磷肥減施對歐李產量、品質及經濟效益的影響

陳夢妮，李永山*，王 慧，范巧蘭，郭振威

（1.山西農業(yè)大學棉花研究所，山西 運城 044000；2.運城市農業(yè)科學合作研究院，山西 運城 044000；3.山西農業(yè)大學資源環(huán)境學院，山西 太谷 030801）

歐李（Prunus humilis）是薔薇科櫻桃屬的矮生灌木果樹，主要分布于內蒙古、河北、遼寧和山西等地[1-2]，是我國特有的野生果樹資源，因其花色、果色和果形多樣，具有很高的觀賞價值。歐李又被稱為“鈣果”，鈣含量比其他水果高，可達2～10 倍，此外，果實口感酸甜、風味獨特、香氣濃郁[3-4]。歐李果實可鮮食或加工，果核可入藥[4-6]。又因其根系豐富且具有良好的水土保持作用，被認為是一種多用途生態(tài)經濟型樹種。

合理施肥可提高歐李產量和品質，但過量施肥會導致產量和品質下降[7-8]。前人在新疆、寧夏、陜西、吉林、甘肅等多地研究了有機肥、砂地、水肥耦合和滲灌等條件下氮磷鉀對歐李產量和品質的影響，表明適量施肥能夠顯著提高產量和改善品質，但過量施肥會使產量和品質下降[9-13]。其中磷肥可以提供植物生長的必需元素，適量施磷肥可改善土壤磷素水平，促進根系生長，能夠顯著提高作物產量和改善品質[14-15]。但過量施用磷肥會降低其利用率，多余磷元素會隨土壤侵蝕和地表徑流聚集富營養(yǎng)化，嚴重時會造成植物減產和品質下降[16-17]。歐李在許多地方人工栽培過程中缺乏專業(yè)施肥技術指導，同樣存在盲目過量施用磷肥來提高產量，缺乏對最佳磷肥用量的研究。本試驗設置了不同梯度的磷肥施用量，研究磷肥減施對山西運城歐李產量、品質及經濟效益的影響，以期為歐李高效優(yōu)質栽培技術的提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022 年在山西省運城市夏縣裴介鎮(zhèn)鈣果園進行，海拔510 m 左右。果園地勢平坦，灌溉條件良好，土壤類型為褐土，土壤肥力中等。

1.2 供試材料

供試歐李品種為‘京歐1號’，種植密度為12000株/hm2。供試磷肥為粒狀過磷酸鈣，P2O5含量為36.0%，云南云天化肥股份有限公司；氮肥為尿素，N 含量為46.0%，云南云天化肥股份有限公司；鉀肥為硫酸鉀，K2O 含量為24.0%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司。數顯糖度計，HT-07，深圳市測友科技有限公司。

1.3 試驗設計

試驗采用完全隨機區(qū)組布置試驗小區(qū)，每個小區(qū)10m×4 m，面積為40 m2。試驗設常規(guī)施肥（CK）、磷肥減施1/3（P1）、磷肥減施2/3（P2）、不施磷肥（P3）4 個處理，磷肥（以P2O5計）用量依次為225、150、75、0 kg/hm2。每個處理重復3 次，共12 個小區(qū)，不同處理間設有保護行。每個處理除施肥量不同，其余田間管理均相同，肥料采用溝施，氮肥（以N 計）和鉀肥用量（以K2O 計）均為225 kg/hm2和150 kg/hm2，氮肥花蕾期施70%，果實膨大期施30%，磷肥和鉀肥在花蕾期一次全施。

1.4 測定指標與方法

成熟期每個小區(qū)選取有代表性的連續(xù)5 株，收獲后保存到-4 ℃冰箱中。統(tǒng)計每株的有效果數，稱每株果實質量，并計算單果質量和產量。可溶性固形物含量使用數顯糖度計測定[18]；單寧含量采用高錳酸鉀溶液滴定[19]；微生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[19]；花青素含量采用原花青素的測定方法測定[20]；總酚含量采用福林酚比色法測定[21]；類黃酮測定以蘆丁為標準品，參照Dewanto 等[22]報道的方法測定。磷肥農學效率和磷肥偏生產力依據公式（1）（2）計算得出[23]。

1.5 數據分析

采用Excel 2010 對試驗數據進行統(tǒng)計分析和作圖，采用SPSS 20.0 進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 磷肥減施對歐李坐果的影響

由圖1 可知，隨磷肥施用量的減少，歐李的單株有效果數顯著減少，磷肥減施1/3 和2/3 與常規(guī)施肥相比差異不顯著，但不施磷肥顯著少于常規(guī)施肥，減少了7.23%。且隨磷肥施用量的減少，歐李的單果質量呈先升高后下降趨勢，磷肥減施1/3 時，單果質量最大，為6.94 g，較常規(guī)施肥顯著提高6.40%，磷肥減施2/3 和不施磷肥處理組單果質量顯著低于常規(guī)施肥。

2.2 磷肥減施對歐李產量的影響

由圖2 可知，歐李產量隨磷肥施用量的減少呈先升高后下降的趨勢，磷肥減施1/3，產量最高，達14 753.17 kg/hm2，較常規(guī)施肥提高了3.55%，但差異不顯著。而磷肥減施2/3 和不施磷肥較常規(guī)施肥顯著減產了8.87%、19.06%。因此磷肥減施1/3 即每1 hm2施150 kg P2O5較適宜。

圖2 磷肥減施對歐李產量的影響Fig.2 Effect of phophosphate fertilizer reduction on P.humilis yield

2.3 磷肥減施對歐李營養(yǎng)成分的影響

可溶性固形物、單寧、微生素C、花青素、總酚、類黃酮是歐李果實內在品質的重要指標，磷肥減施的影響對于其含量的情況見表1。可溶性固形物含量隨磷肥施用量減少呈先升高后下降趨勢，磷肥減施1/3 和2/3 與常規(guī)施肥相比差異不顯著，但不施磷肥顯著少于常規(guī)施肥，減少了13.26%。單寧含量隨磷肥施用量減少呈先降低后上升趨勢，僅不施磷肥顯著高于對照3.02%，其余施磷肥處理間差異不顯著。維生素C 含量隨磷肥施用量減少呈下降趨勢，僅不施磷肥顯著低于對照14.97%。花青素、總酚和類黃酮均屬于酚類物質，隨磷肥施用量減少變化規(guī)律一致，磷肥減施1/3 時含量最高，依次為913.27、2 566.30、1 732.25 mg/100 g，且均顯著高于常規(guī)施肥，磷肥減施2/3 和不施磷肥酚類物質顯著低于常規(guī)施肥，綜上，當磷肥減施1/3 時，可溶性固形物、微生素C、花青素、總酚、類黃酮含量均最高，單寧含量最低。

表1 磷肥減施對歐李常規(guī)營養(yǎng)成分的影響Table 1 Effect of phosphate fertilizer reduction on P.humilis qualities

2.4 磷肥減施對磷肥農學效率和偏生產力的影響

由表2 可知，不同磷肥施用量對磷肥的農學效率和偏生產力存在顯著差異。磷肥減施1/3 的磷肥農學效率最高，為21.47 kg/kg，較常規(guī)施肥高77.91%；磷肥減施2/3 的磷肥偏生產力最高，為173.12 kg/kg，較常規(guī)施肥高173.39%。說明磷肥減施可提高磷肥施用的農學效率和偏生產力。

表2 磷肥減施對磷肥農學效率和偏生產力的影響Table 2 Effect of phosphate fertilizer reduction on agronomic efficiency and partial factor productivity

2.5 磷肥減施對歐李經濟效益的影響

由表3 知，管理成本（土地租賃、田間管護、生產資料、采摘等一切費用）除去肥料成本均為48 000 元/hm2，肥料成本按實際按購買成本計算，不同處理肥料施用量不同成本不一致。歐李收獲按統(tǒng)一收購價格6 元/kg 計算。磷肥減施1/3 時，歐李生產利潤最高，達120 796.37元/hm2，利潤率高達68.23%。

表3 磷肥減施對歐李經濟效益的影響Table 3 Effect of phosphate fertilizer reduction on P.humilis economic income

3 討論

磷是植物生長最重要的元素之一，能夠更好地促進植物光合作用與根系生長發(fā)育，適量施用可以提高作物產量和改善品質。丁宏博[7]和李倩等[8]研究發(fā)現，磷肥施用量與歐李產量間呈典型的拋物線關系，當磷肥施用量超出最佳施磷量產量反而下降，磷肥施肥量（P2O5）為106.38、79.65 kg/hm2時，產量最高。本研究結果表明，磷肥減施1/3（磷肥施用量為150 kg/hm2）時歐李產量最高，單果質量最大，單株有效果數與常規(guī)施肥無顯著差異。這與上述結果存在差異，這可能與土壤類型、當地的生態(tài)條件、管理模式不同有關，因此均需因地制宜與氮鉀配合選擇最佳施磷量達到較高產量。

作物多種代謝活動均有磷的參與，體內許多有機化合物都含有磷素，磷在生命活動最旺盛的部位含量較高，對花芽分化和果實成熟有促進作用，合理施磷肥能夠改善果實品質[24]。歐李果實內在品質的重要指標有可溶性固形物、單寧和微生素C 等，可溶性固形物是反映水果甜度的重要指標[25]，本研究表明其含量在磷肥減施1/3 時最高，不施磷肥含量最低。單寧含量的高低是歐李鮮食和深加工形成味蕾的關鍵指標，本研究表明施磷肥處理間差異不顯著，不施磷肥顯著高于對照3.02%，施磷肥降低了歐李中單寧的含量。因此，施磷肥的量對歐李品質有顯著影響，改善了歐李食用風味。維生素C 含量在施磷肥處理間差異不顯著，僅不施磷肥顯著低于對照。花青素、總酚和類黃酮均屬于酚類物質，是歐李果實中重要的次生代謝產物，具有降糖降脂、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、調節(jié)免疫功能等功效[26-29]，在歐李中含量較高。磷肥減施1/3 用量下花青素、總酚和類黃酮的含量最高，且均顯著高于常規(guī)施肥，磷肥減施2/3 和不施磷肥酚類物質顯著低于常規(guī)施肥。因此，磷肥施用影響歐李品質，在磷肥減施1/3 用量下，歐李品質最佳。

農學效率和偏生產力是生產反應肥料利用情況的重要指標。在磷肥減施條件下，歐李產量提高、品質改善，磷肥用量相對常規(guī)施肥用量減少，磷肥的農學效率和偏生產力提高。本研究在管理技術一樣條件下，核算了不同處理平均收益，磷肥減施1/3 時，歐李生產利潤最高，達32 277.34 元/hm2，利潤率高達36.46%。因此，合理減施磷肥不僅不會影響歐李產量，而且能夠改善果實品質，在一定程度上提升肥料利用率和經濟效益。但由于磷肥在利用率低，約有70%殘留在土壤[27]，對于歐李多年生的有較高的潛在有效性，需長期定位觀察歐李生產，選擇最適宜用量。

4 結論

本研究通過分析不同磷肥施用量，觀測歐李產量、品質及經濟效益的變化規(guī)律。結果表明，歐李在磷肥減施1/3 產量最高，達14 753.17 kg/hm2，較常規(guī)施肥提高了3.55%；在品質方面，可溶性固形物、單寧和維生素C 的含量與常規(guī)施肥無顯著差異，花青素、總酚和類黃酮等酚類物質相較其他處理最高，依次為913.27、2 566.30、1 732.25 mg/100 g。磷肥用量減少，提高了磷肥施用的農學效率和偏生產力。磷肥減施1/3 時，歐李生產利潤最高，達32 277.34 元/hm2，利潤率高達36.46%。因此，在保證產量和品質不降低情況下，磷肥用量（純P2O5）最佳施肥量為150 kg/hm2。