配施有機肥和稻草對湘西北椪柑產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

侯海軍，韓 健，黃繼桃，羅新安，萬勇軍，秦紅靈

（1. 中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，湖南 長沙 410125；2. 中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站，湖南 桃源 415700；3. 湖南省園藝研究所，湖南 長沙 410125；4. 桃源縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南 桃源 415700）

2018 年，我國柑橘栽培面積超過267 萬hm2，產(chǎn)量達4 138.1 萬t，成為我國栽培面積及產(chǎn)量第一的水果。目前，全國有19 個省（市、自治區(qū)）生產(chǎn)柑橘，南起海南三亞，北至陜西漢中，東起臺灣，西到西藏雅魯藏布江河谷，均有柑橘栽培。湖南省是我國柑橘生產(chǎn)大省，2018 年柑橘種植面積達到38 萬hm2，湘西北是湖南省椪柑主產(chǎn)區(qū)。

為了提高果實產(chǎn)量，農(nóng)戶大量施用化肥，引起果園土壤板結(jié)、資源浪費、環(huán)境污染等一系列問題[1]。研究表明，施用有機肥和農(nóng)作物秸稈能夠提高土壤有機質(zhì)，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[2-4]。而我國農(nóng)業(yè)有機物資源豐富，每年產(chǎn)生數(shù)量巨大的畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈。例如2017 年全國畜禽糞污產(chǎn)生量達38.18 億t，農(nóng)作物秸稈超過7 億t。盡管畜禽糞污和農(nóng)作物秸稈資源豐富，但是目前這些資源的利用率不高且利用粗放。為了提高畜禽糞污和農(nóng)作物秸稈資源的利用率，減少柑橘園化肥施用量，筆者在湖南省桃源縣漳江鎮(zhèn)中國科學(xué)院桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站開展了配施有機肥和稻草對湘西北椪柑產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究，以期為橘園使用有機肥或稻草提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及試驗材料

試驗在湖南省桃源縣漳江鎮(zhèn)中國科學(xué)院桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站 （111°26' E，28°55' N）進行，該地屬于武陵 山區(qū)向洞庭湖平原過渡的丘崗地帶，年均氣溫16.5 ℃， 年均降雨量1 440 mm，日照1 520 h。土壤類型為第四紀紅壤，耕層（0～20 cm）土壤基本理化性質(zhì)為：pH 值為5.5，有機質(zhì)20 g/kg，堿解氮110 mg/kg，速效磷5.83 mg/kg，速效鉀168 mg/kg。

供試果園為緩坡地果園，供試品種為十五年生 “椪柑260”，種植密度55 株/667m2，株行間距3.5 m×3.5 m。供試有機肥主要原料為雞糞，添加有統(tǒng)糠、草木灰等，有機肥的pH 值為7.8，其中有機質(zhì)、N、P2O5、K2O 含量分別為62.9%、1.25%、2.83%、2.10%。稻草中N、P2O5、K2O 含量分別為0.63%、0.11%和0.85%。供試無機肥為尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O512%）、硫酸鉀（K2O 50%）。

1.2 試驗設(shè)計

采取隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)4 個處理：CK 為常規(guī)施肥（化肥處理），T1為有機肥+70%無機肥（減氮30%），T2為有機肥+30%無機肥（減氮70%），T3為稻草+80%無機肥（減氮8%，減鉀20%）；4 個處理磷肥用量相同。單株即1 小區(qū)，每個處理重復(fù)5 次。具體施肥量和施肥種類如表1 所示。于每年3 月下旬將所有肥料以三點穴施的方式施入，稻草均勻鋪蓋在椪柑樹底部。試驗從2017 年開始，試驗數(shù)據(jù)在2018年和2019 年測定。

表1 不同處理施肥種類和施肥量

1.3 指標(biāo)測定及數(shù)據(jù)分析

于2018 年和2019 年11 月下旬果實著色均勻后，按小區(qū)采收，測量每個小區(qū)產(chǎn)量。每株樹按東南西北4 個方向選擇健康無病、大小均勻、軟硬程度相似的果實2 個，帶回實驗室測定果實橫縱徑、品質(zhì)、單果質(zhì)量，計算果形指數(shù)。將果表面清洗干凈，晾干果皮表面水分，套入塑料果袋，于室內(nèi)后熟一個月，測定品質(zhì)。可溶性固形物含量參考NYT 2637—2014 用數(shù)顯糖度計測定； 維生素C 含量參考GB5009.86—2016用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定；可滴定酸參考ISO 750—1998 采用指示劑滴定法測定。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016 和SPSS 13.0 軟件進行整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用有機肥和稻草對椪柑產(chǎn)量影響

由表2 可知，使用有機肥的處理椪柑產(chǎn)量顯著高于CK 處理，CK 處理2 a 的平均產(chǎn)量約為24.2 kg/株，T1、T2和T3處理2 a的平均產(chǎn)量分別比CK增加4.8、3.7、5.4 kg/株，且差異顯著。

表2 不同施肥處理下椪柑果實的產(chǎn)量、單果重及果形指標(biāo)

2.2 施用有機肥和稻草對椪柑單果重、縱、橫徑及果形指數(shù)的影響

由表2 可知，較高有機肥比例增加了椪柑單果重。2018 年，T2處理的單果重較CK 處理增加10.7 g，2019 年T1、T2、T3處理的單果重分別較CK 處理增加10.5、8.3、6.8 g，且差異均達顯著水平；2018 年T1和 T3處理的單果重雖然也高于CK，但差異不顯著。有機肥對椪柑縱徑影響不顯著，各處理椪柑縱徑均在5.43～6.01 cm 范圍內(nèi)。而對于椪柑橫徑，2018 年T1、T2、T3處理的椪柑橫徑均顯著高于CK，但2019 年各處理間椪柑橫徑差異不顯著。而從果形指數(shù)來看，使用有機肥和稻草的處理果形指數(shù)普遍低于CK，其中2018 年的T2和2019 年的T2、T3處理與同期CK 差異顯著。

2.3 施用有機肥和稻草對椪柑果實品質(zhì)的影響

2.3.1 可滴定酸含量 由表3 可知，有機肥處理導(dǎo)致椪柑果實的酸度上升。2018 年和2019 年T2處理椪柑酸度為分別為0.88%和0.83%，比同期CK 提高了0.15和0.11 個百分點。T3處理椪柑酸度為分別為0.77%和0.83%，比同期CK 提高了0.04 和0.11 個百分點。2.3.2 可溶性固形物含量 由表3 可知，使用有機肥和稻草對椪柑果實的可溶性固形物含量沒有顯著影響，各處理間差異不顯著。

2.3.3 維生素C 含量 由表3 可知，2019 年T1、T2、T3處理椪柑果實的維生素C 含量顯著高于CK，增幅為42.9%～59.3%，但2018 年各處理間果實維生素C 含量差異均不顯著，這可能與年份間天氣狀況不同有關(guān)。2.3.4 可食率 由表3 可知，較高的有機肥施用比例降低了椪柑的可食率，2019 年T2、T3處理果實的可食率較CK 低4.0～4.9 個百分點，差異顯著；而2018年各處理間果實可食率差異不顯著。

2.3.5 出汁率 由表3 可知，施用有機肥和稻草降低了椪柑的出汁率。2018、2019 年經(jīng)處理的果實出汁率分別比同期CK 低3.5～3.9、0.6～5.6 個百分點，其中2018 年T1、T2、T3處理及2019 年T2、T3處理與同期CK 的差異均達顯著水平。

表3 不同施肥處理下椪柑果實的食用指標(biāo)

3 結(jié)論與討論

3.1 施用有機肥對柑橘產(chǎn)量的影響

柑橘生產(chǎn)上施用有機肥有2 種不同的模式，一種為常規(guī)施肥量不變的基礎(chǔ)上增加有機肥的投入，另一種方式為利用有機肥替代部分無機肥。廖海霞等[2]研究發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上施用有機肥的臍橙較單施無機肥處理單株產(chǎn)量增加3.5 kg，平均產(chǎn)量增加281.6 kg/667m2，增產(chǎn)率達9.7%。增施有機肥可提高福橙產(chǎn)量，最高單株產(chǎn)量為42.76 kg，較對照提高13.1%，且差異顯著[5]。以一定量的有機肥替代化肥，柑橘產(chǎn)量提高，但是有機肥比例不是越高越好。40%有機肥+60%柑橘專用肥處理的柑橘產(chǎn)量較100%柑橘專用肥處理增加4 000.5 kg/hm2，增幅為8.3%，而其余處理柑橘產(chǎn)量與對照相比沒有明顯變化，其中60%有機氮替代60%無機氮后柑橘產(chǎn)量還略有下降[6]。這說明有機氮替代部分無機氮可以增加柑橘產(chǎn)量，但比例要適宜。試驗結(jié)果表明，T1和T2處理可提高椪柑產(chǎn)量。陳大超等[7]的研究表明，施用有機配方肥可有效提高夏橙產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，各有機配方肥對夏橙產(chǎn)量影響由大到小排列依次為奶牛糞有機配方肥＞豬糞有機配方肥＞雞糞有機配方肥，纖維型（兼用型）有機肥對改良土壤環(huán)境、提高果樹產(chǎn)量的效果比營養(yǎng)型有機肥更明顯。筆者施用的有機肥主要是雞糞有機肥，其他來源的有機肥對湘西北椪柑產(chǎn)量的影響還需進一步研究。

3.2 施用有機肥對柑橘品質(zhì)的影響

柑橘的品質(zhì)主要由可溶性固形物、果實酸度、維生素C 含量等指標(biāo)來體現(xiàn)。陳大超等[7]研究表明添加有機肥處理較單施化肥處理可溶性固形物有所提高。無機肥處理夏橙可溶性固形物含量為18%，而豬雞牛糞處理可溶性固形物含量可達到26.4%，提高了近8 個百分點。不同有機肥種類影響程度不同，總的來說添加有機肥有利于增加可溶性固形物含量。廖海霞等[2]研究發(fā)現(xiàn)，與無機肥處理相比，增施生物有機肥臍橙可溶性固形物含量增加了60%。褚長彬等[8]研究表明，施用有機肥可使柑橘甜度較對照增加1.05 個百分點。試驗結(jié)果顯示，化肥處理椪柑可溶性固形物含量為10.5%，與T1和T2處理差異不顯著，2018 年，T1和T2處理果實的可溶性固形物含量分別為9.8%和10.7%，較多的有機肥替代能夠提高椪柑的可溶性固形物含量。

果實要有良好的風(fēng)味，必須有較高的含糖量，而一定的含酸量也是良好風(fēng)味所必需的，糖酸比與果實風(fēng)味密切相關(guān)，一般認為糖酸比、固酸比值高，果實風(fēng)味好。廖海霞[2]的研究結(jié)果表明，有機肥處理臍橙糖酸比達15.4，比化肥處理糖酸比提高12.4%；固酸比達18.6，比化肥處理固酸比提高14.1%。這說明施用生物有機肥可以提高果實的糖酸比和固酸比，從而改善果實風(fēng)味。試驗結(jié)果顯示適量有機替代能夠提高椪柑果實風(fēng)味，與前人結(jié)論一致。何應(yīng)對等[5]的研究表明，有機肥使用量增加可能導(dǎo)致酸含量下降，相比每棵福橙增施8 kg 有機肥，增施15 kg 有機肥處理福橙可溶性酸含量降低0.08%。筆者研究發(fā)現(xiàn)過高的有機肥替代無機肥后，椪柑總酸度含量上升，相比T1處理，2018 年T2處理總酸含量上升0.22 個百分點，具體原因還需進一步研究。

維生素C 含量是果實品質(zhì)的一項重要指標(biāo)。陳大超等[1]研究發(fā)現(xiàn)，增施5 000 kg/hm2有機肥，柑橘維生素C 含量比無機肥處理提高5.55 mg/100mL，然而增施10 000 kg/hm2有機肥后，維生素C 含量比無機肥處理降低0.19 mg/100mL。廖海霞[2]的研究發(fā)現(xiàn)，增施有機肥處理每百克臍橙維生素C 含量比化肥處理提高了1.34 mg。試驗結(jié)果顯示，2019 年，與常規(guī)化肥處理相比，有機肥替代處理椪柑維生素C 含量增幅為42.9%～56.2%。

3.3 施用稻草對柑橘產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

稻草替代部分化學(xué)肥料后，椪柑2 a 平均產(chǎn)量比CK 增加5.4 kg/株，2018 年T3處理的椪柑橫徑顯著高于CK，但差異不顯著，2019 年T3處理的單果重比CK 處理增加6.8 g，且差異顯著。T3處理的果形指數(shù)低于CK，果實的酸度上升。稻草對椪柑果實的可溶性固形物含量沒有顯著影響，除了受天氣影響的情況外，有機肥和稻草處理的果實維生素C 含量顯著高于對照。且T3處理能降低了椪柑的可食率和出汁率。由試驗結(jié)果可知，稻草處理對椪柑產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生了一定影響。產(chǎn)生這種影響的原因可能是因為稻草本身既是復(fù)合肥又是有機質(zhì)，能夠給柑橘園土壤提供部分有機質(zhì)和營養(yǎng)元素；稻草的覆蓋能影響柑橘園土壤容重和孔隙度，起到減少土壤水分的蒸發(fā)和土壤養(yǎng)分流失，提高果園土壤的含水量，穩(wěn)定土壤溫度的作用[9-11]。