侯廣軍 陳海寧,3 張金濤 慈志娟 李芳東*
(1 金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司, 臨沂276000;2 養(yǎng)分資源高效開發(fā)與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,臨沂276000;3 農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與新型肥料創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,臨沂276000;4 山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,煙臺265500)
從2015 年起我國蘋果總體栽培面積變化不大,約為246.67 萬hm2[1]。 山東省是我國蘋果主產(chǎn)區(qū)之一,總栽培面積超過30 萬hm2,主要集中在煙臺市與威海市等產(chǎn)區(qū), 隨著種植年限的增加,蘋果產(chǎn)業(yè)也面臨著越來越多的問題。主要包括:①土壤酸化日益嚴(yán)重[2],施肥不合理,土壤中的酸根積累嚴(yán)重,土壤膠粒中的鈣、鎂離子被氫離子置換, 是造成土壤酸化的重要原因[3];②土壤中細(xì)菌和真菌數(shù)量呈增加的趨勢, 土壤放線菌等有益菌數(shù)量呈降低的趨勢[4];③有機(jī)肥投入嚴(yán)重不足,化肥投入量太大,導(dǎo)致大量元素氮、磷、鉀與中微量元素之間的比例失調(diào)[5];④另外膠東半島蘋果產(chǎn)區(qū),大小年現(xiàn)象[6]、苦痘病[7]發(fā)生也比較嚴(yán)重,管理粗放。 這些問題,導(dǎo)致果園土壤持續(xù)惡化,果品產(chǎn)量與品質(zhì)持續(xù)下降,蘋果產(chǎn)業(yè)不能持續(xù)健康的發(fā)展, 果農(nóng)收益日益下降。因此,建立一套科學(xué)的蘋果施肥體系對于改善以上問題具有重要意義。
為了減施增效, 金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司研發(fā)了一套蘋果肥料減施營養(yǎng)方案(營養(yǎng)解決方案), 在煙臺市棲霞謝家溝村進(jìn)行了連續(xù)3 年的定位試驗(yàn)。以土壤改良為核心,在降低肥料用量的前提下, 協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長與生殖生長之間的營養(yǎng)競爭關(guān)系,做到綠葉養(yǎng)根,養(yǎng)根壯樹, 果樹與土壤建立了一種穩(wěn)定的供應(yīng)與產(chǎn)出良性循環(huán)的關(guān)系。
試驗(yàn)于2015~2018 年在煙臺市棲霞謝家溝紅富士蘋果園中進(jìn)行,品種為‘煙富3’,14 年生, 株行距為4 m×4 m。 試驗(yàn)園土壤pH 值為5.2,有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別為8.54 g/kg、35.1 mg/kg、10.92 mg/kg 和75 mg/kg。
選擇生長勢和結(jié)果較為一致‘煙富3’蘋果樹,設(shè)肥料減施營養(yǎng)方案與習(xí)慣施肥(對照)兩個處理(表1),每個處理30 株樹,10 株為一小區(qū),3 次重復(fù),每個小區(qū)之間設(shè)置保護(hù)行。 根據(jù)果農(nóng)的習(xí)慣施肥,全年分為4 次施肥,分別為每次生根高峰時期。 果實(shí)成熟時,每個小區(qū)選取5株樹,調(diào)查結(jié)果數(shù)量、產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)果率。 選擇樹冠外圍新梢中部葉片測定葉綠素含量, 每株樹測定50 個葉片; 從每株樹的不同方位隨機(jī)取30 個果,測定果實(shí)品質(zhì)。
采用手持糖度計(ATAGOPAL-1)測定果實(shí)可溶性固形物含量, 碘量法測定維生素C含量, 用SPAD-502 葉綠素儀測定葉片葉綠素含量。
表1 習(xí)慣施肥與肥料減施營養(yǎng)方案
表2 連續(xù)應(yīng)用肥料減施營養(yǎng)方案對果實(shí)產(chǎn)量與優(yōu)果率的影響
定位試驗(yàn)第1 年, 減施營養(yǎng)方案較習(xí)慣施肥增產(chǎn)7.4%,坐果數(shù)量差異很小,主要通過增加單果重來提高產(chǎn)量。 定位試驗(yàn)第2 年與第3年,減施營養(yǎng)方案較習(xí)慣施肥分別增產(chǎn)9.9%與14.9%,主要通過增加坐果數(shù)量與單果重兩個方面來提高產(chǎn)量。
從定位試驗(yàn)第2 年開始,坐果數(shù)量增加,這與解決方案改良土壤,促進(jìn)根系發(fā)育,增強(qiáng)吸收能力,負(fù)載能力增強(qiáng)有關(guān)。
果樹定位試驗(yàn)3 年中,表現(xiàn)最明顯、最穩(wěn)定的是葉綠素含量, 分別較習(xí)慣施肥增加8.9%、8.6%與12.3%,表明減施營養(yǎng)方案葉片葉綠素含量更多,光合能力更強(qiáng),在同一時間內(nèi),制造的光合產(chǎn)物與碳水化合物積累量更多, 為蘋果產(chǎn)量、花芽分化、根系與結(jié)果枝組的生長都提供了更好的物質(zhì)基礎(chǔ)。這與減施營養(yǎng)方案中葉面肥高吸收利用率有關(guān),通過營養(yǎng)葉片來反哺根系,促進(jìn)地上部與地下部的營養(yǎng)交換,養(yǎng)護(hù)根系,提升樹勢。
優(yōu)果率也與果農(nóng)的管理水平直接相關(guān),定位試驗(yàn)3 年中, 每年優(yōu)果率較習(xí)慣施肥增加7.7%、6.1%和6.2%, 主要體現(xiàn)在降低了苦痘病的發(fā)生率,減施營養(yǎng)方案苦痘病發(fā)生率極低,這與土壤改良劑硅、鈣、鉀、鎂肥改良酸化土壤的同時,補(bǔ)充大量鈣有關(guān)。
單果重的增加與蘋果專用水溶肥施用有較大關(guān)系, 蘋果專用水溶肥19-19-19 可有效促進(jìn)花芽分化,18-8-30 在一次果實(shí)膨大期可以通過快速增加果肉細(xì)胞的數(shù)量來膨大果實(shí),16-8-34 在二次果實(shí)膨大期通過促進(jìn)果肉細(xì)胞體積膨大來快速膨大果實(shí), 同時還可以提高果實(shí)含糖量,促進(jìn)上色,增加表光。
定位試驗(yàn)3 年中,減施營養(yǎng)方案在果實(shí)可溶性固形物含量上較習(xí)慣施肥分別提高了5.7%、5.1%和6.4%,果實(shí)品質(zhì)得到了提升。Vc 含量略有增加,但是增加不顯著, 硬度分別增加10.3%、11.3%和10.1%,有效延長了蘋果的儲藏期,并有效預(yù)防了苦痘病的發(fā)生,這與葉面與根系雙重補(bǔ)鈣有關(guān)。
目前, 蘋果產(chǎn)區(qū)多采用果農(nóng)一家一戶的管理方式,沒有系統(tǒng)的施肥體系指導(dǎo),很難生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)化蘋果。 困擾果農(nóng)最嚴(yán)重的問題是土壤酸化,隨著土壤pH 值的降低,會嚴(yán)重影響各種元素的吸收。 吸收利用率低下, 果農(nóng)要想獲得高產(chǎn),便超量施用肥料,進(jìn)一步造成土壤酸化,陷入惡性循環(huán)。 以煙臺地區(qū)為例,土壤pH 值低于5.5 的強(qiáng)酸性果園占47.8%,pH 值5.5~6.5 的酸性果園占38.9%, 土壤pH 值6.5 以上的果園僅有12.4%[8],土壤酸化形勢非常嚴(yán)峻,改良酸化土壤迫在眉睫。本研究通過連續(xù)3 年應(yīng)用肥料減施營養(yǎng)方案,在減肥30%以上的基礎(chǔ)上,酸化土壤的pH 值上升到6.0 以上。 通過協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長與生殖生長之間營養(yǎng)競爭關(guān)系,增加花芽分化質(zhì)量,解決大小年現(xiàn)象。 通過加強(qiáng)地上部與地下部的營養(yǎng)交換,做到綠葉養(yǎng)根,養(yǎng)根壯樹,提升樹勢, 從增加負(fù)載量和單果重方面提高產(chǎn)量,667 m2產(chǎn)量增加14.9%以上。通過葉面與根系雙補(bǔ)高效鈣,提升優(yōu)果率,增加表光。 總體上樹勢強(qiáng)壯,花芽飽滿,產(chǎn)量與品質(zhì)穩(wěn)步提升,果園效益逐年提高。
表3 連續(xù)應(yīng)用肥料減施營養(yǎng)方案對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響