有机肥替代化肥氮对苹果产量、品质及温室气体排放的影响

【目的】通过连续5年田间试验,研究有机肥替代化肥氮对苹果产量、品质以及果园温室气体排放及增温潜势的影响,以确定适宜的有机替代比例,为果园提质、增效、减排提供理论依据。【方法】田间试验于2016—2021年在河北省邢台市果园进行,供试材料为13年生富士苹果。试验设置4个处理,分别为农民传统施肥(CT)、推荐施肥(OPT)、推荐施肥基础上有机肥替代25%化肥氮(OPT25)、推荐施肥基础上有机肥替代50%化肥氮(OPT50),测定了历年苹果产量、品质,并在试验第5年监测了果园土壤的温室气体排放。【结果】1)与CT相比,OPT和OPT25处理苹果产量在后3年显著增加(P<0.05);OPT、OPT25和OPT50的苹果产量没有显著差异,产量均以OPT25最高,2021年相对CT处理显著增加28.42%(P<0.05)。2)有机肥替代处理的苹果品质优于传统施肥处理,且随试验年限的增加,较高比例的有机肥处理对苹果品质提升效果更显著;而施加有机肥显著提高了果实Vc含量、糖度与糖酸比,显著降低了果实酸度。3)OPT25处理土壤N_(2)O累积排放量最低,为2.40 kg/hm^(2),相对CT处理显著降低6.98%;OPT50处理土壤CO_(2)累积排放量最高,为3987.93 kg/hm^(2),相对CT处理显著增加2.16%;果园土壤为CH4弱汇,各处理间CH4累积排放量无显著差异。与CT处理相比,OPT和OPT25处理温室气体排放强度(GHGI)分别显著降低12.65%和15.16%,其中以OPT25处理最低,为0.071 kg/kg。【结论】有机肥替代部分化肥可显著提高苹果产量和品质,提质增效作用表现为OPT25>OPT50>OPT>CT;有机肥替代可降低土壤N_(2)O排放与GHGI,增加CO_(2)排放。基于本试验结果,建议该地区苹果园有机肥替代化肥比例为25%。