生物有機肥與不同農家肥對設施無花果生長及品質的影響

鄒濤,林敏娟,吳翠云,田偉,王振磊

(1 塔里木大學園藝與林學學院,新疆 阿拉爾 843300)(2 南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室,新疆 阿拉爾 843300)(3 昆玉市原疆農業科技有限公司,新疆 昆玉 845150)

無花果(FicuscaricaL.)為?？?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濟果樹之一[1-3]。其果實富含硒、鉀及鈣等營養成分,并含有抗氧化活性物質和藥理活性物質,被譽為“二十一世紀人類健康的守護神[4]”。

隨著消費者對水果的安全性與優良品質的追求,對有機水果的需求進一步擴大,果樹生產中有機肥的使用也迅速增加。有研究發現生物有機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,增加植物葉片營養元素含量,提高樹體營養水平,對植物生長起到促進作用,從而獲得提質增產的效果[5-6]。前人通過對荔枝[7]、無花果[8]以及蘋果[9]關于施用有機肥的研究發現,施用有機肥有助于葉片中葉綠素的產生和積累,能夠豐富土壤中養分含量,促進株高、基徑、冠幅和葉片生長,能夠顯著提高單株結果數、單果重、單株產量和總產量。

國內對無花果研究起步較晚[10],目前關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。關于無花果系統施肥方面的研究較少,尤其是在無花果施用有機肥這一方面的研究更是鮮有報道。因此,研究新疆南疆地區設施無花果在生產中生物有機肥最佳施用量以及適合的農家肥種類是探討無花果綠色增產的主要途徑。本試驗以新疆第十四師皮山農場設施無花果為研究對象,探究增施不同用量生物有機肥及完全腐熟后不同種類農家肥對設施無花果生長及產量的影響,旨在為新疆南疆設施無花果施有機肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于新疆生產建設兵團第十四師昆玉市皮山農場絲綢之路和融種植專業合作社設施無花果種植基地,無花果種植于基地日光溫室內,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。

1.2 試驗材料

試驗材料選用日光溫室內平茬后嫁接的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兩個主干,每個主干上4～6個結果枝,株行距3.0 m×0.8 m。

1.3 試驗方法

常規施肥: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 常規施肥時間及用量 g/株

1.3.1 生物有機肥施用量

生物有機肥,選自烏魯木齊市達坂城浩鵬興業化工有限責任公司生產商品肥,顆粒肥,凈含量40 kg,N+P2O5+K2O≥6%,生物菌≥2.0億/g,有機質≥60%,主要有益菌:枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、本霉菌、膠質芽孢桿菌、光合菌。設計4個處理分別為T1:0.2 kg/株生物有機肥;T2:0.6 kg/株生物有機肥;T3:1.0 kg/株生物有機肥;CK:常規施肥,每個處理施肥5株樹,重復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,沿無花果樹主干基部東西兩側50 cm處挖深度為20～40 cm、寬30 cm施肥穴,施肥后覆土,其他管理條件統一。

表2 生物有機肥施用量 kg/株

1.3.2 不同農家肥施用量

不同農家肥養分如表3所示。施肥量按照上一年產量擬定,農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3次,施肥方法及管理同上。

表3 農家肥養分含量

1.4 測定指標與方法

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

于2022年8月1日果實成熟開始采樣,至8月5日采樣結束,選取植株外圍中部代表性的完全成熟、無病蟲害和機械損傷的果實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;節間長:直尺測量新梢1～20節長度,計算平均值;基部莖粗:游標卡尺測定新梢基部1 cm處直徑;中部莖粗:游標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 數據處理及分析

采用Microsoft Office Excel 2010軟件對數據進行處理,采用DPS統計軟件對數據進行處理和顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 生物有機肥施用量對設施無花果生長的影響

2.1.1 施不同用量生物有機肥對樹體生長的影響

由表4分析可知,在常規施肥基礎上增施不同用量生物有機肥后植株株高生長較對照無顯著影響,植株節間長度相比對照均呈極顯著降低,且節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 生物有機肥施用量對設施無花果樹體生長的影響

2.1.2 施不同用量生物有機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肥對果實外觀品質及產量的影響

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

表6 施不同用量生物有機肥對果實外觀品質及產量的影響

2.1.4 施不同用量生物有機肥對果實內在品質的影響

由表7分析可知,增施不同用量的生物有機肥后,可有效提高果實內在品質。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肥對果實內在品質的影響

2.1.5 施生物有機肥對葉片葉綠素含量與果實內在品質的相關性分析

增施生物有機肥后植株葉片中葉綠素含量和果實內在品質明顯提高,因此對葉綠素含量與果實內在品質指標進行相關性分析。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,與可滴定酸、維生素C含量無相關關系。

表8 施生物有機肥對葉片葉綠素含量與果實內在品質相的關性分析

2.2 不同農家肥施用量對設施無花果生長及結果的影響

2.2.1 施不同農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,其余農家肥處理與對照相比均極顯著降低了植株節間長度,較對照降低7.69%～21.41%,其中以施兔子糞(R)處理節間長度最低為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);不同農家肥處理株高及新梢無顯著影響。

表9 不同農家肥施用量對設施無花果樹體生長的影響

2.2.2 不同農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 不同農家肥施用量對設施無花果葉片生長和葉綠素含量的影響

2.2.3 不同農家肥施用量對果實外觀品質及產量的影響

由表11分析可知,增施不同農家肥均可以提高無花果單果重、果橫徑、單株果數及畝產量。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)處理的單株果數較對照呈極顯著增加;施兔子糞處理預計畝產量最大達896.31 kg,較對照提高81.98%。

表11 不同農家肥施用量對設施無花果果實外觀品質及產量的影響

2.2.4 不同農家肥施用量對果實內在品質的影響

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%;增施不同種類農家肥均對果實中可滴定酸含量無顯著影響。

表12 不同農家肥施用量對設施無花果果實內在品質的影響

2.2.5 施農家肥對葉片葉綠素含量與果實內在品質的相關性分析

增施不同農家肥后植株葉片中葉綠素含量和果實內在品質明顯提升,因此通過對葉片中葉綠素含量與果實內在品質指標進行相關性分析。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,維生素C含量呈顯著正相關,與可溶性固形物、可滴定酸含量無相關關系。

表13 施農家肥對葉片葉綠素含量與果實內在品質的相關性分析

3 討論

生物有機肥自身含有大量的有機質,可直接為植物提供生長所需要的各類營養物質[15],同時所含的大量有益菌,可以平衡土壤養分狀況,增強土壤的供肥能力[16]。另外,生物有機肥中也含有豐富的氮、磷、鉀等各種營養元素,對植物營養生長和提高果實品質尤為重要。氮素是植物體內生長素及細胞分裂素重要組成成分之一,氮素對于促進植物營養生長具有重要作用[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至關重要[13];磷素是調控糖類物質合成和運輸的關鍵,同時對調控碳水化合物在地上部分與根系之間的分配起到至關重要的作用[18]。

相關研究表明,果樹栽植生產中施入有機肥可以有效改善樹體生長和提高果實品質[17,19]。本試驗結果表明,增施生物有機肥后其新梢與節間長度均顯著降低,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肥后顯著提高植株新梢生長的結論,與本研究結論不符,其原因可能是由于果樹種類不同,導致植株對養分吸收量及吸收部位等的不同,影響新梢發育,最終導致增施生物有機肥后抑制了無花果新梢生長,也有可能是在常規管理中人為原因或環境因素造成,具體原因需進一步研究。

合理施肥可改善無花果單果重、果實縱橫徑等外觀品質,肥料的施用量過高易造成樹體營養元素的失衡,在養分離子之間產生拮抗作用,從而影響產量和果實品質。本研究發現增施不同用量生物有機肥與常規施肥相比,可顯著提高無花果單果重、單株果數、單株產量及畝產量。這與王璐等[20]在蘋果種植生產中,施用生物有機肥的蘋果產量明顯高于單施化學肥料的產量研究結果大致相同。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/株的處理養分吸收效果好,有效促進了無花果植株根系生長,根量增加,使植物吸收養分的能力大大增加,同時適量的氮肥也有效的促進了植物營養生長。

本研究中,增施不同用量生物有機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果一致,這一結果表明了生物有機肥相比于速效無機肥在改善果實品質方面效果更好。

葉綠素是植物進行光合作用的主要部位及物質基礎,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,進而促進果實生長發育所需的營養物質積累,為果實后期光合作用轉化可溶性糖提供基礎,施用生物有機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,與可溶性固形物含量呈顯著正相關,這與常娟[26]在對日光溫室葡萄研究發現施用生物有機肥可提高植株葉綠素含量及可溶性固形物含量研究結果一致。

農家肥中含有較多微量元素,肥效持續時間較長且穩定,施用完全腐熟后的農家肥可增加土壤中有機質含量,有效改善土壤環境、土壤結構、土壤理化性質、增加土壤保水保肥能力[27]。前人在蘋果施農家肥的研究上發現,施用農家肥后還能促進植物根系養分吸收和植物生長,對果樹起到提質增產效果[28-29]。不同農家肥對植物的生長促進作用不同,如雞糞可促進植株加長生長,羊糞可促進植株加粗生長[30],兔糞可使植株健壯生長,單果重、產量增加[31],兔糞是偏堿性的高效有機肥料,所有動物糞便中兔子糞氮磷鉀比值含量最高[32-33]。本研究發現增施兔子糞(R)可顯著降低植株節間長度,增加植株基部莖粗和中部莖粗,提高單果重,單株果數,單株產量及畝產量,有效改善無花果果實品質,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,且在本試驗中也發現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。陳冰等[35]在對藍莓施農家肥后,葉綠素含量明顯高于其他處理,這與本試驗中農家肥處理下葉片葉綠素含量高的結果一致。

4 結論

本研究通過對增施不同用量生物有機肥和不同種類農家肥對無花果樹生長及品質的影響進行研究,結果表明,增施生物有機肥1.0 kg/株或兔子糞4.0 kg/株對設施無花果植株縮短節間長度,增加莖粗、葉綠素含量,提高產量及品質效果較好,預計畝產量分別達到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%,為當地設施無花果增施有機肥的最佳方案?；谏鲜鲅芯康慕Y果,在新疆南疆地區種植設施無花果過程中參考此施肥方式進行施肥管理,有利于提高設施無花果果實品質與產量。