杜春燕，張 齊，馮 濤，朱志軍，同延安

(西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100)

櫻桃果實(shí)色澤美觀、味道鮮美、營養(yǎng)價(jià)值高，深受消費(fèi)者喜愛。櫻桃具有獨(dú)特的生物學(xué)特性及營養(yǎng)特性，而在生產(chǎn)上大多數(shù)果農(nóng)喜愛套用其他果樹養(yǎng)分管理技術(shù)，造成果園管理水平低下、施肥不合理，限制了櫻桃產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善。

增施有機(jī)肥是保持土壤生產(chǎn)力和減少化肥施用的一種傳統(tǒng)而有效的方法，可以達(dá)到節(jié)約成本和增加養(yǎng)分有效性的雙重作用［1-4］。國內(nèi)外大量的長期定位試驗(yàn)結(jié)果表明，化肥配施有機(jī)肥可顯著提高作物產(chǎn)量和改善土壤養(yǎng)分狀況［5-15］。Seufert等［16］報(bào)道有機(jī)肥替代50%無機(jī)肥后小麥和玉米產(chǎn)量明顯提高。Yang等［17］通過33 a的小麥-玉米輪作試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)初期有機(jī)無機(jī)肥配施對產(chǎn)量沒有顯著影響，而隨著時(shí)間的延長其增產(chǎn)效益顯著。邢鵬飛等［18］在華北平原通過連續(xù)4 a的研究表明，有機(jī)肥替代30%無機(jī)肥能夠保證糧食產(chǎn)量，有機(jī)肥替代50%無機(jī)肥能提高土壤肥力。羅華等［19］研究不同有機(jī)肥對桃品質(zhì)的影響，表明施用有機(jī)肥能顯著提高果實(shí)可溶性固形物、固酸比和維生素C含量。單獨(dú)施用有機(jī)肥，由于其速效養(yǎng)分供應(yīng)能力差，很難實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，并且大大增加了人力成本;而單施化肥，雖然能保證產(chǎn)量，但土壤培肥能力差，不利于土壤可持續(xù)利用［20］。由此可知，有機(jī)肥替代化肥能夠提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)，改善土壤養(yǎng)分狀況。櫻桃長期施用有機(jī)肥對土壤肥力、產(chǎn)量及環(huán)境的影響鮮見報(bào)道，本研究以櫻桃為研究對象，在陜西富平現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)站觀測了施用純化肥(M0)、有機(jī)肥、化肥各50%(M50)及純有機(jī)肥(M100)處理對櫻桃產(chǎn)量、品質(zhì)及葉片營養(yǎng)狀況的影響，以期為櫻桃栽培中科學(xué)施用有機(jī)肥提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014—2018年在陜西省富平縣淡村鎮(zhèn)西北農(nóng)林科技大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)站(108°57＇E，34°42＇N)進(jìn)行。果園地處富平縣西南邊陲、關(guān)中平原和陜北高原的過渡地帶，屬暖溫帶半干旱型氣候，四季干濕冷暖分明，年平均氣溫在11.4～15.2℃之間，年降水量在460～685 mm之間，且主要集中在夏季。供試品種分別為“雷尼”、“勃蘭特”，采用v字型栽培模式，果樹行間種植多年生三葉草。試驗(yàn)地耕層含有機(jī)質(zhì)12.62 g·kg-1，硝態(tài)氮21.15 mg·kg-1，銨態(tài)氮 0.52 mg·kg-1，速效磷 72.56 mg·kg-1，速效鉀140.97 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年開始，選樹勢基本一致、無病蟲害的3株樹為1個(gè)處理小區(qū)，重復(fù)3次，株行距為2 m×4 m，小區(qū)面積24 m2。共設(shè)3個(gè)處理:單施化肥(M0)，有機(jī)肥、化肥各50%(M50)，純有機(jī)肥(M100)。

本試驗(yàn)連續(xù)4 a的施肥量均為:純N 250 kg·hm-2，P2O5125 kg·hm-2，K2O 250 kg·hm-2，施肥比例為N∶P∶K=2∶1∶2。試驗(yàn)用氮肥為尿素(含N 46%)、磷肥為過磷酸鈣(P2O514%)、鉀肥為硫酸鉀(含K2O 50%)、有機(jī)肥為羊糞。根據(jù)《中國有機(jī)肥料養(yǎng)分志》，羊糞的平均養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)35.02 g·kg-1、全氮 5.33 g·kg-1、速效磷(P2O5)39 mg·kg-1、速效鉀(K2O)41 mg·kg-1。羊糞不足的磷、鉀用過磷酸鈣和硫酸鉀補(bǔ)充，使各處理的氮、磷、鉀總量保持一致。有機(jī)肥和磷肥作為基肥于秋季一次性施入，氮、鉀肥50%作為基肥施入，50%在春季作為追肥施入。有機(jī)肥為條狀溝施，化肥利用水肥一體化系統(tǒng)進(jìn)行滴灌施肥，其他管理措施同當(dāng)?shù)毓麍@一致。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

櫻桃果實(shí)的采收在成熟期分2次進(jìn)行，稱重、計(jì)產(chǎn)并換算為單位面積產(chǎn)量。果實(shí)采后帶回實(shí)驗(yàn)室，用游標(biāo)卡尺測定果實(shí)縱橫徑，縱徑與橫徑的比值即果形指數(shù);用分析天平測量單果重及可食用部分，可食用部分與單果重之比即可食用率。可溶性固形物用手持糖度計(jì)直接測定;維生素C用2，6-二氯靛酚藍(lán)比色法;蒽酮比色法測定可溶性糖;NaOH滴定法測定可滴定酸。于果實(shí)成熟期采集葉片，每個(gè)小區(qū)從東、南、西、北方向以植株上、中、下部位采集100片以上新梢枝條葉片，進(jìn)行葉片營養(yǎng)元素的測定:先用自來水沖洗后再用蒸餾水進(jìn)行清洗，之后在105℃條件下殺酶15～20 min，然后在70～80℃下烘干，磨碎過篩后加濃硫酸和雙氧水消化。全氮和全磷含量采用AA3型連續(xù)流動分析儀測定;火焰光度計(jì)法測定全鉀含量;中微量元素的測定用原子吸收分光光度法;土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法［21］測定。

運(yùn)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用Excel作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量

“雷尼”和“勃蘭特”兩個(gè)櫻桃園土壤有機(jī)質(zhì)含量見圖1。兩個(gè)品種各施肥處理在4 a后土壤有機(jī)質(zhì)含量均得到一定程度的提高;“雷尼”和“勃蘭特”純化肥(M0)處理土壤有機(jī)質(zhì)含量較4 a前分別提高了21.11%和14.29%，可能是由于果園生草翻壓以及果實(shí)采收后落葉腐爛導(dǎo)致?！袄啄帷盡50及M100土壤有機(jī)質(zhì)較4 a前分別提高了42.50%和33%;“勃蘭特”M50及M100土壤有機(jī)質(zhì)較4 a前分別提高了55.56%和45.70%，兩個(gè)品種的增加幅度均顯著高于M0處理。因此，施用有機(jī)肥料及有機(jī)無機(jī)肥料配施有利于土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高，能夠培肥地力。

2.2 不同處理的櫻桃產(chǎn)量

不同年份不同處理櫻桃年均產(chǎn)量見表1，“雷尼”M50櫻桃產(chǎn)量逐年穩(wěn)步上升，3 a平均產(chǎn)量最高，達(dá)7 284.7 kg·hm-2，并且與 M0相比，3 a來產(chǎn)量水平趨于一致，保持在一個(gè)相對穩(wěn)定的水平，處理間沒有顯著性差異;M100產(chǎn)量最低，為5 333.4 kg·hm-2。而“勃蘭特”M50和M100處理平均產(chǎn)量與M0相比分別降低了3.20%和25.30%，可能與氣溫及品種的抗寒性有關(guān)。

2.3 不同處理的櫻桃品質(zhì)

2.3.1 果實(shí)大小及單果質(zhì)量 試驗(yàn)結(jié)果(表2)顯示，與M0相比，“雷尼”M50、M100單果重顯著提高6.90%、6.77%，各處理果型指數(shù)和可食用率之間無顯著性差異;“勃蘭特”M50單果重與M0相比無顯著性差異，M100單果重顯著減少8.58%，各處理果型指數(shù)和可食用率之間無顯著性差異。

2.3.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì) 表3結(jié)果顯示，“雷尼”M50可溶性糖與 M0無顯著性差異，M100顯著減少了14.86%;M50、M100可滴定酸及可溶性固形物與M0相比無顯著性差異;M50維生素C含量為46.67 mg·kg-1，糖酸比為23.09，均顯著高于其他處理?！安m特”M50可溶性糖較 M0高14.51%，M100可溶性糖較M0低 15.83%;與 M0相比，M50、M100處理的可滴定酸含量分別提高45.61%、31.58%;M50維生素含量和可溶性固形物含量分別顯著提高7.69%、9.35%;M50處理的糖酸比顯著提高50.63%，而M100處理的糖酸比顯著減少22.00%。

2.4 不同處理的葉片營養(yǎng)狀況

成熟期不同施肥處理的櫻桃葉片營養(yǎng)狀況見表4。不同品種不同施肥處理櫻桃葉片礦質(zhì)含量不同?！袄啄帷比~片M50氮含量和磷含量顯著高于M0和M100，氮含量較 M0和 M100分別提高 10.50%和18.59%;磷含量較 M0和 M100分別提高 22.56%和40.56%。鉀、鈣和鎂含量各處理之間差異均不顯著。M50和 M100銅含量顯著高于 M0，分別提高11.59%和32.35%。M50鋅含量和鐵含量與M0處理之間無顯著性差異，M100處理的鋅含量和鐵含量分別較M0顯著提高23.95%和56.13%。

圖1 不同處理4 a前后的土壤有機(jī)質(zhì)含量變化Fig.1 Soil organic matter content of different treatments in 2014 and 2018

表1 不同施肥處理對櫻桃產(chǎn)量的影響/(kg·hm-2)Table 1 Effects of different fertilization on cherry fruit yield

表2 不同施肥處理對櫻桃果實(shí)大小的影響(2018年)Table 2 Effects of different fertilization on cherry fruit grading in 2018

表3 不同施肥處理對櫻桃品質(zhì)的影響(2016—2018年均值)Table 3 Effect of different fertilization on cherry fruit quality(2016-2018 average)

表4 不同施肥處理的櫻桃葉片營養(yǎng)狀況Table 4 Nutrition status of cherry leaves treated with different fertilization

“勃蘭特”葉片各處理的鎂、銅、鋅、鐵、錳含量無顯著性差異;與M0相比，M100處理和M50處理的氮含量分別顯著提高了13.86%和16.10%，磷含量分別顯著提高了103.60%和61.22%;M50處理的鉀含量與M0相比無顯著性差異。

3 討論與結(jié)論

化肥具有肥效快、易被作物吸收等特點(diǎn)，而有機(jī)肥肥效緩慢，不能及時(shí)滿足作物關(guān)鍵生育時(shí)期對養(yǎng)分的需求［22］。采取有機(jī)、無機(jī)肥配合施用，可滿足作物生長需求并能獲得高產(chǎn)［23］。通過不同的施肥處理在兩個(gè)品種櫻桃果園連續(xù)4 a的田間試驗(yàn)，得出“雷尼”年平均產(chǎn)量順序?yàn)?M50＞M0＞ M100，“勃蘭特”年平均產(chǎn)量順序?yàn)镸0＞M50＞M100?！袄啄帷盡50與M0相比，產(chǎn)量增加了3.14%，說明有機(jī)與無機(jī)養(yǎng)分能協(xié)調(diào)平衡供應(yīng)，滿足作物對養(yǎng)分的需求，使作物保持穩(wěn)產(chǎn)及高產(chǎn)，同時(shí)可以減少化肥用量，研究結(jié)果與 Yu 等［24］、Liu 等［25］、Manna 等［26］一致。也有研究報(bào)道，有機(jī)、無機(jī)肥配施是維持系統(tǒng)可持續(xù)性的最優(yōu)施肥模式，原因是有機(jī)肥腐解產(chǎn)生的有機(jī)酸促進(jìn)了難溶性養(yǎng)分的釋放，使得土壤中有效及全效養(yǎng)分得到增加，從而有利于植物攝入更多的礦質(zhì)養(yǎng)分［27］，進(jìn)而提高了櫻桃產(chǎn)量。邢鵬飛等［18］通過連續(xù)4 a的研究表明，有機(jī)肥替代50%無機(jī)肥能夠在保證糧食產(chǎn)量的同時(shí)提高土壤肥力，與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。長期施肥結(jié)果顯示，無論施化肥還是有機(jī)肥對土壤養(yǎng)分都有提升作用［28-29］，本研究M0、M50、M100處理有機(jī)質(zhì)含量均得到提高。其中，M50、M100土層有機(jī)質(zhì)含量提高幅度最大，“雷尼”果園分別提高了42.50%和33.00%，“勃蘭特”果園分別提高了55.56%和45.70%。單施化肥4 a后有機(jī)質(zhì)含量雖有提高但變化不大，長此以往，還有可能出現(xiàn)其他中、微量元素的缺乏。

果樹成熟葉中的養(yǎng)分含量可以準(zhǔn)確反映植株的長期營養(yǎng)狀況［30］，葉片是果實(shí)礦質(zhì)營養(yǎng)的重要供給源之一［31］。許小偉等［32］、謝軍等［33］研究發(fā)現(xiàn)，相等氮、磷、鉀條件下有機(jī)肥替代化肥≤50%的比例有利于作物養(yǎng)分吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)，有利于提高氮肥利用率及作物產(chǎn)量，獲得較高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，與本研究結(jié)果一致，即綜合“雷尼”“勃蘭特”兩個(gè)品種葉片氮、磷、鉀養(yǎng)分性狀特征，M50處理葉片氮含量最高，而M100處理葉片氮含量較低，即有機(jī)肥比例過高不利于葉片氮吸收，可見葉片氮含量增加更依賴于無機(jī)化肥施用量［34］。關(guān)于櫻桃葉片鈣鎂及微量營養(yǎng)元素的相關(guān)研究相對較少，戴文圣等［35］分析了“崗山早生”和“玉露桃”展葉到果熟期葉片礦質(zhì)營養(yǎng)成分變化，葉片表現(xiàn)出鐵元素含量最高，這與本研究結(jié)果一致。葉片微量元素的含量與采樣時(shí)間、土壤元素含量等有關(guān)，對不同時(shí)間的葉片營養(yǎng)診斷結(jié)果不同，所以本試驗(yàn)還需要進(jìn)一步對櫻桃不同時(shí)期葉片營養(yǎng)狀況進(jìn)行深入研究。

果實(shí)的內(nèi)在和外在品質(zhì)都會直接影響人們的消費(fèi)取向。本試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)肥替代化肥50%(M50)的處理提高了櫻桃維生素C含量、可溶性固形物和可溶性糖含量，這與肖時(shí)運(yùn)［36］施用有機(jī)肥提高了櫻桃維生素C含量、可溶性固形物和可溶性糖含量的結(jié)果一致，可能是因?yàn)橛袡C(jī)肥提高了土壤活性有機(jī)碳含量。有機(jī)肥配施不僅減少了化肥氮含量，而且提高了土壤微生物數(shù)量和活性，固定了一部分無機(jī)氮。張福鎖等［37］報(bào)道化肥有機(jī)肥配施處理糖酸比、可溶性固形物、維生素C含量均為最高。原因是有機(jī)肥的合理施入增加了土壤有機(jī)質(zhì)和多種生物活性物質(zhì)的含量，提高了土壤肥力，并且其肥效穩(wěn)定，養(yǎng)分持續(xù)釋放，可以和作物營養(yǎng)需求同步。但本研究純有機(jī)肥處理并沒有顯著提高果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)，其產(chǎn)量為3個(gè)處理中的最低水平，可溶性固形物和糖酸比分別較純化肥處理降低了15.83%、22.00%，原因可能是有機(jī)養(yǎng)分釋放緩慢，不能及時(shí)滿足作物的需求。由此可見，盲目追捧有機(jī)肥并不科學(xué)，有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分合理的比例配施，才能使養(yǎng)分利用率達(dá)到最大化。

有機(jī)肥為有機(jī)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了很高的社會聲譽(yù)，但有機(jī)農(nóng)業(yè)提供的產(chǎn)品質(zhì)量并不一定是最好的。合理施用化肥，特別是化肥和有機(jī)肥配合施用，在當(dāng)前有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分各50%處理，既可體現(xiàn)化肥速效增產(chǎn)的作用，又可發(fā)揮有機(jī)肥提質(zhì)增效、培肥土壤的功能。本試驗(yàn)結(jié)果表明，通過有機(jī)無機(jī)配施可以提高櫻桃產(chǎn)量，同時(shí)可以減少化肥用量，有利于提高葉片氮、磷、銅、錳元素含量，促進(jìn)植物礦質(zhì)元素的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn);顯著提高了果實(shí)單果重、維生素C含量、糖酸比、可溶性糖含量，為有機(jī)肥替代化肥實(shí)踐提供了參考。