公維松，潘光偉，王孝友，鄭會(huì)敏，孔凡麗，李際會(huì)

（1.臨沂市蒙山保護(hù)發(fā)展中心，山東平邑 273300；2.日照市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，山東日照 276800；3.蒙陰縣果業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，山東蒙陰 276200；4.平邑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東平邑 273300；5.臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東臨沂 276012）

山東蒙陰縣是中國(guó)桃產(chǎn)業(yè)第一縣，2021 年全縣桃園面積約43.333 hm2，產(chǎn)量95 萬(wàn)t，產(chǎn)值近60 億元，桃產(chǎn)業(yè)收入已占全縣農(nóng)民收入的80%以上，已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的一大支柱產(chǎn)業(yè)[1-2]。然而，隨著蒙陰桃產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，為了追求大果和高產(chǎn)，生長(zhǎng)季施用大量化肥，尤其偏施氮肥，有機(jī)肥施入不足，這種長(zhǎng)期不合理的施肥方式造成桃園土壤物理性狀嚴(yán)重退化和土壤礦物養(yǎng)分失衡，引起桃園土壤有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)降低、酸化加重、土壤板結(jié)、保水保肥能力下降，進(jìn)而導(dǎo)致樹(shù)勢(shì)衰弱、病蟲(chóng)害加重、果實(shí)品質(zhì)下降，嚴(yán)重影響了蒙陰桃產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展[3]。

氰氨化鈣（CaCN2）（組成：總N 19.8%，CaO 50.0%），俗稱(chēng)石灰氮，早在1960 年就在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用，主要作為堿性氮肥來(lái)改良土壤酸化[4]，現(xiàn)在作為一種新型的土壤改良型緩釋顆粒肥來(lái)應(yīng)用。氰氨化鈣可以使有效氮均勻緩慢釋放，防止土壤酸化，改良土壤結(jié)構(gòu)，還可作為一種無(wú)公害、無(wú)殘留的土壤消毒劑應(yīng)用，其水解中間產(chǎn)物氰胺和雙氰胺具有殺滅根結(jié)線蟲(chóng)和防治土傳病害的作用，對(duì)草莓炭疽病、黃瓜根腐病、茄子枯萎病等具有顯著療效[5-8]?；ㄒ松系难芯勘砻鳎璋被}可使第一季的土壤pH 從5.7 提高到7.0，第二季的pH 從6.7 提高到7.4，且通過(guò)順行施用，降低了氰氨化鈣的成本[9]。同時(shí)由于氰氨化鈣的補(bǔ)肥、抑病、調(diào)酸等多重功效，它在促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量品質(zhì)方面也有顯著作用，在花椰菜上按1 t/hm2的量施用氰氨化鈣，可使單位面積產(chǎn)量由1.1 t/hm2提高到4.7 t/hm2[10]。唐志敏等[11]研究表明，氰氨化鈣可以促進(jìn)草莓生長(zhǎng)、增加產(chǎn)量和改善果實(shí)風(fēng)味。盡管氰氨化鈣在多種作物上的施用效果已被研究，但截至目前，氰氨化鈣在桃樹(shù)上的應(yīng)用仍然局限在破除花芽休眠方面[12-13]，其對(duì)盛果期桃園土壤改良及桃產(chǎn)量品質(zhì)的影響則鮮有報(bào)道。鑒于此，本文以‘綠化9 號(hào)’桃為試材，采用溝施氰氨化鈣的方式，研究不同氰氨化鈣濃度與有機(jī)肥協(xié)同處理對(duì)桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤性狀的影響，旨在探索氰氨化鈣的安全有效用量，為氰氨化鈣施肥技術(shù)在桃樹(shù)栽培中的應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)園概況

試驗(yàn)于2018—2021 年在蒙陰縣舊寨鄉(xiāng)大上峪村桃園中進(jìn)行，試驗(yàn)地為坡地梯田，土壤為黃黏土，土層厚度在100 cm 以上，灌溉條件良好。試驗(yàn)園土壤理化性狀：pH為5.80、容重1.47 g/cm3、有機(jī)質(zhì)14.34 g/kg、堿解氮184.94 mg/kg、速效磷86.34 mg/kg、速效鉀130.20 mg/kg、有效鈣4 726.00 mg/kg、有效鎂275.0 mg/kg、有效鐵59.40 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試桃品種為‘綠化9 號(hào)’，樹(shù)齡6 年，三主枝自然開(kāi)心形，株距2～3 m，行距4 m，干周26.7～38.3 cm，冠幅16.61～18.52 m2，管理水平較高。

氰氨化鈣由德國(guó)德固賽公司提供，含N 19.8%、CaO 50%；有機(jī)肥為農(nóng)家發(fā)酵羊糞；土壤理化指標(biāo)測(cè)定所用的試劑，均購(gòu)自阿拉丁試劑公司。

1.3 儀器與設(shè)備

電子天平，F(xiàn)A2204B，歐萊博科技有限公司；空心陰極燈，AS-1-4，沈陽(yáng)鎂匯科技有限公司；紫外分光光度計(jì)，UV2700，日本島津公司；原子吸收分光光度計(jì)，JC-YZXS-600，青島精誠(chéng)儀器儀表有限公司；火焰光度計(jì)，F(xiàn)P640，上海精科儀器有限公司；果實(shí)硬度計(jì)，GY-1，北京沃威科技有限公司；數(shù)顯糖度計(jì)，TD-45，浙江托普儀器有限公司；葉綠素儀，SPDA502，吉林賽亞斯科技有限公司。

1.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)4 個(gè)處理，單株小區(qū)，5 次重復(fù)，處理之間隔行分開(kāi)。從2018 年開(kāi)始，連續(xù)3 年于9 月中旬結(jié)合秋季施肥在樹(shù)冠投影邊緣開(kāi)寬0.3 m、深0.2 m 的環(huán)狀施肥溝，進(jìn)行環(huán)狀溝施。不同處理有效成分總N 及CaO 含量如表1 所示。

表1 不同處理有效成分含量表Table 1 Contents of active ingredients in different treatments

除秋季施入氰氨化鈣外，同時(shí)追施含有機(jī)質(zhì)30%的有機(jī)肥3 kg/株，并于翌年萌芽前、膨果期追施52%硫酸鉀復(fù)合肥（N-P-K=17-10-18）1 kg/株，其它的病蟲(chóng)草害管理按常規(guī)操作進(jìn)行。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1 土壤指標(biāo)

測(cè)定方法參考《土壤農(nóng)化分析》[14]，如pH 采用電位法（土水比1∶2.5），土壤容重采用環(huán)刀法，孔隙度按照容重法，有機(jī)質(zhì)采用稀釋熱法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，速效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用NH4OAc 浸提-火焰光度法，交換性鈣用原子吸收分光光度法測(cè)定，有效鋅、錳、鐵、銅依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 890—2004用原子吸收法測(cè)定[15]，土壤有效硼依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.8—2006 測(cè)定[16]。

1.5.2 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)

2021 年于果實(shí)采收后調(diào)查不同器官的生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)。在樹(shù)干的東、西、南、北4 個(gè)方向于樹(shù)冠相對(duì)應(yīng)的地方挖垂直剖面，調(diào)查0～20 cm 和20～40 cm 范圍內(nèi)的側(cè)根數(shù)量。當(dāng)年?duì)I養(yǎng)枝為調(diào)查樣本樹(shù)上當(dāng)年?duì)I養(yǎng)枝數(shù)量，測(cè)量枝長(zhǎng)和枝粗。在每個(gè)樣本樹(shù)上取方向和部位大致相同的葉片30 片，采用千分之一電子游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度、寬度和厚度；同時(shí)用葉綠素速測(cè)儀測(cè)定相對(duì)葉綠素含量。

1.5.3 產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)

2021 年于收獲期對(duì)各處理桃樹(shù)的每株桃樹(shù)的結(jié)果個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量、每處理的總產(chǎn)量進(jìn)行稱(chēng)重記錄，并計(jì)算平均單果質(zhì)量。2021 年于收獲期測(cè)定果實(shí)品質(zhì)，用小型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)量果肉硬度，數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)量果實(shí)可溶性固形物含量[17-18]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用SPSS 16.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氰氨化鈣處理對(duì)土壤容重、孔隙度、pH 及有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表2 可知，氰氨化鈣處理不同程度地降低了土壤容重，與對(duì)照相比，分別降低了8.72%、10.07%和12.75%，處理組與對(duì)照組差異顯著，中高濃度處理組與對(duì)照組差異極顯著。土壤孔隙度、pH 及有機(jī)質(zhì)含量變化趨勢(shì)則與土壤容重完全相反，隨氰氨化鈣濃度加大呈上升趨勢(shì)，處理組與對(duì)照組差異顯著，中高濃度處理組的孔隙度和pH 與對(duì)照差異極顯著，所有處理組的有機(jī)質(zhì)含量與對(duì)照組相比有極顯著差異。這說(shuō)明桃園增施氰氨化鈣可降低容重，提高土壤孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤酸化情況。

表2 氰氨化鈣處理對(duì)土壤理化性狀的影響Table 2 Effect of calcium cyanamide treatment on soil physical and chemical properties

2.2 氰氨化鈣處理對(duì)土壤氮、磷、鉀、鈣含量的影響

由表3 可知，連續(xù)3 年秋季增施氰氨化鈣可以明顯增加土壤中的堿解氮、速效磷及速效鉀含量，且隨著施用量的增加效果更明顯。其中，T3 處理效果最顯著，與對(duì)照CK 相比，土壤中堿解氮含量提高20.40%，速效磷提高25.5%，速效鉀提高27.3%。氰氨化鈣處理也明顯提高土壤交換性鈣的含量，較對(duì)照CK 提高4.02%、5.69%和11.57%。處理組與對(duì)照CK 間以及T3 處理與T2 處理間差異顯著。

表3 氰氨化鈣處理對(duì)土壤常量元素及鈣含量的影響Table 3 Effects of calcium cyanamide treatment on the contents of macroelements and calcium in soil

2.3 氰氨化鈣對(duì)土壤有效鋅、硼、銅、鐵、鎂含量的影響

如表4 所示，氰氨化鈣處理后，有效鋅、有效硼和有效銅均呈下降趨勢(shì)，有效鋅較對(duì)照CK 下降8.64%、18.85%和20.42%，有效硼下降6.15%、7.69%和18.46%，有效銅下降55.15%、58.82%和64.71%，但處理組與對(duì)照CK 之間有效硼含量以及T1 處理與對(duì)照CK 之間的有效鋅含量無(wú)顯著性差異，T2 處理與對(duì)照CK 的有效鋅含量及所有處理組與對(duì)照CK 的有效銅含量有顯著性差異。氰氨化鈣處理后，有效鐵較對(duì)照CK 提高63.75%、85.54%和385.63%，有效鎂提高1.14%、4.23%和6.37%，處理組與對(duì)照CK 間的有效鐵含量存在極顯著差異，而處理組與對(duì)照CK 間的有效鎂含量無(wú)顯著性差異。

表4 氰氨化鈣處理對(duì)土壤中微量元素的影響Table 4 Effect of calcium cyanamide treatment on trace elements in soil

2.4 氰氨化鈣處理對(duì)桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.4.1 對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表5 可知，增施氰氨化鈣后，0～20 cm 及20～40 cm土層的側(cè)根數(shù)量明顯提升，其中0～20 cm 土層處理的側(cè)根數(shù)量顯著高于對(duì)照CK，分別升高29.63%、37.04%和25.93%，且處理間無(wú)明顯差異；20～40 cm 土層中，T2 處理的側(cè)根數(shù)量為9，顯著高于對(duì)照的6 條，各處理組之間、其他兩個(gè)處理與對(duì)照CK 間側(cè)根數(shù)量無(wú)顯著差異。說(shuō)明氰氨化鈣處理對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育有利。

表5 氰氨化鈣處理對(duì)側(cè)根數(shù)量的影響Table 5 Effect of calcium cyanamide treatment on the number of lateral roots

2.4.2 對(duì)新梢生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表6 可以看出，氰氨化鈣處理對(duì)新梢數(shù)量影響較大，處理組的新梢數(shù)量顯著高于對(duì)照，分別升高33.33%、38.09%和33.33%，而不同濃度處理之間無(wú)顯著差異；而對(duì)新梢長(zhǎng)度和粗度的影響不明顯，處理組與對(duì)照CK 之間，以及不同濃度處理組之間均無(wú)顯著性差異。

表6 氰氨化鈣處理對(duì)新梢生長(zhǎng)發(fā)育的影響Table 6 Effect of calcium cyanamide treatment on the growth and development of new shoot

2.4.3 對(duì)葉片生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表7 可知，處理組的葉片長(zhǎng)度、寬度和厚度均較對(duì)照有不同程度提高，其中處理組的葉片厚度顯著高于對(duì)照CK，分別升高25.00%、31.25%和25.00%；所有處理組與對(duì)照CK 的葉片長(zhǎng)度和寬度無(wú)顯著差異，而所有處理組的相對(duì)葉綠素含量顯著高于對(duì)照CK，分別升高19.27%、21.37%和20.08%，不同濃度之間差異性不顯著。說(shuō)明氰氨化鈣處理有利于葉片厚度的發(fā)育，進(jìn)而提高了葉片的葉綠素含量。

表7 氰氨化鈣處理對(duì)葉片生長(zhǎng)發(fā)育的影響Table 7 Effect of calcium cyanamide treatment on the growth and development of leaf

2.5 氰氨化鈣處理對(duì)果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.5.1 對(duì)果實(shí)產(chǎn)量的影響

由圖1 可知，氰氨化鈣處理顯著提高了桃樹(shù)產(chǎn)量，處理組的單株產(chǎn)量較對(duì)照CK 分別提升了15.24%、21.59%和10.11%，不同濃度處理組之間以及與對(duì)照CK之間差異均顯著，其中T2 處理的產(chǎn)量最高。

圖1 氰氨化鈣處理對(duì)產(chǎn)量的影響Fig.1 Effect of calcium cyanide treatment on yield

由圖2 可知，氰氨化鈣處理對(duì)單果質(zhì)量的影響趨勢(shì)與產(chǎn)量一致，處理組單果質(zhì)量較對(duì)照CK 分別提高17.42%、20.49%和15.94%，處理組與對(duì)照CK 呈顯著性差異，其中T2 處理的單果質(zhì)量最大，顯著高于T1 及T3處理。高濃度T3 處理的單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量較T2 處理降低，可能與施肥濃度偏高產(chǎn)生輕微肥害有關(guān)。

圖2 氰氨化鈣處理對(duì)單果質(zhì)量的影響Fig.2 Effect of calcium cyanide treatment on single fruit quality

2.5.2 對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

由表8 可知，處理組的果實(shí)果肉硬度在數(shù)值上均高于對(duì)照CK，漲幅分別為7.69%、11.50%和9.63%，說(shuō)明氰氨化鈣處理增加了果肉細(xì)胞壁厚度，從而提升了果肉硬度，但差異性未達(dá)顯著水平。對(duì)可溶性固形物含量的影響比較明顯，處理組的可溶性固形物含量均顯著高于對(duì)照CK，漲幅分別為11.27%、13.06%和11.29%，但不同濃度處理間無(wú)顯著性差異。

表8 氰氨化鈣處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響Table 8 Effect of calcium cyanamide treatment on fruit quality

3 結(jié)論

氰氨化鈣作用廣泛，不僅能補(bǔ)充作物生長(zhǎng)過(guò)程中所需要的氮和鈣元素，又能中和土壤酸性，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)[8,19]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤中施用氰氨化鈣可以顯著改善桃園土壤理化性狀，如降低土壤容重，提高土壤孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤酸化。作為一種氮肥與鈣肥，氰氨化鈣在提升土壤中堿解氮及鈣含量的同時(shí)，還能明顯增加土壤中速效鉀、速效磷含量，尤其是高濃度處理，與對(duì)照差異顯著；同時(shí)，使微量元素有效鐵含量顯著提高，有效銅含量顯著降低，可明顯改善桃樹(shù)因缺鐵造成的黃化病和銅過(guò)高引起的中毒現(xiàn)象。鑒于土壤結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)元素的改良，對(duì)根系、新梢及葉片生長(zhǎng)發(fā)育也產(chǎn)生了積極影響，顯著增加了側(cè)根數(shù)量、新梢數(shù)量、葉片厚度和葉綠素含量，進(jìn)而增加了單株產(chǎn)量和單果質(zhì)量，顯著提升了品質(zhì)指標(biāo)可溶性固形物含量。

氰氨化鈣的適宜施用濃度或量，在不同作物上差異較大，因此應(yīng)根據(jù)作物品種選擇合適的施用濃度或量范圍。茄子上的研究得出，氰氨化鈣應(yīng)用濃度不能超過(guò)600 kg/hm2，濃度過(guò)大時(shí)植株生物量、產(chǎn)量、品質(zhì)等反而降低[20]。在草莓上的研究得出，氰氨化鈣應(yīng)用濃度不宜超過(guò)800 kg/hm2[11]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，桃樹(shù)中新型氰氨化鈣肥在250 g/株用量時(shí)可獲得最優(yōu)農(nóng)藝性狀指數(shù)和最優(yōu)產(chǎn)量和品質(zhì)，但當(dāng)濃度超過(guò)350 g/株（約435 kg/hm2）時(shí)，如果土壤水分或平均地溫偏低，氰氨化鈣分解變緩甚至停止，造成分解不徹底，易產(chǎn)生肥害燒傷根系。