不同施肥處理對蘋果產量、品質及土壤養分的影響

邵俊飛 李貴杰 趙成雷 劉新榮 張金軍 陳士更

1 威海市文登區農業農村局 威海 264400

2 山東農大肥業科技有限公司 泰安 271000

3 威海愛田農業科技有限公司 威海 264400

我國是世界上最大的蘋果生產國和消費國，在世界蘋果產業中占有重要地位[1]。據聯合國糧食及農業組織（FAO）統計，2018年我國蘋果總收獲面積為207.2萬公頃，總產量為3923.3萬噸，分別占全球蘋果總收獲面積和總產量的42.2%和45.5%。我國蘋果主要分布在環渤海灣和黃土高原2個優勢產區，環渤海地區蘋果種植面積70.3萬公頃，產量為1600萬噸，分別占全國總種植面積和總產量的29.5%和36.4%，其中山東省是主要蘋果種植大省[2，3]。目前，蘋果生產中依然存在著肥料利用率低、施肥不合理的問題，過量氮肥不但不能增加產量，還會影響蘋果的品質，同時還會降低土壤質量，引起環境問題[4，5]。根據養分平衡法優化施肥是促進蘋果增產提質、健康可持續發展的重要方式，硅鈣元素作為重要的品質元素，在蘋果提質方面發揮著重要作用[6]。本研究通過基于產量施肥和增施腐植酸硅鈣肥，探究其對蘋果產量、品質及土壤養分的影響，為推進化肥減量增效，完善果樹推薦施肥指標建設，促進果樹綠色可持續發展提供一定的理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

研究地點為山東省威海市文登區澤頭鎮峰山村文登德豐農業有限公司（37°08′N，121°86′E）蘋果試驗田，該地氣候特點為暖溫帶季風氣候，年平均降雨量為585 mm，年平均氣溫為8.4 ℃。土壤為褐土，其供試土壤基本理化性質如表1所示。

表1 供試土壤基本理化性質Tab.1 Basic physical and chemical properties of the tested soil

1.2 供試材料

供試蘋果：選用5年生的“富士”品種，嫁接于M26砧木上。

供試肥料：尿素（N 46%），磷酸二銨（N 18%，P2O546%），硫 酸 鉀（K2O 50%），腐 植酸硅鈣肥（總腐植酸含量3%，SiO220%，CaO 20%）。

1.3 試驗設計

田間試驗為完全隨機區組設計，設3個施肥處理，每個處理一行，每行選連續10棵長勢均勻一致的蘋果樹，重復3次。蘋果樹行距為4.0 m，行間樹距為1.25 m，平均1995株/公頃。在蘋果樹種植上管理方法（包括雜草控制、病蟲害控制、土壤管理和灌溉等）相同。試驗時間為2020年10月25日至2021年11月10日。

3個施肥處理如下：（1）常規施肥（CK），整個生長時期施N-P-K養分分別為420-300- 375 kg/hm2，施肥量根據調查確定。（2）優化施肥（F），整個生長時期施N-P-K養分分別為330-225-330 kg/hm2，該施肥量根據蘋果產量目標和施肥前土壤肥力水平確定。（3）優化施肥同時增施腐植酸硅鈣肥（FC），N-P-K養分用量與F處理相同，增施Si養分300 kg/hm2，Ca養分135 kg /hm2。具體施肥方法如表2所示。

表2 試驗施肥處理Tab.2 Experimental fertilization treatments kg/hm2

施肥階段，每年3月按輻射溝施肥法施基肥。按南北方向分別布置2個輻射溝，分別位于軀干中部和冠狀突起外緣。施肥溝深25 cm、寬15 cm。施肥溝數為2個對稱施肥溝，施肥后填土。此外，還將腐植酸硅鈣肥施于土壤上，并在耕作后均勻地混入表土中。每年7月以相同的施肥方式進行追肥。

1.4 樣品采集與測定

蘋果收獲期取土壤樣品，經預處理后采用pH計測定土壤pH，采用凱氏定氮法測定土壤全氮，采用重鉻酸鉀外加熱法測定土壤有機質，采用自動分析儀測定土壤無機氮，采用鉬藍法測定土壤有效磷，采用火焰光度法測定土壤速效鉀。

蘋果產量：整株采摘用電子秤測量稱重。隨機采10個蘋果樣品，用數字天平測定單果重；用GY-1水果硬度計測定果肉硬度。用游標卡尺測定蘋果長度和直徑，計算果形指數。采用蒽酮比色法測定可溶性糖的含量。用GMK-835F水果酸含量測定儀測定蘋果酸度。

1.5 數據統計分析

使用Microsoft Office 2019對數據進行整理，使用SPSS 22.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對蘋果產量的影響

表3為不同施肥處理對蘋果產量的影響。由表中可以看出，F處理和FC處理均能顯著提高蘋果產量。從增產效果上來看，FC處理具有穩步增加的效果，能增產29.53%。從2021年的產量上來看，FC處理能增加蘋果產量的效果最為明顯，其畝產達到2625.42 kg。

表3 不同施肥處理對蘋果產量的影響Tab.3 Effects of different fertilization treatments on yield of apple

2.2 不同施肥處理對蘋果品質的影響

表4為不同施肥處理對蘋果品質的影響。由表中可以看出，FC處理能夠明顯改善蘋果品質。與CK比，F處理和FC處理均能顯著提高蘋果的單果重；FC處理單果重值最高，達到247.35 g。與CK相比，F處理和FC處理對改善蘋果外觀形狀均有促進作用，但三者之間差異不顯著。硬度適當提高可以使果實耐儲存，增加過多也會降低口感。就蘋果硬度而言，與CK相比，F處理和FC處理蘋果硬度均稍有所降低，但三者間差異不顯著。含糖量高、可滴定酸含量低、糖酸比高的蘋果具有更好的口感。與CK和F處理相比，FC處理明顯提高了蘋果的可溶性糖含量，但CK和F處理間差異不顯著；F處理和FC處理的蘋果可滴定酸含量相較于CK顯著增加，FC處理的蘋果可滴定酸含量相較于F處理顯著降低；F處理和FC處理的糖酸比相較于CK均有所降低，但FC處理和CK處理間差異不顯著，FC處理和F處理間差異顯著。

表4 不同施肥處理對蘋果品質的影響Tab.4 Effects of different fertilization treatments on quality of apple

2.3 不同施肥處理對土壤性狀的影響

表5 為不同施肥處理對土壤pH、有機質和全氮的影響。由表中可以看出，不同施肥處理對土壤pH、有機質和全氮含量的影響存在差異。不同施肥處理對土壤pH影響明顯，3種施肥處理土壤pH差異顯著，與CK相比，F處理土壤pH顯著增加，為6.85；FC處理土壤pH顯著降低，為6.52。不同施肥處理對土壤有機質含量影響不顯著，但是與CK相比，F處理和FC處理均略有降低。與CK（土壤全氮含量較高，為1.22 g/kg）相比，F處理和FC處理土壤全氮含量顯著降低，但二者間差異不顯著。

表5 不同施肥處理對土壤pH、有機質和全氮的影響Tab.5 Effects of different fertilization treatments on pH, organic matter and total nitrogen of soil

表6為不同施肥處理對土壤速效養分的影響。由表中可以看出，不同施肥處理對土壤中氮、磷、鉀含量的影響不同。FC處理土壤銨態氮含量最高，為5.3 mg/kg，顯著高于CK和F處理，而CK和F處理銨態氮含量分別為3.7、3.8 mg/kg，且二者間差異不顯著。F處理硝態氮含量最高，為12.6 mg/kg；FC處理硝態氮含量次之，為11.1 mg/kg；CK硝態氮含量最低，為9.3 mg/kg，3種不同施肥處理間硝態氮含量差異顯著。不同施肥處理對土壤中有效磷和速效鉀含量影響顯著。FC處理土壤有效磷含量最高，為129.47 mg/kg；CK含量次之，為121.47 mg/kg，均顯著高于F處理（75.62 mg/kg）。FC處理土壤速效鉀含量最高，為357.67 mg/kg；CK次之，為286.00 mg/kg，均顯著高于F處理（213.33 mg/kg）。由此可見，FC處理能夠顯著提高土壤中的銨態氮、有效磷、速效鉀含量。

表6 不同施肥處理對土壤速效養分的影響Tab.6 Effects of different fertilization treatments on soil available nutrients of soil mg/kg

3 討論與結論

蘋果作為高產作物，生長過程需要消耗大量的肥料養分，針對作物養分吸收規律科學施肥對蘋果樹生長發育十分有利，能夠提高蘋果產量和養分效率，提升果實品質，實現蘋果產業綠色可持續發展[7]。梁敬等[8]研究表明，化肥減量25%，蘋果產量依舊可以提高6.17%，蘋果的單果重提高18.53 g，可溶性固形物和Vc含量相較于常規施肥高出0.97%和0.42%，果形指數、硬度、可滴定酸和糖酸比指標均無顯著差異。王賀等[9]的研究表明化肥減施30%對土壤養分、樹體生長、蘋果產量和品質等無顯著影響。硅、鈣元素是蘋果果實生長的必要元素，溫映紅[10]研究表明，施用硅鈣鉀肥4千克/株，蘋果的座果率增加9.6%，果實糖分提高，裂果率降低。張學勇等[11]研究表明，硅肥處理可使蘋果單果重增加13.6 g，果實硬度增加0.89 kg/cm2，可溶性固形物增加0.71%，可溶性糖增加1.44%。

本研究也表現出相同的結果，優化施肥表現出了較大的增產效果，F處理和FC處理分別能增加產量5.91%和29.53%。FC處理能顯著提高蘋果單果重，達到247.35 g；和CK相比，F處理和FC處理均增加了蘋果單果重、果形指數和可滴定酸含量，FC處理顯著提高了果實可溶性糖含量；F處理和FC處理的糖酸比相較于CK均有所降低，但FC處理相較于CK差異不顯著，FC處理相較于F處理糖酸比顯著提高。在各處理的土壤養分分析中，FC處理的土壤銨態氮、有效磷和速效鉀含量均顯著高于CK和F處理，含量分別5.3 mg/kg、129.47 mg/kg、357.67 mg/kg。總之，優化施肥同時增施腐植酸硅鈣肥能夠提高蘋果樹生產力、改善果實品質、提高土壤肥力。