微生物肥料對(duì)洛川老齡果園蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

吳小杰 田稼 孫超 路鵬鵬 李飛

摘要：老齡蘋果園由于長期定植而出現(xiàn)樹勢(shì)下降，微生物肥料可以通過改善果園土壤的生態(tài)環(huán)境而改善果樹生產(chǎn)力。本研究通過在陜西洛川縣老齡紅富士蘋果園設(shè)置肥效對(duì)比試驗(yàn)，探討施用微生物復(fù)混肥與氮磷鉀復(fù)合肥對(duì)老齡園紅富士蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：與施用無機(jī)肥的對(duì)照組相比，施用微生物肥料的處理組各項(xiàng)指標(biāo)均有提高。其中產(chǎn)量增幅為8.45%～22.86%，平均增長率16.71%；單果重平均234.96 g，提高12.02%；優(yōu)果率平均68.54%，提高15.76%；糖度平均15.90°，提高3.05%；硬度平均12.57 kg/cm2，提高2.86%。說明施用微生物肥料對(duì)老齡蘋果園的產(chǎn)量和品質(zhì)均有良好效果。

關(guān)鍵詞：微生物復(fù)混肥；老齡果園；蘋果；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S144：S661.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）07-0121-05

Abstract The productivity of apple trees in old orchards decline because of long-term planting， while the microbial fertilizer can improve the productivity of fruit trees by improving the ecological environment of the orchard soil. The contrast test was carried out between the traditional fertilizer and microbial fertilizer in old apple orchards of Luochuan County， Shaanxi Province in this study， and the yield and quality of apple were evaluated between the two treatments. The results showed that all indicators were improved in the microbial fertilizer treatment compared with the control. The increase range of yield was 8.45%～22.86%， with an average growth rate of 16.71%； the average fruit weight was 234.96 g， which increased by 12.02%； the average optimal fruit rate was 68.54%， which increased by 15.76%； the average sugar degree was 15.90°， which increased by 3.05%； the average hardness was 12.57 kg/cm2， which increased by 2.86%. This study validated that the microbial fertilizer had a significant effect on the improvement of yield and quality of apple.

Keywords Microbial compound fertilizer； Old orchard； Apple； Yield； Quality

經(jīng)過30多年的發(fā)展，蘋果產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為陜西省重要的經(jīng)濟(jì)支柱。截至2017年，陜西省蘋果栽培面積約達(dá)70.45萬公頃，產(chǎn)量1 100.78萬噸[1]，約占全國總產(chǎn)的三分之一，世界產(chǎn)量的七分之一，無論是種植面積還是產(chǎn)量均居全國首位。陜西蘋果的主產(chǎn)區(qū)主要分布在渭北旱塬一帶的黃土高原產(chǎn)區(qū)，該地區(qū)是全球完全符合蘋果最適宜生產(chǎn)區(qū)7項(xiàng)氣象指標(biāo)的生產(chǎn)區(qū)之一，被國內(nèi)外果樹專家一致評(píng)為世界蘋果最佳優(yōu)生區(qū)。洛川縣更是黃土高原產(chǎn)區(qū)的核心地帶，截至2014年，洛川蘋果產(chǎn)值達(dá)35億元，其品牌價(jià)值達(dá)到52.41億元[2]，蘋果產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民增收的重要源泉[3]。

作為陜西蘋果的主產(chǎn)區(qū)，洛川蘋果種植面積約占全縣農(nóng)耕面積的80%～90%。其中大部分果園建于20世紀(jì)90年代初，樹齡均超過20年，這些果園的產(chǎn)值開始逐漸下降。由于果園管理水平參差不齊，加之果樹更新緩慢，使得老齡果園面積不斷增加，果園老齡化現(xiàn)象日益突出。據(jù)調(diào)查，僅延安市洛川縣就有樹齡超過20年的果園1.33萬公頃以上，占到全縣果園面積的40%，其中25年樹齡以上的果園面積達(dá)到1萬公頃，占全縣果園面積的30%。隨著樹齡增大，土壤微生物活性和多樣性有所降低，土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變，這些因素對(duì)土壤的持續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)生了不利影響[4，5]。

微生物肥料作為一種環(huán)保新型肥料對(duì)作物生長和土壤的改善作用已經(jīng)得到大量研究和驗(yàn)證[6，7]。因此，項(xiàng)目組在前期工作基礎(chǔ)上研制出一種微生物復(fù)合肥料，以期改善老齡果園的生產(chǎn)力。為了評(píng)價(jià)該肥料的效果，于2014年9月至2016年11月在陜西省洛川縣6個(gè)老齡果園進(jìn)行肥效對(duì)比試驗(yàn)，研究其對(duì)蘋果產(chǎn)量、單果重、優(yōu)果率、糖度、硬度等指標(biāo)的影響，旨在建立蘋果專用肥的肥效模型，為本地區(qū)蘋果專用肥的施肥設(shè)計(jì)、施肥指導(dǎo)和建立施肥指標(biāo)體系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 果園概況

試驗(yàn)所選果園位于洛川縣槐柏鎮(zhèn)，果園具體情況見表1。該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，平均海拔 1 072 m；年平均氣溫 9.1℃，年均降水量 616 mm，無霜期達(dá)到167 d[8]。供試果園土壤為黃綿土。蘋果品種為紅富士，行株距均為4 m×3 m，樹齡均為20年以上。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)設(shè)兩個(gè)處理：微生物肥試驗(yàn)組[含特定微生物≥3×107 cfu/g，NPK≥25%（基肥N-P-K=12-6-7，追肥為8-3-14），有機(jī)質(zhì)≥10%]；對(duì)照組[市售氮磷鉀復(fù)合肥（NPK≥45%）]。對(duì)照和試驗(yàn)組基追施肥量均為每棵樹3.5 kg/次。施肥時(shí)間：基肥為11月中上旬（分別為2014年11月5日、2015年11月10日），膨大期追肥為6月上旬（分別為2015年6月5日、2016年6月8日）。

試驗(yàn)開始前在果園中挑選長勢(shì)一致且無病蟲害的紅富士蘋果樹為供試果樹。 施肥方式為平行溝施肥，溝長2 m，溝深40 cm，溝寬25 cm，沿樹冠株距方向開挖，每棵樹兩條平行溝，施肥后覆土。供試果園剪枝、病蟲害防治、疏花疏果等管理措施與當(dāng)?shù)毓麍@一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 產(chǎn)量 每處理選擇代表性的蘋果樹5棵，逐棵采收所有蘋果，用精度為0.01 g的天平分別計(jì)量、記錄。然后用每棵樹的平均產(chǎn)量乘以單位面積棵數(shù)即為總產(chǎn)量。

1.3.2 單果重 每個(gè)果園隨機(jī)選定 5 棵樹，每棵樹從東、南、西、北4個(gè)方向及樹體中部各摘一個(gè)懸空果，即共摘取 25 個(gè)樣品果，分別稱每個(gè)蘋果重，然后計(jì)算其平均值即為蘋果單果重。

1.3.3 優(yōu)果率 每個(gè)處理選出5棵樹，每棵樹在東南西北方向選4個(gè)大枝上蘋果逐個(gè)查驗(yàn)，計(jì)數(shù)果面光潔無瑕疵且果徑80 mm以上蘋果的數(shù)量和總蘋果數(shù)量。按照優(yōu)果率（%）=80 mm以上個(gè)數(shù)/蘋果總數(shù)量×100計(jì)算。

1.3.4 品質(zhì)測(cè)定 用手持糖度計(jì)測(cè)定蘋果糖度。從每個(gè)蘋果中部取4個(gè)不同面的果汁進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算所有樣品果糖度的平均值。

硬度測(cè)定：在待測(cè)蘋果中部削去1 cm2果皮，將GY-1 型果實(shí)硬度計(jì)針頭垂直于果面插入，直至指針停止，記錄表盤指針?biāo)笖?shù)值。每個(gè)蘋果測(cè)定4個(gè)面，計(jì)算所有樣品硬度的平均值作為蘋果硬度[9]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013 和Prismpad 7.0專業(yè)版軟件進(jìn)行圖表繪制和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物肥料對(duì)蘋果產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明：所選老齡果園試驗(yàn)組的單產(chǎn)相比對(duì)照組都有所提高，其增幅為8.45%～22.86%，平均增產(chǎn)16.71%。對(duì)試驗(yàn)果園兩組不同施肥處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以看出6個(gè)老齡果園平均產(chǎn)量與對(duì)照相比差異顯著（P<0.05），說明微生物肥料對(duì)蘋果單產(chǎn)的提高具有良好促進(jìn)作用。

2.2 微生物肥料對(duì)蘋果單果重的影響

由圖1可以看出，試驗(yàn)組單果重較對(duì)照組有明顯提高，單果重從平均209.75 g增加至234.96 g，增幅為7.69%～19.45%。其中LG果園的單果重達(dá)256.39 g。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，6個(gè)果園的單果重增幅均差異極顯著（ST：P<0.001；LG、LX、JP、LP、WN：P<0.01）。綜合6個(gè)果園的數(shù)據(jù)來看，單果重的增幅均有明顯提高，說明微生物肥料對(duì)果實(shí)大小的提高有顯著作用。

2.3 微生物肥料對(duì)蘋果優(yōu)果率的影響

優(yōu)果率的高低是體現(xiàn)蘋果價(jià)值的重要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)結(jié)果（圖2）表明：試驗(yàn)組的優(yōu)果率較對(duì)照組均有不同程度地提高，增幅為8.79%～24.79%，平均提高15.76%。其中SJ果園的優(yōu)果率最高，為77.00%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，LX果園的優(yōu)果率較對(duì)照組差異極顯著（P<0.01），而其他果園雖然優(yōu)果率也有增加，但無明顯差異。從總體均值來看，試驗(yàn)組優(yōu)果率提升幅度較對(duì)照組有顯著差異（P<0.05），樹齡越大的果園越尤為明顯。

2.4 微生物肥料對(duì)蘋果糖度的影響

從圖3可以看出，施用微生物肥料后的蘋果糖度較對(duì)照組有所提高，其增幅為0.73%～4.50%，平均增幅3.05%。其中LP果園的平均糖度和增幅均為最高，分別為16.97°和4.50%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，WN、LG和LP果園的蘋果糖度在不同肥料處理下差異顯著或極顯著（WN、LG：P<0.05；LP：P<0.01），但在SJ、LX和JP果園中沒有顯著性差異?？傮w來看，試驗(yàn)組處理對(duì)6個(gè)老齡果園蘋果糖度的改善與對(duì)照組并無顯著性差異，說明該肥料在一定程度上能改善蘋果糖度，提高口感，但效果并不顯著。

2.5 微生物肥料對(duì)蘋果硬度的影響

從圖4看出，施用微生物肥料后蘋果硬度相比對(duì)照均有一定程度提高，但整體提高幅度較小，其增幅為0.34%～11.03%。其中提高幅度最大的為JP果園。WN、LG和SJ果園的硬度分別提高0.34%、2.30%和0.89%。而LP果園在不同施肥處理下的蘋果硬度幾乎未發(fā)生變化。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，該微生物肥料對(duì)LX和JP果園蘋果硬度的提升具有顯著作用（P<0.01），而對(duì)其他果園蘋果硬度的影響無顯著差異。說明該肥料在改善老齡果園蘋果硬度方面作用總體不明顯，這與高樹青等[10]的微生物菌肥對(duì)蘋果硬度提高研究結(jié)果一致。

3 討論與結(jié)論

老齡蘋果園由于常年的種植普遍存在生產(chǎn)力低下現(xiàn)象，改善老齡果園生產(chǎn)力狀況、加快老齡果園的改造已經(jīng)成為陜西省蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。本試驗(yàn)從土壤改良和肥料入手，研究對(duì)比了在同等施肥量的情況下微生物復(fù)合肥料和普通復(fù)合化肥的肥效情況。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，微生物肥料處理組的蘋果產(chǎn)量平均提高16.71%；單果重提高12.02%；優(yōu)果率提高15.76%；糖度提高3.05%；硬度提高2.86%，顯示出良好的應(yīng)用效果，這與張粉[11]、孫超[12]等在蘋果上得到的結(jié)論相一致。從試驗(yàn)結(jié)果來看，養(yǎng)分含量較低的微生物復(fù)合肥料并沒有降低植物養(yǎng)分的供給，分析原因可能有兩個(gè)方面，一是微生物能夠通過其解磷、解鉀及固氮的作用從土壤中釋放更多的養(yǎng)分供植物利用；其次，微生物能夠促進(jìn)植物根部生長的特性也加強(qiáng)了植物吸收養(yǎng)分的能力，使養(yǎng)分的利用率得到進(jìn)一步的提高。

在產(chǎn)量方面，雖然整體上對(duì)照組和試驗(yàn)組的產(chǎn)量在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有差異，但就單個(gè)果園來看，兩種施肥處理并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異，這可能是由于老齡果園本身樹體差異相對(duì)較大，從而造成肥料對(duì)個(gè)體果樹的作用有較大差異，使數(shù)據(jù)之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但從總體均值結(jié)果來看，仍然對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的參考價(jià)值。

在品質(zhì)方面，單果重、優(yōu)果率、糖度和硬度都是衡量蘋果商品價(jià)值的重要指標(biāo)。從本試驗(yàn)結(jié)果來看，試驗(yàn)組肥料對(duì)蘋果單果重影響較為明顯，對(duì)提高蘋果商品價(jià)值具有重要作用。而從優(yōu)果率的數(shù)據(jù)可以看出，雖然所有果園的優(yōu)果率都有提高，但僅有LX果園的優(yōu)果率變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異，說明試驗(yàn)組肥料對(duì)樹齡較大的果樹可能更有明顯的促進(jìn)作用。因此，長期使用微生物肥料對(duì)延緩老齡果樹生產(chǎn)力下降有一定的積極作用。此外，果實(shí)的其他品質(zhì)指標(biāo)如糖度和硬度也有一定的提高，但變化較小，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。其主要原因由于老齡果園果樹長期定植使得土壤環(huán)境（土壤酶和土壤菌群）相對(duì)固定。有研究表明[13]，土壤磷酸酶和蘋果糖度之間具有顯著的相關(guān)性，顯示土壤酶活性的提高和土壤菌群數(shù)量的增加在一定程度上可以提高蘋果品質(zhì)。而本試驗(yàn)由于開展的時(shí)間較短，在短期內(nèi)雖對(duì)果樹根部環(huán)境有一定的影響但程度有限，因而表現(xiàn)出提高幅度較小現(xiàn)象。因此，可通過合理的施用微生物肥料來提高土壤酶活性和土壤菌群數(shù)量以改善蘋果品質(zhì)。

從整體肥效結(jié)果來看，該微生物肥料不但效果良好而且降低了果園內(nèi)單位面積化肥用量，降低了果農(nóng)的投入成本。同時(shí)其中的微生物能夠通過自身代謝作用，將土壤中已經(jīng)被固定的P、K等化學(xué)元素釋放出來，提高化肥利用率的同時(shí)也降低對(duì)環(huán)境的污染[14，15]，符合國家關(guān)于化肥零增長的發(fā)展需求。因此，施用微生物肥料可以在一定程度上提高作物對(duì)自然資源的利用效率，是一種比較安全的減投增效、利于可持續(xù)發(fā)展的措施[16-18]。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展，為微生物肥料的應(yīng)用和推廣提供了很好的發(fā)展契機(jī)。因此，對(duì)微生物肥料研究的深入必將為微生物肥料的發(fā)展提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)，具有巨大的市場(chǎng)潛力。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 陜西省果業(yè)管理局. 2016年陜西省果業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[R/OL]. http：//www.guoye.sn.cn/info/1/11911/3.

[2] 孫兆軍. 陜西·洛川蘋果品牌價(jià)值52億[J]. 中國果業(yè)信息， 2015（1）：43.

[3] 褚亞峰. 洛川縣蘋果園施肥現(xiàn)狀調(diào)查及有機(jī)復(fù)合肥肥效比較研究[D]. 楊凌： 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2014.

[4] 李智衛(wèi)，王超，陳偉， 等. 不同樹齡蘋果園土壤微生物生態(tài)特征研究[J]. 土壤通報(bào)， 2011， 42（2）：302-306.

[5] 田稼，孫超，楊明琰， 等. 黃土高原不同樹齡蘋果園土壤微生物、養(yǎng)分及pH的相關(guān)性[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2012，21（7）：138-141，148.

[6] 于瀅. 微生物肥料對(duì)稻田土壤養(yǎng)分有效性、水稻養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量的影響[D]. 哈爾濱： 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2015.

[7] 褚長彬，吳淑航，張學(xué)英， 等. 施用微生物肥料對(duì)柑橘園土壤肥力和柑橘養(yǎng)分、品質(zhì)的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技， 2011 （1）：93-94.

[8] 趙佐平. 施肥對(duì)渭北旱塬富士蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[D]. 楊凌： 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2009.

[9] 王蒙. 黃土高原溝壑區(qū)果園土壤養(yǎng)分狀況與蘋果品質(zhì)的關(guān)系[D]. 楊凌： 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2014.

[10]高樹青，王寶申，陳寶江， 等. 生物有機(jī)肥在果樹上的應(yīng)用效果研究[J]. 腐植酸， 2011（4）：15-21.

[11]張粉. 施用生物有機(jī)復(fù)合肥對(duì)蘋果產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2011（8）：282，288.

[12]孫超，田稼，姚培鑫， 等. 微生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥對(duì)陜北蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013（17）：57-59，63.

[13]田稼，孫超，楊明琰， 等. 黃土高原不同蘋果園土壤酶、有機(jī)質(zhì)、微生物及樹體產(chǎn)量品質(zhì)的調(diào)查研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2012，14（5）：115-122.

[14]秦海林，劉長生. 木美土里微生物菌肥在蘋果上應(yīng)用效果初報(bào)[J]. 煙臺(tái)果樹， 2012（2）：52.

[15]劉汝亮，同延安，高義民， 等. 渭北旱塬蘋果園土壤養(yǎng)分狀況分析與平衡施肥研究[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2008，36 （3）：135-140.

[16]王孝娣. 高效生物有機(jī)肥在果樹上的應(yīng)用效應(yīng)[D]. 泰安： 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2005.

[17]劉戈，易玉林. 微生物肥料的發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007，35 （11）：3318，3332.

[18]楊澤元，呂德國. 我國微生物肥料在果樹上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 北方果樹， 2014 （1）：1-4.