柴仲平,王雪梅,盛建東,蔣平安,劉 茂,丁 闊
(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院,新疆烏魯木齊,830052;2. 新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆烏魯木齊,830054)
庫爾勒香梨(Pyrus brestschneideri Rehd. )簡稱香梨,是新疆三大名優(yōu)瓜果特產(chǎn)之一[1-2]。香梨屬薔薇科、梨屬中的白梨系統(tǒng),是新疆梨和西洋梨的自然雜交后代[3],在新疆種植歷史已有1400 a~2000 a[4]。以其皮薄肉細、汁多脆甜、香味濃郁,而馳名國內外,已成為新疆南部重要的出口創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品之一。近年來隨著香梨栽培面積的不斷擴大,產(chǎn)量大幅度提高和管理粗放嚴重影響了果實品質,極大削弱了在國際市場的競爭力[5-6]。許多學者研究表明,科學合理施肥是果樹樹體正常生長及生產(chǎn)優(yōu)質果品的重要基礎[7-11]。目前大力推廣綠色食品和有機食品生產(chǎn)發(fā)展趨勢下[12-14],香梨施用有機物料,對保證香梨生產(chǎn)中的無公害化和提高香梨的產(chǎn)量和品質具有重大意義。通過田間調控不同有機物料(生物黑炭和羊糞)施用量的研究,分析比較不同有機物料對香梨果實品質的影響,探討庫爾勒香梨對不同有機物料的響應程度以及它對環(huán)境變化的適應過程和機制。明確有機物料在香梨生產(chǎn)中的應用效果,為促進庫爾勒香梨的有機生產(chǎn),提高產(chǎn)量和改善品質提供重要理論依據(jù)。
研究區(qū)選在新疆庫爾勒市恰爾巴格鄉(xiāng)下和什巴格村5 隊(41°48'21″N,86°04'22″E),海拔918.7 m,地處天山南麓,塔里木盆地東北邊緣,孔雀河沖洪積平原上。屬暖溫帶大陸性干旱氣候,年平均氣溫14 ℃~15 ℃,年降水量50 mm~55 mm,年最大蒸發(fā)為2 788.2 mm。年總輻射6 343 MJ·m-2,日照時數(shù)2 889 h,大于等于0 ℃積溫平均為4 700 ℃,大于等于10 ℃積溫4 278 ℃,無霜期180 d~200 d。主導風向東北風,土壤類型主要為粘壤土,肥力較低。
選擇庫爾勒香梨為研究對象,選取具有代表性低肥力果園一個,選擇兩種不同有機物料:商品有機肥(生物黑炭,有機炭含量401.5 g·kg-1)和農(nóng)家有機肥(羊糞,有機炭含量400 g·kg-1),每種有機物料設置3 個不同梯度施用量(不同有機物料在相同梯度中有機炭含量相同),并設置對照區(qū)(CK),共有7 個處理,具體試驗方案見表1。依據(jù)香梨果樹株行距的大小,每處理選取5 株~6 株果樹,每個處理三次重復,隨機排列。有機物料在秋季果實收獲后以環(huán)狀施肥法一次性施入果園,香梨生育期施N 300 kg·hm-2,施P2O5300 kg·hm-2,施K2O 60 kg·hm-2。肥料選用尿素(含N 46%)、重過磷酸鈣(含P2O546%)和硫酸鉀(含K2O 51%)。磷肥、鉀肥配合有機肥一次性全部基施,尿素施用量的60%配合有機肥基施,剩余40%在膨果前期追施。灌溉采用常規(guī)灌溉,其它田間管理與當?shù)叵嗤?。供試樹種為20 a 樹齡的香梨(Pyrus bretschneideri Rehd. ),嫁接砧木為杜梨(Pyrus betulifolia Bge. ),株行距5 m ×6 m。各試驗小區(qū)土壤肥力、水分等條件相近,立地條件較為一致,樹勢長勢良好。
表1 不同有機物料試驗方案Tab.1 Experiment scheme of different organic materials
香梨成熟采收前進行產(chǎn)量測定,每處理隨機選取5 株香梨樹,準確數(shù)出每株樹所結的果實總數(shù),在每株香梨樹上隨機取鮮果5 個,分別稱質量,取平均值即為其單果質量,以每棵樹的結果總數(shù)與這棵樹的平均單果質量之積計算單株產(chǎn)量,測得單株產(chǎn)量后折合每公頃的總產(chǎn)量;在香梨樹東、南、西、北四個方向上從上而下各數(shù)25 個香梨統(tǒng)計紅暈果率;用游標卡尺測定果皮厚度,果實的縱、橫徑并計算果形指數(shù);用GY-B 型果實硬度計測定果實硬度[15];果實中還原糖含量采用裴林試劑法,總酸用酸堿滴定法,Vc 用二氯吲哚酚鈉滴定法[16]。
利用Microsoft EXCEL 和DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對香梨產(chǎn)量和品質指標進行處理與分析并完成制圖。
不同有機物料處理的香梨果實單果質量、果形指數(shù)及產(chǎn)量均有明顯差異,見表2。不同有機物料處理下香梨單果質量在105.6 g~118.7 g 之間,最小值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量中等(羊糞2)的第6 組處理,說明施用有機物料能明顯促進香梨果實的生長發(fā)育。同種有機物料處理下,香梨單果質量表現(xiàn)為黑炭2 >黑炭3 >黑炭1 >CK,羊糞2 >羊糞3 >羊糞1 >CK,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞雖然能促進香梨單果質量的增加,但施入量過多時反而會在一定程度上降低單果質量。不同有機物料處理下,香梨單果質量表現(xiàn)為羊糞2 >羊糞3 >羊糞1 >黑炭2 >黑炭3 >黑炭1 >CK,說明香梨單果質量的施肥效應羊糞>生物黑炭。果形指數(shù)在1.13~1.30 之間,最小值(最佳果形)出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值(最差果形)出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,說明施用有機物料能明顯改善香梨果實形狀。同種有機物料處理下,香梨果形指數(shù)表現(xiàn)為CK>黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能改善香梨果實形狀,而且隨著有機物料施入量的增多其改善效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨果形指數(shù)表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3 >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說明香梨果形指數(shù)的施肥效應羊糞>生物黑炭。產(chǎn)量在17 561 kg·hm-2~27 437 kg·hm-2之間,最小值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說明施用有機物料能明顯提高香梨果實的產(chǎn)量。同種有機物料處理下,香梨產(chǎn)量表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨產(chǎn)量,而且隨著有機物料施入量的增加其增產(chǎn)效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨產(chǎn)量表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,說明香梨產(chǎn)量的施肥效應羊糞>生物黑炭。
表2 不同有機物料處理的香梨果實形狀和產(chǎn)量Tab.2 The yield and fruit shape index of Korla fragrant pear under different organic materials
不同有機物料處理的香梨果皮厚度、果實硬度及紅暈果率均有明顯差異,見表3。不同有機物料處理下香梨果皮厚度在0.061 mm~0.072 mm 之間,最小值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,說明施用有機物料能明顯降低香梨果皮厚度。同種有機物料處理下,香梨果皮厚度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅降低香梨果皮厚度,而且隨著有機物料施入量的增加其降低效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨果皮厚度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3 >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說明香梨果皮厚度的施肥效應生物黑炭 >羊糞。果實硬度在6.58 kg·cm-1~8.08 kg·cm-1之間,最小值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,說明施用有機物料能明顯降低香梨果實硬度。同種有機物料處理下,香梨果實硬度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅降低香梨果實硬度,而且隨著有機物料施入量的增加其降低效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨果實硬度表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3 >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,與果皮厚度一致,說明香梨果實硬度的施肥效應也表現(xiàn)為生物黑炭>羊糞。香梨紅暈果率在44.26%~56.06%之間,最小值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說明施用有機物料能明顯提高香梨的紅暈果率。同種有機物料處理下,香梨紅暈果率表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨紅暈果率,而且隨著有機物料施入量的增加其提高效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨紅暈果率表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >黑炭3 >羊糞1 >黑炭2>黑炭1 >CK,說明香梨紅暈果率的施肥效應羊糞>生物黑炭。
表3 不同有機物料處理的香梨外部品質Tab.3 The external quality of Korla fragrant pear under different organic materials
不同有機物料處理的香梨果實還原糖、總酸和維生素C 含量均有明顯差異,見表4。不同有機物料處理下香梨還原糖含量在8.11%~9.47%之間,最小值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說明施用有機物料能明顯提高香梨果實中還原糖的含量。同種有機物料處理下,香梨還原糖含量表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨還原糖含量,而且隨著有機物料施入量的增加其提高效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨還原糖含量表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >黑炭3 >羊糞1 >黑炭2 >黑炭1 >CK,說明香梨果實還原糖含量的施肥效應羊糞 >生物黑炭??偹岷吭?.67 g·kg-1~0.94 g·kg-1之間,最小值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,最大值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,說明施用有機物料能明顯降低香梨果實中總酸的含量。同種有機物料處理下,香梨總酸含量表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >黑炭3,CK >羊糞1 >羊糞2 >羊糞3,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅降低香梨總酸含量,而且隨著有機物料施入量的增加其降低效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨總酸含量表現(xiàn)為CK >黑炭1 >黑炭2 >羊糞1 >黑炭3 >羊糞2 >羊糞3,說明香梨果實總酸含量的施肥效應表現(xiàn)為生物黑炭 >羊糞。維生素C 含量在2.13 mg·100 g-1~2.44 mg·100 g-1之間,最小值出現(xiàn)在不施有機物料(CK)的第1 組處理,最大值出現(xiàn)在羊糞施入量最高(羊糞3)的第7 組處理,說明施用有機物料能明顯提高香梨果實中維生素C 的含量。同種有機物料處理下,香梨維生素C 含量表現(xiàn)為黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >CK,說明土壤中施入生物黑炭和羊糞不僅能提高香梨維生素C 含量,而且隨著有機物料施入量的增加其提高效果越明顯。不同有機物料處理下,香梨維生素C 含量表現(xiàn)為羊糞3 >羊糞2 >羊糞1 >黑炭3 >黑炭2 >黑炭1 >CK,說明香梨果實維生素C含量的施肥效應羊糞 >生物黑炭。
表4 不同有機物料處理的香梨內部品質Tab.4 The internal quality of Korla fragrant pear under different organic materials
研究通過田間調控不同有機物料的施用量,分析比較不同有機對物料對庫爾勒香梨果實內、外部品質的影響,結果表明:①與不施有機物料的CK 處理相比,施用有機物料(生物黑炭、羊糞)的處理能明顯促進香梨果實的生長發(fā)育,提高單果質量,增加產(chǎn)量,香梨單果重和產(chǎn)量的施肥效應羊糞 >生物黑炭;②施用有機物料還能明顯改善香梨果實形狀,提高香梨紅暈果率,提高果實中還原糖和維生素C 的含量,香梨果形指數(shù)、紅暈果率及果實中還原糖、維生素C 含量的施肥效應羊糞 >生物黑炭;③施用有機物料能明顯降低香梨果皮厚度、果實硬度及果實中總酸的含量,香梨果皮厚度、果實硬度及果實總酸含量的施肥效應生物黑炭 >羊糞。
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