其他處理，分別比T1、T2、T4 高7.96%、3.05%、6.53%。可溶性糖含量也以T3 最高，T3、T1 均顯著高于T2、T4。T3 可滴定酸含量顯著高于其他處理，分別較T1、T2、T4 高57.49%、61.47%、43.38%。T3 維生素C 含量顯著高于其他處理，較T1、T2、T4 高66.65%、24.99%、53.85%，T1 最低。

表4 局部施肥對桃果實品質的影響

2.4 局部施肥對桃果實著色的影響

由表5 可知，T2 桃果面亮度最高，較T1 提高3.52%，各處理之間差異不顯著。T3 果實色澤飽和度最高，較T1 提高7.26%，差異達到顯著水平，T2、T4 與T1 差異不顯著，但均高于T1，表明局部施肥處理均可提高果實色澤飽和度。T1色度角最大，分別比T2、T3、T4 高4.91%、1.25%、7.98%，其中T4 紅色最深，與T1 呈顯著差異，表明局部施肥處理的果實均較全面積施肥紅色更深。

表5 局部施肥對桃果實著色度的影響

2.5 施肥面積與桃樹生長、果實品質的相關性分析

相關性分析結果如表6 所示，施肥面積與葉片氮含量（0.711）、磷含量（0.569）分別呈極顯著、顯著正相關關系，與單株產量呈極顯著負相關關系（-0.717）。新梢生長量和單株產量（-0.581）、單果重（-0.510）均呈顯著負相關關系，與維生素C 含量（0.537）、果實磷含量（0.497）均呈顯著正相關關系。果實氮含量與可溶性固形物含量呈顯著負相關關系（-0.531）。

表6 施肥面積與桃樹生長、果實品質的相關性分析

2.6 施肥面積對果樹生長、果實品質及產量三因素綜合影響主成分分析

如表7 所示，第1 主成分其特征值貢獻率為49.149%，是最主要的解釋變量，前2 個主成分的特征值累計貢獻率為79.073%，表明這2 個成分是主要分析部分。各處理在3 個主成分中進行綜合評價如表8 所示，局部施肥處理中1/3 面積施肥的T3得分最高，為4.777，其后依次為1/4 面積施肥的T4、1/2 面積施肥的T2、全面積施肥的T1，得分依次為0.426、-1.810、-3.394，表明1/3 面積施肥處理對果樹生長及養分吸收、果實品質及產量等因子綜合影響效果最好。

表7 指標總方差分析

表8 施肥面積對果樹生長、果實品質及產量三因素綜合影響評價

3 討論與結論

已有研究結果表明，蘋果樹25%的根系就可以滿足樹體的正常生長發育[16]；盆栽葡萄15%的土壤被改良就可以滿足正常的植株生長[7]；將肥料集中施用能夠改善土壤養分狀況，促進植株根系生長，增大根冠比，提升產量[17]。本研究發現，全面積施肥處理的葉片氮含量顯著高于其他處理，這與肖元松等[18]在桃幼樹上的試驗結果一致。局部施肥處理中僅有1/2 面積施肥處理的葉片鉀含量高于全面積施肥處理，其他處理葉片磷、鉀含量均低于全面積施肥處理。各處理果實氮、磷養分吸收無顯著差異，1/3 面積施肥處理鉀含量高于其他處理，鉀元素是品質元素，1/3 面積施肥處理果實鉀含量高，與其果實品質高于其他處理相印證。

各處理葉片鮮重無顯著差異，1/4 面積施肥處理葉片干重高于全面積施肥處理，這可能表明全面積施肥能夠提高葉片水分含量，但由于生長過快，導致干物質累積不足。劉建才等[10]也證明局部施肥可以提高葉片等器官干物質累積量。1/4 面積施肥處理的新梢生長量顯著低于全面積施肥處理，其他處理間差異不顯著。局部施肥處理單株產量高于全面積施肥處理，這與Yadav[19]在甘蔗局部施肥試驗中所得結論一致。以上試驗結果表明，局部施肥的范圍可能存在閾值，在這個面積內的局部范圍施肥可以控制旺長而不影響果實品質與產量。

1/3 面積施肥處理的果實單果重、可溶性糖含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、維生素C含量均高于全面積施肥處理。劉建才等[10]證明限制施肥區域，可以提高果樹產量、果實糖度和單果重。局部施肥處理果實色澤飽和度高于全面積施肥處理，其中1/3 面積施肥處理顯著高于全面積施肥處理；局部施肥處理果實色度角比全面積施肥處理更接近紅色，這表明局部施肥處理果實上色程度高，外觀比全面積施肥更具商品性。相關性分析顯示，施肥面積與葉片氮、磷含量呈極顯著、顯著正相關關系，表明施肥范圍越大，越有利于葉片積累氮、磷元素，這與肖元松等[18]在桃幼樹上的研究一致。新梢生長量與單株產量及單果重均呈顯著負相關關系，表明控制新梢旺長，是提高產量、增加單果重的必要方法。施肥面積與單株產量呈極顯著負相關關系與Yadav[19]的研究結果一致。通過對果樹生長指標、果實品質指標及產量進行三因素主成分分析可知，1/3 面積施肥處理在改善植物根際土壤微生物多樣性和穩定性，提高土壤酶活性，改善果實品質上效果最佳。通過局部施肥，把肥料集中在一定范圍內，可以在一定程度上促進果實品質提高。但不同范圍局部施肥對桃樹葉片養分、果實產量與品質的影響并不是簡單的線性相關關系，其對果樹生長的影響機理仍然需要進一步研究。

不同局部施肥處理對桃樹生長、養分吸收、果實品質及產量影響不同。本研究表明，選取1/3 區域進行施肥對葉片養分累積較多，果實品質各項指標（除硬度）均高于其他處理，是最優的施肥方式。