邱娜娜,謝 倩,葉清華,陳清西,文志豐
(福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院,福建福州 350002)
柿(Diospyros kaki Thunb.)屬柿科(Ebenaeeae)柿屬(Diopsyros)落葉喬木,是我國重要的栽培果樹之一[1]。我國栽培柿分為甜柿和澀柿,其中甜柿可自然脫澀,果實營養(yǎng)價值豐富,肉質(zhì)硬脆,口感上佳,深受消費者喜愛[2]。據(jù)FAO(http://www.fao.org/faostat/en.)(2020)統(tǒng)計,2018 年全世界柿樹栽培面積約0.95 萬km2,其中我國種植面積約0.85 萬km2,約占世界的90%;世界平均單產(chǎn)約0.49 萬kg/km2,我國平均單產(chǎn)僅0.36 萬kg/km2,僅為世界的73%。導(dǎo)致這一結(jié)果的主要原因是我國在柿樹種植過程中化肥施用不合理、施用比例不協(xié)調(diào)、果園化肥過量與盲目施用,導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)及植株根際環(huán)境變差、土壤板結(jié)加劇,影響柿樹的生長發(fā)育,嚴(yán)重影響了果實品質(zhì)、產(chǎn)量與果品安全[3-5],亟需尋找最佳的施肥方案,以提高甜柿產(chǎn)量和質(zhì)量。有研究表明,化肥和有機肥混合配施,相較于單施化肥或有機肥,更有利于植物的生長發(fā)育,增產(chǎn)提質(zhì)的效果更明顯[6]。在水稻[7]、玉米[8]、茶樹[9]、蘋果[10]、桃[11]等植物中已有研究證明,通過合理減少化肥或農(nóng)藥施用量,進(jìn)行化肥、有機肥和菌肥的配施,有利于提高其產(chǎn)量和品質(zhì)。為此,本研究通過設(shè)置不同梯度化肥、有機肥和EM 菌肥的施用量,以果園管理的常規(guī)施肥為對照(CK),探究減施化肥增施有機肥和EM 菌對甜柿品質(zhì)和產(chǎn)量影響,以期篩選出最佳的施肥方案,為甜柿優(yōu)質(zhì)高效栽培、改善果品品質(zhì)、提升果品安全提供理論依據(jù)和技術(shù)方案。
試驗于2018 年1 月-2019 年10 月,在福建省莆田市仙游縣游洋鎮(zhèn)雙峰村山益農(nóng)場甜柿示范基地(25°33′~25°44′N,118°45′~118°56′E,海拔495m)進(jìn)行。試驗品種為‘次郎’,樹齡19a,株行距4.0m×5.0m,冠幅4.5m×5.0m,33 株/667m2,采用棚架拉枝形成開心形樹冠。測試地塊中速效氮含量為89mg/kg,有效磷含量為99mg/kg,速效鉀含量為73 mg/kg,土壤pH 值5.8。
復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)、鈣鎂磷肥購于南平市益農(nóng)生物肥料有限公司。發(fā)酵腐熟的雞糞購于福建南平市福建省圣農(nóng)實業(yè)有限公司。EM 菌(Effective Microorganisms)由光合、乳酸、酵母、放線、絲狀等菌群為主的多種微生物復(fù)合而成的一種微生物活菌制劑[12-13],購于福建省潤田生物技術(shù)有限公司。
果園管理常規(guī)施肥為1 年施3 次,第1 次在3 月春梢萌發(fā)前施用,通常株施復(fù)合肥1.5~2.0kg、鈣鎂磷肥1.0~1.5kg;第2 次在7-8 月壯果期施入,株施復(fù)合肥1.5~2.0kg、磷酸二銨1kg;第3 次在12 月份落葉后,主要施用有機肥,一般株施有機肥25~30kg、鈣鎂磷肥1.0~1.5kg。以果園管理的常規(guī)施肥方式作為CK,即每667m2施用化肥200kg(復(fù)合肥100kg、鈣鎂磷肥65kg、磷酸二銨35kg)、有機肥1000kg,不施用EM 菌肥。
本試驗基于果園長年的施肥方式,設(shè)置9 個施肥處理(表1),每處理重復(fù)3 株,選擇長勢一致、生長健壯、無病蟲害的樹體進(jìn)行試驗,其他日常田間管理統(tǒng)一進(jìn)行。1.0 kg EM 菌稀釋1000 倍后施用。施肥方式主要采用開溝施肥,施肥后再進(jìn)行覆土。
表1 不同施肥處理方案
2019 年10 月采果,每株試驗樹隨機選取10 個果實,測量果實單果重;可溶性固形物(Total Soluble Solid,TSS),利用WYT 型手持糖度計進(jìn)行測定,每處理重復(fù)3 次。
產(chǎn)量(kg/667m2)=株產(chǎn)(kg)×每667m2株數(shù)(株);增產(chǎn)率(%)=(a-b)/b×100;單株施肥成本(元/株)=c1×t1+c2×t2+c3×t3;667m2成本(元)=單株施肥成本(元/株)×株數(shù)(株/667m2)。
根據(jù)調(diào)查,該基地所使用肥料2019 年價格為:化肥均價為3500 元/t,有機肥800 元/t,EM 菌5000 元/t,2019 年甜柿銷售平均單價為20 元/kg。
667m2產(chǎn)值(元/667m2)=產(chǎn)量(kg/667m2)×單價(元/kg);產(chǎn)值增長率(%)=(m-n)/n×100。
注:a:處理后產(chǎn)量(kg);b:CK 產(chǎn)量(kg);c1:化肥用量(kg);c2:有機肥用量(kg);c3:EM 菌肥用量(kg);t1:化肥單價(元/kg);t2:有機肥單價(元/kg);t3:EM 菌肥單價(元/kg);m:處理后扣除施肥成本的畝產(chǎn)值(元/667m2);n:CK 扣除施肥成本的畝產(chǎn)值(元/667m2)。
采用SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使用Excel 2018 進(jìn)行制表繪圖。
由圖1 分析可知,在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上,適量減少化肥、增施有機肥和EM 菌肥的情況下,果實單果重均無顯著差異。說明不同施肥方式對甜柿果實單果重影響不顯著。
由圖2 可知,減施化肥、增施有機肥,與CK 相比可在一定范圍內(nèi)顯著提高果實TSS 含量,A3處理TSS含量最高為17%,較CK(13%)提高了4 個百分點;減少化肥施用適當(dāng)增施EM 菌,TSS 含量較CK 可提高2~3 個百分點。結(jié)果表明,減施化肥30%~40%、增施有機肥20%~30% 和減施化肥20%~40%、增施EM 菌肥10%~30%,均可提高甜柿果實的TSS 含量。
由表2 分析可知,與常規(guī)施肥(CK)相比,適當(dāng)減施化肥40~80 kg/667m2、增施有機肥100~300kg/667m2可提高產(chǎn)量,增幅達(dá)1.1~1.6 倍,A1處理產(chǎn)量最高(2056.8 kg/667m2),較CK 增產(chǎn)63.08%;但當(dāng)化肥施用量降低至100kg/667m2,增加有機肥至1400kg/667m2,產(chǎn)量降低,A4與CK 相比產(chǎn)量降低28.81%。
表2 比較不同施肥處理甜柿的增產(chǎn)率
與CK 相比,減施化肥40~80kg/667m2、增施EM 菌肥0.25~0.75 kg/667m2,可以提高產(chǎn)量1.2~1.5 倍,但過量增加EM 菌,也會造成減產(chǎn),B4與CK 相比產(chǎn)量降低32.18%。
由表3 可知,減施化肥、增施有機肥,與常規(guī)施肥相比成本降低、產(chǎn)值提高,扣除施肥成本后,667m2產(chǎn)值可增加2677.10~15960.10 元,最多比對照提高了67.27%。
表3 不同施肥處理成本及產(chǎn)值的比較
與常規(guī)施肥相比,在一定范圍內(nèi)減少化肥用量、增施EM 菌肥,可以降低成本,成本減少126.25~332.5 元/667m2,扣除施肥成本后,產(chǎn)值增加5314.85~12040.85元/667m2。但大幅度減少化肥施用量、增加EM 菌不利于產(chǎn)值的提高。當(dāng)化肥使用量減少至100kg/667m2,EM菌施用量增加至3.5 kg/667m2時,產(chǎn)量最低,與CK 相比,扣除施肥成本后,667m2產(chǎn)值減少32.81%。
肥料是土壤養(yǎng)分的主要來源,合理施肥是決定果樹產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。大量研究表明,化肥和有機肥配施,減少化肥的施用量,可有效提高肥料利用率,改善土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu),提高土壤有機質(zhì)含量[14-16]。減少化肥用量和適當(dāng)配施有機肥,可促進(jìn)氨基糖態(tài)氮含量顯著增加,從而滿足土壤氮素缺乏時微生物對氮素的需求,進(jìn)一步促進(jìn)作物果實的生長發(fā)育和營養(yǎng)的吸收利用[17-18]。本研究表明,與常規(guī)施肥方式對比,通過適當(dāng)減施化肥20%~40%、增施有機肥10%~30%,可以提高甜柿果實TSS 含量3%~4%,增產(chǎn)率可達(dá)10.50%~63.08%,產(chǎn)值可提高11.28%~67.27%,但對甜柿單果重?zé)o顯著影響,這與劉同祥等[19]、Marcello Iriti 等[20]、繆其松等[21]試驗結(jié)果較一致。施用化肥雖可以促進(jìn)作物根系生長,提高土壤微生物活性和作物產(chǎn)量,但長期施用化肥會增加殘茬輸入,影響土壤中有機質(zhì)活性及積累動態(tài),進(jìn)而影響果實的營養(yǎng)吸收[22]。在本試驗中與常規(guī)施肥相比,減少化肥50%(100kg/667m2)、增加有機肥40%(400kg/667m2)的處理,果實的TSS 含量及單株產(chǎn)量均降低;其原因也可能是柿樹為深根性樹種,對肥效反應(yīng)遲鈍,不同樹體對營養(yǎng)吸收的能力存在差異,導(dǎo)致個別樹體吸收的營養(yǎng)不足以提供果實生長發(fā)育,以致于產(chǎn)量減少、品質(zhì)降低[23]。
EM 菌可以使土壤微生物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,增加微生物總量,進(jìn)而提高土壤肥力、有機質(zhì)含量及有效養(yǎng)分含量,使土壤性狀指標(biāo)得到改善[11,24]。但若EM 菌施用量過多也會導(dǎo)致土壤中微生物密度過大,抑制微生物的生理活動,破壞土壤結(jié)構(gòu),使得土壤養(yǎng)分降低,影響果實正常生長發(fā)育[25-27]。研究中,通過設(shè)置不同濃度梯度EM 菌肥的施用量,甜柿的品質(zhì)及產(chǎn)量有所差異,結(jié)果表明,與常規(guī)施肥相比,減施化肥20%~40%、增施EM 菌肥10%~30%,甜柿果實單果重?zé)o顯著變化,TSS含量增加2~4 個百分點,增產(chǎn)率可達(dá)20.57%~46.69%,產(chǎn)值可以提高22.40%~50.75%,EM 菌肥施用量增加超過30%時,會導(dǎo)致減產(chǎn)32.81%。
本研究結(jié)果表明,與常規(guī)施肥相比,適當(dāng)減施化肥20%~40%、增施有機肥10%~30%和減施化肥20%~40%、增施EM 菌肥10%~30%,甜柿的品質(zhì)及產(chǎn)量均有所提高,可溶性固形物含量可以提高2~4 個百分點,產(chǎn)量提高了10.50%~63.08%,扣除施肥成本后,產(chǎn)值可以增加11.28%~67.27%;但減施化肥超過40%、增施有機肥超過30%和增施EM 菌肥超過30%均會降低產(chǎn)量,減產(chǎn)幅度達(dá)28.81%~32.18%??茖W(xué)合理地選擇施用肥料的種類及用量,配合有效的管理,可以提高果實的品質(zhì)及產(chǎn)量。