生物有機(jī)肥與不同農(nóng)家肥對設(shè)施無花果生長及品質(zhì)的影響

鄒濤,林敏娟,吳翠云,田偉,王振磊

(1 塔里木大學(xué)園藝與林學(xué)學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300)(2 南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室,新疆 阿拉爾 843300)(3 昆玉市原疆農(nóng)業(yè)科技有限公司,新疆 昆玉 845150)

無花果(FicuscaricaL.)為桑科(Moracene)榕屬(Ficus)植物,是人類最早馴化栽培的果樹樹種之一,在我國有悠久的種植歷史,最早在新疆南疆栽植,是新疆南疆重要的特色經(jīng)濟(jì)果樹之一[1-3]。其果實富含硒、鉀及鈣等營養(yǎng)成分,并含有抗氧化活性物質(zhì)和藥理活性物質(zhì),被譽為“二十一世紀(jì)人類健康的守護(hù)神[4]”。

隨著消費者對水果的安全性與優(yōu)良品質(zhì)的追求,對有機(jī)水果的需求進(jìn)一步擴(kuò)大,果樹生產(chǎn)中有機(jī)肥的使用也迅速增加。有研究發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥含有大量的土壤有益菌,施入土壤后能分解土壤中被固定的N、P、K等多種元素,利于根系吸收,增加植物葉片營養(yǎng)元素含量,提高樹體營養(yǎng)水平,對植物生長起到促進(jìn)作用,從而獲得提質(zhì)增產(chǎn)的效果[5-6]。前人通過對荔枝[7]、無花果[8]以及蘋果[9]關(guān)于施用有機(jī)肥的研究發(fā)現(xiàn),施用有機(jī)肥有助于葉片中葉綠素的產(chǎn)生和積累,能夠豐富土壤中養(yǎng)分含量,促進(jìn)株高、基徑、冠幅和葉片生長,能夠顯著提高單株結(jié)果數(shù)、單果重、單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量。

國內(nèi)對無花果研究起步較晚[10],目前關(guān)于無花果施肥的研究主要集中在施化肥[11-13]、施肥部位[8]以及施肥比例[14]等方面。關(guān)于無花果系統(tǒng)施肥方面的研究較少,尤其是在無花果施用有機(jī)肥這一方面的研究更是鮮有報道。因此,研究新疆南疆地區(qū)設(shè)施無花果在生產(chǎn)中生物有機(jī)肥最佳施用量以及適合的農(nóng)家肥種類是探討無花果綠色增產(chǎn)的主要途徑。本試驗以新疆第十四師皮山農(nóng)場設(shè)施無花果為研究對象,探究增施不同用量生物有機(jī)肥及完全腐熟后不同種類農(nóng)家肥對設(shè)施無花果生長及產(chǎn)量的影響,旨在為新疆南疆設(shè)施無花果施有機(jī)肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十四師昆玉市皮山農(nóng)場絲綢之路和融種植專業(yè)合作社設(shè)施無花果種植基地,無花果種植于基地日光溫室內(nèi),日光溫室面積為619.2 m2。由于地處塔克拉瑪干沙漠南緣,屬于北半球暖溫帶干旱荒漠性氣候,全年平均氣溫為11.9 ℃,年平均日照為2 470.4 h,日照充足,土壤為沙壤土,pH=8.56,適宜無花果種植生產(chǎn)。

1.2 試驗材料

試驗材料選用日光溫室內(nèi)平茬后嫁接的2年生‘金傲芬’無花果品種,樹體采用“U字形”整形,每株樹沿東西方向兩側(cè)兩個主干,每個主干上4～6個結(jié)果枝,株行距3.0 m×0.8 m。

1.3 試驗方法

常規(guī)施肥:施肥6次,第1次2022年5月15日、第2次5月25日、第3次6月3日、第4次6月23日、第5次7月26日、第6次8月26日,具體施肥量如表1所示。

表1 常規(guī)施肥時間及用量 g/株

1.3.1 生物有機(jī)肥施用量

生物有機(jī)肥,選自烏魯木齊市達(dá)坂城浩鵬興業(yè)化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)商品肥,顆粒肥,凈含量40 kg,N+P2O5+K2O≥6%,生物菌≥2.0億/g,有機(jī)質(zhì)≥60%,主要有益菌:枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、本霉菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、光合菌。設(shè)計4個處理分別為T1:0.2 kg/株生物有機(jī)肥;T2:0.6 kg/株生物有機(jī)肥;T3:1.0 kg/株生物有機(jī)肥;CK:常規(guī)施肥,每個處理施肥5株樹,重復(fù)3次。全年共施肥2次,第1次為新梢生長期(3月5日)施肥量為總量的60%,第2次為果實膨大期(6月15日)施肥量為總量的40%,具體施肥量如表2所示。施肥方法為穴施,沿?zé)o花果樹主干基部東西兩側(cè)50 cm處挖深度為20～40 cm、寬30 cm施肥穴,施肥后覆土,其他管理條件統(tǒng)一。

表2 生物有機(jī)肥施用量 kg/株

1.3.2 不同農(nóng)家肥施用量

不同農(nóng)家肥養(yǎng)分如表3所示。施肥量按照上一年產(chǎn)量擬定,農(nóng)家肥選用完全腐熟的羊糞(S)、兔子糞(R)、雞糞(C)、鴿子糞(P),各處理施肥總量為4.0 kg/株,全年施肥2次,第1次為新梢生長期(3月5日)施肥量為總量的60%,第2次為果實膨大期(6月15日)施肥量為總量的40%,以常規(guī)施肥為對照,每個處理15株樹,每5株樹為一組,每組試驗重復(fù)3次,施肥方法及管理同上。

表3 農(nóng)家肥養(yǎng)分含量

1.4 測定指標(biāo)與方法

果實成熟期開始每個處理隨機(jī)采集30個完全成熟、無病蟲害和機(jī)械損傷的果實進(jìn)行單果重、果縱徑、果橫徑的測定,計算其果形指數(shù)(果形指數(shù)=果實縱徑÷果實橫徑);最終以單株果數(shù)(單株采收計數(shù))和平均單果質(zhì)量計算其單株產(chǎn)量,根據(jù)‘金傲芬’品種無花果成熟時期,利用折合系數(shù)(M)為0.70,折算鮮果畝產(chǎn)量(畝產(chǎn)量=畝株數(shù)×單株產(chǎn)量)。

于2022年8月1日果實成熟開始采樣,至8月5日采樣結(jié)束,選取植株外圍中部代表性的完全成熟、無病蟲害和機(jī)械損傷的果實15個,放入低溫采樣盒中帶回實驗室,去除果皮后果肉搗碎混勻,進(jìn)行可溶性固形物含量、可溶性糖、可滴定酸及維生素C含量的測定。

于2022年9月30日調(diào)查無花果生長情況,每個處理測量6株長勢基本一致的植株,具體測定指標(biāo)如下:

株高:直尺測定主干基部至樹冠頂端距離,精確到0.1 cm;新梢長:直尺測量一年生枝條基部至頂芽距離,精確到0.1 cm;節(jié)間長:直尺測量新梢1～20節(jié)長度,計算平均值;基部莖粗:游標(biāo)卡尺測定新梢基部1 cm處直徑;中部莖粗:游標(biāo)卡尺測量新梢中部直徑;葉長、葉寬:直尺測量,不含葉柄;每個處理分上、中、下三層部位,共測量15片葉。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Microsoft Office Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,采用DPS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機(jī)肥施用量對設(shè)施無花果生長的影響

2.1.1 施不同用量生物有機(jī)肥對樹體生長的影響

由表4分析可知,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施不同用量生物有機(jī)肥后植株株高生長較對照無顯著影響,植株節(jié)間長度相比對照均呈極顯著降低,且節(jié)間長度相比對照降低18.27%～25.90%。施0.2 kg/株(T1)處理新梢顯著降低5.74%,施0.6 kg/株(T2)和施1.0 kg/株(T3)處理與對照無顯著差異;T3處理基部莖粗為37.40 mm,顯著高于對照,相比對照增長11.51%。T2和T3處理中部莖粗,相比對照分別顯著增加2.77 mm和4.60 mm,各處理中部莖粗相比對照增加8.09%～22.00%。

表4 生物有機(jī)肥施用量對設(shè)施無花果樹體生長的影響

2.1.2 施不同用量生物有機(jī)肥對植株葉片生長和葉綠素含量的影響

由表5分析可知,增施不同用量生物有機(jī)肥對植株葉片長度的降低和葉綠素含量增加呈顯著影響,較對照分別降低3.72%～4.98%和增加5.69%～9.78%,而對葉寬無顯著影響。

表5 施不同用量生物有機(jī)肥對植株葉片生長和葉綠素含量的影響

2.1.3 施不同用量生物有機(jī)肥對果實外觀品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

由表6分析可知,增施不同用量生物有機(jī)肥較對照均顯著提高了無花果單果重、單株果數(shù)和畝產(chǎn)量,對果實縱徑、橫徑和果形指數(shù)無顯著影響。其中以T3處理單果最大,為71.65 g;產(chǎn)量隨著肥料用量增加效果顯著,T3處理后,預(yù)計畝產(chǎn)可達(dá)854.54 kg,較對照提高73.50%。

表6 施不同用量生物有機(jī)肥對果實外觀品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

2.1.4 施不同用量生物有機(jī)肥對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表7分析可知,增施不同用量的生物有機(jī)肥后,可有效提高果實內(nèi)在品質(zhì)。施肥后除可滴定酸含量外,可溶性糖、可溶性固形物、維生素C含量與對照相比均有顯著提高。

表7 施不同用量生物有機(jī)肥對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.1.5 施生物有機(jī)肥對葉片葉綠素含量與果實內(nèi)在品質(zhì)的相關(guān)性分析

增施生物有機(jī)肥后植株葉片中葉綠素含量和果實內(nèi)在品質(zhì)明顯提高,因此對葉綠素含量與果實內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。由表8分析可知,葉綠素含量與可溶性固形物、可溶性糖含量均呈顯著正相關(guān),與可滴定酸、維生素C含量無相關(guān)關(guān)系。

表8 施生物有機(jī)肥對葉片葉綠素含量與果實內(nèi)在品質(zhì)相的關(guān)性分析

2.2 不同農(nóng)家肥施用量對設(shè)施無花果生長及結(jié)果的影響

2.2.1 施不同農(nóng)家肥對樹體生長的影響

由表9分析可知,除增施鴿子糞(P)處理外,其余農(nóng)家肥處理與對照相比均極顯著降低了植株節(jié)間長度,較對照降低7.69%～21.41%,其中以施兔子糞(R)處理節(jié)間長度最低為7.01 cm。增施兔子糞處理后植株基部和中部莖粗分別呈極顯著、顯著高于對照(CK);不同農(nóng)家肥處理株高及新梢無顯著影響。

表9 不同農(nóng)家肥施用量對設(shè)施無花果樹體生長的影響

2.2.2 不同農(nóng)家肥施用量對植株葉片生長和葉綠素含量的影響

由表10分析可知,施羊糞(S)處理葉長較對照極顯著增加9.76%,施雞糞(C)處理葉長較對照顯著降低3.44%;增施不同農(nóng)家肥極顯著影響葉寬,較對照增加0.88%～12.25%;增施羊糞、兔子糞(R)和雞糞處理的葉綠素含量較對照極顯著增加0.93%～14.87%。

表10 不同農(nóng)家肥施用量對設(shè)施無花果葉片生長和葉綠素含量的影響

2.2.3 不同農(nóng)家肥施用量對果實外觀品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

由表11分析可知,增施不同農(nóng)家肥均可以提高無花果單果重、果橫徑、單株果數(shù)及畝產(chǎn)量。其中以增施兔子糞(R)處理單果重最大,為65.23 g;施羊糞(S)、兔子糞、雞糞(P)處理的單株果數(shù)較對照呈極顯著增加;施兔子糞處理預(yù)計畝產(chǎn)量最大達(dá)896.31 kg,較對照提高81.98%。

表11 不同農(nóng)家肥施用量對設(shè)施無花果果實外觀品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

2.2.4 不同農(nóng)家肥施用量對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表12分析可知,增施羊糞(S)、兔子糞(R)處理后對無花果果實中可溶性固形物、維生素C含量呈極顯著影響,分別較對照提高9.81%、20.58%和23.29%、29.81%,可溶性糖含量顯著提高16.35%、18.37%;增施不同種類農(nóng)家肥均對果實中可滴定酸含量無顯著影響。

表12 不同農(nóng)家肥施用量對設(shè)施無花果果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2.5 施農(nóng)家肥對葉片葉綠素含量與果實內(nèi)在品質(zhì)的相關(guān)性分析

增施不同農(nóng)家肥后植株葉片中葉綠素含量和果實內(nèi)在品質(zhì)明顯提升,因此通過對葉片中葉綠素含量與果實內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。由表13分析可知,葉綠素含量與可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān),維生素C含量呈顯著正相關(guān),與可溶性固形物、可滴定酸含量無相關(guān)關(guān)系。

表13 施農(nóng)家肥對葉片葉綠素含量與果實內(nèi)在品質(zhì)的相關(guān)性分析

3 討論

生物有機(jī)肥自身含有大量的有機(jī)質(zhì),可直接為植物提供生長所需要的各類營養(yǎng)物質(zhì)[15],同時所含的大量有益菌,可以平衡土壤養(yǎng)分狀況,增強土壤的供肥能力[16]。另外,生物有機(jī)肥中也含有豐富的氮、磷、鉀等各種營養(yǎng)元素,對植物營養(yǎng)生長和提高果實品質(zhì)尤為重要。氮素是植物體內(nèi)生長素及細(xì)胞分裂素重要組成成分之一,氮素對于促進(jìn)植物營養(yǎng)生長具有重要作用[17];鉀參與植物眾多生理生化過程,施用適量鉀肥對改善果實品質(zhì)至關(guān)重要[13];磷素是調(diào)控糖類物質(zhì)合成和運輸?shù)年P(guān)鍵,同時對調(diào)控碳水化合物在地上部分與根系之間的分配起到至關(guān)重要的作用[18]。

相關(guān)研究表明,果樹栽植生產(chǎn)中施入有機(jī)肥可以有效改善樹體生長和提高果實品質(zhì)[17,19]。本試驗結(jié)果表明,增施生物有機(jī)肥后其新梢與節(jié)間長度均顯著降低,基部莖粗及中部莖粗極顯著高于對照,節(jié)間縮短、株高和新梢的降低可以抑制無花果樹徒長,減少營養(yǎng)消耗,而郭潔等[17]通過對釀酒葡萄的研究得出施用生物有機(jī)肥后顯著提高植株新梢生長的結(jié)論,與本研究結(jié)論不符,其原因可能是由于果樹種類不同,導(dǎo)致植株對養(yǎng)分吸收量及吸收部位等的不同,影響新梢發(fā)育,最終導(dǎo)致增施生物有機(jī)肥后抑制了無花果新梢生長,也有可能是在常規(guī)管理中人為原因或環(huán)境因素造成,具體原因需進(jìn)一步研究。

合理施肥可改善無花果單果重、果實縱橫徑等外觀品質(zhì),肥料的施用量過高易造成樹體營養(yǎng)元素的失衡,在養(yǎng)分離子之間產(chǎn)生拮抗作用,從而影響產(chǎn)量和果實品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)增施不同用量生物有機(jī)肥與常規(guī)施肥相比,可顯著提高無花果單果重、單株果數(shù)、單株產(chǎn)量及畝產(chǎn)量。這與王璐等[20]在蘋果種植生產(chǎn)中,施用生物有機(jī)肥的蘋果產(chǎn)量明顯高于單施化學(xué)肥料的產(chǎn)量研究結(jié)果大致相同。本研究中,以1.0 kg/株(T3)處理效果最好,這可能是因為植株對1.0 kg/株的處理養(yǎng)分吸收效果好,有效促進(jìn)了無花果植株根系生長,根量增加,使植物吸收養(yǎng)分的能力大大增加,同時適量的氮肥也有效的促進(jìn)了植物營養(yǎng)生長。

本研究中,增施不同用量生物有機(jī)肥相較對照極顯著增加了果實中可溶性固形物、可溶性糖及維生素C含量,其中以1.0 kg/株處理效果最好。這與何志強等[21]、王程成等[22]施用生物有機(jī)肥可提高果實中維生素C、可溶性固形物及可溶性糖含量研究結(jié)果一致,這一結(jié)果表明了生物有機(jī)肥相比于速效無機(jī)肥在改善果實品質(zhì)方面效果更好。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要部位及物質(zhì)基礎(chǔ),同時也是光合作用主要的色素[23]。葉片中葉綠素含量越高,植物光合作用就越強,進(jìn)而促進(jìn)果實生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)積累,為果實后期光合作用轉(zhuǎn)化可溶性糖提供基礎(chǔ),施用生物有機(jī)肥可以明顯提高植物中葉綠素含量,增強果樹光合作用[24-25]。本研究中施不同用量生物有機(jī)肥均顯著增加了植株葉片葉綠素含量,且葉綠素含量與果實中可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān),與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān),這與常娟[26]在對日光溫室葡萄研究發(fā)現(xiàn)施用生物有機(jī)肥可提高植株葉綠素含量及可溶性固形物含量研究結(jié)果一致。

農(nóng)家肥中含有較多微量元素,肥效持續(xù)時間較長且穩(wěn)定,施用完全腐熟后的農(nóng)家肥可增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量,有效改善土壤環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)、土壤理化性質(zhì)、增加土壤保水保肥能力[27]。前人在蘋果施農(nóng)家肥的研究上發(fā)現(xiàn),施用農(nóng)家肥后還能促進(jìn)植物根系養(yǎng)分吸收和植物生長,對果樹起到提質(zhì)增產(chǎn)效果[28-29]。不同農(nóng)家肥對植物的生長促進(jìn)作用不同,如雞糞可促進(jìn)植株加長生長,羊糞可促進(jìn)植株加粗生長[30],兔糞可使植株健壯生長,單果重、產(chǎn)量增加[31],兔糞是偏堿性的高效有機(jī)肥料,所有動物糞便中兔子糞氮磷鉀比值含量最高[32-33]。本研究發(fā)現(xiàn)增施兔子糞(R)可顯著降低植株節(jié)間長度,增加植株基部莖粗和中部莖粗,提高單果重,單株果數(shù),單株產(chǎn)量及畝產(chǎn)量,有效改善無花果果實品質(zhì),提高無花果果實中可溶性固形物含量,可溶性糖及維生素C含量。氮肥可顯著增加植株葉綠素含量[34],兔子糞處理可有效增加土壤中氮含量,且在本試驗中也發(fā)現(xiàn)兔子糞處理的葉綠素含量最高,且葉綠素含量與可溶性糖、可溶性固形物含量呈極顯著正相關(guān)。陳冰等[35]在對藍(lán)莓施農(nóng)家肥后,葉綠素含量明顯高于其他處理,這與本試驗中農(nóng)家肥處理下葉片葉綠素含量高的結(jié)果一致。

4 結(jié)論

本研究通過對增施不同用量生物有機(jī)肥和不同種類農(nóng)家肥對無花果樹生長及品質(zhì)的影響進(jìn)行研究,結(jié)果表明,增施生物有機(jī)肥1.0 kg/株或兔子糞4.0 kg/株對設(shè)施無花果植株縮短節(jié)間長度,增加莖粗、葉綠素含量,提高產(chǎn)量及品質(zhì)效果較好,預(yù)計畝產(chǎn)量分別達(dá)到854.54 kg、896.31 kg,果實中可溶性固形物含量分別提升23.26%、20.58%,可溶性糖含量提升20.03%、18.37%,維生素C含量提升22.03%、29.82%,為當(dāng)?shù)卦O(shè)施無花果增施有機(jī)肥的最佳方案?；谏鲜鲅芯康慕Y(jié)果,在新疆南疆地區(qū)種植設(shè)施無花果過程中參考此施肥方式進(jìn)行施肥管理,有利于提高設(shè)施無花果果實品質(zhì)與產(chǎn)量。