香蕉氨基酸配方肥及减肥增效的研究

甘 良，高 伟，阮云泽，范平珊，李 菊，邓迎春，黄顺坚，吕烈武

(1 海南大学热带作物学院，海口，570228；2 海南鑫星源农业开发有限公司，海口，570206；3 海南省土壤肥料总站，海口，570203)

香蕉是我国热带地区重要的经济作物，其鲜果消费量和贸易量均居全球水果前列。海南省是我国主要的香蕉产区，近年来受香蕉枯萎病影响，加上市场不景气，80%以上农户改变种植传统“巴西蕉”和“宝岛蕉”，选择种植抗枯萎病较强的“南天黄”香蕉[1-2]。然而，农户缺乏养分管理经验，施肥不合理，导致香蕉园土壤酸化、板结和营养流失严重等问题[3]。因此，研究香蕉减肥增效技术对海南省香蕉种植有重要意义。

研究表明，有机无机肥配施是提高作物产量和品质的重要手段。李菊梅等[4]通过有机无机肥配施使水稻的产量在传统施肥的基础上提高72%。潘义宏等[5]利用有机无机肥配施缩短烟叶全生育期1～6 d，提升烟叶品质等级分10%。此外，有机无机肥配施对提升土壤肥力也有积极作用，高菊生等[6]对水稻田经过20年的连续有机无机肥配施发现，有机无机肥配施在提升土壤理化性质、维持土壤养分等方面有显著优势。氨基酸肥是重要的植物生长调节剂，同时具备改良土壤的功能[7]。研究表明，在扬花期喷施氨基酸水溶肥，可以提升小麦产量19%[8]。黄国东等[9]研究枯草芽孢杆菌+氨基酸有机肥替换化肥对大豆光合作用的影响，发现枯草芽孢杆菌+腐熟的氨基酸有机肥能增强大豆植株的光合作用。吕娜娜等[10]在黄瓜种植中施氨基酸有机肥显著提高土壤pH值、铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾的含量，极大地改善土壤理化性质。此外，氨基酸有机肥对作物根系、土壤酶活性、土壤微生物活性也有积极的影响作用。向德明等[11]施用氨基酸有机肥提高烟草植株根部0～20 cm处根系的干重比例，李俊华等[12]研究发现施用氨基酸有机肥可以提高棉花根际土壤酶活性和微生物数量，宋克超等[13]施用含虾肽的氨基酸有机肥使玉米根系发达、根量增大、毛细根系数量增多；韩小斌等[14]发现施用氨基酸有机肥提高烟草土壤放线菌的数量高达52%，从而提高烟草株高、茎围、叶片数和叶面积。

配方肥和氨基酸肥的用途都非常广泛，效果显著，但氨基酸有机肥结合配方肥如何影响“南天黄”香蕉的生长、产量、品质及土壤理化性质，鲜见研究报道。本课题组2015年对香蕉全生育期的研究表明，减施16%化肥的配方肥对香蕉生长、产量、果实品质和肥料利用率都有显著提高[15]。在此配方肥的基础上，本试验以农户施肥为对照，设置减施化肥和氨基酸有机肥处理，分析不同施肥处理对香蕉生长、产量、品质及土壤理化性质的影响，并通过科学评价，确定化肥减量指标，为海南省香蕉化肥减施增效技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年5月在东方市大田镇乐妹村进行，供试土壤pH值5.3，有机质含量1.99%，碱解氮含量62.4 mg/kg，速效磷含量86.3 mg/kg，速效钾含量129.3 mg/kg，前茬作物为玉米。

“南天黄”香蕉种苗于2019年5月中旬种植，单畦双行种植，畦宽4.0 m，行距2.5 m，株距2.0 m，每个小区种植56株，种植密度2 550株/hm2。

2020年7月收获。氨基酸原液由漳州市瓜瓜乐生物肥料有限公司提供(氨基酸含量≥15%，Fe+Zn≥15 g/L)，香蕉营养生长期专用肥(24-8-8)和香蕉孕蕾期专用肥(14-5-26)由新洋丰农业科技股份有限公司海南分公司提供，有机肥由文昌市潭牛六旺生物技术有限公司提供(N 2.17%、P2O50.70%、K2O 1.95%)；氮肥、磷肥、钾肥分别使用尿素(N≥46%)、钙镁磷肥(P2O5≥16%)和氯化钾(K2O≥60%)。氨基酸有机肥为氨基酸原液与腐熟有机肥按照1∶50配制。

1.2 试验设计

设置3个处理，分别为对照(常规施肥)、配方肥处理、氨基酸配方肥处理。常规施肥是农户习惯施肥，每株N、P2O5、K2O、有机肥用量分别为406、249、902、5 000 g；配方肥处理是在常规施肥基础上减施化肥总量29%,其中减氮48%，减磷79%，减钾16%，即每株N、P2O5、K2O、有机肥用量分别为253、100、595、5 000 g；氨基酸配方肥处理是在常规施肥基础上减施化肥总量36%,其中减氮48%，减磷79%，减钾16%，并添施氨基酸，即每株N、P2O5、K2O、有机肥、氨基酸原液用量分别为200、88、571、7 500、150 g，重复3次，共9个小区，随机排列。

常规施肥全生育期共施化肥28次，定植后第1～3个月施肥8次，占总施肥量的17%；第4～5个月施肥7次，占总施肥量的30%；第6～9个月施肥13次，占总施肥量的53%。配方肥处理和氨基酸配方肥处理全生育期均共施化肥22次，定植后第1～3个月施肥8次，占总施肥量的27%；第4～5个月施肥5次，占总施肥量的24%；第6～9个月施肥9次，占总施肥量的49%。种苗定植后第5个月开沟施有机肥，追肥采用水肥一体化系统结合软管微喷。试验区香蕉的灌水、断蕾和病虫害防治等管理措施一致。

1.3 样品采集和分析

香蕉定植后，每个小区随机选取长势一致，健康无病虫害香蕉10株，测定株高、假茎围、青叶数；并于收获期测定每株香蕉产量，及自然成熟后第3梳果肉的品质指；维生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量采用蒽酮法，总酸含量采用氢氧化钠滴定法测定。试验开始和结束采集土样进行土壤养分含量检测，pH值采用电位法测定，土水比1∶2.5；土壤有机质含量采用重铬酸钾法，碱解氮采用碱解扩散法，速效磷采用Olsen法，速效钾采用火焰光度计法测定。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel软件录入数据，用SPSS 26.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 对土壤养分的影响

从表1可以看出，配方肥处理的蕉园土壤碱解氮含量比常规施肥下降13%，土壤pH值、有机质含量、速效钾含量与常规施肥差异不显著。氨基酸配方肥处理与常规施肥相比，土壤pH值增加10%，有机质含量增加23%，速效磷含量增加87%，但碱解氮、速效钾含量分别下降37%、8%。

表1 不同施肥处理对“南天黄”香蕉园土壤养分的影响

2.2 对植株长势、果实生长及产量的影响

从表2可以看出，氨基酸配方肥处理的株高与假茎围最高，显著高于常规施肥，营养生长期第一次测量的株高和假茎围较常规施肥分别增加6%、8%，第二次测量株高和假茎围分别增加5%、8%，孕蕾期株高和假茎围分别增加20%、21%；3个处理的青叶数无显著性差异。说明氨基酸配方肥可以促进香蕉株高和假茎围的生长发育。

表2 不同施肥处理对“南天黄”香蕉植株长势、果实和产量的影响

氨基酸配方肥处理果指数较常规施肥有显著增加，果指长增加不显著；配方肥处理单果质量较常规施肥增加7%，产量提升13%；氨基酸配方肥处理单果质量较常规施肥增加15%，产量提升27%，说明配方肥和氨基酸配方肥处理可以改善香蕉农艺性状。氨基酸配方肥处理的单果质量和产量比配方肥分别提高8.3%、13%，提升效果明显，说明在配方肥的基础上施用氨基酸有机肥，可以进一步促进香蕉产量增加。

2.3 对果实品质和经济效益的影响

从表3可以看出，配方肥和氨基酸配方肥处理的果实维生素C含量比常规施肥分别提高23%、32%，其中氨基酸配方肥处理提升更加显著；2个处理对果实可溶性糖、可滴定酸含量及糖酸比影响不大，说明氨基酸配方肥处理可以提高果实品质。

表3 不同施肥处理对“南天黄”香蕉果实品质和经济效益的影响

与常规施肥相比，配方肥处理化肥总量减少29%，成本减少12%，商品果收入提高4%，利润增加23%；氨基酸配方肥处理减少了36%的化肥用量，增加47%有机肥投入，但总成本减少6%，商品果收入增加15%，总利润增加41%。氨基酸配方肥处理在满足减施化肥的基础上，改善蕉园土壤理化性质，产业效益提升明显，有利于香蕉产业发展。

3 结论与讨论

减肥增效是香蕉生产的关键技术措施，但果农为追求效率和产量而过量施用化肥，致使香蕉的施肥量逐年增加[16]，香蕉产业由此陷入“过量施肥—土壤环境变差—香蕉品质下降”的恶性循环。为实现化肥减施增效，国家农业部2015年提出化肥农药减施行动方案，现急需开展香蕉减肥增效技术研究。

3.1 氨基酸配方肥对香蕉产量及品质的影响研究

在农业生产中，施肥对作物的产量和品质至关重要[17]。研究发现，有机肥替代50%化肥可以提高辣椒产量14%～50%，辣椒品质也显著提升[18]。匡石滋等[19]在施用配方肥基础上施用氨基酸水溶肥，香蕉产量提高14.4%，品质也得到显著提升。本试验中，氨基酸配方肥处理与常规施肥相比，化肥使用量减少36%，而产量提升27%，果实维生素C含量提高32%；与前人试验结果相比，提升效果更加显著，推测是氨基酸有机肥发挥了积极作用。氨基酸可直接被植物根系吸收利用，促进根系发达，有利于吸收土壤养分从而促进香蕉生长[20]；氨基酸还可以促进作物叶片叶绿素合成，通过促进光合作用从而提升果实品质和产量[21]；并且，氨基酸可直接用于合成有机物质，为果实维生素C和糖的合成提供营养基础[22]。

3.2 氨基酸配方肥对土壤养分含量的影响

有研究表明，施用氨基酸有机肥可以提升土壤pH值，缓解土壤酸化进程，增加土壤有机质和速效钾含量[23]。本试验中，氨基酸配方肥与配方肥和常规施肥相比，香蕉园土壤pH值、有机质含量和速效磷含量均有明显提升，与以上研究结果一致。本试验中，氨基酸配方肥处理的蕉园土壤碱解氮含量和速效钾含量较常规施肥低，可能由于氨基酸配方肥处理的氮素和钾素施用量比常规施肥少，香蕉在生长过程中从土壤中吸收部分氮素和磷素，导致土壤中氮素和钾素含量降低[24]；氨基酸配方肥处理比配方肥处理增施了氨基酸，有研究表明氨基酸促进作物对土壤中氮素和磷素的吸收[25]，导致氨基酸配方肥处理的蕉园土壤碱解氮和速效钾含量降低。

试验结果表明，香蕉在常规施肥的基础上，减施化肥总量36%，配施2%氨基酸有机肥能促进香蕉生长，提高香蕉产量、品质和改善土壤性状，是适宜海南“南天黄”香蕉的化肥减量增效模式。