化肥減施結合有機肥對靈武長 棗果園土壤肥力及果實品質的影響

李百云 李慧 許澤華

摘?要：?【目的】研究化肥減施結合有機肥處理對靈武長棗果園土壤肥力及果實品質的影響，探討有機肥替代部分化肥在田間施用的可行性，為黃河流域靈武長棗產區科學施肥提供理論依據?！痉椒ā勘狙芯恳造`武長棗為試材，設置常規施肥、化肥減施結合有機肥和生物菌劑的不同處理，測定了土壤肥力、產量以及果實品質的相關指標?！窘Y果】以常規施肥處理為對照，化肥減施在25%以上配施有機肥和生物菌劑處理，果園土壤有機質、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀含量降幅分別在6.8%～17.4%、?26.9%～40.3%、12.1%～36.1%、43.4%～54.1%、16.1%～27.9%，但對單株產量影響不顯著，可以顯著提高果實可溶性糖、糖酸比，降低果實可滴定酸含量?！窘Y論】在靈武長棗產區土壤養分豐富的棗園，化肥減施25%配施有機肥和生物菌劑對產量影響不顯著，對提升果實品質具有一定的可行性。

關鍵詞：?靈武長棗：化肥減施;土壤養分;產量;果實品質;生物菌劑

文章編號：2096-8108（2022）04-0017-05??中圖分類號：S655.1??文獻標識碼：A

Effect of Reduced Application of Chemical Fertilizer Combined with

Organic Fertilizer on Soil Fertility and Fruit Quality of ‘Lingwuchangzao’

LI Baiyun， LI Hui， XU Zehua

（Horticultures Institute of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan 750002，China）

Abstract：?【Objective】The effects of reduced application chemical fertilizer combined with organic fertilizer on soil fertility and fruit quality of ‘Lingwuchangzao’ orchard were studied， and the feasibility of organic fertilizer replacing part of chemical fertilizer in the field was discussed， which provided a theoretical basis for scientific fertilization in ‘Lingwuchangzao’ production area of the Yellow River Basin.【Methods】‘Lingwuchangzao’ was used as test material， and different treatments of conventional fertilization， chemical fertilizer reduction and combined application of organic fertilizer and biological bacteria were set. The soil fertility， yield and fruit quality were measured.【Results】 The results showed that compared with the conventional fertilization treatment， the reduction of chemical fertilizer was more than 50%， combined with organic fertilizer and biological bacterial agent. The contents of organic matter， total nitrogen， available nitrogen， available phosphorus and available potassium of orchard soil decreased by 6.8%～17.4%， 26.9%～40.3%， 12.1%～36.1%， 43.4%～54.1% and 16.1%～27.9% respectively.Halving chemical fertilizer combined with organic fertilizer and biological bacterial agent had no significant effect on single plant yield， which could significantly increase the ratio of soluble sugar to acid and reduce the content of titratable acid in fruit.【Conclusion】 In conclusion， in the jujube orchard with rich soil nutrients in ‘Lingwuchangzao’production area， the reduction of chemical fertilizer by 25% combined with organic fertilizer and biological bacterial agent has no significant impact on yield， improving fruit quality， which is feasible in the short term.

Keywords：?‘Lingwuchangzao’; reduced application of chemical fertilizer; soil nutrient; yield; fruit quality;biological agent

靈武長棗是寧夏特色棗產業中具有地理標志的優質鮮食棗之一??[1]，靈武市因獨特的地理位置、環境氣候、土壤等優越的條件，加上該區棗農較高的管理水平和投入水平，確立了其在靈武長棗種植方面的優勢地位??[2]，成為寧夏的第一產棗大縣，具有一定的品牌效應。近年來，越來越多的棗農以產量作為增加經濟效益的主要手段，施肥是目前提高產量的最重要的措施。隨著化肥施用量和年限不斷增加，對土壤生態系統造成破壞，直接造成土壤酸堿化、土壤板結、通氣性不好、養分比例失衡，降低了肥料利用率，導致棗果品質和產量下降，進而造成資源浪費和生產成本增加，還帶來了水體污染等環境和食品安全問題??[3-5]。

隨著我國農業部‘兩減’行動的推行，人民對無污染、安全、高品質綠色食品需求量日益增加，因此傳統的化肥依賴型農作方法亟需改變，而化肥減施有機肥替代對減少農業生產過程中對化肥的過度依賴，推動我國綠色農業的發展有顯著作用??[6-7]。研究表明：有機肥料和無機化學肥料配合施用能夠改善作物生長狀況，改善果實品質，降低化肥使用量，并通過施用有機肥，有利于農業生產的可持續發展和土壤質量的提升??[8-9]，在施肥的基礎上，添加微生物菌劑，可以進一步改善土壤肥力，調節土壤微生物生長環境??[5，10]。目前，很多學者在化肥減施配施有機肥方面，對釀酒葡萄??[7]、蘋果??[11]、三紅蜜柚??[12]、芒果??[13]等果樹開展了大量試驗研究，一致認為，化肥減施合理比例配施有機肥是提升土壤肥力、提高產量和果實品質的有效措施。方成等??[14]發現減施化肥配施EM菌劑可顯著提高玉米品質、改善土壤肥力、提高土壤微生物菌群數量。關于化肥減施配施有機肥在紅棗上已開展相關研究，主要集中在陜西產區??[8]、新疆產區??[15-16];并且過量和不合理施用化肥，已經成為威脅靈武長棗產業的重要問題??[2]。因此，本研究以靈武長棗為研究對象，通過研究黃河流域化肥減施替代技術對土壤肥力、產量、果實品質的影響，旨在為指導有機肥替代部分化肥在田間的施用提供理論依據和技術指導。

1?材料與方法

1.1?研究區概況

試驗地位于寧夏回族自治區靈武市園藝場基地，該地位于寧夏中部，屬大陸性季風氣候，海拔?1 120 m，全年日照時數3 080.2 h，平均無霜期?157 d，年平均氣溫8.8 ℃，年均降水量206.2～255.2 mm，土壤質地為灌淤土??[17-18]。0～40 cm耕層土壤pH為7.65，含有機質21.38 g/kg、全氮?0.68 g/kg、速效氮14.00 mg/kg、速效磷?33.52 mg/kg，速效鉀168.07 mg/kg。

1.2?供試材料

供試棗樹為16 a生的靈武長棗樹，砧木為酸棗，栽植密度為4 m×2 m，長勢基本一致，田間管理一致。供試商品有機肥由寧夏伊品生物科技股份有限公司提供，總養分N+P2O5+K2O≥10%，有機質≥45%;復合肥由山東黑松土農業高新技術有限公司提供，N-P2O-K2O=17-17-17， 總養分?≥51%，腐植酸≥3%;枯草芽孢桿菌由北海強興生物科技有限公司提供，有效活菌數≥1 000億/g。

1.3?試驗設計

本試驗采用單因素隨機區組設計，設置6個處理，每個處理選取3株樹，3次重復，采用單株施肥處理。以施全量復合肥為對照（T1，依據當地施用量，2.5 kg/株），75%復合肥+?5 kg有機肥（T2），50%復合肥+10 kg有機肥（T3），75%復合肥?+5 kg有機肥+菌劑（T4，按有機肥1%加入），50%復合肥+10 kg有機肥+菌劑（T5，按有機肥1%加入）。將肥料作為基肥一次性施入，于2020年5月24日，在樹冠投影外兩側機械開溝，離主干70 cm，溝深35 cm、寬50 cm，均勻地將試驗所用的肥料施入溝內，然后覆土、灌水。

1.4?測定項目與方法

土壤肥力測定：在10月施肥前和采收后，于樹冠下，按照五點混合取樣法，采集施肥點周邊0～?40 cm的土壤。全氮采用凱氏蒸餾法，有機質、速效氮、速效磷、速效鉀以土壤標準樣品作為參考，采用蘇州科銘生物技術有限公司生產的試劑盒測定。

產量調查：于9月中下旬，田間統計單株坐果量，根據單株產量=單果質量×單株坐果量，計算單株產量。

果實品質：于果實脆熟期，采集棗樹四周正常果實30個，利用游標卡尺測定果實縱橫徑，利用百分之一天平測定單果

質量，利用色差儀測定果實色澤指標，采用折糖儀測定可溶性固形物質量分數，可滴定酸質量分數采用酸堿滴定法測定，維生素C質量分數采用二氯酚靛酚滴定法測定，采用可溶性糖蒽酮-濃硫酸比色法測定糖酸比，

以可溶性糖質量分數與其對應可滴定酸質量分數的比值??[18]表示。

1.5?數據處理

采用Excel 2010和SPSS 20對數據進行統計和方差分析，利用Duncan方法進行顯著性檢驗（?P<0.05 表示差異顯著），結果用平均值±標準差表示。

2?結果與分析

2.1?不同化肥減施處理對土壤肥力的影響

2.1.1?不同化肥減施處理對土壤有機質和全氮的影響

不同施肥處理對土壤有機質和全氮含量造成了不同程度的影響（圖1-圖2）。不同施肥處理對土壤有機質、全氮含量有顯著性影響（P<0.05）。?其中常規施肥處理（T1）土壤有機質、全氮含量最高，分別為16.13 g/kg、0.67 g/kg;T2～T5處理有機質、全氮含量較T1降幅在6.8%～17.4%、?26.9%～?40.3%;T3處理有機質、全氮含量最低，分別為?13.32 g/kg、0.40 g/kg。與T3相比，T5處理有機質、全氮含量顯著提高了12.8%、22.5%，T2、T4處理有機質、全氮含量差異不顯著。試驗結果說明在化肥減施25%、50%基礎上，對應配施有機肥和微生物菌劑處理對土壤有機質、全氮含量有提升作用。

2.1.2?化肥減施對土壤速效養分的影響

由圖3-圖5可知，不同施肥處理較常規施肥（T1）顯著降低了土壤速效氮、速效磷、速效鉀含量（P<0.05），其中常規施肥處理（T1）土壤速效氮、速效磷、速效鉀含量最高，分別為8.40 mg/kg、?34.39 mg/kg、163.42 mg/kg。T2～T5處理速效氮、速效磷、速效鉀含量降幅分別在12.1%～?36.1%、43.4%～54.1%、16.1%～27.9%。T3處理速效氮、速效磷、速效鉀含量最低，分別為?5.37 mg/kg、15.77 mg/kg、117.89 mg/kg。與T3相比，T5處理速效氮、速效磷、速效鉀含量顯著提高了32.6%、14.4%、14.0%，T2、T4處理速效磷、速效鉀含量差異不顯著。

2.2?化肥減施對靈武長棗產量構成的影響

由表1可知，不同施肥處理較常規施肥（T1）降低了靈武長棗果實縱徑、橫徑及單果質量，降幅分別在0.7%～4.5%、1.7%～7.0%、4.2%～11.2%，T2處理果實縱徑最小，T5處理果實橫徑和單果質量最小。不同施肥處理的果形指數進行比較，T4處理果形指數最高，為1.95，其他施肥處理果形指數差異不顯著。不同施肥處理較常規施肥（T1）降低了靈武長棗單株產量，降幅在4.3%～46.9%，T2、T4與T1差異不顯著，T3、T5與T1存在顯著差異。因此化肥減施25%以上，果實縱橫徑、單果質量有減小趨勢，化肥減施在50%基礎上，配施有機肥和生物菌劑，單株產量顯著下降。

2.3?化肥減施對靈武長棗果實品質的影響

果實色澤是果實外觀品質的重要指標，而色度是色澤在果實表面的直觀體現??[19]。明度L?*表示果實的明暗程度，a?*（紅/綠色）代表紅綠偏向，b?*（黃/藍色）代表黃藍偏向??[20]。由表2可知，不同施肥處?理對果皮L?*值、a?*值、b?*值有不同程度影響，變化范圍分別為31.02～32.00、17.72～19.18、15.22～17.20，各處理間L?*值、a?*值、b?*值間差異不顯著。因此，在化肥減施基礎上，配施有機肥和生物菌劑對果實色澤影響不顯著。

由表3可知，不同施肥處理靈武長棗果實維生素C含量在244.41～259.14 mg/100 g之間，T4處理果實維生素C含量最低，與T1處理存在顯著差異，其他處理與T1差異不顯著。T1果實可滴定酸質量分數較高，為0.397%，其他處理較T1降低了6.5%～10.6%。與T1相比，T2～T5果實可溶性固形物質量分數提高了2.3%～4.8%，均與T1差異不顯著;T2～T5果實可溶性糖質量分數提高了?3.4%～11.5%，只有T3與T1差異不顯著。不同施肥處理較常規施肥（T1）果實糖酸比增加了?14.4%～20.5%，達到顯著差異。因此化肥減施25%配施有機肥和生物菌劑，果實可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比增加，可滴定酸質量分數降低。

3?討論

3.1?化肥減施處理對土壤肥力的影響

土壤肥力的物質基礎是土壤有機質，有機質含量的增加可以有效地改善土壤理化性能，調節土壤的酸堿平衡，能協調有機與無機養分的平衡供應，增加土壤養分含量??[21-22]。何浩等??[23]研究表明，氮肥減量10%配施有機肥可以提高玉米生育期內的土壤速效養分的含量。馮大蘭等??[24]報道，50%化肥+50%有機肥能夠提高梁平柚土壤有機質和速效養分含量，對土壤pH無顯著影響。趙滿興等??[8]通過試驗發現，與單施化肥比較，化肥減量40%～60%配施腐殖酸肥，能夠提升棗園土壤有機質含量，降低土壤堿解氮、速效磷含量。吳長昊??[25]研究發現，與常規施肥相比，在無機肥減施20%～40%的基礎上，配施有機肥可降低土壤有機質含量。本研究表明，與常規施肥2.5 kg/株比較，化肥減施25%～50%，配施有機肥和微生物菌劑的處理其土壤養分含量下降比較顯著，有機質、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀含量降幅分別在11.7%～17.4%、26.9%～?40.3%、14.5%～36.1%、19.4%～49.68%、?16.1%～27.9%，與馮大蘭等??[24]研究存在不一致，首先可能是試驗土壤條件存在差異，其次是馮大蘭等??[24]各施肥處理氮、磷、鉀用量相等，本研究施肥處理依據當地棗農使用量，未對處理的氮、磷、鉀含量進行比較。上述研究表明，化肥減量在一定范圍內，配施適合的有機肥能夠提升土壤肥力水平，但超過一定閾值后，配施有機肥對土壤肥力沒有顯著提升作用，說明化肥的施用是影響土壤肥力水平的重要因素。

微生物菌劑是一種含有大量有益活菌的新型肥料，能夠改善土壤環境，提高化肥利用效率，減少肥料使用量，減少肥料浪費和潛在環境污染??[26-27]。近年來，化肥減施與配施生物菌劑對土壤肥力的影響已成為研究熱點??[5，13]。岳明燦、方成等??[5，13]在鮮食玉米和櫻桃番茄上研究發現，在減施40%化肥基礎上，灌施加噴施EM菌劑液體肥處理，土壤pH、有機質、速效養分和微生物生物量碳氮含量均高于全量化肥處理。張雅楠??[28]報道，與常規施肥相比，減氮30%配施復合菌劑S、B可以使得有機質、全氮、堿解氮含量增加，有效鉀和速效磷也略有提高。本研究表明，在化肥減施25%基礎上，配施枯草芽孢桿菌，能夠提高土壤有機質、全氮、速效養分的含量。綜合上述研究成果，生物菌劑對土壤肥力有一定的提升作用。

3.2?化肥減施處理對靈武長棗果實品質及產量的影響

果實品質的優劣受到多種因素的影響，施肥方式是主要影響因素之一，且施肥是作物增產的有效措施，作物產量是評價施肥效果的重要指標之一??[30]。相關研究表明，化肥減施增施有機肥和微生物菌劑能夠改善果實風味品質，但作物產量受有機肥替代化肥比例的影響??[31]。馮煥德等??[13]研究表明，化肥氮減施30%增施羊糞發酵肥，芒果果實中的可溶性固形物、固酸比都有升高，可滴定酸含量與對照相比，有所降低，不同比例的有機肥替代化肥對芒果產量有一定的提高，但未達到顯著差異。岳明燦等??[5]研究發現，減施40%化肥基礎上，并灌施加噴施EM菌劑液體肥處理番茄可溶性固形物、可溶性蛋白和可溶性糖含量顯著高于全量化肥處理，產量與全量化肥處理無顯著差異。盧合全等??[29]通過試驗表明，以施化肥為對照，化肥減施30%配施有機肥對籽棉產量和產量構成因素均無顯著差異。楊忠贊等??[32]研究發現，在玉米產量上，有機肥替代處理（OM70、OM50）產量與單施化肥處理NPK無顯著性差異。本研究發現，化肥減施25%配施有機肥和生物菌劑，降低了靈武長棗果實可滴定酸含量，增加可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比，對產量影響不顯著，與上述研究結果類似。

在靈武長棗生產中，中等偏上肥力的棗園大多存在速效化肥過量使用的情況，對果實品質和產量沒有顯著的提升作用，還造成土壤肥力下降等一系列問題。因此，化肥減施勢在必行。經過試驗發現，對于土壤養分豐富的土壤，化肥減施25%以上配施有機肥和生物菌劑，直接導致棗園土壤養分含量顯著降低，對產量影響不明顯，能夠提升果實品質。綜上，對于靈武長棗產區土壤養分豐富的棗園，短期內化肥減施25%配施有機肥和生物菌劑是可行的，但土壤要實現的可持續發展，連續化肥減施50%不可行，因此化肥減施比例還需進一步探討，以達到培肥地力、穩產、提升果實品質的目標。

4?結論

在靈武長棗產區土壤養分豐富的棗園，化肥減施25%配施有機肥和生物菌劑對產量影響不顯著，可提升果實品質，具有一定的可行性。

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