有机-无机复混肥施用对福橙果园土壤质量及果实品质的影响

作者:未知

  摘要:设置5个不同的试验处理,研究增施有机肥和减少化学肥料的栽培措施对橙园土壤质量和果实品质的影响。结果表明,随着各处理有机肥使用量的递增,土壤有机质含量呈增加趋势,其中处理Ⅳ(有机肥、N、P2O5、K2O分别为12.50、0.10、0.10、0.10 kg/株)较对照(撒施石灰石)差异显著,增幅13.1%。土壤总氮的含量呈增加的趋势,最高为0.91 g/kg。土壤碱解氮、有效磷及速效钾的含量呈增加的趋势,最高分别为90.98、18.10和258.73 mg/kg;增施有机肥减少化肥改善福橙果实品质,果实中可溶性固形物及可滴定酸含量呈增加趋势。
  关键词:福橙;复混肥;土壤养分;果实品质
  中图分类号:S666         文献标识码:A
  文章编号:0439-8114(2019)04-0028-04
  Abstract: The effects of compound fertilizer on citrus orchards soil fertilizer and fruit quality were examined. Five different experimental treatments were used as increasing organic fertilizer and reducing chemical fertilizer. The results showed that the soil organic matter content increased with the increasing organic fertilizer usage, treatment Ⅳ(Organic fertilizer,N,P2O5 and K2O were 12.50,0.10,0.10 and 0.10 kg/plant, respectively)significant increased 13.1% than control treatment; The contents of total nitrogen in soil showed increasing trend, which were 0.91 g/kg. The contents of alkali-hydrolyzable nitrogen, available phosphorus and available potassium in soil showed increasing trend, which were 90.98,18.10 and 258.73 mg/kg, respectively. The content of soluble solids and titrable acid in citrus fruit increased with increasing organic fertilizer and decreasing chemical fertilizer.
  Key words: citrus; compound fertilizer; soil nutrient; fruit quality
  福橙[紅橘Citrus tangerina Hort.et.Tanaka ×甜橙Citrus sinensis (L)Osbeck]又名红江橙,是海南省澄迈县特色的水果之一。福橙果实大,表皮金黄、皮薄汁多、肉红可口、甜度适中、化渣率高等优良特性,备受消费者青睐[1]。澄迈县福橙种植面积达0.08万余公顷,由于澄迈地区独特的气候和土壤条件使得福橙的品质极佳,市场中极受欢迎,经济效益良好,带动当地果农种植的热情。由于福橙果园长期种植的原因,以及劳动成本的剧增,许多福橙果园施肥时选择大量化肥,导致土壤养分失衡、土壤板结、酸化,福橙品质下降等问题出现[2,3]。本试验以澄迈县福橙为试验材料,采用有机肥部分替代化肥的复混肥施用方式,研究其对土壤地力,果实指数、可食率、单果重、维生素C、可溶性固形物等品质指标的影响,为生产高品质的福橙以及化肥减量施用提供技术支撑。
  1  材料与方法
  1.1  材料与试验地概况
  供试材料为5年树龄的福橙。试验果园位于海南省澄迈县桥头镇红山农场辖区内(19.94°N,109.91°E),在果农种植的福橙园内进行,福橙种植株行距(3.0 m×4.5 m),选择树体树冠大小较为一致、健康无病害的福橙树作为试验研究对象。
  种植区域属于热带季风气候区,年均气温23.8 ℃,低温月份平均气温17.2 ℃,月均降雨量148.8 mm。果园土壤为玄武岩发育的砖红壤,土壤有机质1.94%,pH 4.76,碱解氮86.67 g/kg,全氮0.68 g/kg,速效磷17.83 mg/kg,速效钾89.31 mg/kg,地力条件处于中等水平。
  1.2  试验设计与管理
  试验采用有机肥部分替代无机肥的有机复混肥施用技术方案,果园试验区共设置5个处理,按照等养分设计,各处理施用量见表1。复混肥料为三元硫酸型复合肥(N、P2O5、K2O含量均为15%),由海南金垦化肥有限公司生产;氮肥施用尿素(N 46%),钙镁磷肥(含P2O5 14%~20%),氯化钾肥(含K2O 60%),购于当地的农资销售服务站;有机肥为中国热带农业科学院海口实验站自制的中试产品(N+P2O5+K2O≥5%,有机质≥45%)。在行间距离福橙树体茎干约2 m处挖施肥穴,规格为50 cm×40 cm×30 cm。施肥时间2017年6月上旬,在福橙夏梢萌发后进行,有机肥一次性施入;化肥施用分两次完成,第1次与有机肥混合施入,第2次在果实膨大期的11月上旬采用土壤施肥方式完成。按照常规管理进行,果园浇水采用喷灌带方式。   1.3  采样及测定
  在果实成熟期距离树体茎干60 cm处采集果园土壤样品,每个处理分别采集3~5个点,带回实验室测定pH、水分、有机质、总氮、碱解氮、有效磷、速效钾等指标,按常规分析方法测定。在果实成熟期,各处理树体采集果实的方位为东南西北4个不同方向,测定的品质指标包括果形指数、果皮率、种子率、单果重、维生素C、可溶性固形物、可滴定酸等指标。
  果品相关数据测定参照李锡香[4]的方法。果形指数用游标卡尺测定果实纵径和横径,果形指数=果实纵径/果实横径(H/D);果实可食率即除去种子和果皮后的食用部分,可食率=食用部分/(種子+果皮);果实可滴定酸含量用0.1 mol/L NaOH中和滴定法测定;用手持糖量计测果实可溶性固形物含量;用2,6-二氯靛酚滴定法测定果实维生素C含量。
  1.4  数据处理
  数据采用Excel和SPSS13.0统计软件处理。
  2  结果与分析
  2.1  不同施肥处理对福橙园土壤质量的影响
  由表2可以看出,果实成熟时,处理Ⅰ(对照)与处理Ⅱ、处理Ⅴ福橙园土壤pH差异达显著水平,极差值为0.31;施肥后果园土壤水分各处理含量差异变化不大,没有达到显著性水平;随着各处理有机肥使用量的递增,土壤有机质含量呈增加趋势,处理Ⅱ至处理Ⅴ分别较对照处理增加-0.6%、2.7%、15.1%、14.5%,其中处理Ⅳ与处理Ⅴ与对照相比差异达到显著水平。这与前期研究者报道施用有机肥可改善土壤质量的结论是一致的[5,6]。
  通过施用不同处理的复混肥后对土壤的总氮、碱解氮、有效磷及速效钾等指标产生一定的影响[7,8]。由表3可知,土壤中总氮的含量呈增加的趋势,其中处理Ⅴ含量为最高值(0.91 g/kg),与处理Ⅱ相比差异达显著水平。土壤中碱解氮、有效磷及速效钾均呈递增趋势,其中碱解氮、有效磷及速效钾的最高值均为处理Ⅴ,其值分别为90.98、18.10和258.73 mg/kg;土壤中碱解氮含量处理Ⅴ较处理Ⅰ差异显著;土壤中有效磷含量处理Ⅴ较处理Ⅰ差异显著;土壤中速效钾含量处理Ⅲ和Ⅳ较处理Ⅰ、Ⅱ差异显著,而处理Ⅴ较其他处理差异均达到显著水平。卢梦玲等[9]、顾广军[10]分别在柑橘、苹果研究中通过增施有机肥可以提高土壤有机质、氮和钾有效性,与本试验研究结果基本一致。
  2.2  不同施肥处理对福橙果实品质的影响
  福橙的外观品质与内在品质决定着果实商品性。通过表4可知,各处理中果形指数、可食率、果汁率、种子率以及残渣率等指标与处理Ⅰ(对照)相比,相差无几,差异性不显著。试验中主要通过增加有机肥和降低氮肥为主的化学肥料措施。有研究表明,在N、P、K 3种养分中,对柑橘营养生长影响最大的是氮肥,推测氮肥调整影响果实品质[11,12]。
  果实维生素C、可溶性固形物(SSC)、可滴定酸(TA)含量是评价果品的重要指标,水果中的酸含量对其风味有很大影响。随着果实的成熟,其中的SSC含量升高而酸的含量减少。从表5可以看出,随着处理中有机肥施用量的增加果实中SSC及TA含量有增加的趋势。其中SSC含量变化中,处理Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ较Ⅰ、Ⅱ差异显著,这与相关研究结论基本相符[13];合理的固酸比是消费者对果品主要的评价指标。通过增加施用有机肥及减少尿素(氮肥)等化学肥料的量有利于提高固酸比值,处理Ⅲ可溶性固形物含量在10%左右,而可滴定酸含量则在2.03%,其固酸比达最高值,为5.03,与对照差值为1.69,差异达到显著水平。
  3  小结与讨论
  有机肥替代部分化肥是国家实施农业“减肥减药”中重要的措施之一。本试验结果表明,采用有机肥复混栽培管理措施开展福橙果园土壤质量研究,在果实成熟期采集土壤样品分析显示,pH、有机质、总氮、碱解氮、有效磷及速效钾等指标有实际性的提高[14]。在小麦-玉米轮作体系研究中也发现,以有机肥替代部分的氮肥可以增加综合经济效益[15]。然而,在本试验中福橙施肥管理中化肥总量下降情况下,仍然获得较好的品质相关指标,由于本研究采用单因素试验不能反映肥料需求总量的临界值,没有出现氮的盈余或C/N比下降[16]。因此,下一步继续开展有机肥替代化肥对福橙品质及土壤质量变化需要开展多点多年的系统试验深入研究。
  土壤pH是判断土壤质量的重要指标,前人通过大量研究得出作物在pH 6.5左右时各种营养元素的吸收利用率最高,对作物生长最为有利。海南省澄迈地区砖红壤pH偏酸,试验中撒施石灰石,在一定程度上改善了土壤的酸碱度,然而从小果期至果实成熟期,历经120 d左右,土壤pH提高系数不大,以处理ⅤpH最高,为5.16,与本底值4.76相比增加了0.40,变化幅度较大,主要的原因可能是处理中增加大量有机肥导致福橙果园土壤pH增加。
  通过增加有机肥减少化学肥料的施用改善福橙果实的品质,试验结果综合表现:试验中果实外观品质和内在的各项生理指标有一定程度的改善,随着处理中有机肥使用量的增加和化肥肥料使用量的递减,可溶性固形物含量呈增加趋势,处理Ⅴ含量为10.67%,较对照差异显著。果实指数、食用率、残渣率等变化主要是由品种特性决定的,在试验中采用不同的栽培措施,差异不明显。试验中可滴定酸含量呈增加趋势,但是固酸比趋势是增加的,在前人研究中耐低磷基因型柑橘根际有机酸含量增加[17,18],土壤有机酸和果实可滴定酸含量相关性有待深入研究和分析。
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