影響平和縣琯溪蜜柚裂果的水肥因素調查與分析

張 青，孔慶波，栗方亮，莊木來

(1 福建省農業科學院土壤肥料研究所，福州，350013；2 福建省平和縣農業農村局，福建漳州，363700)

裂果(Fruit cracking)是果實成熟或發育過程中果皮開裂，導致果實腐爛而喪失商品價值的一種現象。許多果實存在裂果現象，如蘋果[1]、棗[2]、柑桔[3-4]、葡萄[5]、櫻桃[6]、荔枝[7]、油桃[8]等。蜜柚是福建省的主要名優果樹，主要分布在閩南地區，至2016年末福建省柚類種植面積達6.86萬hm2。琯溪蜜柚果大皮薄，形美質優，耐貯藏，是中國柚類優良品種之一。但琯溪蜜柚裂果現象十分普遍，尤其在2017年出現大面積裂果現象，裂果率達20%～30%，嚴重影響其經濟效益。因此，探究琯溪蜜柚裂果影響因素具有重要的實踐指導意義。

大量研究證實，裂果與氣候因子[8-9]、土壤條件[8]、水分[3，8]、礦質營養[3，8，10]、品種[11]等因子密切相關。平和縣果園土壤普遍呈現酸化現象，影響土壤中N、P、Ca、Mg、S、B、Cu和Zn等營養元素的有效性、有機質含量和陽離子交換量，從而導致土壤和葉片養分失衡，影響果品質量[10]。有研究認為，Ca2+與裂果率呈負相關，缺鈣容易引起裂果[12-13]。通過噴施鈣化合物可以提高果皮Ca2+含量，減少裂果。Byers等[14]認為，隨著蘋果、桃和櫻桃果皮溫度的升高，裂果率有升高的趨勢。Beyer等[15]指出，櫻桃果實表面吸收的水分電導值與裂果之間存在潛在關系，與液態水或高濃度水蒸氣接觸的果實角質膜會出現微裂紋。李娟等[16]研究發現，果實發育成熟期，果皮細胞壁超微結構隨著水分脅迫的加強而加速解體，細胞壁發生過度松弛，在膨壓作用下細胞壁就發生潰裂，裂果現象就會出現。然而，這些研究都只是分散地研究部分因子的影響，且氣候因子、品種、土壤條件等都屬于人為難以輕易改變的因子。針對此，筆者在前期施肥數據挖掘和大樣本調查分析的基礎上，重點對琯溪蜜柚裂果的水肥管理條件進行調查，不僅分析灌溉措施、地面覆蓋及肥料用量等情況對裂果的影響，還進一步對鈣肥形態、施肥時期及方式等進行分析，旨在尋找出水肥管理方面影響琯溪蜜柚裂果的關鍵因素，為生產中通過水肥管理減輕琯溪蜜柚裂果提供指導。

1 材料與方法

1.1 調查區域概況漳州市平和縣地處閩南金三角西南部，位于北緯24°2′～24°35′、東經116°53′～117°31′。全境面積2 334 km2，其中，山地約17.33萬hm2，耕地約2.37萬hm2[17]。地形地貌習慣上分為東西兩半。東半，地勢較平緩，向北傾斜，海拔大部分在300 m以下，發育為丘陵河谷平原。西半，地勢向西傾斜，海拔在300～400 m以上，發育為中低山地貌。土壤類型主要以水稻土、紅壤、赤紅壤和黃壤為主，占總土地面積的87.18%以上。氣候屬于南亞熱帶季風氣候，冬暖夏涼，四季如春。年平均氣溫21.3 ℃，年平均積溫2 851 ℃，年均日照時數為2 695.2 h，無霜期為318.3 d，年平均降雨量為1 600～2 000 mm，主要集中在夏季。農業生產以經濟作物為主，經濟作物主要有琯溪蜜柚、茶葉等，其中琯溪蜜柚是平和縣最重要的經濟種植作物。

1.2 調查方法針對琯溪蜜柚裂果情況及原因制訂統一的調查表，于2017年11—12月走訪果農，采用問答形式對平和縣300戶果農進行調查，其中收集有效問答數據的果園數為292戶。綜合考慮平和縣琯溪蜜柚的品種、種植面積及所在區域，調查的鄉鎮主要是小溪鎮、霞寨鎮、文峰鎮、南勝鎮、大溪鎮、九峰鎮、秀峰鄉和五寨鄉。從海拔150 m下限到500 m上限按照一定的海拔梯度進行劃分，在每個梯度內隨機抽取8～9個村，每村抽取5～7個果園。各果園的被調查農戶在地理位置、產量和管理水平等方面均具有代表性。有效調查果園(農戶)在各鎮(鄉)的分布：小溪鎮54個，霞寨鎮44個，文峰鎮36個，南勝鎮38個，大溪鎮34個，九峰鎮34個，秀峰鄉24個，五寨鄉28個，共計292個。

1.3 調查內容根據平和琯溪蜜柚果實不同裂果等級(見表1)情況開展調查。調查內容包括以下幾部分：1.鄉鎮的基本情況；2.不同海拔的裂果情況，掛果量分高量、中量及低量(低量為≤30個/株，中量為30～60個/株，高量為≥60個/株[18])，地面覆蓋分生草、4—8月除草(4月10日至8月10日除草劑除草)及裸地栽培；3.不同灌溉(4—5月)措施下裂果情況，土地利用方式分坡地、耕地和低洼地3種，土壤質地分黏土、壤土和砂土3種；4.不同產量水平下裂果情況，包括鈣肥用量級別和鉀肥用量級別；5.肥料用量情況，包括膨果期氮磷鉀用量占全年用量比例、果實膨大期鈣肥用量占全年鈣肥用量比例、水溶性鈣肥占總鈣肥比例。

表1 琯溪蜜柚果園裂果分級標準

1.4 數據處理采用DPS軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 海拔、掛果量和地面覆蓋程度對裂果的影響海拔≤150 m區域Ⅲ類裂果園的比例高達56.19%，分別比海拔150～250 m、250～500 m、≥500 m區域Ⅲ類裂果園的比例高13.33、22.37和29.4個百分點。高量、中量、低量果園中Ⅲ類裂果園的比例分別為60.19%、35.06%和29.91%，即呈現出裂果程度隨掛果量降低而遞減的趨勢。其中，在掛果量為高量、海拔150 m以下的果園中Ⅲ類裂果園比例為66.67%，在掛果量為低量、海拔500 m以上的果園中Ⅲ類裂果園僅占20.69%。可見，海拔越低，掛果量越多，裂果程度越嚴重。在不同地面覆蓋間比較發現，在裸地、4—8月除草和生草果園中Ⅲ類裂果園比例分別為53.93%、45.26%和30.56%，生草較裸地減少了23.37個百分點，即裂果程度隨果園地面覆蓋程度增加而降低(見表2)。裂果發生時期大多在近成熟期，同時，有些在生長早期或在整個生育期都發生。

表2 不同海拔、掛果量和地面覆蓋下平和縣琯溪蜜柚不同裂果程度果園數 個

2.2 灌溉、土壤質地和土地類型對裂果的影響琯溪蜜柚果實發育膨大后，海綿層逐步停止生長和增厚，而汁胞迅速伸長和增大，促使整個瓤瓣迅速增大而充實，壓迫外果皮，逐步變薄。若在這一時期干旱嚴重，缺水后突遇暴雨或連續下雨，汁胞吸水過多過猛，瓤瓣增大過快，外果皮承受不了巨大壓力，必然會產生嚴重裂果[19]。調查結果看出，在4—5月發育關鍵期不灌溉、澆灌1～2次、少量多次灌溉的果園中，Ⅲ類裂果園占比依次降低，分別為58.96%、34.12%和21.92%，少量多次灌溉比不灌溉低37.04個百分點。在土壤質地為黏土、壤土和砂土的果園中，Ⅲ類裂果園的占比分別為32.10%、41.94%和50.00%，砂土果園比黏土果園高17.90個百分點。在土地類型為坡地、耕地和低洼地的果園中，Ⅲ類裂果園的占比分別為47.41%、43.66%和36.19%，坡地果園比低洼地果園高11.22個百分點。其中，少量多次灌溉的黏土果園中I類裂果園占比達52%，而不澆灌的砂土果園中I類裂果園僅占9.38%(見表3)。可見，選擇保水能力強的黏土建園并在干旱季節進行少量多次灌溉，能明顯降低裂果程度。

表3 不同灌溉、土壤質地和土地類型下平和縣琯溪蜜柚不同裂果程度果園數 個

2.3 產量和鉀鈣肥水平對裂果的影響調查結果看出，在產量為高量、中量和低量的果園中，Ⅲ類裂果園所占比例分別為60.82%、37.76%和28.87%。可見，隨著產量水平不斷提高，裂果程度越嚴重，同時還影響果實品質和經濟效益。另外，裂果是一種生理失調，礦質元素缺失與過剩對這一過程產生影響。在鉀肥用量為高量時，Ⅲ類裂果園所占比例為46.67%，較中量和低量時分別增加了4.62和9.77個百分點。在鈣肥用量為低量時，Ⅲ類裂果園所占比例為50.79%，較高量和中量時分別增加了21.3和9.41個百分點。其中，產量同在高產水平下，鉀肥用量和鈣肥用量為高量時Ⅲ類裂果園所占比例分別為65.91%和47.37%(見表4)。可見，高量鉀肥有加重裂果的趨勢。這可能是由于鉀過量會對Ca2+的吸收產生拮抗作用，影響果膠鈣的含量，從而加重裂果。

表4 不同產量、鉀肥和鈣肥用量水平下平和縣琯溪蜜柚不同裂果程度果園數 個

2.4 肥料用量和不同時期施肥比例對裂果的影響土壤中營養元素含量不均衡，營養結構失衡也會導致裂果現象[20]。調查結果看出，肥料用量為低量、中量和高量[21]時Ⅲ類裂果園比例分別為30.00%、36.05%和56.90%，裂果程度呈現為逐步加重的趨勢。膨果期NPK用量占全年用量比例>20%時，Ⅲ類裂果園所占比例為60.87%，較低比例(≤20%)時增加了30.36個百分點。另外，膨果期鈣肥用量占全年鈣肥用量比例高(>35%)時有利于降低裂果程度，Ⅰ類裂果園比例高達30.95%，比低比例時的Ⅰ類裂果園比例(18.67%)高出12.28個百分點；水溶性鈣肥占總鈣肥比例高(>32%)時，Ⅲ類裂果園比例占35.29%，比水溶性鈣肥比例低時的Ⅲ類裂果園比例(48.72%)少13.43個百分點(見表5)。總體來看，適當減少肥料用量，尤其是膨果期NPK用量，同時，膨果期增加鈣肥用量和提高水溶性鈣肥占比，有利于降低裂果程度。

3 討論

裂果大多是由于果實內細胞生長速度不一致所致，受品種、果皮結構、內源激素、氣候因子、水分、礦質營養等內外諸多因素影響[22-23]。對于蜜柚果園而言，合理調控水分和養分等對防止裂果具有重要作用。

3.1 水分供給溫度、光照、水分、土壤結構等因子影響著果實的生長發育和品質，特別是環境因子的急劇變化，影響了果皮的發育。多數研究者認為，降水量分布不均勻、過量降雨、久旱后驟雨導致果肉細胞增長速度快于果皮，是果皮脹裂的主要原因[24-25]。2017年平和縣裂果情況嚴重。從2017年平和縣月均氣溫及降水情況(見圖1)來看，4—5月降水量較少，且伴隨著持續高溫，正值蜜柚海綿層發育階段，蜜柚果園嚴重缺乏水分，導致海綿層發育不完全；6—8月降水量又十分豐富，利于蜜柚果實膨大期的發育；9月溫度相對偏高，降水量較少，但時常伴有局部短期大雨，雨后果肉細胞快速發育，當果實發育速度大于海綿層的承受能力時，也就產生了大量裂果。尤其是在發育關鍵時期(4—5月)降水量較少時不灌溉的，Ⅲ類裂果高達58.96%，比少量多次灌溉的增加了37.04個百分點，與前人的研究結果一致。

圖1 2017年福建省平和縣月均氣溫及降水量

地面覆蓋對裂果有一定的影響。本研究中，生草覆蓋的果園Ⅲ類裂果為30.56%，比裸地栽培的低23.37個百分點。這主要是因為地面覆蓋提高了保水保肥能力。程文祥等[26]認為，在伏旱期地面覆蓋地膜或雜草，使土壤含水量變幅減小，可明顯降低文旦的裂果。張金文等[27-28]認為，種植在坡地的蜜柚比低洼地裂果率高，砂性土壤比黏土裂果率高。本研究中，平和縣琯溪蜜柚砂土果園的Ⅲ類裂果比例比黏土果園高17.90個百分點，坡地果園的Ⅲ類裂果比例比低洼地果園高11.22個百分點。可見，土層深厚、團粒結構好，理化性狀優良，有機質含量高，保水保肥能力強，土壤含水量變幅小，有利于果實的生長發育保持相對平穩，裂果較輕。

3.2 養分管理琯溪蜜柚生產上存在的裂果現象，與養分管理有很大的關系。琯溪蜜柚根系對養分的吸收主要通過擴散、截獲、質流三種方式進行[29]。土壤施用普通鈣肥，由于其水溶性較差，當年難以被果樹直接吸收利用。水溶鈣肥通常采用葉面噴施，較易于被果樹直接吸收，即使土施水溶鈣肥，除部分鈣肥被其他元素固定沉淀外，由于其水溶性較強，也易于被植物根系吸收利用，補鈣效果比普通鈣肥明顯。通過對平和縣292個果園養分管理的調查發現，隨著鈣肥用量的減少，琯溪蜜柚裂果程度加劇。這主要是因為鈣是細胞中膠層、果膠成分的重要元素，缺鈣果皮脆而易裂。Bangerth[30]研究指出，細胞壁的鈣含量對裂果有影響，Ca2+可降低細胞膜的透性，抑制細胞壁可溶性果膠的溶解，減少水分吸收，從而降低裂果率。楊為海等[31]認為，鈣減少裂果的原因是作為連接果膠羧基的橋梁和二價離子強化細胞壁作用。雖然前人在鈣肥影響蜜柚裂果方面做了一些研究，但在探索不同鈣形態、施肥方式及時期對裂果影響的資料還比較匱乏。在本研究中，深入調查了水溶性鈣肥和膨果期施鈣肥對果實裂果的影響，發現水溶性鈣肥的增加會減輕裂果程度，尤其在膨果期要增加鈣肥的投入。另外，秦煊楠等[32]認為，高鉀含量能維持細胞較高的滲透壓和膨壓，可為細胞分裂、細胞壁延伸及細胞擴張提供動力，使細胞加速生長成為可能，從而防止裂果的發生。然而，在本研究中發現，高鉀含量加重了裂果的發生，與鄭永強等[33]的結論一致。分析認為，鉀與鈣的吸收之間存在拮抗作用，高鉀會引起低鈣裂果[34]。陳風興[22]認為，氮肥過量會抑制硼的吸收利用，使果皮缺硼裂果；磷肥過量會影響鋅、鐵、鎂的吸收利用，使柚皮變薄而造成裂果。即施高氮高磷化肥也是造成裂果的一大原因。此外，本研究還發現，隨著化肥用量的增加，蜜柚裂果程度加劇，尤其是在膨果期施大量的NPK，Ⅲ類裂果園高達60.87%。因此，在施肥上應做到因樹、因時、因地制宜，平衡配施各種營養元素。

4 結論

影響琯溪蜜柚裂果的因素繁多復雜，除品種特性等內在因素和氣象等自然因素外，針對灌溉、施肥等人為可控因素的調查研究表明：

(1)水分供給不平衡對裂果影響較為突出。4—5月是平和縣琯溪蜜柚果實海綿層的發育階段，是需水的關鍵期，若此期干旱少雨，則應人工加以干預，進行少量多次澆灌，以保證海綿層的發育。土地類型和地面管理方式等通過影響土壤水分供給，也會對裂果的發生造成影響。生產中為降低蜜柚裂果程度，要積極推廣噴灌、微噴灌、滴灌等節水措施，在干旱、高溫時能調節水分供應，其次，果園春夏秋免耕留草或雜草、地膜覆蓋，以保持土壤水分供應均衡。

(2)養分管理不當也是造成裂果的一個重要因素。在平和縣，減施肥料用量，尤其是減少膨果期NPK用量，多施水溶鈣肥，膨果期增施鈣肥，能夠有效減少裂果的發生。