摘要
柑橘是我国种植面积最大、总产最高的水果作物。20 年来我国集约化程度不断提高,涌现出一批种植规模大、标准化程度高的柑橘种植企业,但仍缺少针对规模化柑橘种植企业开发的专用肥。为此,本研究以褚橙为例,在分析企业养分投入的基础上,结合企业所在区域的气候特征、立地条件和柑橘养分需求,形成企业级柑橘专用肥配方并委托优势企业生产,进而在企业不同作业区进行试验、示范验证。结果表明,基于褚橙施肥经验,创制了两款含黄腐酸钾的柑橘专用肥套餐(冬肥 15-8-10-TEs、夏肥 14-5-15-TEs)。云南干热河谷试验条件下,与褚橙习惯施肥(FP)相比,酰铵型柑橘专用肥套餐(CSF1)和硝铵型柑橘专用肥套餐(CSF2)的根长密度平均提高 21.7%,产量平均提高 14.8%,褚橙固酸比平均提高 3 个单位;同时,肥料成本平均减少 3647 元 /hm2 ,肥料产投比提高 9 ~ 32 个单位。多作业区(5 个)示范进一步表明,CSF2 比 FP 平均增产 10.8 t/hm2 ,平均增幅达 24.2%,且果实品质相当。综上所述,基于规模化柑橘生产企业的施肥经验,结合气候、立地条件及品种特性,可以开发柑橘种植企业专用肥,并协同实现稳产优质、减肥增效和节本增收,可为我国柑橘产业绿色与可持续发展提供新途径和技术支撑。
Abstract
Citrus was the fruitcrop with the largest planting area and the highest total yield in China.In the past 20 years, the degree of intensification in China had been continuously improved,anda number ofcitrus planting enterprises with large planting scaleand high degree of standardization have emerged,but there was stilla lack of special fertilizer for the development of large-scalecitrus planting enterprises.Therefore,this study took Chu orangeasan example,on thebasis ofanalyzing the nutrient input of the enterprise,combined with the climatic characteristics,site conditions and citrus nutrient requirements of thearea where the enterprise was located,formedan enterprise-levelcitrus special fertilizer formulaand entrusted the production ofadvantageous enterprises,and thencarried out experiments and demonstration verification in different operationareas of the enterprise.The results showed thatbased on the fertilization experience of Chu orange,two special fertilizer packages for citrus containing potassium fulvicacid(winter fertilizer with 15-8-10-TEs and summer fertilizer with 14-5-15-TEs)were created.Under the experimental conditions of dryand hot valley in Yunnan,compared with the conventional fertilization(FP)of Chu orange,the root length density of acylammonium citrus(CSF1)and ammonium nitrate citrus fertilizer(CSF2)increased by 21.7% onaverage,the yield increasedby 14.8% onaverage,and the solidacid ratio of rock sugar orange increasedby 3 units onaverage.At the same time,the averagecost of fertilizer was reducedby 3647 Yuan/hm2 ,and the ratio of fertilizer production and investment increasedby 9-32 units.The demonstration of multiple operationareas(5)further showed that the yield ofcitrus special fertilizer package(CSF2)increasedby 10.8 t/hm2 by an average of 24.2%,compared with thecontrol,and the fruit quality was comparable.In summary,based on the fertilization experience of large-scale citrus production enterprises,combined withclimate,site conditionsand variety characteristics, special fertilizers forcitrus planting enterprises could be developed.Stable yieldand high quality,fertilizer reduction and efficiency increase,and cost saving and income increase could be synergistically achieved,which could provide new ways and technical supports for the green and sustainable development of China’s citrus industry.
Keywords
柑橘是中国第一大类水果,栽培面积及产量均居世界首位[1],在柑橘种植过程中为获得更高产量,柑橘园化肥过量施用现象普遍[2]。过量的化学养分投入以及不平衡施肥不仅限制柑橘果实产量和品质形成,同时也对大气、土壤、地表水和地下水等环境安全带来潜在威胁[3]。柑橘种植管理方面还普遍存在化肥施用过量、施肥方式及结构不合理等问题[4],尤其是长期过量施用等氮、磷、钾养分量的复合肥,导致土壤表面磷素过量累积,从而使树体养分吸收不平衡而发生代谢紊乱,最终影响树体生长和果实品质的提高[5]。同时,单一且过量的复合肥投入不能有效地满足柑橘作物不同生长阶段的养分需求,因此,在柑橘栽培过程中亟待调整养分投入中氮、磷、钾元素配比并降低化肥用量。
作物专用肥是根据区域土壤肥力状况和作物需肥特性,将氮、磷、钾和中微量元素等营养元素进行科学配比,且能够根据作物养分需求提高产量和品质,促进可持续农业发展的肥料[6]。许多研究表明,作物种植过程中作物专用肥能够减少化肥用量[7-8]、提高养分利用率、提高果实产量[9]和品质[1]。氮是植物生长发育所需的重要营养元素之一,直接影响作物的产量和品质形成[10]。氮肥存在多种形态,而作物对不同形态氮的吸收和利用存在显著差异,且不同形态氮肥合理施用有利于作物高产。目前我国农业生产中尿素施用比例过高,约占氮肥总施用量的 60% 以上[11],导致农业生产中氮源投入结构单一,严重降低了我国氮肥利用率,氮肥利用率仅为 30%~35%[12]。研究发现,硝态氮肥具有易吸收、肥效快等特点[13],施用硝态氮可通过提高番茄氮素利用率,进而达到增产提质的目的[14]。矿物源黄腐酸钾是以风化煤、褐煤、泥炭等为原料,在一定条件下与氢氧化钾反应制成的。矿物源黄腐酸钾主要成分是黄腐酸,具有促进植物根系生长[15],改善作物品质,增强作物抗逆性,改善土壤理化性质,提高土壤肥效等功效。根灌黄腐酸钾肥能够提高‘春见’橘橙抗逆性和改善果实品质[16]。柑橘树早春萌芽到新梢加速生长这一段时间是树体大量需氮期,在此时施用氮肥能显著促进柑橘叶片和枝梢生长,进而对开花和结果产生影响[17]。
但是有关柑橘园施用添加黄腐酸钾的不同氮形态柑橘专用肥用于减少化肥用量、提高果实产量和品质及肥料养分效率的研究不多。同时,云南省新平县作为特色柑橘生产基地优势区和云南特早熟柑橘基地,主要种植以褚橙为代表的新平冰糖橙,并在柑橘种植业树立标杆与典范[18],但其种植生产过程中依然存在养分投入过量,并且与作物养分需求不匹配等产业问题。因此,本研究采用田间试验,以褚橙为例创制适宜褚橙产区的柑橘专用肥产品,研究分析添加黄腐酸钾的不同氮素形态柑橘专用肥套餐对柑橘果实产量、品质以及养分利用的影响,为柑橘园化肥减施、提质增效以及柑橘种植企业专用肥的创制及推广应用提供技术支撑和理论依据。
1 材料与方法
1.1 柑橘种植企业专用肥研发思路与产品实现
柑橘种植企业专用肥的研发以壮树、稳产、优质、节本、增收为目标。以褚橙为例,充分考虑企业柑橘早熟高产优质的养分需求规律和柑橘园立地条件(坡改梯为主)、酸性土壤养分供应特征,容易导致土壤养分拮抗和流失,以及根据企业施肥习惯以单质肥为主、前重后轻、磷钾过量[19]等问题,与工艺结合,创制铵态氮、硝态氮、酰胺态氮配伍,减少磷、钾元素,大、中、微量元素平衡的肥料,经过产品验证、示范、推广后根据肥料效果改进肥料再与企业需求结合创制肥料(图1)。

图1企业级柑橘专用肥研发思路
在产品实现方面,重点解决专用肥套餐数量、每款套餐肥氮、磷、钾基础配比及增效问题。根据褚橙 20 多年的施肥经验,将专用肥套餐肥料数量定为 2 种,即冬肥(12—翌年 1 月施肥)和夏肥 (4—5 月施肥),以匹配企业用肥习惯(表1)。同时,在参考褚橙周年氮、磷、钾养分运筹的基础上,将冬肥中氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)占全年的比例调整为 55%、80% 和 40%,其科学原理在于 11 月采果后重施氮肥以加快树体恢复、增强氮素贮藏营养,重施磷肥以促进根系恢复和花芽分化;褚橙冬肥总体养分占比高,相当于其他产区的“冬肥 + 春肥”,且因干旱少雨,其肥效期可持续到次年的 4 月。夏肥中氮(N)、磷(P2O5)、钾 (K2O)占全年的比例调整为 45%、20% 和 60%,其科学原理在于冰糖橙进入果实膨大期及秋梢大量抽发仍需要大量的氮素,而果实膨大和品质形成需要钾素和镁素,且适量供磷能提高品质。在专用肥增效方面,通过添加黄腐酸来实现根系促生和提高根系活力;并针对红壤区钙、镁缺乏的问题,在基肥(冬肥)中补充钙肥,在基肥和追肥中补充镁肥,以提高叶片和果皮应对强日照的能力。基于上述步骤,结合挤压工艺要求,在云天化公司创制了两款含黄腐酸钾的柑橘专用肥套餐,每款专用肥套餐包含两种肥料(冬肥 15-8-10-TEs、夏肥 14-5-15-TEs,其中,TEs 表示肥料中添加中、微量元素)。其中,酰铵型柑橘专用肥套餐(CSF1)的氮素形态为酰胺态氮和铵态氮;硝铵型柑橘专用肥套餐(CSF2)的氮素形态为硝态氮和铵态氮。主要指标见表1。
表1柑橘专用肥养分含量

1.2 试验地概况
试验地位于云南省玉溪市新平彝族傣族自治县水塘镇褚橙果园,哀牢山中段东麓(25°8′N, 102°4′E),属亚热带低纬度高原季风气候区,海拔为 422~1940 m,年平均气温 18.1℃,年最高气温 32.8℃,年最低气温 1.3℃,总日照时数 2838 h,无霜期 316 d。褚橙果园土壤以红壤和棕壤为主,其灌溉方式为喷灌。
1.3 试验设计
试验于 2022 年 12 月至 2023 年 12 月在玉溪市新平县褚橙庄园柑橘园开展,该果园土壤类型为红壤,试验果园分为 10 年生果园和 20 年生果园。在褚橙基地进行多点示范,试验地基础理化性质见表2。
表2试验地 0~20 cm 土壤基础理化性质

试验设置当地习惯施肥(FP)、酰铵型柑橘专用肥套餐(CSF1)、硝铵型柑橘专用肥套餐 (CSF2)3 个处理,3 个处理全年施氮量相等,每个处理 3 次重复,每个重复选择树势一致、无病虫害、结果正常树 15 株。于每年 12 月和次年 4 月两次施肥,第 1 次施肥冬肥用量占全部养分投入的 60%,第二次肥料夏肥用量占全部养分投入的 40%。CSF1 与 CSF2 养分含量、全年氮磷钾投入量相同,在氮素形态上有差别,差别较小,考虑田间操作的便利性选择其中一款验证,多点示范 CSF2 和 FP 验证肥料效果。除此之外,各处理之间的农事操作活动均相同。
当地习惯施肥为当地购买的 15-15-15 复合肥(云天化全安素)以及尿素等单质肥料;CSF1、 CSF2 均由云南云天化股份有限公司生产,各处理全年氮、磷、钾养分施用量见表3。
表3试验地养分施用量

1.4 检测指标与方法
1.4.1 土壤样品养分采集与测定
本研究中在试验期开始时采用“S”形布点对应采集果园土壤,在所选柑橘植株的树冠滴水线处避开施肥点采集 0~20、20~40 cm 土层的土样,每个处理依据面积大小和地形等情况采集 3~7 个混合样,在室内风干粉碎后分别过 0.15 和 2 mm 筛待测。
土壤 pH 的测定采用水浸提电位法(水土比为 2.5∶1);有机质的测定采用重铬酸钾容量法-外加热法;碱解氮的测定采用碱解-扩散法;有效磷的测定采用 NaHCO3 浸提-钼锑抗比色法;速效钾的测定采用 1 mol/L 中性醋酸铵浸提-火焰光度法[20]。
1.4.2 植物样品采集
在收获期于柑橘树冠滴水线以内取长、宽、高分别为 30 cm×30 cm×30 cm 土壤体积内的根系,每个处理取 3 次重复,带回实验室用自来水冲洗干净,在玻璃槽内将根系完全展开,采用台式扫描仪对根系进行扫描(分辨率为 300 dpi),获得完整的根系形态图像,采用 WinRHIZO Arabido 2017 根系分析系统软件对图像进行分析,得到柑橘根系的主要特征参数(根长、根表面积)[21],根长度和根表面积除以体积即为根长密度和根表面积密度。
于 5、9 月分别在每个试验小区内选择 3 棵柑橘树,在树的东、西、南、北 4 个方向采集当年生营养性春梢、秋梢顶端起无破损、无虫害的第 3 片叶。每棵树 20 片叶,共计 60 片叶片为 1 个样品。带回实验室后用去离子水洗净,105℃杀青后 70℃ 烘干至恒重,粉碎样品留存待测。
于 11 月在所选植株的树冠四周中部位置随机采取果实样品,每个处理选取 8 个果实,带回实验室后用去离子水洗净,105℃杀青后 70℃烘干至恒重,粉碎样品留存待测。
1.4.3 植物样品养分测定
植物样品用 H2SO4-H2O2 消煮,凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度法分别测定植株样品的氮(N)、磷(P)、钾(K) 含量。植物样品用 HNO3-H2O2 消煮后,ICP-OES 测定植株样品钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn) 含量[20]。
1.4.4 果实产量和品质的测定
产量:柑橘产量 = 单果重×挂果量×种植密度
品质:柑橘果实可溶性固形物含量采用糖度计测定;维生素 C 含量采用 2,6-二氯靛酚滴定法测定;可滴定酸含量采用 NaOH 中和滴定法测定[22]; 固酸比 = 可溶性固形物含量 / 总酸含量;果形指数 (纵横比)= 纵径 / 横径。
1.4.5 指标计算方法
氮素偏生产力(PFPN)、磷素偏生产力()、钾素偏生产力()、肥料投入成本和肥料产出投入比指数计算公式如下[23]:
PFPN(kg/kg)= 产量 / 施氮量;
(kg/kg)= 产量 / 施磷量;
(kg/kg)= 产量 / 施钾量。
肥料投入成本(元 /hm2)= 肥料成本(元 /hm2)+ 人工施肥成本(元 /hm2),习惯施肥需将单质肥料混合后进行施肥增加人工成本,FP 处理人工施肥成本为 500 元 /hm2,CSF1 与 CSF2 处理人工施肥成本均为 350 元 /hm2。
肥料产出投入比褚橙按 10 元 /kg 计算各处理,投入产出比=产量 ×10/ 肥料投入成本。
1.5 数据分析
采用 Excel 2016 和 Origin 2021 进行数据统计和作图;用 SPSS 22.0 进行数据处理和显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对柑橘果树根系的影响
对 10 年生果园,CSF2 处理根长密度和根表面积密度较 CSF1 处理和 FP 处理均有增加的趋势,FP 处理与 CSF1 处理相比,根长密度分别增加 21.35% 和 2.23%;根表面积密度分别增加 11.09% 和 2.31%;CSF1 处理根长密度和根表面积密度较 FP 处理有增加的趋势(图2)。在 20 年生果园中, CSF2 处理根长密度和根表面积密度较 FP 处理均有显著增加,与 FP 处理相比,根长密度、根表面积密度分别提高 110.28% 和 32.22%;与 FP 处理相比,CSF1 处理根长密度和根表面积密度分别增加 60.67% 和 13.08%(图2)。
2.2 不同处理对柑橘叶片营养元素的影响
由表4可知,不同处理对柑橘春梢叶片大量营养元素含量的影响不同。对 10 年生果园,各施肥处理中以 CSF2 处理春梢叶片氮、磷、钾、镁养分含量最高,与 FP 处理相比分别显著增加 7.81%、 10.16%、5.39%、6.66%,较 CSF1 处理分别显著增加 3.37%、17.06%、2.07% 和 6.98%; 同时,CSF1 处理中春梢叶片氮、钾含量与 FP 处理相比出现增加的趋势,但叶片钙、镁含量却出现下降趋势。在 20 年生果园中,CSF2 处理春梢叶片氮、磷含量较 FP 处理均有增加的趋势,分别显著增加 12.42%、 13.24%;CSF1 处理春梢叶片除钾含量外其他元素较 FP 处理均有增加的趋势,叶片钾含量较 FP 处理有下降趋势,但差异不显著。

图2不同施肥处理对根长密度和根表面积密度的影响
注:小写字母不同表示相同树龄不同处理间差异显著(P<0. 05)。下同。
表4不同施肥处理对春梢叶片大量营养元素的影响

注:相同树龄同列不同小写字母表示不同处理在 P<0.05 水平上差异显著。下同。
由表5可知,不同施肥处理对柑橘春梢叶片微量营养元素含量的影响不同。在 10 年生果园中,与 FP 处理相比,CSF2 处理春梢叶片中硼、锌、铁、锰养分含量分别增加;20 年生果园中,CSF2 处理与 FP 和 CSF1 处理相比,春梢叶片锌、铜在 CSF2 处理达到最高值,分别为 8.77 及 15.08 mg/kg,增长幅度为 33.69% 和 26.46%;CSF1 处理春梢叶片中硼、锌、铁含量较 FP 处理均有增加的趋势,但铜、锰含量出现下降。
表5不同施肥处理对春梢叶片微量营养元素的影响

不同处理对柑橘秋梢中大量营养元素含量的影响不同。在 10 年生果园中,各处理叶片中氮、钾、钙、镁含量均呈现增加的趋势(表6),但各处理之间相比叶片磷含量差别不大,CSF2 处理柑橘叶片氮、钾、钙、镁含量显著高于 FP 处理。研究结果表明,CSF2 处理较 FP 处理有效提高叶片中氮、钾、钙、镁含量,分别提高 9.73%、9.12%、13.85%、11.18%。
在 20 年生果园中,各处理叶片氮含量呈现增加的趋势(表6),期间叶片氮、磷、钾、钙、镁含量均以 CSF2 处理最高,均值分别达 34.6、1.97、 16.72、35.37、3.41 g/kg,而氮、钾含量 CSF2 处理与各处理相比并未呈现显著性差异。
表6不同施肥处理对秋梢叶片大量营养元素的影响

由表7可知,在 10 年生果园中,与 FP 处理相比,柑橘专用肥处理能显著提高叶片锌含量,但 CSF1 与 CSF2 处理之间没有显著性差异;并且柑橘专用肥的施用增加叶片中硼、铁、锰、铜含量,并在 CSF2 处理中其含量达到最高值,分别为 36.68、 45.26、51.44、3.23 mg/kg。对 20 年生果园,与 FP 处理相比,CSF2 处理秋梢叶片中硼、锌、铁、锰含量分别增加 16.95%、8.35%、34.39%、7.15%;CSF1 处理春梢叶片中硼和铁含量较 FP 处理均有增加的趋势,但叶片中锌、锰含量较 FP 处理出现下降趋势。
表7不同施肥处理对秋梢叶片微量营养元素的影响

2.3 不同处理对柑橘产量及构成的影响
对 10 年生果园,CSF2 处理柑橘果实单果重、挂果量、产量较 CSF1 和 FP 处理均有增加的趋势, CSF2 处理产量达 42.16 t/hm2,较 FP 和 CSF1 处理单果重分别显著增加 9.24%、4.94%,挂果量分别显著增加 3.42% 和 15.49%,产量分别显著增加 9.74 和 6.26 t/hm2,CSF1 处理果实单果重与 FP 处理相比有增加的趋势,CSF1 处理较 FP 处理挂果量和产量有下降趋势(图3)。对 20 年生果园,CSF1 及 CSF2 处理果实产量与 FP 相比在试验年度内有不同程度的提升。CSF2 处理产量达 72.98 t/hm2,与 FP 和 CSF1 处理相比,增长幅度分别为 15.40%、 9.38%。
不同施肥处理对肥料偏生产力的影响如表8所示,对 10 年生果园,CSF2 处理氮素偏生产力、磷素偏生产力、钾素偏生产力高于 FP 和 GSF1 处理,CSF2 处理氮素偏生产力、磷素偏生产力、钾素偏生产力分别为 166.71、269.47、141.79 kg/kg, GSF1 处理磷素偏生产力、钾素偏生产力高于 FP 处理。对 20 年生果园,氮素偏生产力、磷素偏生产力、钾素偏生产力 GSF1 和 GSF2 处理分别高于 FP 处理,GSF2 处理较 FP 处理分别显著提高 15.40%、 63.10%、47.10%。从产出投入比来看,对于 10 年生果园和 20 年生果园来说,CSF2 处理经济效果均最好,产出投入比分别达到了 47 和 82,而 FP 处理的产出投入比最差,仅有 30 和 50。
2.4 不同处理对柑橘果实品质和矿质营养的影响
不同施肥处理对柑橘果实品质的影响如表9所示。对 10 年生果园,各个处理之间,与 FP 处理相比,CSF2 处理果形指数增加 0.01;对果实品质而言,CSF2 处理的可溶性固形物含量为 11.03%;CSF2 处理降低可滴定酸含量,较 FP 处理显著降低 13.67%。此外,与 FP 处理相比,CSF1 和 CSF2 处理分别增加果实维生素 C 含量 51.24% 和 43.79%,CSF2 处理增加果实固酸比 18.75%,且固酸比、可溶性固形物高于其他处理。

图3不同施肥处理对柑橘产量及其构成的影响
表8不同施肥处理对肥料偏生产力和肥料投入产出比的影响

表9不同施肥处理对柑橘果实品质的影响

对 20 年生果园,与 FP 处理相比,各柑橘专用肥处理均实现可溶性固形物以及果实固酸比的增加,且施柑橘专用肥处理中以 CSF2 处理改善果实品质最为明显,CSF2 处理可溶性固形物含量为 12.67%。与 FP 处理相比,CSF2 处理降低可滴定酸含量,提高果实维生素 C 含量,增加幅度为 12.92%,显著提高果实固酸比。
不同处理对柑橘果实大量营养元素含量的影响不同(表10)。对 10 年生果园,CSF2 处理果实磷、钾、镁含量较 FP 处理有增加的趋势,分别增加 81.00%、64.59%、9.61%,较 CSF1 处理果实氮、磷、钾、钙、镁有增加趋势。对 20 年生果园,CSF2 处理果实中氮、磷、钙、镁含量较 FP 处理均有增加的趋势,分别增加 4.63%、36.37%、22.21%、9.28%,钾含量有下降趋势,但差异不显著;CSF2 处理较 CSF1 果实磷、钾、钙含量分别显著增加 29.17%、13.61%、 6.45%。
表10不同施肥处理对柑橘果实大量营养元素的影响

2.5 不同处理对示范区果树产量、品质的影响
由表11可知,各个示范区之间果实产量与品质之间差异均极显著。综合各个示范区,专用肥单果重较普通肥提高 33.16 g,挂果量每棵树提高 7.68 个,专用肥产量平均值较普通肥每公顷提高 10.76 t,各个示范区专用肥产量平均值为 55.23 t/hm2;专用肥较普通肥可溶性固形物、可滴定酸增加 0.13 和 0.01 个单位,差异均不显著。
表11硝铵型柑橘专用肥套餐对示范区果树产量、品质的影响

注:ns 表示未见显著性差异,* 表示 P<0.05,** 表示 P<0.01,*** 表示 P<0.001。
2.6 柑橘各指标之间的相关性分析
为探究根系、叶片元素、果实元素、产量、品质之间相互作用关系,将上述内容进行相关性分析(图4)。产量与秋梢叶片氮、钙含量和果实钙含量呈极显著正相关,相关系数分别为 0.825、 0.923、0.902;可溶性固形物与春梢叶片磷、氮、钙含量和果实钙含量呈极显著正相关,相关系数分别为 0.708、0.718、0.845、0.812;可滴定酸与果实钾含量、秋梢叶片镁含量、根表面积密度、根长密度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.797、-0.786、-0.764、-0.758;固酸比与春梢叶片氮含量、果实磷含量、春梢叶片磷含量呈极显著正相关,相关系数分别为 0.640、 0.657、0.749。维生素C含量与秋梢叶片钾含量、果实磷含量呈极显著相关,相关系数分别为 0.727、0.640。
图4柑橘各指标之间的相关性
注:图中 * 为 5% 显著水平,** 为 1% 显著水平,*** 为 0.1% 显著水平;RootL 为根长密度,RootD 为根表面积密度,SLN 为春梢叶片氮含量,SLP 为春梢叶片磷含量,SLK 为春梢叶片钾含量,SLCa 为春梢叶片钙含量,SLMg 为春梢叶片镁含量,ALN 为秋梢叶片氮含量,ALP 为秋梢叶片磷含量,ALK 为秋梢叶片钾含量,ALCa 为秋梢叶片钙含量,ALMg 为秋梢叶片镁含量,FN 为果实氮含量,FP 为果实磷含量,FK 为果实钾含量,FCa 为果实钙含量,FMg 为果实镁含量,Yied 为产量,TSS 为可溶性固形物,TA 为可滴定酸,TSS/TA 为固酸比,Vc 为维生素 C。
3 讨论
3.1 柑橘专用肥对柑橘根系与树体营养的影响
本试验中,CSF1 和 CSF2 处理对 10 年生、20 年生果园的柑橘春、秋梢叶片大量营养元素含量和微量营养元素含量有提高的作用,尤其是对春、秋梢叶片的氮、磷、钾元素的吸收增加,与前人的研究结果一致,适量添加硝态氮肥有助于提高植物的氮素利用效率,从而加速植物的生长和发育[24]。在不同种植年限的果园中,与 CSF1 处理相比,CSF2 处理增加柑橘根系长度密度和根系体积密度,促进根系生长发育[15],与肥料中添加的黄腐酸有关,这与前人研究一致[24],根系是植物吸收生长发育所需养分的主要营养器官[25],对植物高效养分吸收具有重要作用,柑橘专用肥能够有效促进植株根系的生长发育,但不同肥料对植物的生长发育存在一定的差异。尿素施入土壤后,除少量可被直接吸收外,大部分被脲酶水解为 NH4 +,再经硝化作用转化为 NO3-,脲酶分解尿素也会产生较多的 NH3,NH3 的浓度过高时会导致植物的根系毒坏[26],硝酸盐(NO3-) 是大多数农业土壤中可供植物和真菌利用的氮的主要形式[27],这也可能是硝铵型柑橘专用肥套餐促进柑橘根系生长和柑橘养分吸收的主要原因。
综上所述,合理施用企业级柑橘专用肥套餐,特别是含有适量硝态氮的肥料,可以显著提高柑橘植株的营养元素吸收效率和根系生长发育,有助于提升柑橘的产量和品质。
3.2 柑橘专用肥对柑橘产量和品质的影响
本研究发现,在不同年限的果园中,使用硝铵型柑橘专用肥套餐可以显著提高柑橘的产量和品质。相关性分析显示,产量与果实的钙含量、秋梢叶片的氮和钙含量之间存在极显著的相关性,与前人研究一致[28-29]。本试验中,硝铵型柑橘专用肥套餐通过促进根系生长,促进秋梢叶片和果实氮含量的吸收,进而增加果实的氮素累积量,提高氮素积累量是增加作物产量的主要途径[29]。在柑橘种植过程中,氮肥营养的投入对果实品质形成具有重要影响[30]。本试验中,硝态氮对果实品质也有显著影响,特别是对柑橘固酸比和可溶性固形物含量的提高。CSF2 处理增加了根长密度、根表面积密度,进而促进秋梢叶片的氮含量的吸收,增加了果实中可溶性固形物的含量,相关性分析进一步证实,果实的可溶性固形物含量与秋梢叶片氮含量呈极显著正相关,表明硝态氮的施用可以显著提高褚橙的风味品质。本试验还发现,与 FP 和 CSF1 处理相比,CSF2 处理显著提高了柑橘果实的维生素 C 含量,硝态氮配比为 75% 的处理可提高果实维生素 C含量[31]。这是因为该处理增加了叶片的氮含量,进而促进了碳水化合物的合成,从而增加了果实中维生素 C 的含量[31]。
综上所述,使用硝铵型柑橘专用肥套餐对于提高柑橘的产量、品质具有显著效果,这些研究结果可以为果园管理提供实际的指导建议。
3.3 柑橘专用肥对产出投入比的影响
复合肥的优点是节省大量运输、施用等方面的劳动力和费用,经济效益也较高[32]。本试验中,FP 处理为 9 种单质肥料和 2 种复合肥掺混后进行施用,肥料投入成本和人工施肥成本增加,CSF1 和 CSF2 处理为复合肥,添加了酰胺态氮肥和硝态氮肥,硝态氮肥具有易吸收、肥效快等特点,促进柑橘快速吸收养分,进而提高柑橘产量。
宋秀杰等[33]提出产投比是反映系统内部各部门和整个系统经济效益变化的一个指标。通过投入产出比的比较,筛选出资金利用率高的方法。本试验中借鉴了这个方法,通过计算不同施肥处理的产出投入比来选择最优的施肥处理。结果表明,CSF2 处理产出投入比最高,CSF1 和 CSF2 处理降低了肥料投入成本,FP 处理肥料为单质肥料,需进行混匀施用,增加了人工施肥投入成本。肥料成本相同的条件下,CSF2 处理产量高于 CSF1 处理,增幅为 9.38%。两种处理施用肥料种类减少,肥料和施肥人工成本降低,提高了经济效益。综上所述,柑橘专用肥由于其多种营养元素的组合和一次性施用的优势,能够在农业生产中显著降低成本、节省劳动力,并且通过优化施肥方案和提高产量,进而提高产出投入比和经济效益。
4 结论
FP 与 CSF1 处理相比,CSF2 处理能显著提高柑橘产量、肥料偏生产力、肥料产出投入比,从而总体上改善柑橘品质形成。其主要与 CSF2 处理中硝态氮能促进根系生长、提高叶片养分,进而提高果实养分密切相关。综上所述,3 种肥料类型在褚橙柑橘园中施用效果为硝铵型柑橘专用肥套餐优于酰铵型柑橘专用肥套餐并优于习惯施肥。因此,基于规模化柑橘种植企业的施肥经验,结合气候、立地条件及品种特性,可以开发柑橘种植企业专用肥,并协同实现稳产优质、减肥增效和节本增收,可为我国柑橘产业绿色与可持续发展提供新途径和技术支撑。














