李麗紅，林 強(qiáng)，林文俊，陳世品，馮麗貞*，張思庭

（1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福州 350002；2.福建省水土保持試驗(yàn)站，福州 350003）

楊梅（Myrica rubra）屬于楊梅科（Myricaceae）楊梅屬（Myrica Linn.）植物，是我國(guó)南方重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)樹(shù)種，在國(guó)外分布極少，且果形小，品質(zhì)遠(yuǎn)不及中國(guó)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有楊梅栽培品種有305個(gè)，東魁（Myrica rubra cv.Dongkui）是果實(shí)最大的楊梅品種，在全國(guó)栽培面積最大，占栽培總面積的20%[2]。楊梅風(fēng)味獨(dú)特，富含營(yíng)養(yǎng)元素，有著極高的藥用保健價(jià)值[3-6]；果實(shí)中花色苷也含量豐富，可開(kāi)發(fā)作純天然抗氧化劑[7]；楊梅樹(shù)體強(qiáng)健、根系發(fā)達(dá)，能有效地?cái)r截雨水，減少雨水對(duì)地面的沖刷，且其菌根能固氮，是生態(tài)經(jīng)濟(jì)型的水土保持優(yōu)良樹(shù)種[1]。近年來(lái)，由于我國(guó)重點(diǎn)調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)山區(qū)綜合開(kāi)發(fā)，楊梅產(chǎn)業(yè)在我國(guó)南方發(fā)展速度迅猛，種植面積不斷擴(kuò)大[8-9]。但到目前為止對(duì)楊梅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，栽培管理技術(shù)的研究極少見(jiàn)[10]。楊梅一直以來(lái)被認(rèn)定為耐瘠樹(shù)種，故傳統(tǒng)栽培管理較為粗放，缺乏對(duì)楊梅栽培的養(yǎng)分補(bǔ)償研究，致使在楊梅生產(chǎn)上出現(xiàn)較為嚴(yán)重的缺肥或施肥不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象[10-11]。這不僅影響到了楊梅產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)，而且破壞了土壤結(jié)構(gòu)，還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。福建省長(zhǎng)汀縣水土流失較為嚴(yán)重，當(dāng)?shù)乩脳蠲分卫?，有效改善了?dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。隨著楊梅種植面積不斷擴(kuò)大，改善品質(zhì)的問(wèn)題也受到廣泛關(guān)注[12-14]。據(jù)長(zhǎng)汀縣河田鎮(zhèn)車寮村近年?yáng)|魁楊梅產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，300多hm2楊梅林一年總產(chǎn)量?jī)H10萬(wàn)kg左右，平均每株產(chǎn)量約10 kg。另外，果實(shí)個(gè)體偏小，甜度不夠?qū)е落N售困難，加上果園一般管理的人力物資投入成本較高，每年經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾千萬(wàn)元?？梢?jiàn)在實(shí)際生產(chǎn)管理中，大部分楊梅林依舊停留在過(guò)去傳統(tǒng)的栽培模式上，果農(nóng)僅憑自身經(jīng)驗(yàn)管理?xiàng)蠲?，未?duì)當(dāng)?shù)貤蠲返纳砩鷳B(tài)適應(yīng)性作研究。有鑒于此，本試驗(yàn)以福建省長(zhǎng)汀縣東魁楊梅為試驗(yàn)材料，在了解當(dāng)?shù)貣|魁楊梅的栽培情況及對(duì)林下土壤養(yǎng)分分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)不同的養(yǎng)分補(bǔ)償處理，分析楊梅果實(shí)品質(zhì)對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)，篩選出最佳養(yǎng)分補(bǔ)償配方，解決楊梅林產(chǎn)量不高和品質(zhì)低劣等問(wèn)題，為提高我省貧瘠山地楊梅產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，改善楊梅產(chǎn)量和品質(zhì)提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省長(zhǎng)汀縣河田鎮(zhèn)車寮村楊梅園內(nèi)年均氣溫17.5～18.8℃，平均年無(wú)霜期260 d，平均年日照時(shí)數(shù)1 924.6 h，≥10℃有效積溫為4 100～4 650℃，年平均降雨量為1 700 mm，降雨多集中于5—7月。該地以低山、丘陵地貌為主，海拔約在300～500 m。園內(nèi)試驗(yàn)區(qū)坡向?yàn)闁|向，坡度40°，土壤為山地紅壤，成土母巖屬粗晶花崗巖，土層雖然深厚，但結(jié)構(gòu)疏松，含砂量大，結(jié)構(gòu)不良，是南方水土流失較為嚴(yán)重的土壤類型。土壤中0～40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量為14.21 g/kg，全氮含量為0.884 g/kg，全磷含量為0.407 g/kg，全鉀含量為7.451 g/kg，速效氮含量為70.65 mg/kg，速效磷含量為69.08 mg/kg，速效鉀含量為111.61 mg/kg。可見(jiàn)土壤中全氮和速效鉀養(yǎng)分含量均低于楊梅樹(shù)對(duì)土壤養(yǎng)分的需求標(biāo)準(zhǔn)[15]，因此需及時(shí)對(duì)楊梅林進(jìn)行養(yǎng)分補(bǔ)償，提高楊梅林產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。

1.2 試驗(yàn)材料

供試楊梅園樹(shù)齡為13年生，品種樹(shù)勢(shì)強(qiáng)健，樹(shù)木經(jīng)矮化管理，樹(shù)高約為2.4～3.1 m，冠幅東西徑約為 5.0～6.6 m、南北徑約為 4.8～6.0 m，株行距為（5.3～6.8）m×（6.4～6.9）m。園內(nèi)楊梅果實(shí)在 6月上旬成熟，果色紫紅，成熟果實(shí)口感略酸。

試驗(yàn)中所使用的復(fù)合肥由史丹利化肥股份有限公司生產(chǎn)的硫酸鉀型復(fù)合肥料（N+P2O5+K2O≥45%），菌肥由ETS（天津）生物科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)（有效活菌數(shù)5 000萬(wàn)個(gè)/g，有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥6%），磷肥由山東陽(yáng)光化肥有限公司生產(chǎn)的農(nóng)用級(jí)“沃能牌”磷酸二氫鉀（KH2PO4含量≥98%）。

1.3 研究方法

1.3.1 養(yǎng)分補(bǔ)償方式

試驗(yàn)地水土流失較為嚴(yán)重，土壤均質(zhì)性很高。為了消除坡向、坡位和坡度等環(huán)境因子的影響，試驗(yàn)地選擇充分考慮了環(huán)境因子均質(zhì)性之外，試驗(yàn)對(duì)象選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、種植密度一致、往年結(jié)果量較一致的個(gè)體，使重復(fù)小區(qū)的研究背景基本能保持一致。如圖1所示，在楊梅園此坡面上于同一高度上選擇了位置并列的3個(gè)試驗(yàn)重復(fù)區(qū)（A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)），去除邊際效應(yīng)，在每個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)均包含從山頂至山腳方向3棵×5列，共15棵樹(shù)，3次重復(fù)共45棵樹(shù)（數(shù)字1～45為試驗(yàn)楊梅樹(shù)編號(hào)）。

圖1 試驗(yàn)地設(shè)計(jì)圖Figure 1 The design of experimental area

根據(jù)挖根探查，楊梅根幅一般不超過(guò)樹(shù)冠冠幅。為了避開(kāi)交叉影響、減少肥料對(duì)根系的損傷，施肥位置均在樹(shù)冠滴水線以內(nèi)，2次施肥位置錯(cuò)開(kāi)，既達(dá)到全園翻土的目的，又促進(jìn)根的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)施肥處理（見(jiàn)表1），施肥時(shí)間分春肥和壯果肥。春肥在2016年1月19日施，施肥方式采用條狀溝施，在每棵樹(shù)東西兩側(cè)的樹(shù)冠滴水線內(nèi)挖4個(gè)40 cm×30 cm×30 cm的坑進(jìn)行施肥再覆土。壯果肥在2016年5月10日施，由于磷肥肥效慢，本次磷肥采用兌水向葉面噴施的方式，磷肥:水=1:300，其余施肥方式與施春肥相同。

1.3.2 取樣方法

于楊梅果實(shí)成熟時(shí)（2016年6月5日）分別采摘3個(gè)區(qū)內(nèi)不同處理中長(zhǎng)勢(shì)一致的楊梅樹(shù)，在候選樹(shù)體的不同方向及不同高度上采摘10顆成熟果實(shí)，裝入自封袋，貼上標(biāo)簽標(biāo)記好采樣楊梅樹(shù)編號(hào)及采樣日期。包裝采用泡沫箱加冰塊的方式，及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定品質(zhì)。

1.3.3 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定

本試驗(yàn)中楊梅果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)包含可溶性固形物、總糖、還原性糖、總酸、蛋白質(zhì)、維生素C、鉀、鈣。其中，①可溶性固形物:采用手持式糖度計(jì)測(cè)定[16]。②總糖:采用蒽酮比色法測(cè)定[17]。③還原性糖:采用斐林氏容量法測(cè)定[18]。④總酸:采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定[19]。⑤維生素C:采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[17]。⑥蛋白質(zhì):采用國(guó)標(biāo)GB 5009.5-2010標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。⑦鉀采用國(guó)標(biāo)GB/T 5009.91-2003標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。⑧鈣:采用鹽酸浸提原子吸收法測(cè)定。以上指標(biāo)每處理重復(fù)3次。

1.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

本試驗(yàn)取3組重復(fù)的平均值，利用SPSS 21對(duì)不同養(yǎng)分補(bǔ)償下楊梅內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行單因素方差分析和主成分分析，并利用Excel繪制圖表。

表1 養(yǎng)分補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)Table 1 The experiment design of nutrient compensation

2 結(jié)果與分析

2.1 楊梅果實(shí)可溶性固形物、糖和總酸對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)

對(duì)楊梅林進(jìn)行不同養(yǎng)分補(bǔ)償，我們發(fā)現(xiàn)處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ對(duì)可溶性固形物積累有顯著效果，處理Ⅰ、Ⅳ對(duì)果實(shí)總糖作用明顯，4個(gè)處理組對(duì)總酸均有較大影響。其中可溶性固形物在處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ含量分別為12.9%、12.3%、12.1%，較不施肥分別提高16.2%、10.8%、8.1%；總糖在Ⅰ、Ⅳ中分別是CK的1.26倍、1.24倍，但處理Ⅱ、Ⅲ對(duì)總糖影響不大。雖然總糖含量在施肥處理有增加趨勢(shì)，但各處理對(duì)可溶性糖含量效果不明顯；總酸是檢驗(yàn)果實(shí)口感風(fēng)味的重要指標(biāo)[20]，不同養(yǎng)分補(bǔ)償對(duì)果實(shí)總酸有明顯降低作用，由圖2可以看出，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的果實(shí)總酸含量分別降低了32.2%、26.4%、23.1%、22.7%，其中處理Ⅰ降酸效果最顯著，可見(jiàn)施硫酸鉀型復(fù)合肥（處理Ⅰ）能有效提高楊梅口感。

2.2 楊梅果實(shí)蛋白質(zhì)對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)

養(yǎng)分補(bǔ)償后對(duì)楊梅果實(shí)蛋白質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行差異分析（圖3），處理Ⅰ、Ⅳ對(duì)提高蛋白質(zhì)含量的效果最明顯，分別提高了33.3%、12.8%，然而處理Ⅱ、Ⅲ對(duì)提高蛋白質(zhì)含量影響不大。說(shuō)明在不同養(yǎng)分補(bǔ)償中施硫酸鉀型復(fù)合肥（處理Ⅰ）、菌肥+磷肥復(fù)合肥（處理Ⅳ）可以顯著提高果實(shí)中蛋白質(zhì)的含量。

圖2 楊梅果實(shí)可溶性固形物、糖、總酸對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)Figure 2 Response of soluble solids、sugar and total acid of Myrica rubra to nutrient compensation

圖3 楊梅果實(shí)蛋白質(zhì)對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)Figure 3 Response of Myrica rubra fruit protein to nutrient compensation

2.3 楊梅維生素C、鉀、鈣元素對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)

經(jīng)過(guò)不同養(yǎng)分補(bǔ)償后，我們檢測(cè)了果實(shí)中維生素C、鉀、鈣元素方面的差異（圖4），楊梅果實(shí)中的維生素C在處理中含量大小分別為Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅴ，其中處理Ⅲ是CK的1.1倍；由圖可見(jiàn)鉀、鈣元素在各處理均有較大提升，以處理Ⅳ效果最佳。

圖4 楊梅果實(shí)維生素、鉀、鈣對(duì)養(yǎng)分補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)Figure 4 Responses of vitamins、kalium and calcium in Myrica rubra to nutrient compensation

2.4 主成分分析

本試驗(yàn)中8個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)具有不同的衡量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算特征值、方差貢獻(xiàn)率以及各指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系。如表2所示，顯示KMO值為0.585，在Bartlett球形度檢驗(yàn)中P值＜0.03，綜合兩個(gè)指標(biāo)，說(shuō)明變量之間存在相關(guān)性可進(jìn)行后續(xù)分析。表3中特征值3.317、1.603、1.188均大于1，提取前3個(gè)特征值的主成分，其累積貢獻(xiàn)率達(dá)76.36%，表明提取的前3個(gè)主成分可以基本反映8個(gè)指標(biāo)的所有信息，能在一定程度上說(shuō)明施肥的綜合影響。通過(guò)主成分分析得到最佳施肥方式排序?yàn)榱蛩徕浶蛷?fù)合肥＞菌肥+磷肥＞菌肥＞磷肥＞不施肥。

表2 養(yǎng)分補(bǔ)償對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的主成分分析KMO和Bartlett的檢驗(yàn)Table 2 Tests on KMO and Bartlett of principal component analysis for effect of nutrient compensation on fruit quality

3 討論與結(jié)論

楊梅單株產(chǎn)量不高、品質(zhì)不穩(wěn)定是我國(guó)楊梅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題[21]。本試驗(yàn)對(duì)長(zhǎng)汀縣紅壤退化地東魁楊梅進(jìn)行不同養(yǎng)分補(bǔ)償后果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)研究。結(jié)果表明養(yǎng)分補(bǔ)償可以提高楊梅果實(shí)中可溶性固形物、總糖、蛋白質(zhì)、維生素C、鉀、鈣這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，并且對(duì)降低果實(shí)中總酸含量的效果達(dá)到顯著差異，但是對(duì)提高果實(shí)中還原糖含量無(wú)明顯意義?？扇苄怨绦挝锇ㄌ?、酸、維生素、礦物質(zhì)元素等，其在處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中呈顯著差異，而總糖、總酸、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)元素的變化情況與之大致相同，可見(jiàn)本試驗(yàn)結(jié)果的合理性。

硫酸鉀型復(fù)合肥對(duì)提高楊梅果實(shí)中可溶性固形物、總糖、蛋白質(zhì)含量效果最佳，對(duì)降低果實(shí)中總酸含量的作用最顯著。雖然硫酸鉀型復(fù)合有效的改善果實(shí)口感風(fēng)味，但長(zhǎng)期反復(fù)施硫酸鉀型復(fù)合肥會(huì)導(dǎo)致土壤的板結(jié)與酸化，因此需權(quán)衡復(fù)合肥的施用量和施用時(shí)間，在不破壞土壤營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的前提下達(dá)到改善果實(shí)品質(zhì)效果最大化。微生物肥料是指某類微生物或復(fù)合微生物菌劑與有機(jī)肥或無(wú)機(jī)肥共同作用的一類菌肥[22]。這類菌肥可改良土壤，加強(qiáng)農(nóng)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，減少病蟲害和提高作物的品質(zhì)[23-24]。其應(yīng)用在蘋果、梨、獼猴桃、香蕉和黃瓜、西瓜均有報(bào)道[25-28]。但本試驗(yàn)中單施菌肥對(duì)提高楊梅果實(shí)品質(zhì)效果不是最佳，這可能是因?yàn)榫实淖饔脵C(jī)制是通過(guò)增加土壤微生物數(shù)量使土壤中微生物的活性增加，土壤中營(yíng)養(yǎng)元素可以更快地被循環(huán)和利用[29]，而福建省長(zhǎng)汀縣水土流失較為嚴(yán)重，土壤貧瘠，不像氮磷鉀肥可以直接被果樹(shù)吸收利用，因此菌肥的施用量、肥效快慢和肥效時(shí)間有待進(jìn)一步研究。維生素在人體維持正常機(jī)能的過(guò)程中是必不可缺的，試驗(yàn)結(jié)果表明，維生素C含量在施磷肥后最高。磷肥施用量過(guò)少會(huì)不利于楊梅花芽的分化，影響產(chǎn)量；過(guò)多則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果過(guò)多，果樹(shù)不堪重負(fù)而品質(zhì)下降，全樹(shù)出現(xiàn)畸形果。因此，倘若磷肥施用量控制得當(dāng)，可以很好地提高果實(shí)中維生素C的含量；菌肥+磷肥復(fù)合肥在本試驗(yàn)中比單施菌肥和磷肥的綜合效果更佳，這主要是因?yàn)榱追室讓?dǎo)致土壤固化，造成土壤板結(jié)，影響根系生長(zhǎng)，而菌肥卻可以改良、活化土壤，二者中和后有利于楊梅樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)吸收，但這一作用機(jī)制還有待深入探究。

表3 養(yǎng)分補(bǔ)償對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的主成分分析的特征值和方差貢獻(xiàn)率Table 3 Eigenvalues and variance contribution ratios of principal component analysis for effect of nutrient compensation on fruit quality

表4 不同養(yǎng)分補(bǔ)償果實(shí)品質(zhì)的各主成分、綜合得分及排序Table 4 The main components，comprehensive scores and ranking of fruit quality compensated by different nutrients

綜上所述，養(yǎng)分補(bǔ)償種類、時(shí)間及養(yǎng)分補(bǔ)償方式不同，對(duì)增加楊梅產(chǎn)量，提升果實(shí)品質(zhì)有重要意義，但不同果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn)不一，本試驗(yàn)在不同養(yǎng)分補(bǔ)償后對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行主成分分析得出施用硫酸鉀型復(fù)合肥效果最佳。由于時(shí)間、環(huán)境等因素限制，本試驗(yàn)未能測(cè)試采后肥和冬肥對(duì)楊梅產(chǎn)業(yè)的影響，后續(xù)我們將補(bǔ)充施肥次數(shù)，設(shè)置不同施肥梯度，以篩選出高效的養(yǎng)分補(bǔ)償方式及補(bǔ)償量，為科學(xué)、高效、環(huán)?？沙掷m(xù)楊梅產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐。