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柑橘是世界第一大水果,主要集中在中国、美国和地中海沿岸国家种植[1]。当前,我国柑橘种植面积和产量均位居世界第一,柑橘已成为南方多地农民的重要收入来源。但柑橘多为丘陵或山地种植,立地条件差,障碍因子突出,在一定程度上制约了柑橘产业的发展[2]。而且,柑橘栽培管理方面还普遍存在化肥施用过量、施肥结构不合理等问题,偏施、滥施化肥,尤其是长期施用等氮磷钾养分量的复合肥,导致土壤磷素、钾素过量累积,从而使树体养分吸收不平衡而发生代谢紊乱,最终影响树体生长和果实品质的提高[3]。部分地区果园重施化肥而轻施或不施有机肥,导致土壤出现有机质含量下降、土壤板结,酸化加剧、综合肥力下降等问题,同时还会降低土壤微生物数量及活性[4]。故合理减少化肥的施用并配施适量有机肥,对作物产量品质的提高和土壤生态环境的改善均有积极作用[5]。有机质是土壤肥力的核心,增施有机肥可以提升土壤有机质含量,增加土壤微生物种群数量、增强土壤酶活性、改良土壤物理结构,具有良好的培肥和改良障碍土壤的效果,有利于构建健康的土壤环境和提升土壤生产力水平[6]。连续长期种植条件下,土壤中微量元素也存在着缺乏的风险,尤其是柑橘经常缺乏的镁、硼、锌等中微量元素,有机肥所含种类齐全且比例均衡的中微量元素能较好地满足树体对中微量元素的需求,长期施用有机肥能平衡树体各类营养元素,对果实品质也具有较好的提升作用。有机肥与化肥配合施用能充分发挥养分长、短效的特点,化肥养分释放速率较快能满足当下,有机肥养分释放速率较慢能维持长远,养分释放的长短结合能起到降低化肥用量、促进养分吸收和提升养分利用效率的综合效果[7]。但是,有机肥与化肥配合施用要遵循科学合理的配比原则,达到既能满足柑橘对养分元素的需求进而提升产量和品质,又能培肥地力的多重效果。鉴于此,柑橘生产上如何进行有机肥和化肥科学配施,筛选出二者合适的替代比例仍是柑橘施肥中亟待解决的问题。
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国内外有关于有机肥替代化肥的研究主要集中在氮素方面。杨莉莉等[8]研究发现,有机肥替代化学氮肥后苹果园土壤微生物量碳氮及土壤酶活性较单施化肥有较大提升。马宜林等[9]和李艳丽等[10] 指出,有机肥替代无机氮肥有助于促进作物的生长发育和光合作用。侯海军等[11]对椪柑研究发现,有机肥替代无机氮增产了 14%~21%,可滴定酸降低了 15%~19%,维生素 C 提高了 42.9%~59.3%。裴宇[12]和田想等[13]也研究指出,有机肥替代化学氮肥可增产和改善柑橘品质。井冈蜜橘是指在江西省吉安市范围内以红色“井冈”作为品牌,利用早熟温州蜜柑(宫川、兴津)品种,运用现代柑桔完熟栽培集成技术,培育的高品质及商品性极佳的柑桔果品[14]。本试验以井冈蜜橘为研究材料,通过开展1年的田间试验,重点探讨有机肥与化肥配合施用对土壤养分与酶活性、叶片养分吸收、柑橘果实产量与品质的影响,进而明确有机肥替代化肥的最佳比例及其互相效应,旨在为柑橘化肥减施增效及果园土壤综合地力提升提供可靠的理论支撑。
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1 材料与方法
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1.1 试验地与试验设计
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试验在江西省吉安市新干县腊月红果园(金川镇长港村)、桔鼎果园(神政桥乡庄上村)和坤元果园(溧江镇堆背村)3 个柑橘试验基地开展,供试柑橘品种为井冈蜜橘,试验设计为单施化肥(CK)、单施有机肥(T1)、85% 施氮量(T2)、 70% 施氮量(T3)、55% 施氮量(T4)。每个处理 3 个重复,每个重复 5 棵树,选取的果树长势一致且无病害,其他果园管理措施与常规管理一致,每个小区面积不小于 66.7 m2,小区采用随机区组排列,区组内土壤、地形等条件保持相对一致。
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通过对前期施肥情况进行调查,选取土壤养分均匀且较为平整的地块开展试验,且试验地远离村舍和养殖场。试验开始前采集 0~20 cm 耕层土壤检测其基本理化性质,腊月红、橘鼎和坤元果园基础土壤 pH 分别为 4.86、4.92 和 5.01,其他土壤化学性状及重金属含量分别详见表1 和表2。
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1.2 供试肥料与施肥方法
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试供商品有机肥为江西怡农生物科技有限公司生产的有机肥(氮磷钾 >5%、有机质 >45%、水分 <30%、铜 18.69 mg/kg、汞 1.56 mg/kg、铅 23.27 mg/kg、镉 1.92 mg/kg、砷 12.75 mg/kg);单质化肥:尿素(N 46%)、钙镁磷肥(P2O5 12%)和氯化钾(K2O 60%)。各处理施肥量详见表3。所有处理均在距离树干 75~125 cm 处,开宽约 10 cm、深 5~10 cm 浅沟施肥,绕树一圈,覆土,有机肥作为基肥一次施入,化肥运筹按基肥∶促花肥∶壮果肥∶ 采果肥 =3∶2∶3∶2 进行。
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1.3 样品采集及测定指标
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1.3.1 土壤及植株样品的采集
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土壤样品于试验结束后采集,于各供试植株的树冠滴水线附近避开施肥点定向挖 2 个取土点,采集深度为 20 cm,同一重复的土样混匀,并用四分法除去多余土壤。将采回的干土除去杂质部分,并置于干净整洁的室内通风处自然风干,风干后的土壤用研钵研磨成粉末状,过 0.85 mm 筛,于阴凉干燥处保存备用以待后续测定土壤基本理化性质[15],鲜土置于-20℃冰箱保存。叶片采集时间同土样一致,采样时间一般以 8:00—10:00 为宜,选择树冠中部外侧的东、南、西、北 4 个方位生长中等的当年生营养性春梢自顶部数第 2~3 片叶(完整无病虫叶),每株采 4 片,每 5 株的叶片混合为1个样本,每个样本 3 个重复。将带回实验室的叶片除去叶柄后,先用含中性洗涤剂的自来水清洗 3 次,然后用 0.1% HCl 溶液浸泡 10~15 s,再用去离子水清洗,洗后于 105℃下杀青半小时,再于 65℃条件下烘干至恒重,最后用磨样机磨碎,置于阴凉干燥处保存备用。果实样品的采集与叶片相同,果树每株取1个代表性的成熟期果实,共组成 5 个果实为1个样品。
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1.3.2 测定指标
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土壤样品的测定:土壤 pH 采用玻璃电极法,有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法,全氮采用全自动凯氏定氮法,碱解氮采用碱解扩散法,全磷采用 NaOH 熔融-钼锑抗比色法,有效磷采用 0.5 mol/L NaHCO3 浸提-钼锑抗比色法,全钾采用 NaOH 熔融-火焰光度法,速效钾采用 NH4OAc 浸提-火焰光度法。土壤有效态铜、汞、砷、铅和镉测定采用电感耦合等离子体质谱法。土壤过氧化氢酶、脲酶、纤维素酶、蔗糖酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的活性均采用北京索莱宝科技有限公司生产的 Solarbio 活性检测试剂盒测定,根据说明书步骤及公式进行操作计算。叶片样品的测定:氮含量采用硫酸双氧水消解-凯氏定氮法,磷含量采用硫酸双氧水消解-钒钼黄比色法,钾含量采用硫酸双氧水消解-火焰光度法,钙、镁含量均采用硝酸高氯酸消解-原子吸收法。果实样品的测定:单果质量用分析天平测定,可溶性固形物用 LB32T 手持式糖度计测定、可滴定酸含量采用GMK-835F 果实酸度仪测定,维生素 C 含量采用 2,6-二氯靛酚滴定法测定[16],固酸比 = 可溶性固形物含量 / 可滴定酸含量。
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1.4 数据处理与统计分析
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运用 SPSS 26.0 进行统计分析,采用最小显著差异法(LSD)对方差分析差异显著的数据进行多重比较,显著性差异以 P<0.05 为基准,运用 Origin 2018 作图。
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2 结果与分析
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2.1 不同有机肥替代化肥处理对井冈蜜橘果园土壤化学性质的影响
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不同有机肥替代化肥处理土壤中 pH、有机质、碱解氮和全氮含量如图1 所示,较 CK 相比,T1、 T2、T3 和 T4 处理土壤 pH 分别平均提高了 0.19、 0.45、0.42、0.28 个单位,其中 T2 和 T3 处理土壤 pH 无显著性差异,随着有机肥替代化肥比例的上升,除腊月红果园外,土壤 pH 先升后降,在达到 85% 施氮量时最大。T1、T2、T3 和 T4 处理土壤有机质含量相比 CK 分别平均提高了 4.49%、8.98%、 9.64%、8.68%,T3 处理有机质含量最高,平均为 17.26 g/kg,T2 和 T4 处理土壤有机质含量无显著性差异。土壤全氮、碱解氮含量随着有机肥替代化肥比例的增加先增后降,较 CK 相比,T1、T2、T3 和 T4 处理土壤全氮含量分别平均提高了 5.86%、 12.16%、11.40%、6.40%,碱解氮含量提高了 5.69%、11.46%、14.32%、9.57%。全氮含量 T2 处理最高,碱解氮含量 T3 处理最高,分别为 1.67 g/ kg 和 108.5 mg/kg。有机肥替代化肥施用可以提高土壤 pH、有机质、全氮和碱解氮含量,有机肥替代化肥 70% 施氮量对提升土壤有机质、全氮和碱解氮含量的效果较显著。
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图1 不同处理对井冈蜜橘果园土壤 pH、有机质、全氮和碱解氮的影响
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注:图中 a、b、c 表示处理间差异的显著性,下同。
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不同有机肥替代化肥处理土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量如图2 所示,较 CK 相比, T1、T2、T3 和 T4 处理土壤全磷分别平均提高了15.16%、30.86%、41.14%、31.78%,其中 T3 处理土壤全磷含量最高,平均为 0.96 g/kg,与其他处理相比存在显著性差异。随着有机肥替代化肥比例的上升,各处理土壤有效磷、全钾和速效钾含量也呈现出先升后降的趋势,在 70% 施氮量时达到最大。与 CK 相比,T1、T2、T3 和 T4 处理土壤有效磷含量分别平均提高了 3.39%、19.23%、 19.46%、11.38%,T3 处理最高,达到 21.87 mg/ kg,T2 和 T3 处理差异较小。T1、T2、T3 和 T4 处理土壤全钾含量相比 CK 分别平均提高了 4.29%、 11.03%、13.84%、7.31%,速效钾含量分别平均提高了 2.09%、9.48%、12.45%、5.73%。全钾和速效钾含量均为 T3 处理最高,分别为 11.95 g/kg 和 118.4 mg/kg。
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综合来看,有机肥替代化肥施用可以有效促进土壤中养分的释放,从而提高土壤氮磷钾含量,其中以有机肥替代化肥 70% 施氮量提升作用较显著。
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图2 不同处理对井冈蜜橘果园土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾的影响
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2.2 不同有机肥替代化肥处理对井冈蜜橘果园土壤酶活性的影响
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如图3 所示,各有机肥替代化肥处理和单施化肥对比,土壤主要酶活性存在一定差异,表明有机肥替代化肥施用可以有效提高土壤酶活性。各有机肥替代化肥处理间,土壤蔗糖酶和亚硝酸还原酶活性以 T2 处理活性最高,分别较单施化肥处理提升了 60.62% 和 54.67%,且酶活性随着有机肥替代化肥比例的增加先升后降。土壤过氧化氢酶、脲酶、纤维素酶和硝酸还原酶活性也均表现出先升后降的趋势,在有机肥替代化肥比例达到 70% 施氮量时达到最高水平,随后逐渐下降。与 CK 相比,T3 处理土壤纤维素酶和硝酸还原酶活性提高了 65.17% 和 27.38%。因此可知,有机肥替代化肥 70% 施氮量能有效加强土壤微生物群落活动,促进相关酶的分泌,对提高土壤中主要酶活性的作用较显著。
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图3 不同处理对井冈蜜橘果园土壤酶活性的影响
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2.3 不同有机肥替代化肥处理对井冈蜜橘果园土壤重金属含量的影响
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如表4 所示,与 CK 相比,各有机肥替代化肥处理土壤铜含量平均降低 2.39%~10.52%,镉含量平均降低 11.11%~25.00%,铅含量平均降低 1.32%~9.41%,汞含量平均降低 6.12%~27.08%,砷含量分别平均降低 3.27%~12.50%。各有机肥替代化肥处理土壤有效态重金属含量明显低于单施化肥处理,表明有机肥施用会降低土壤重金属活性。各有机肥替代化肥处理中(T1 至 T4),以 T1 处理土壤有效态铜、镉、铅、汞和砷含量最低,说明以单施有机肥处理对降低土壤重金属活性作用最显著。
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注:同一列不同小写字母表示同一果园处理间差异显著(P<0.05),下同。
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2.4 不同有机肥替代化肥处理对果树叶片养分含量的影响
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从表5 中可知,与单施化肥相比,T1、T2、 T3、T4 处理叶片氮含量分别平均增加 6.06%、 12.58%、16.11%、12.71%,叶片磷含量分别平均增加 11.45%、29.35%、35.47%、21.23%,叶片钾含量分别平均增加 9.17%、17.05%、19.78%、15.72%,叶片钙含量分别平均增加 8.42%、18.47%、19.51%、 15.57%,叶片镁含量分别平均增加 8.27%、18.52%、 21.62%、17.55%。T2 和 T3 处理的叶片养分含量明显高于 T1 处理,T3 处理叶片养分含量小幅度高于 T2 处理,而两者之间没有显著性差异,说明有机肥部分替代化肥处理与单施有机肥处理相比,能有效促进果树对土壤中养分的吸收转化,从而提高叶片养分含量。其中以有机肥替代化肥 70% 施氮量处理提升作用最显著,从而促进果实生长发育。
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续表
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2.5 不同有机肥替代化肥处理对果实产量及品质的影响
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如表6 所示,与单施化肥相比,各有机肥替代化肥处理果实单果重分别平均增加 5.55%、11.00%、 15.74% 和 13.24%,可溶性固形物分别平均增加 7.69%、13.19%、15.36% 和 10.39%,可滴定酸分别平均降低 4.37%、6.39%、10.12% 和 7.41%,维生素C含量分别平均增加 3.82%、9.62%、14.38% 和 10.55%。 T2 和 T4 处理的果实产量及品质无显著差异,T3 处理单果重、可溶性固形物和维生素 C 含量明显高于其他处理。与单施有机肥处理相比,有机肥部分替代化肥处理果实产量及品质有了不同程度的提升,其中以有机肥替代化肥 70% 施氮量处理对提高井冈蜜橘果实产量及品质效果较显著。
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3 讨论
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3.1 不同有机肥替代化肥处理对土壤化学性质的影响
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长期不合理施用化学肥料对土壤物理和化学性质会带来负面效应,例如土壤酸化、板结、微生物种群数量下降,养分元素比例失衡等问题[17]。有研究表明,有机肥与化肥配合施用对水稻、小麦、玉米等多种作物均具有稳产增产的作用[18]。有机肥既含多种矿质营养元素,又包含许多活性物质,如氨基酸、微生物、有机碳等,具有良好的培肥和改良土壤效果[19]。有机肥料中养分的释放需要经过矿化作用,其养分释放速率较慢,难以满足作物需肥量较大时期对养分的需求,有机肥与化肥配合施用则可以达到优势互补的效果[20]。试验土壤有机质含量随有机肥替代比的增加而增加,可能与有机肥中的植物性有机物料所含有机碳丰富有关,这与方林发[21]在大雅柑幼苗上的研究结果一致。本试验的土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量随着有机肥替代比的上升而呈先升高后降低的趋势,这与赖多等[22]和陈瑞州[23]分别在蕉柑和贵妃芒上的研究结果一致,可能与其中配施过多有机肥处理的短期内难以迅速矿化分解而不能吸收利用有关。有机肥替代化肥处理对土壤养分含量的累积显著好于单施化肥,主要是有机肥的施入在提高有机碳的同时,也增加了土壤有机态氮的含量。化肥和有机肥料中均含有一定量的重金属[24],长期施用化肥或有机肥均可能造成土壤重金属累积[25]。Liao 等[26]研究认为中国农田重金属的主要来源为大气沉降、施肥和灌水,Peng 等[27] 认为中国南方地区畜禽粪便是土壤重金属的主要来源之一,还有其他研究者认为长期施用有机肥使土壤重金属累积[28]。本研究结果表明,有机肥替代化肥施用后,显著增加了土壤氮、磷、钾含量,这可能是由于适量有机肥的施加活化了土壤中相关微生物,土壤中被固定的氮素、磷素和钾素得以释放,其中 T3 处理提高幅度最大。而施用有机肥后,土壤中有效态重金属含量有所下降,且随着有机替代比的上升,下降幅度越大,其中 T1 处理土壤有效态重金属含量最低。可能由于有机肥对重金属有较强的亲和性,对重金属离子具有很强的吸附作用和螯合作用,增加了土壤的阳离子交换量,降低土壤中水溶性重金属和可交换态重金属的含量,从而降低其生物有效性,减少井冈蜜橘对重金属的吸收。
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3.2 不同有机肥替代化肥处理对土壤酶活性的影响
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有机肥能为土壤微生物提供有机碳源,对土壤微生物起到活化作用[29]。在微生物的作用下土壤有机物质分解加快,形成良性物质循环,土壤中各种酶的活性也得到进一步增强[30]。土壤酶作为土壤生态系统的重要成员,在矿化分解有机物料中发挥重要的作用,因其能对土壤环境的变化做出灵敏反应,故常用土壤酶来表征土壤肥力水平。土壤微生物、动物、植物根系和植物残体以及有机肥等是土壤酶的主要来源。脲酶与尿素的分解密切相关,其活性受到土壤氮素水平和环境的影响;而蔗糖酶与土壤有机质紧密相关,能促进蔗糖水解为单糖而成为植物、微生物的营养源物质,能表征土壤的肥力状况;植物根系的代谢生理过程中会产生过氧化氢,过氧化氢酶活性的提升有助于土壤过氧化氢的分解,以减弱其对生物体的毒害作用;纤维素酶活性增强有助于纤维素分解为单糖而促进植物残体的分解[31];硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性能反映土壤氮素变化,从而影响植物体吸收氮素的水平。土壤微生物在土壤生态系统中扮演重要角色,既承担了分解者的职责,又促进了植物根系对矿质养分的吸收,常作为评价土壤质量的指标[32]。前人研究表明,减施氮肥配施有机肥比单施化肥提高了土壤微生物的活性[33]。在本研究中有机肥替代化肥处理土壤主要酶的活性相比于单施化肥处理均有所提高,但随着有机肥替代比的增加先升后降,可能是因为有机肥更有利于相关酶合成与分泌的微生物增殖,提高微生物活性从而刺激相关酶的合成与分泌,酶活性的提升促进了土壤养分的转化,进而促进井冈蜜橘的生长发育。
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3.3 不同有机肥替代化肥处理对井冈蜜橘的影响
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柑橘是多年生定位栽培物种,果实每年带走大量微量元素,树体时常会出现微量元素缺乏的现象,有机肥可以同时满足树体对多种矿质元素的需求。每种营养元素的吸收均受到其他营养元素的影响[34],果实品质也不是由单一营养元素调控,而是受多营养元素综合影响,合理科学施肥尤为重要[35]。柑橘通常栽种在山地坡地,土质一般且保肥性能较差,养分易流失,通过有机肥替代部分化肥而减少速效化肥用量,可以达到减少化肥养分流失而提升养分利用效率的良好效果。作物养分吸收累积状况与肥料养分供应状况密切相关,有机肥替代化肥施氮量 70% 和施氮量 50% 均能很好地满足井冈蜜橘对氮、磷、钾的吸收,表明有机肥与化肥按该比例配合不会使井冈蜜橘在养分需求量较大时期出现养分供给不足的情况,同时使得有机肥与化肥配施的养分利用率达到最佳效果。有机肥除了能提供氮、磷、钾养分之外,还含有植物生长所需的中微量元素,而且所含有的元素种类以及元素之间的比例都较为适合作物生长。有机肥替代化肥配合施用的处理叶片中,大量及中量元素含量均有不同程度的提升,以 T3 处理提升幅度最大。
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果实品质很大程度上决定了果实销售效益。有研究表明,适量有机肥替代化肥比单施化肥能有效增加果实单果重、可溶性固形物、维生素 C 和固酸比,降低可滴定酸[36]。本研究中,T3 处理蜜橘单果重提升幅度最大,达 15.74%,与前人报道一致[37];但随着有机肥替代比的增加,果实单果重呈现先升后降的趋势,这可能与过高有机肥替代比不能及时迅速供应果实生长发育所需大量养分有关,与司若彤等[38]在芒果的研究结果类似。有机肥替代比不是越高越好,适量的有机肥替代化肥才能有效地提高果实品质和肥料贡献率,说明了减少化肥施用并补施有机肥对树体的营养水平不会造成不利影响,甚至能改善和提高树体对养分的吸收,且能改善和提升果实内外品质及产量。各有机肥替代化肥处理中 70% 施氮量(T3 处理)蜜橘品质最高,其果实内在品质如可溶性固形物和维生素 C 等有较大的提升,可能与充足持久的养分供应和有机肥中丰富的活性物质促进了树体生长有关,这与前人研究报道的结果一致[39]。由此说明,适量有机肥替代化肥对井冈蜜橘产量和内在品质有改善效果,以 T3 处理提升效果较显著。
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4 结论
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不同有机肥替代化肥比例对井冈蜜橘生长发育、土壤养分和酶活性的影响不同。与单施化肥处理相比,有机肥替代化肥 70% 施氮量的叶片氮磷钾钙镁含量和果实内外品质有显著提升,效果优于单施化肥和其他有机肥替代化肥比例,能有效提高井冈蜜橘对养分的吸收能力,有利于养分在果实中的积累。有机肥替代化肥 70% 施氮量能显著提升土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量及脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性,同时明显降低土壤有效态铜、汞、铅、镉和砷含量,从而减少井冈蜜橘对重金属的吸收。有机肥替代化肥措施可能是通过增强微生物活性、降低土壤中有效态重金属含量和提高土壤氮磷钾含量及养分转化能力的途径来促进井冈蜜橘的生长和品质的提高。
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摘要
通过研究不同有机肥替代化肥比例对井冈蜜橘生长、品质和土壤化学性状的影响,提出适宜的有机替代比,为井冈蜜橘化肥减量与提质增效技术提供理论依据。于 2021 年在新干县连续开展井冈蜜橘有机肥替代化肥田间试验,等养分条件下,设置单施化肥(CK)、单施有机肥(T1)、有机替代率为氮 85%(T2)、有机替代率为氮 70%(T3)、有机替代率为氮 55%(T4)共 5 个处理。结果表明,有机肥替代化肥处理对提高井冈蜜橘果实品质和土壤养分含量有积极的作用。与 CK 相比,T3 处理的土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量分别增加了 9.64%、14.32%、12.45% 和 19.46%。各有机肥替代化肥处理能有效降低土壤中有效态铜、镉、铅、汞及砷含量,其中以 T1 处理土壤有效态重金属含量最低。土壤酶活性对不同有机肥替代比表现出不同的动态响应,T3 处理显著提升了土壤纤维素酶和硝酸还原酶活性,较 CK 处理分别提升了 65.17% 和 27.38%。T3 处理对提高叶片养分含量的作用较显著,叶片氮素含量相比 CK 提高了 16.11%。有机肥部分替代化肥与化肥配合施用不但降低了化肥用量,而且对井冈蜜橘品质以及土壤养分和酶活性具有提升作用。从兼顾土壤肥力、井冈蜜橘产量和品质等方面综合考虑,以有机肥替代化肥氮 70% 替代率为最佳。
Abstract
By investigating the effects of partial substitution of chemical fertilizer with organic fertilizer at different proportions on the quality of Jianggang tangerine and soil chemical properties,the suitable organic substitution ratio could be proposed to provide a theoretical basis for chemical fertilizer reduction and quality and yield enhancement technology for Jinggang tangerine. The field experiment was conducted in Xingan county in 2021. Five treatments were set up,including single application of chemical fertilizer(CK),single application of organic fertilizer(T1),85%(T2),70%(T3)and 55% (T4)of chemical fertilizer nitrogen substituted by organic fertilizer. The results showed that the organic fertilizer substitution treatment had the positive effect on increasing the quality of Jinggang tangerine and soil nutrient content. Compare with CK,the contents of soil organic matter,alkali-hydrolyzable nitrogen,available potassium and available phosphorus of T3 treatment were increased by 9.64%,14.32%,12.45% and 19.46%,respectively. The organic fertilizer substitution for chemical fertilizer treatments effectively decreased the contents of available copper,cadmium,lead,mercury and arsenic in the soil,among which the T1 treatment had the lowest contents of the available heavy metals in soil. Soil enzyme activities showed different dynamic responses to different organic fertilizer substitution ratios,and the T3 treatment significantly enhanced the soil cellulase and nitrate reductase activities by 65.17% and 27.38%,compared with the CK treatment. The T3 treatment had a more significant effect on improving leaf nutrient content,and leaf nitrogen content increased by 16.11% compared with CK. Partial replacement of chemical fertilizer by organic fertilizer and its application combined with chemical fertilizer not only reduced the amount of chemical fertilizer,but also enhanced the quality of Jinggang tangerine as well as soil nutrient and enzyme activities. Considering the soil chemical properties,Jinggang tangerine yield and quality,70% of organic fertilizer substitution for chemical fertilizer is the best treatment.