腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果产量和品质的影响_邵俊飞.pdf

腐植酸2023 年第 1 期44研究论文腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果产量和品质的影响邵俊飞1 吴洪燕2 毕高兵3 王 晶2 张元镇1 杨武杰4 柳 博21 威海市文登区农业农村局 威海 2644002 山东农大肥业科技股份有限公司 泰安 2716003 威海市环翠区农业农村局 威海 2642004 山东省农业技术推广中心 济南 250014摘 要：以 300、500 kg/667 m2 2 个腐植酸有机肥施用梯度，分别配合化肥减施 10%、20%、30%，同时设优化施肥处理及常规施肥对照，共 8 个处理，分析腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果产量及品质的影响。结果表明：腐植酸有机肥施用量 500 kg/667 m2时各化肥减施处理均能显著提高苹果产量，其中 T6处理（化肥减施10%）增产幅度最大，可达68.67%，同时能明显提高苹果单果重、果实硬度等品质指标。关键词：腐植酸；有机肥；化肥；减施；苹果；产量；品质中图分类号：TQ314.1，S661.1 文章编号：1671-9212(2023)01-0044-06文献标识码：A DOI：10.19451/ki.issn1671-9212.2023.01.006Eff ects of Humic Acid Organic Fertilizer and Reduce Application of Chemical Fertilizer on Apple Yield and QualityShao Junfei1,Wu Hongyan2,Bi Gaobing3,Wang Jing2,Zhang Yuanzhen1,Yang Wujie4,Liu Bo21 Agriculture and Rural Aff airs Bureau of Wendeng District,Weihai,2644002 Shandong Nongda Fertilizer Technology Co.Ltd.,Taian,2716003 Agricultural and Rural Bureau of Huancui District,Weihai,2642004 Shandong Agricultural Technology Extension Center,Jinan,250014Abstract:Effects of humic acid organic fertilizer and reduce application of chemical fertilizer on apple yield and quality were studied by experiment contain 8 treatments:humic acid organic fertilizer application with 300 kg/667 m2,and 500 kg/667 m2,reduce application of chemical fertilizer by 10%,20%and 30%,and control(optimized fertilization and conventional fertilization).The results showed that apple yield significantly increased in all reduce application of chemical fertilizer treatments with the application of 500 kg/667 m2 humic acid organic fertilizer,especially for T6(10%reduction application of chemical fertilizer)that reaching 68.67%.Meanwhile,T6 treatment could significantly improve the single fruit weight,fruit hardness and other quality indicators of apple.Key words:humic acid;organic fertilizer;chemical fertilizer;reduce application;apple;yield;quality泰山产业领军人才工程项目（项目编号 LJNY202017）。2022-04-27邵俊飞，男，1985 年生，农艺师，主要从事土肥水技术研究与推广，E-mail：。基金项目 收稿日期作者简介目前，我国是世界苹果生产第一大国1。化肥的施用能够快速有效地促进果树生长发育、提高果实的品质和产量。然而，近年来由于果园化肥施用过多、施肥结构不合理等2，导致土壤酸化、盐渍化、板结等问题日益严重3，农产品产量和品质受到影响4，5。研究表明，有机肥具有养分全腐植酸2023 年第 1 期45研究论文面，肥效周期长，配合化肥减施技术具有提高肥料利用率，优化土壤养分及结构，提高作物产量，改善农产品品质等作用612。腐植酸有机肥富含的腐植酸能活化土壤养分，提高氮磷钾利用率，加强酶对糖分、淀粉、蛋白质及各种维生素的合成运转，使多糖转化成可溶性的单质糖，促进淀粉、蛋白质的合成积累，增大果个、增加含糖量。而且它本身具有氧化还原性，可增强果树根系呼吸强度，为根系生命活动提供能量13，14。由于不同地区土壤条件差异较大，盲目进行有机肥配合化肥减施可能造成苹果产量降低，进而影响果农效益。本试验在山东省威海市文登区峰山村的一个果园内，研究腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果产量及品质的影响，为当地果农合理施肥提供参考借鉴。1 材料与方法1.1 试验材料供试苹果品种为“烟台红富士”，苹果果树种植于 2012 年，嫁接于“M26”砧木上。苹果树按 80 棵/667 m2种植，行距为 4.0 m，株距为1.25 m。供试肥料为尿素、磷酸二铵、硫酸钾、腐植酸有机肥（腐植酸含量为 26%、有机质 30%、pH=6.7、N=6%、P=6%、K=6%），均由山东农大肥业科技有限公司提供。试验地点为山东省威海市文登区峰山村德丰农业有限公司（37 08N，121 86E）的一个苹果园，试验时间为期 1 年。该地气候特点为暖温带季风气候，年平均降雨量 585 mm，年平均气温 8.4。供试土壤为钙质岩坡积洪积淋溶褐土，2020 年试验处理前，研究区表层（0 20 cm）的基本化学性质如表 1 所示。1.2 试验设计试验共设 8 个处理，每个处理 5 次重复。选择总体长势相近的苹果树，连续 8 棵苹果树为 1 个处理，各处理果树棵数/面积（m2）均为 0.15。各处理具体为，T1 处理：常规施肥，对照 1，按当地习惯施肥种类及数量进行施肥。T2 处理：优化施肥，对照 2，按照目标产量 3500 kg/667 m2水平，根据施肥前土壤化验结果，参照有机质、有效磷、速效钾含量分别确定氮磷钾肥料及腐植酸有机肥施肥量。T3 T5 处理是在腐植酸有机肥 300 kg/667 m2施用量条件下分别按常规施肥量的 90%、80%、70%施用化肥，即腐植酸有机肥300 kg/667 m2条件下化肥减施 10%、20%、30%；T6 T8 处理是在腐植酸有机肥 500 kg/667 m2施用量条件下分别按常规施肥量的 90%、80%、70%施用化肥，即腐植酸有机肥 500 kg/667 m2条件下化肥减施 10%、20%、30%，详见表 2；结合试验设计，实际施肥种类及用量见表 3。施肥分为 2 次进行。基肥在每年 3 月份中下旬施入，行间侧施肥法，施肥沟按照行间方向布置，位于树干中部与树冠投影外缘中间部位。施肥沟深25 cm，宽 15 cm，其数量为 2 条对称施肥沟，施入肥料后覆土填平。追肥在 7 月份中旬前后施入，2 条对称施肥沟。其他灌水、除草、套袋、喷洒农药等栽培管理措施均按照本地区大多数农户的生产习惯进行。1.3 样品采集在 2020 年 11 月采集果实样品。苹果采收时，每个施肥处理的苹果均采自第 3 和第 4 棵苹果树。然后从每个施肥处理中随机抽取 5 个苹果样品，用来测定单果重及进一步测定苹果品质（果肉硬度、果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量）等指标。表 1 土壤基本化学性质Tab.1 The chemical properties of the soil理化性质数据pH 值7.05电导率（ms/cm）204.50有机质（%）1.24NO3-N（mg/kg）35.20NH4+-N（mg/kg）61.27有效磷（mg/kg）33.00速效钾（mg/kg）158.80腐植酸2023 年第 1 期46研究论文表 2 试验处理Tab.2 Experimental treatments编号处理施肥种类及用量（折纯，kg/667 m2）氮肥磷肥钾肥腐植酸有机肥T1常规施肥28.020.025.00T2优化施肥22.015.022.0400T390%常规施肥25.218.022.5300T480%常规施肥22.416.020.0300T570%常规施肥19.614.017.5300T690%常规施肥25.218.022.5500T780%常规施肥22.416.020.0500T870%常规施肥19.614.017.5500项目每 667 m2施肥种类与用量株施肥种类与用量尿素46-0-0磷酸二铵18-46-0硫酸钾0-0-50腐植酸有机肥尿素46-0-0磷酸二铵18-46-0硫酸钾0-0-50腐植酸有机肥T1基肥26.3126.0915.000.3290.3260.1880追肥17.5417.3935.000.2190.2170.4380T2基肥21.0419.5713.24000.2630.2450.1655.00 追肥14.0313.0430.800.1750.1630.3850T3基肥23.6823.4813.53000.2960.2940.1693.75追肥15.7915.6531.500.1970.1960.3940T4基肥21.0520.8712.03000.2630.2610.1503.75追肥14.0313.9128.000.1750.1740.3500T5基肥18.4218.2610.53000.2300.2280.1313.75追肥12.2812.1724.500.1540.1520.3060T6基肥23.6823.4813.55000.2960.2940.1696.25追肥15.7915.6531.500.1970.1960.3940T7基肥21.0520.8712.05000.2630.2610.1506.25追肥14.0313.9128.000.1750.1740.3500T8基肥18.4218.2610.55000.2300.2280.1316.25追肥12.2812.1724.500.1540.1520.3060表 3 各试验处理施肥种类及用量Tab.3 Type and dosage of fertilization treatment in each testkg1.4 指标测定1.4.1 苹果产量、品质的测定在试验过程中监测果树的产量及品质，待果实成熟后，摘下全部果实，分批用量程 300 kg 的磅秤测定每棵树的年产量。单果重量用 5000 g 数字天平测量。果肉硬度用 GY-1 水果硬度仪测定。果腐植酸2023 年第 1 期47研究论文形指数通过用游标卡尺测量苹果的长度 L 和直径D，计算长径比（L/D）获得。可溶性糖含量用蒽酮比色法测定。可滴定酸含量用 GMK-835F 水果酸度计测定。计算糖酸比。1.4.2 土壤化学性质测定土 壤 的 pH 值 用 pH 探 针 测 定，其 浓 度 为2.5 1 水/土混合物；电导率（EC）用电导率仪测定，水/土比例为 5 1；土壤有机质含量用重铬酸钾外加热法测定；土壤碱解氮（NO3-N 和NH4+-N）含量用 AA3-A001-02E 自动分析仪（0.01 M CaCl2）进行测定；土壤有效磷含量用钼蓝比色法测定；土壤速效钾含量用火焰光度法测定。1.5 数据处理与分析试验数据处理采用 Excel 2016 和 SPSS 19.0 软件进行统计分析，采用 Duncan 法进行方差分析，用 Dunnetts T3（3）法检验不同处理间差异的显著性（P0.05）。2 结果与分析2.1 不同施肥处理对苹果产量的影响表 4 为不同施肥处理对苹果产量的影响。由表可知，不同施肥处理对苹果产量影响较大，在施用 500 kg/667 m2腐植酸有机肥的基础上配合化肥减施能够显著提高果树的产量。通过比较不同施肥处理可以看出苹果的平均产量达到了 48.81 82.33 kg/株。与常规施肥 T1 处理相比，T2 T8各施肥处理产量均有一定的提升，T3 T5 处理产量提高不显著，以 T3 处理产量较低，原因可能是果树生长过程中遭遇病害，造成减产。T6、T7处理苹果增产最为显著，较 T1处理增产了68.67%67.12%，T6 处理产量最高，达 82.33 kg/株。由此可知，以腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果增产具有一定作用。腐植酸能提高果园肥料营养元素的利用，它能够吸附果园土壤中的氮元素，减少它的挥发和流失，提高氮素利用率；它可减少土壤对磷钾元素的固定，提高植物的吸磷吸钾量，活化土壤潜在磷、钾。但腐植酸有机肥需在达到一定施用量的条件下，适当减少常规化肥用量才能显著提高苹果产量；在 300 kg/667 m2的低水平腐植酸有机肥施用量条件下，配合化肥减施对苹果产量无显著影响。优化施肥配合化肥减施对苹果产量增加也有较为显著的影响。但 T2 处理与T6 T8 处理相比，T6 和 T7 处理增产显著，这说明腐植酸有机肥施用量为 500 kg/667 m2时，配合常规化肥减施 10%或减施 20%均有利于苹果产量显著提高。表 4 不同施肥处理对苹果产量的影响Tab.4 Eff ects of diff erent fertilization treatments on yield of apple处理产量（kg/株）较 T1 增产（%）T148.812.02dT264.452.13bc32.04T350.854.56d4.18T457.973.58cd18.77T553.804.03cd10.22T682.334.90a68.67T781.573.84a67.12T874.034.00ab51.67注：同列数据中不同小写字母表示差异显著（P0.05），下同。综上，与常规施肥相比，每 667 m2施用腐植酸有机肥 500 kg 配合常规化肥减施 10%或减施20%为最佳施肥技术模式，该施肥处理能够获得更高的产量。2.2 不同施肥处理对苹果品质的影响单果重、硬度、果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量和糖酸比等因素往往影响苹果的市场价格和人们的消费取向，因而普遍受到广大果农的重视。因此，本试验通过测量这 6 个指标来评价不同施肥处理对苹果果实品质的影响。表 5 为不同施肥处理对苹果品质的影响。从表中可以看出，各处理苹果单果重有一定的差异，与T1 处理相比，只有 T6、T7 处理苹果单果重显著增加，其中 T7 处理单果重 311.45 g，比 T1 处理提高 25.84%；T2 处理也在一定程度上有所增加，但差异不显著。说明，高水平腐植酸有机肥配合化肥腐植酸2023 年第 1 期48研究论文减施（10%和 20%）能显著提高苹果单果重，而低水平腐植酸有机肥配合化肥减施则对单果重的增加作用不显著。同时，腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果硬度也有一定的影响，硬度不仅是影响果实口感的重要因素，更是果品贮藏运输的重要指标之一。腐植酸有机肥配合化肥减施各处理中，除 T5 与 T1 处理无显著差异外，其他施肥处理相较于 T1 处理的苹果硬度均有显著提高趋势，其中以 T6 处理的硬度最大，达 7.36 kg/cm2，比 T1 处理提高 19.87%。而T6 与 T3 处理相比，T8 与 T5 处理相比，果实硬度均有显著提高，T7与T4处理果实硬度差异不显著。说明，腐植酸有机肥配合一定程度的化肥减施能显著提高果实硬度；而常规化肥施用量相同的条件下，增施腐植酸有机肥也能在一定程度上提高果实硬度。各处理间果形指数差异均不显著，说明腐植酸有机肥配合化肥减施对果形指数无显著作用。由表5还可以看出，各处理苹果可溶性糖含量、可滴定酸含量有一定的差异。与 T1 处理相比，T2处理可溶性糖含量显著降低，而其他处理与 T1 处理则无明显差异。腐植酸有机肥配合化肥减施各处理可滴定酸含量均显著低于 T1 处理。可溶性糖含量基本不变的条件下，可滴定酸含量显著下降，其糖酸比会相应提高。T2 T5 处理糖酸比显著优于 T1 处理，而 T3 与 T6 处理相比，T5 与 T8 处理相比，T4 与 T7 处理相比，果实糖酸比均有显著提高，果实的口感也进一步得到改善。因此，腐植酸有机肥配合化肥减施有利于提高苹果品质，在提高单果重、硬度方面以施用量500 kg/667 m2效果更好，而在提高糖酸比、改善果实口感方面，以施用量300 kg/667 m2效果更好。表 5 不同施肥处理对苹果品质的影响Tab.5 Eff ects of diff erent fertilization treatments on quality of apple处理单果重（g）硬度（kg/cm2）果形指数可溶性糖含量（%）可滴定酸含量（%）糖酸比T1247.50b6.14e0.86a14.90abc0.45a33.11dT2271.91ab6.58d0.85a13.26d0.22e60.27bT3245.35b7.12b0.87a16.02a0.19ef84.32aT4230.89b7.00c0.88a16.18a0.24de67.42bT5224.24b6.04e0.85a14.18bcd0.17f83.41aT6307.57a7.36a0.84a13.74cd0.36b38.17dT7311.45a 7.02c0.87a15.36ab0.31c49.55cT8251.70b6.88cd0.87a14.38bcd0.28cd51.36bc3 结论本试验通过研究腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果产量及品质的影响。结果表明，腐植酸有机肥配合化肥减施对苹果产量和品质均有一定的提升作用，但腐植酸有机肥需要达到一定施用量的条件下，配合化肥减施才能显著提高苹果产量，改善果实品质。数据显示：当腐植酸有机肥用量为 500 kg/667 m2时，化肥减施 10%与减施 20%均能显著提高苹果产量，最高增产 68.67%；同时对单果重、果实硬度、糖酸比等品质指标具有一定的改善作用。其中，能提高单果重高达 25.84%，提高果实硬度指标高达 19.87%。但当腐植酸有机肥用量为 300 kg/667 m2时，配合化肥减施能更好地改善苹果口感（苹果糖酸比提升），并使苹果不减产。基于以上研究结果，对于山东省威海市文登区峰山村苹果种植的最佳施肥方案为腐植酸有机肥500 kg/667 m2、化肥减施 20%（即氮肥 22.4 kg/667 m2、磷肥 16 kg/667 m2、钾肥 20 kg/667 m2）。腐植酸2023 年第 1 期49研究论文参考文献周江涛，赵德英，陈艳辉，等.中国苹果产区变动分析 J.果树学报，2021，38（3）：372 384.张延亮，李达.胶东地区苹果氮磷钾肥使用现状和效益分析 J.农业与技术，2020，40（23）：32 34.姚春霞.上海市郊旱作农田化肥施用的环境影响研究D.华东师范大学博士学位论文，2005.王崇华，王喜枝，王立河，等.猪粪有机肥与硫酸钙配施对潮土区大蒜产量、品质及土壤性状的影响 J.中国土壤与肥料，2016（6）：62 67.陶源.农户减施化肥行为及其效应研究 D.山东农业大学博士学位论文，2021.张秀志，郭甜丽，焦学艺，等.商品有机肥配施对果园土壤肥力和“蜜脆”苹果果实品质的影响 J.西南大学学报（自然科学版），2022，44（1）：65 74.傅国海，姜娟，栗海英，等.苹果园有机肥替代化肥效果分析 J.东北农业科学，2021，46（4）：65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 68.张占田，姜学玲，孙晓，等.化肥减量及有机肥增施对富士苹果产量和品质的影响 J.现代农业科技，2021（16）：68 72，84.丁亨虎，苏章锋，吴家琼，等.商品有机肥对水稻生长发育及产量的影响 J.现代农业科技，2016（2）：12 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亿吨）的转变，实现碳中和；同时能够提高作物产量，降低活性氮和大气污染物排放。该项研究为我国农田源温室气体减排以及未来农业碳中和的实现提供了新思路和新途径。面向农业领域碳减排，推进化肥减量化、提高氮肥利用率、减少稻田甲烷排放等，让腐植酸还田、参与氮肥优化管理，减排效果当事半功倍。（收稿日期：2023-02-14）