




摘 要 為解決沙糖橘(Citrus reticulata‘Shatangju’)園傳統種植方式下,由于錯誤的施肥習慣和單一用肥而導致的土壤退化、葉片黃化、果實品質和產量下降問題,以廣東省肇慶市11年生沙糖橘為試材,根據土壤和葉片的養分分析診斷情況進行連續2年的田間矯正施肥,設置了農戶習慣施肥(XG)、推薦用量的專用肥(TJ)、與XG等養分量的專用肥(DL)3個處理。2年后測定產量、果實品質、土壤和葉片養分含量,并對施肥前后果園黃化情況進行分級。結果表明,在減少了37.14%養分施用量條件下,施用推薦量專用肥提高了葉片磷、鉀、鈣、鎂、鋅和硼含量,達柑橘葉片養分標準,能滿足沙糖橘正常生長所需,矯正了處理前葉片中鈣和鋅缺乏,氮、磷和鉀低量等問題;有效提高土壤氮、磷、鉀、鈣、鎂、硼和鋅等速效養分,增加土壤有機質;顯著提高產量,比習慣施肥(XG)增產89.07%,增加了15.25 t·hm-2;顯著提高果實維生素C含量,比習慣施肥顯著提高19.17%;一定程度上降低了可滴定酸含量,維持了果實原有的亮度、紅色度、黃色度和固酸比等品質。矯正施肥在維持原有品質基礎上,既提高沙糖橘產量,又健壯樹體和培肥土壤,對橘園營養性黃化矯治效果明顯。
關鍵詞 沙糖橘;生理性黃化;土壤退化;矯正施肥;品質
中圖分類號:S666 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.15.014
沙糖橘,又名十月橘,是原產于廣東省四會市的名特優柑橘品種。近年來,沙糖橘生產發展迅猛,目前栽培面積估計超過26.7 萬 hm2,集中于兩廣地區[1]。酸性紅壤是該區域沙糖橘園的主要土壤類型,土壤酸化嚴重,有機質含量低,植株普遍缺乏 Mg、Ca、Zn和B等養分[2-3]。由于缺乏系統和科學種植管理措施,種植者大多仍按傳統的方式進行施肥,問題凸顯,如長期施用未腐熟農家肥、投肥單一、施肥不平衡(重化肥輕有機肥,重大量元素輕中微量元素,重氮和磷肥輕鉀肥)、肥料表施和撒施、沒有根據土壤養分和樹體的生長周年階段需求施肥等,難以滿足沙糖橘的需求,同時造成樹勢衰退黃化、生產成本提高、果實品質及產量下降、失管園面積較大且呈逐年上升趨勢等問題[4-5]。
矯正施肥可明顯促進柑橘樹體生長發育,同時能增加柑橘產量,提高果實品質[6-8]。王鯤嬌等通過試驗發現,推薦施肥不僅能顯著提高溫州蜜柑果實的化渣性、單果質量、產量及果實品質,還可明顯增加溫州蜜柑果皮亮度、黃色度、紅色度[9]。周媛等通過施用推薦量專用肥,不僅提高了葡萄產量,還顯著降低果實可滴定酸,提高了葡萄果實可溶性固形物、維生素C含量及固酸比,增加了葡萄葉片Fe、Cu及果實Fe含量[10]。另外,劉文等研究表明,與常規單純施用化肥相比,在果園施用有機無機復混肥可減少化肥使用量,不僅柑橘產量有所提高,品質也有所改善[11]。有機無機專用復合肥作為新型肥料,不僅能改良土壤結構,提高土壤肥力,還起到矯正缺素和養分平衡供應的作用,降低因不平衡施肥和過量施肥導致的資源浪費和環境污染[12]。
目前提高柑橘肥料利用率、合理施肥已成為研究熱點,市面上柑橘專用肥料品種較多,但在功能上比較單一,魚龍混雜,關于專用配方肥及矯正施肥技術在沙糖橘上的應用研究未見報道。本研究選擇黃化沙糖橘園,在分析土壤、葉片營養狀況的基礎上,根據柑橘對礦質養分的需求量及比例進行推薦施肥,并與習慣施肥進行對比,兩年后測定土壤和葉片養分含量及果實產量和品質,分析推薦施肥對營養性黃化沙糖橘園的矯治效果,擬提出一套科學、高效的沙糖橘養分管理模式,爭取早日解決當地沙糖橘傳統種植方式下,由于錯誤的施肥習慣而導致的土壤退化、葉片黃化、果實品質和產量下降的問題,為沙糖橘高產、穩產和優質提供技術和產品支持。
1 "材料與方法
1.1 "試驗材料
試驗地點位于廣東省肇慶市高要區活道鎮云麗村(22.841 82°N,112.447 99°E,海拔120 m),屬南亞熱帶季風氣候,雨量充沛,陽光充足,熱量豐富,年平均氣溫 21~24 ℃,最高達37.8 ℃,最低6 ℃,年積溫7 936~8 535 ℃,日照時數1 400~1 600 h,年均降雨量1 600~1 800 mm。試驗園面積1.33 hm2,山坡地,紅壤土。供試材料為11年生酸桔砧沙糖橘,株行距 3 m×3 m,果園郁閉,樹高3~3.5 m,樹勢中等偏下,按沙糖橘園黃化分級標準[11]分級為III-2,單株產量在15 kg以下,產量較低。分析葉片營養狀況,發現葉片黃化的直接原因是葉片中鈣和鋅缺乏,氮、磷和鉀含量低,具體數值見表1。試驗地土壤有機質、堿解氮、有效磷、交換性鈣和交換性鎂含量處于缺乏等級,具體數值見表2。對施肥情況等進行調研,供試前該園連續8年每年撒施、株施自家養雞場雞糞5 kg,撒施單一復合肥和尿素或硫酸鉀,投肥較單一,施肥不平衡(重大量元素輕中微量元素),沒有根據土壤養分和樹體生長周年階段需求施肥,難以滿足沙糖橘的生長需求。
在分析土壤、葉片營養狀況和施肥習慣的基礎上,根據柑橘對礦質養分的需求量及比例進行柑橘專用肥研制和施肥方法改進。供試柑橘專用肥有春用35型專用配方肥(N 15%、P2O5 7%、K2O 13.5%、鎂3%、有機質10%、硼砂0.5%、硫酸鋅0.5%等)和壯果35型專用配方肥(N 14.5%、P2O5 7%、K2O 13.5%、鎂3%、有機質10%、硼砂0.5%等),屬于有機無機復合、中微量元素配合的柑橘專用肥,并配套相應的施肥技術,由華中農業大學胡承孝教授研究團隊研制和提供。
1.2 "試驗設計
試驗設3個處理。
1)果農習慣施肥處理(XG):基肥(冬肥)撒施生雞糞5 550 kg·hm-2(19%有機質、2.24%N、2.35% P2O5、0.94% K2O),復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]553 kg;促芽肥(春芽萌發前兩周)撒施尿素(N46%)323 kg·hm-2;穩果肥(第一次生理落果結束至第二次生理落果之前)撒施復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]316 kg·hm-2和硫酸鉀(50% K2O)299 kg·hm-2;壯果肥(即秋梢肥)撒施復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]711 kg·hm-2、尿素(N46%)582 kg·hm-2和硫酸鉀540 kg·hm-2。
2)與XG等養分量的專用肥(DL)處理:施用肥料為有機無機復混柑橘專用肥,溝施,N、P2O5和K2O 的養分含量與習慣施肥處理相等,其中春季(采果后到春芽萌發前)施用春用35型專用配方肥3 300 kg·hm-2,2月溝施;夏季(壯果肥,7月施)施用壯果35型專用配方肥1 950 kg·hm-2,7月底溝施。
3)推薦用量的專用肥(TJ)處理:施用肥料類型和DL一樣,春季施用春用35型專用配方肥2 100 kg·hm-2,2月溝施;壯果肥施用壯果35型專用配方肥1 200 kg·hm-2,7月溝施。
每個處理3個重復,8株樹一個重復(小區面積20~40 m2),小區隨機排列,各小區地力、樹勢、其他農藝措施(噴藥、保果劑、除草劑)基本一致。第二年連續做同樣施肥處理。
1.3 "測定項目及方法
1.3.1 "樣品采集及制備
試驗處理前對果園進行黃化情況調查,采用“S”線隨機取樣法確定 15 株樹,采集 0~40 cm 土樣,同時采集葉樣。
連續施肥處理2年后,于果實成熟期對樹體進行黃化情況調查及單株測產。從植株東、南、西、北 4 個方向的目視高度采集葉片 24 片,同一重復葉樣混合后裝入塑料袋帶回實驗室,測定養分含量;每株樹的上、中、下、內、外部及東、南、西、北 4 個方向均勻采摘果實,按小區將采摘的果品進行充分混合,四分法縮分至30個沙糖橘,及時進行單果質量和品質測定。同時,從每株樹的對立方向樹冠滴水線下(非施肥坑)選取2處,均勻采集0~40 cm土層土壤,每個重復小區土壤混勻,四分法對角留取0.5 kg土壤樣品。混勻后風干、研磨并依次過10目和 100目篩,測定土壤理化性質。
1.3.2 "樣品測定方法
葉片樣品:全氮含量測定采用H2SO4-H2O2消化凱氏定氮法;全磷含量測定采用H2SO4-H2O2消化鉬銻抗比色法;全鉀含量測定采用H2SO4-H2O2消化火焰光度法;全鈣、全鎂和全鋅含量測定采用干灰化-稀鹽酸溶解原子吸收分光光度法;全硼含量測定采用干灰化-稀鹽酸溶解姜黃素比色法[12]。
土壤樣品:pH值測定采用電位法(土水比為1∶2.5) ;有機質測定采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法;陽離子交換量(CEC)測定采用EDTA-乙酸銨交換法;速效氮測定采用堿解擴散法;速效磷測定采用氟化銨-鹽酸浸提鉬銻抗比色法;速效鉀測定采用中性醋酸銨浸提火焰光度法;交換性鈣和交換性鎂測定采用醋酸銨浸提原子吸收分光光度法;有效鋅測定采用DTPA浸提原子吸收光度法;有效硼測定采用沸水浸提姜黃素比色法[12]。標準土壤樣品為GBW07417a(ASA-6a),廣東水稻土。
果實樣品:一級果評判標準以NY/T 869—2004果實橫徑45~50 mm為主,果皮的色差值de、亮度值L、紅色度a和黃色度b值采用Minolta CR-300型全自動測色色差計進行測定,以白板為標準進行顏色值校正,每個果實于赤道面測2個點。果形指數為果實縱徑和橫徑的比值;果皮厚度用數顯游標卡尺以赤道線橫斷面為準測量。可溶性固形物含量采用RA-250WE數顯糖度計(日本KEM公司)測量;可滴定酸含量用GB/T 12456—2008中的NaOH中和滴定法測定;可溶性糖采用NY/T 2742—2015中3,5-二硝基水楊酸比色法測定;維生素C含量采用GB 5009.86—2016中2,6-二氯酚靛酚滴定法測定。
1.4 "數據分析
試驗數據整理用Excel 2003;單因素方差分析用SAS 9.0軟件;處理間多重比較用Duncan’s新復極差法,顯著性水平p=0.05。
2 "結果與分析
2.1 "推薦施肥處理對沙糖橘葉片礦質養分含量的影響
如表 1所示,結合肇慶氣候條件和沙糖橘品種特點,參考國內柑橘葉片養分分級指標[13-14],試驗施肥處理前,葉片中鈣和鋅缺乏,氮、磷和鉀低量,矯正施肥2年后,葉片磷、鉀、鈣和鋅含量顯著提高,鎂和硼含量也有提高,但差異不顯著,達柑橘葉片適宜養分標準,能滿足沙糖橘正常生長所需。施肥后3個處理間葉片氮含量變化不大,在22~24 g·kg-1之間,略低于柑橘葉片適宜濃度范圍(25~30 g·kg-1),原因可能是柑橘樹體內氮素的轉移和利用能力較強,各個生育期變化較大,另外可能是試驗樹過大,對氮需求量較大。氮是影響柑橘生長和產量最大的元素,柑橘長期缺氮可導致生理落果嚴重,掛果量減少,樹勢衰退,柑橘葉片對氮元素的需求量僅次于鈣,約占柑橘樹體全株總氮含量的2/5。合理施用磷肥,果實含酸量降低,本試驗中推薦用量專用肥(TJ)處理的葉片磷含量顯著高于習慣施肥(XG)處理,達1.46 g·kg-1,接近適量濃度最低值1.5 g·kg-1。推薦用量(TJ)和等養分專用肥(DL)處理的葉片鉀含量均顯著高于習慣施肥(XG)處理,分別達16.67 g· kg-1和15.59 g· kg-1,比對照習慣施肥提高了12.32%和16.74%,均處于適量濃度范圍(10~16 g·kg-1)。柑橘對鉀的需求量較大,鉀是主要品質元素,可提高光合作用,增加果實果徑、果皮厚度,提高單果質量和產量,促進糖分、維生素C的形成和積累[7]。推薦用量專用肥處理可顯著提高葉片鈣含量,由試驗前的 13.88 g·kg-1 上升到施肥后的25.28 g·kg-1,達到了柑橘樹體養分標準,能滿足沙糖橘正常生長所需的鈣含量。專用肥處理可顯著提高葉片鋅含量,提高葉片鎂、硼含量,但處理間差異不顯著,銅和錳變化不大,且5種元素養分含量處于適量或高量水平。另外,樹體黃化情況調查表明,推薦用量和等養分專用肥處理的樹體黃化等級[3]由試驗施肥處理前的III-2級轉為I級。
2.2 "推薦施肥處理對土壤理化性狀的影響
參照柑橘園土壤養分分級指標[15],試驗施肥處理前土壤的有機質、堿解氮、有效磷、交換性鈣和交換性鎂含量處于缺乏等級,pH值、速效鉀、有效鋅和有效硼均在適宜范圍,養分障礙因子主要是有機質和中量元素偏低,這在當地沙糖橘種植區具有代表性。矯正施肥處理兩年后均能有效提高土壤氮、磷、鉀、鈣、鎂、鋅和硼等速效養分,增加土壤有機質和改善土壤酸堿度,達到了柑橘園土壤養分適宜標準(見表2)。與習慣施肥比,推薦用量和等養分專用肥處理顯著增加了土壤pH值及有機質、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效鋅和有效硼含量。
2.3 "推薦施肥處理對沙糖橘產量和生長發育的影響
專用肥施用可以提高沙糖橘產量,推薦量專用肥處理較習慣施肥增產89.07 %,株產達29.17 kg,差異顯著;等養分量專用肥較習慣施肥增產97.34%,株產達30.45 kg(見表3)。盡管是橘園過密,產量水平低于正常豐產樹, 但與習慣施肥相比,推薦量施肥處理減少了N 288.8 kg·hm-2,P2O5 136.5 kg·hm-2,K2O 263 kg·hm-2,即三者總量減少 37.14% ,而產量增加了15.25 t·hm-2,既能夠保證沙糖橘產量,又降低了肥料施用量。
專用肥施用可以顯著提高沙糖橘單果質量,對一級果所占比例、果形指數、果皮厚度、果實的著色(de)、果面亮度(L)、大紅色度(a)和黃色度(b)均無明顯影響(見表4)。
2.4 "推薦施肥處理對沙糖橘果實品質的影響
由表 5可知,推薦用量專用肥處理顯著提高了果實維生素C含量,一定程度上降低了可滴定酸含量,維持了原有的固酸比、出汁率和含水率等品質。維生素C含量比習慣施肥提高了19.17 %,達到 58.38 mg·(100 g)-1。說明適量施用有機無機復混專用肥能顯著提高沙糖橘果實維生素C含量,增加果實營養價值,改善果實風味。
3 "討論與結論
本研究對比分析了推薦施肥對因長期施肥不當引起的樹勢衰退和土壤退化的矯治效果。前期的跟蹤調查顯示,試驗園葉片黃化、小葉、落葉嚴重、樹勢衰退和產量低等問題凸顯,主要原因:1)肥料撒施和多年撒施或淺溝施未經腐熟的雞糞,生雞糞中含有大量鹽分,且在腐熟過程中易產生熱量導致“燒根”現象;2)營養缺乏,前期土壤和葉片養分分析顯示,土壤有機質、堿解氮、有效磷、交換性鈣和交換性鎂含量缺乏,葉片鈣和鋅缺乏,氮、磷和鉀低量等;3)投肥單一,等養分高含量復合肥用量多,氮、磷和鉀比例不平衡,中微量養分補充少,柑橘氮磷鉀推薦施用比例為1∶(0.3~0.6)∶(0.8~1.2)[5];4)種植管理措施不到位,樹體大,封行密閉,通風透光差,介殼蟲、炭疽病和褐斑病等防治效果差。因此,根據柑橘生長周期的營養需求規律和考慮人工成本高問題,試驗矯正施肥調整氮、磷和鉀肥施用比例,增施鈣、鎂和鋅肥,1年施春用肥和壯果肥兩次肥,施肥次數從傳統習慣施肥4次減為2次,改撒施為溝施,禁用未腐熟雞糞。
連續兩年試驗后發現,推薦量專用肥處理顯著提高了葉片中磷、鉀、鈣、鋅、鎂和硼含量,使沙糖橘園葉片磷、鈣等養分達到適量濃度范圍;有效提高土壤氮、磷、鉀、鈣、鎂、鋅和硼等速效養分,增加土壤有機質和改善土壤酸堿度,達到了柑橘園土壤養分適宜標準,研究結果與前人在沙田柚、葡萄和梨上的研究結果一致[6,10,16]。分析其原因,可能推薦用專用肥針對沙糖橘園養分情況添加了鈣、鎂、硼和鋅等中微量元素養分,還可能是推薦施肥促進了因長期施用生雞糞而固化的磷、鉀、鈣、鎂、鋅等礦質元素活化釋放,肥料利用率得以提升。說明推薦用的專用肥具備了有機、無機營養的長效性和速效性相結合的互動互補作用,根據沙糖橘對養分的需求特點,可平衡沙糖橘生長所需營養供給的時效性和穩定性,有效促進光合作用及干物質的積累和轉運,促進大中微量元素的有效利用,避免因養分失衡和常年施肥不當造成的葉片黃化、小葉和落葉問題,健壯樹勢,提升樹體的持續生產能力和抗逆能力。
目前關于肥料對果實產量和品質的影響研究較多,不同肥料配比、不同施肥時間、不同施肥量都會對果實產量和品質造成影響[17-19],果園土壤和樹體養分狀況也會對果實產量和品質有直接影響。柑橘上的矯正施肥研究主要集中在溫州蜜柑、南豐蜜桔、沙田柚等品種,沙糖橘上的研究主要側重單一元素缺乏的矯治,而沙糖橘專用配方肥及由施肥管理不當引起的沙糖橘生理性黃化的矯正施肥研究尚屬空白,本研究根據沙糖橘對礦質養分的需求比例及需求規律,從肥料種類、施肥時期、施肥比例及施肥方式等幾方面進行優化,不僅能顯著提高產量,同時也明顯提高了果實的維生素C含量,維持了原有的固酸比、出汁率和含水率等品質,一定程度上降低了可滴定酸含量。
近年來,配方專用肥已廣泛運用于農作物,且見效快,在玉米、水稻和小麥等作物上可顯著提高品質,在柑橘上也有報道[7-9,20-21],但是進展較大田作物慢,原因是柑橘需要長期的平衡施肥才有助于果實品質提升 [7,9]。因此,如何確定適宜用量的有機無機復混專用復合肥和施用時間及方法,在確保沙糖橘產量的情況下,獲得最優的品質,需根據具體橘園土壤和樹體養分及果園管理水平進一步研究決定。
與農民習慣施肥相比,矯正施肥處理優化了肥料種類、肥料比例、施肥量、施肥方式和施肥時期,在減少了37.14% 養分施用量條件下,改良培肥了土壤,促進了土壤中養分的有效轉化和利用,增加了樹體不足的大、中、微量元素,協調樹體養分平衡,促進沙糖橘生長發育,在提高沙糖橘產量的情況下,維持了原有的果實品質,說明推薦施肥對生理性黃化果園的矯治有一定效果。
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(責任編輯:易 "婧)
收稿日期:2024-03-12
基金項目:現代農業(柑桔)產業技術體系建設專項(CARS-26);大學生創新創業訓練計劃項目(202310580007);廣東省科技創新戰略專項資金(大學生科技創新培育)項目(pdjh2024b406);廣東省環境健康與資源利用重點實驗室項目(2020B121201014)。
作者簡介:蔣惠(1986—),碩士,助理研究員,從事果樹養分管理與栽培研究。E-mail:jianghui_042@163.com。
*為通信作者,E-mail:qhgee@163.com。