劉政典，任 珂，盧瑜珺，孫鵬程，封明軍，郭彩萍，江 峰，王新建,2

（1 塔里木大學(xué)園藝與林學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)南疆特色果樹生產(chǎn)工程實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300；3 上海國環(huán)生態(tài)科技股份有限公司，上海 200000）

近年來，新疆維吾爾自治區(qū)和甘肅省蘋果產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量增長較快，年均增長9%以上[2]。2018 年新疆蘋果栽培面積和產(chǎn)量分別占西北產(chǎn)區(qū)的73.50%和89.75%。說明在西北產(chǎn)區(qū)中新疆蘋果生產(chǎn)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。周江濤等[3]在2021 年利用規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)（SAI）等統(tǒng)計(jì)方法分析了中國蘋果主產(chǎn)區(qū)的變動(dòng)規(guī)律，當(dāng)產(chǎn)區(qū)SAI 大于1 時(shí)，說明該產(chǎn)區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模要大于全國平均水平，在國內(nèi)蘋果主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)規(guī)模上處于優(yōu)勢(shì)，反之則相反。新疆經(jīng)過不斷發(fā)展，2018 年SAI 達(dá)到1.1。

阿克蘇蘋果作為新疆阿克蘇地區(qū)果農(nóng)致富的重要樹種，其冰糖心蘋果品牌國內(nèi)知名。隨著國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施，阿克蘇蘋果產(chǎn)業(yè)作為實(shí)現(xiàn)本地區(qū)產(chǎn)業(yè)振興的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，其提質(zhì)增效顯得尤為重要。目前我國仍是以化肥為主、有機(jī)肥為輔的施肥模式，而且地處偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)民由于受到栽培技術(shù)和專業(yè)知識(shí)的限制，往往一味追求果樹的生長而過多使用化學(xué)肥料。而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大量使用化學(xué)肥料會(huì)使土壤板結(jié)、土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化、土壤養(yǎng)分流失、土壤質(zhì)量嚴(yán)重退化，環(huán)境受到嚴(yán)重的污染[4]。隨著環(huán)境污染帶來的壓迫感和農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，利用化學(xué)肥料來滿足果樹的養(yǎng)分需求早已不是果樹栽培管理的唯一手段，在當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展大環(huán)境下，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)更多的是保護(hù)現(xiàn)有資源與環(huán)境不受破壞，倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展。在這樣的背景下，具有廣泛應(yīng)用性、減少環(huán)境污染、改善土壤理化性質(zhì)、均衡土壤營養(yǎng)成分、改善土壤微生物群落等多種優(yōu)勢(shì)的微生物菌肥應(yīng)運(yùn)而生[5]。HPS 微生物菌肥通過HPS 技術(shù)有效地處理廚余垃圾和糞便、秸稈等有機(jī)廢物，有效地消滅有害細(xì)菌后，添加能夠達(dá)成微生物菌肥預(yù)期使用效果的有益微生物，從而生產(chǎn)出能夠?qū)Ω牧纪寥?、促進(jìn)植物生長起到特殊效果的新型肥料[6]。微生物菌肥可以實(shí)現(xiàn)大幅降低化學(xué)肥料的使用量，在減少有機(jī)垃圾污染環(huán)境的前提下，再次減少化學(xué)肥料對(duì)環(huán)境和土壤資源的污染[7]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)從2021 年開始，試驗(yàn)地位于阿克蘇地區(qū)依干其鄉(xiāng)十五大隊(duì)尤喀克科克巴什村。地處80.345607°E、41.057502°N，屬于暖溫帶大陸性氣候，海拔為1034m，氣候干燥，降雨量較少，年平均降雨量為45mm左右，日照長，晝夜溫差大。試驗(yàn)地土壤類型為沙土和黏土，土壤pH 值8.4。供試品種為煙富3 號(hào)，17 年樹齡，株行距為4m×5m，試驗(yàn)區(qū)定植34 株/667m2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為煙富3 號(hào)。上海環(huán)墾生態(tài)科技股份有限公司生產(chǎn)DYL-Ⅰ-010 地養(yǎng)力HPS 法小分子微生物菌肥（有效活菌數(shù)≥10 億/g，有機(jī)質(zhì)≥75%，腐殖酸≥20%）；住商肥料（青島）有限公司生產(chǎn)高濃度硫酸鉀型復(fù)合肥料（N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

微生物菌肥施肥時(shí)間：4 月20 日一次性施入。采取行間撒施、旋耕機(jī)旋施，旋耕深度15cm。試驗(yàn)區(qū)除所施肥料的種類和用量不同外，其他管理措施與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)做法相同。

當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥時(shí)間及施肥量：2 月份施入一次腐熟的羊糞，施入量為每株30kg。共施入3 次復(fù)合肥，第1 次在3 月份萌芽期施入，第2 次在6 月份新梢停長時(shí)施入，第3 次在9 月份果實(shí)轉(zhuǎn)化期施入，每次平均株施復(fù)合肥約1.2kg。

試驗(yàn)地設(shè)2 個(gè)因素，因素一為HPS 微生物菌肥施用量（A），因素二為化肥減施量（B），微生物菌肥施用量設(shè)置3 個(gè)水平，化肥減施量設(shè)置4 個(gè)水平。

A 水平分別為：HPS 微生物菌肥750kg/667m2（A1），HPS 微生物菌肥500kg/667m2（A2），HPS 微生物菌肥250kg/667m2（A3）；B 水平分別為：化肥減施100%（B1），化肥減施75%（B2），化肥減施50%（B3），化肥減施25%（B4）。因素一和因素二用完全組合設(shè)計(jì)，以常規(guī)施肥（CK）為對(duì)照，共計(jì)12 個(gè)施肥處理（見表1）、1個(gè)對(duì)照。

表1 HPS 微生物菌肥試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

各處理田間布置以菌肥施用量為主區(qū)，化肥減施量為副區(qū)，周邊常規(guī)施肥地塊為對(duì)照。試驗(yàn)區(qū)每11 株作為一個(gè)重復(fù)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)處理小區(qū)重復(fù)3 次。根據(jù)實(shí)際施用情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)。

1.4 取樣方法及測(cè)定指標(biāo)

在果實(shí)成熟期（10 月10 日全樹有50%果實(shí)從色澤、品質(zhì)等具備了該品種成熟的特征），每個(gè)處理以“S”型采集5 個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)從樹冠外圍中部東南西北各隨機(jī)采取6 個(gè)，共24 個(gè)大小均勻、著色及成熟度大體一致、無病蟲害和機(jī)械損傷的成熟果實(shí)，并保留完整果柄。將果實(shí)樣品及時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室用自來水、去離子水沖洗干凈后，測(cè)定果實(shí)縱、橫徑，單果重，果實(shí)硬度，可溶性固形物，果實(shí)糖心率等果實(shí)指標(biāo)。

果實(shí)縱、橫徑使用0-150mm 電子數(shù)顯卡尺進(jìn)行測(cè)量，單果重使用菁海JA21002 電子天平進(jìn)行稱量，果實(shí)硬度使用思為GY-4 數(shù)顯水果硬度計(jì)測(cè)定，可溶性固形物（Total Soluble Sol-id，TSS）采用日本Atago 愛宕PAL-1 數(shù)顯糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)處理重復(fù)3 次。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Excel2018 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及制表繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 HPS 微生物菌肥對(duì)蘋果坐果率的影響

由表2 可知，在施入HPS 微生物菌肥后，花序坐果率A1 為68%、A2 為62%、A3 為65%，花朵坐果率A1 為49%、A2 為59%、A3 為46%，與對(duì)照地的蘋果花序坐果率（58%）和花朵坐果率（42%）相比，花序坐果率最高增加10 個(gè)百分點(diǎn)、花朵坐果率最高增加17 個(gè)百分點(diǎn)。而各HPS 微生物菌肥處理間在花序坐果率上差異不明顯。說明施用不同梯度的微生物菌肥對(duì)蘋果的花序坐果率差異影響不大，對(duì)花朵坐果率有明顯提升效果的HPS 微生物菌肥施用量為500kg/667m2。

表2 不同施肥處理花序坐果率和花朵坐果率的關(guān)系

2.2 HPS 微生物菌肥對(duì)蘋果單果重的影響

由圖1 可知，在增施HPS 微生物菌肥和減施化肥的情況下，各試驗(yàn)處理與對(duì)照組（CK）果實(shí)平均單果重沒有顯著差異，而試驗(yàn)處理A3B1 與A2B3、A2B4 和A3B 之間在0.05 水平存在顯著差異，說明在每667m2施用250kg HPS 微生物菌肥、不施化肥時(shí)，蘋果單果重最小，但總體來看，不同施肥組合對(duì)蘋果單果重沒有顯著影響。

圖1 不同施肥處理對(duì)蘋果單果重的影響

2.3 HPS 微生物菌肥對(duì)蘋果產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量（t）=株產(chǎn)（kg）×每667m2株數(shù)（株）/1000

結(jié)合圖2、表3，經(jīng)產(chǎn)量計(jì)算結(jié)果初步可知，在適量增施HPS 微生物菌肥和減施化肥的情況下，部分試驗(yàn)處理667m2產(chǎn)量與對(duì)照組（CK）的667m2產(chǎn)量在0.05水平存在顯著差異。產(chǎn)量前三的處理分別是A2B2、A2B3 和A3B2，分別比CK 增產(chǎn)了47.24%、44.76%和22.08%，且A2 大區(qū)平均產(chǎn)量最高。A3B3、A3B1、A3B4處理產(chǎn)量最低，與CK 相比，分別減產(chǎn)了1.29%、7.9%、14.52%。說明667m2增施500kg HPS 微生物菌肥，可達(dá)到最好的增產(chǎn)效果，在增施HPS 微生物菌肥的同時(shí)減少50%～75%化肥的施用，均有明顯增產(chǎn)效果；而增施250kg HPS 微生物菌肥并減施化肥時(shí)，可能會(huì)造成減產(chǎn)。

表3 不同施肥處理產(chǎn)量與CK 產(chǎn)量間的關(guān)系

圖2 不同施肥處理對(duì)蘋果產(chǎn)量的影響

2.4 HPS 微生物菌肥對(duì)蘋果硬度及可溶性固形物含量的影響

由圖3 可知，試驗(yàn)區(qū)各處理果實(shí)硬度平均值均在8～9 之間，且各小區(qū)之間無明顯差異，說明增施HPS 微生物菌肥對(duì)蘋果果實(shí)硬度沒有顯著影響。

圖3 不同施肥處理對(duì)蘋果硬度的影響

由圖4 可知，可溶性固形物含量最高的3 個(gè)處理分別是A2B2（14.71% ）、A2B4（14.08% ）、A2B1（13.73%），均為每667m2施用500kg HPS 微生物菌肥試驗(yàn)區(qū)。說明當(dāng)HPS 微生物菌肥施用量為500kg/667m2，化肥減量為75%時(shí)，果實(shí)可溶性固形物提升幅度較大。

圖4 不同施肥處理對(duì)蘋果可溶性固形物的影響

3 討論與結(jié)論

肥料是果樹栽培生產(chǎn)中最重要的基礎(chǔ)物質(zhì)之一，科學(xué)合理的施肥模式不僅對(duì)樹體生長的調(diào)節(jié)、果實(shí)品質(zhì)的提高以及經(jīng)濟(jì)效益的提升有著重要的影響，還對(duì)改良果園土壤和減少環(huán)境污染有著深遠(yuǎn)的意義。國內(nèi)大量研究表明，在農(nóng)業(yè)栽培種植過程中合理施用微生物菌肥，有提高肥料利用率、改良土壤性質(zhì)及環(huán)境、減少土壤板結(jié)、調(diào)節(jié)作物的生長發(fā)育、提高果實(shí)產(chǎn)量、提升果實(shí)品質(zhì)等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)[8-12]。除了在蘋果[13-15]的栽培管理過程中采用微生物菌肥和其他肥料配合混施的栽培方法，來實(shí)現(xiàn)蘋果產(chǎn)量增產(chǎn)、提高養(yǎng)分吸收率、提升果品品質(zhì)、減少病害等，另外，在桃[16]、獼猴桃[17]、煙草[18]、設(shè)施蔬菜[19]等領(lǐng)域均有研究表明配施或增施微生物菌肥可以有效改善果樹及作物的栽培環(huán)境和提升產(chǎn)品品質(zhì)。

目前，阿克蘇地區(qū)當(dāng)?shù)毓r(nóng)為了追求產(chǎn)量和實(shí)際收益，在栽培生產(chǎn)過程中往往較多地使用化肥，尤其是氮肥的施用量居多。但化肥過量或沒有科學(xué)、合理地使用肥料，反而可能會(huì)造成土壤性質(zhì)惡化、污染環(huán)境等不良影響。本研究通過對(duì)阿克蘇地區(qū)蘋果試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行增施HPS 微生物菌肥、減施化學(xué)肥料的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增施HPS 微生物菌肥，有提高坐果率和蘋果產(chǎn)量以及可溶性固形物含量的效果，但過量或少量使用HPS 微生物菌肥不但達(dá)不到好的改善效果，反而可能會(huì)造成減產(chǎn)或果實(shí)品質(zhì)降低等。試驗(yàn)結(jié)果表明，微生物菌肥和化學(xué)肥料配施量為每667m2增施500kg HPS 微生物菌肥的同時(shí)減少50%～75%的化肥使用量時(shí)，可以明顯提升阿克蘇地區(qū)當(dāng)?shù)乇切奶O果產(chǎn)量及可溶性固形物含量。證明可以通過增施微生物菌肥和減施化肥來促進(jìn)果園土壤改良、實(shí)現(xiàn)化肥減量，從而有效提高蘋果果品的產(chǎn)量和品質(zhì)，為當(dāng)?shù)亓止麡I(yè)提質(zhì)增效提供技術(shù)支持。