?水肥一體化對(duì)山地椪柑園的影響?

楊輝文　李德金　曹勝　楊玉　楊水芝　向冬妹

摘要：以瀘溪山地椪柑園為研究對(duì)象，通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)研究了水肥一體化對(duì)果園土壤理化性質(zhì)、樹(shù)體養(yǎng)分、果實(shí)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明：相比常規(guī)施肥，水肥一體化施肥能夠提高酸性土壤pH值0.40個(gè)單位，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加11.48%，堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂和有效硼的含量分別增加了30.92%、7.20%、3.02%、52.92%、10.48%和86.96%；葉片全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂和全硼的含量分別增加了3.15%、3.67%、13.36%、25.52%、29.27%和85.28%；果實(shí)全氮、全鉀、全鈣、全鎂和全硼分別增加了50%、37.95%、51.05%、25.86%和112.30%；椪柑單果重提高了117.66%，可食率提高了8.76%，可溶性固形物含量提高了28.57%，固酸比提高了77.12%，可滴定酸含量降低了27.40%，椪柑純收入增加11 404.42元/667m2。綜合來(lái)看，水肥一體化應(yīng)用能夠改善果園土壤地力，促進(jìn)樹(shù)體養(yǎng)分的吸收，提高椪柑的果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，適宜在椪柑產(chǎn)區(qū)示范與推廣。

關(guān)鍵詞：椪柑；水肥一體化；土壤肥力；果實(shí)品質(zhì)；經(jīng)濟(jì)性狀

中圖分類(lèi)號(hào)：S666文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-060X（2024）05-0051-04

Effect of Integration of Water and Fertilizer on a Mountain Ponkan Orchard

YANG Hui-wen1，LI De-jin1，CAO Sheng2，YANG Yu3，YANG Shui-zhi2，XIANG Dong-mei4

（1. Luxi County Tangerine Research Institute， Luxi County Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Luxi 416100， PRC;?2. Hunan Horticultural Research Institute， Hunan Academy of Agricultural Sciences， Changsha 410125， PRC; 3. Hunan Institute of Agricultural Information and Engineering， Hunan Academy of Agricultural Sciences， Changsha 410125， PRC; 4. Wuxi Town?Agricultural Comprehensive Service Center， Luxi County， Luxi 416117， PRC）

Abstract： A field plot experiment was conducted to study the effects of integration of water and fertilizer on soil physical and chemical properties， plant nutrients， fruit quality， and economic benefits of a mountain ponkan orchard in Luxi. The results showed that compared with conventional fertilization， the integration of water and fertilizer elevated the acidic soil pH value by 0.40 and increased the content of organic matter， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， exchangeable calcium， exchangeable magnesium， and available boron in soil by 11.48%， 30.92%， 7.20%， 3.02%， 52.92%， 10.48%， and 86.96%， respectively. The integration increased the content of total nitrogen， total phosphorus， total potassium， total calcium， total magnesium， and total boron in leaves by 3.15%， 3.67%， 13.36%， 25.52%， 29.27%， and 85.28%， respectively. The integration increased the total nitrogen， total potassium， total calcium， total magnesium， and total boron in fruits by 50%， 37.95%， 51.05%， 25.86%， and 112.30%， respectively. In addition， the integration of water and fertilizer increased the single fruit weight， edible rate， soluble solids， and ratio of total soluble solids to titratable acids by 117.66%， 8.76%， 28.57%， and 77.12%， respectively， while decreased the titratable acid content by 27.40%. Finally， the net income of ponkan was increased by 171 066.3 yuan/hm2. In conclusion， the integration of water and fertilizer improves the soil fertility and promote the plant absorption of nutrients to improve the fruit quality and yield of ponkan， being suitable for demonstration and promotion in ponkan production.

Key words： ponkan; integration of water and fertilizer; soil fertility; fruit quality; economic trait

瀘溪椪柑是湖南省瀘溪縣特產(chǎn)，中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，在精準(zhǔn)扶貧、農(nóng)民脫貧致富和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了重要作用[1-3]。然而，傳統(tǒng)的柑橘施肥技術(shù)中，重施或偏施氮肥、輕施有機(jī)肥的現(xiàn)象比較普遍，造成了果實(shí)品質(zhì)下降、優(yōu)質(zhì)果率偏低等問(wèn)題[4-5]，因此傳統(tǒng)的柑橘施肥技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化果園需求。水肥一體化是當(dāng)前設(shè)施果園發(fā)展的方向和潮流，不但能大幅度提高水肥利用效率，降低化肥使用量，而且可以節(jié)省勞動(dòng)成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營(yíng)[6-8]。

汪慶南[9]研究表明，與常規(guī)施肥相比，水肥一體化可節(jié)省肥料用量30%～50%，勞動(dòng)力用工成本節(jié)省75%以上。陳建國(guó)等[10]研究表明，水肥一體化可以根據(jù)果樹(shù)的需肥規(guī)律施肥，由于精確的水肥供應(yīng)，果樹(shù)生長(zhǎng)速度快，可以提前進(jìn)入結(jié)果期，并顯著增加果實(shí)產(chǎn)量和改善品質(zhì)。溫明霞等[11]研究表明，滴灌施肥能夠提高土壤pH值0.42～0.44個(gè)單位，有機(jī)質(zhì)含量提高20.0%～27.1%，水解性氮含量提高88.3%～105.2%，溫州蜜柑產(chǎn)量提高16.4%～17.5%，可溶性固形物含量提高10.5%～11.4%，總酸降低16.2%～21.6%。截至目前，瀘溪縣椪柑種植戶(hù)仍習(xí)慣使用傳統(tǒng)的施肥方法，限制了水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用，主要是因?yàn)榉N植戶(hù)對(duì)水肥一體化應(yīng)用新技術(shù)缺乏認(rèn)識(shí)，認(rèn)為瀘溪椪柑果園地勢(shì)不平、操作困難，該技術(shù)在山地果園應(yīng)用困難。因此，筆者通過(guò)山地果園田間定位試驗(yàn)，開(kāi)展椪柑園常規(guī)施肥與水肥一體化施肥效果的試驗(yàn)分析，旨在為瀘溪椪柑產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、果農(nóng)增收和柑橘產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

2023年，在湖南省湘西自治州瀘溪縣洗溪鎮(zhèn)甘溪橋村椪柑園開(kāi)展田間試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)地處中亞熱帶季風(fēng)氣候帶，年平均氣溫17.0℃，年日照時(shí)數(shù)1 477.1 h。果園為山坡梯地，坡度為25～30°，梯面寬3 m，園區(qū)主栽品種為辛女椪柑，砧木為枳，樹(shù)齡20年以上，種植密度75～80株/667m2。供試土壤為紫色砂頁(yè)巖風(fēng)化物發(fā)育的酸紫砂土，土壤容重、孔隙度和硬度分別為1.38 g/cm3、47.92%和50.24 kg/cm2，土壤有機(jī)質(zhì)含量為16.90 g/kg，土壤pH值為4.43，屬于強(qiáng)酸性土壤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

如表1所示，試驗(yàn)設(shè)置常規(guī)施肥（T1）和水肥一體化施肥（T2）共2個(gè)處理。每個(gè)處理3次重復(fù)，共6個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，面積共計(jì)3.33 hm2。每個(gè)處理施肥分為基肥和壯果肥，基肥施于2月下旬至3月上旬，沿樹(shù)冠滴水線(xiàn)開(kāi)挖寬0.4 m、深0.4 m、長(zhǎng)1 m的溝2條，將肥料與土壤混勻后溝施；壯果肥施于6月下旬至7月上旬，T1撒施1次1 kg/株，T2噴灌施肥3次總量30 kg/株，每次間隔15 d。試驗(yàn)小區(qū)間設(shè)置隔離行，小區(qū)外設(shè)置保護(hù)行防止串水串肥，小區(qū)管理遵循“最適”和“一致”的原則，除施肥措施以外，其他灌溉、病蟲(chóng)防治和中耕除草等各項(xiàng)管理措施均保持一致。

1.3 樣品采集

2023年12月于果實(shí)成熟期同時(shí)采集土壤和果實(shí)樣，選取樹(shù)冠滴水線(xiàn)內(nèi)側(cè)10 cm位置，避開(kāi)施肥穴，按“S”形采集5點(diǎn)以上的0～40 cm混合土樣，按四分法分取1 kg左右土樣，于室內(nèi)風(fēng)干混勻，磨細(xì)過(guò)20目和100目篩，用于測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)。在土壤取樣樹(shù)的樹(shù)冠四周隨機(jī)取4個(gè)大小均勻且長(zhǎng)勢(shì)良好的成熟果實(shí)，每個(gè)處理共取果實(shí)20個(gè)，帶回實(shí)驗(yàn)室分析果實(shí)品質(zhì)。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 土壤理化指標(biāo)測(cè)定 采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定土壤的有機(jī)質(zhì)含量；采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮；采用氟化銨–碳酸氫鈉–鹽酸浸提–鉬銻抗比色法測(cè)定土壤有效磷；采用乙酸銨浸提–火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀；采用乙酸銨浸提–電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定土壤交換性鈣和鎂；采用沸水–EDTA–電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定土壤有效硼；采用電位法測(cè)定土壤的pH值；采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重和孔隙度；采用TYD–2硬度計(jì)測(cè)定土壤硬度[12]。

1.4.2 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定 用百分之一天平稱(chēng)量單果質(zhì)量，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量果形橫縱徑，用TZ–62手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量，用0.1 mol/L NaOH中和滴定法測(cè)定可滴定酸含量，用0.01 mol/L碘液測(cè)定柑橘果實(shí)VC含量，固酸比是果實(shí)的可溶性固形物含量與可滴定酸含量之比[13]。

1.5 土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)

曹勝等[14]研究認(rèn)為，柑橘是喜微酸性土壤的果樹(shù)，土壤酸堿度過(guò)高或者過(guò)低均不適合柑橘果樹(shù)的生長(zhǎng)，最適于土壤pH值5.5～6.5弱酸性環(huán)境；柑橘生長(zhǎng)發(fā)育所要求土壤有機(jī)質(zhì)最適宜范圍為15～30 g/kg；土壤有效氮、磷、鉀適宜含量分別為80～90、30～40和100～150 mg/kg，交換性鈣、交換性鎂和有效硼的適宜含量分別為1 000～2 000、150～300和0.5～1.0 mg/kg。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2013軟件進(jìn)行整理，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用單因素ANOVA進(jìn)行方差分析，采用Duncan法進(jìn)行多重比較（P＜0.05），采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方案對(duì)土壤理化性狀的影響

由表2可知，相比常規(guī)施肥，水肥一體化施肥處理能顯著提高土壤pH值0.40個(gè)單位，土壤pH值由強(qiáng)酸性土壤改良為酸性土壤；土壤有機(jī)質(zhì)含量增加了11.48%，處于柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)適宜含量水平；土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別增加了30.92%、7.20%和3.02%；土壤中交換性鈣、交換性鎂和有效硼含量分別增加了52.92%、10.48%和86.96%，各處理養(yǎng)分差異均達(dá)到顯著水平，但常規(guī)施肥和水肥一體化施肥處理的有效硼含量均未達(dá)到適宜含量水平。

2.2 不同施肥方案對(duì)葉片養(yǎng)分的影響

如表3所示，2個(gè)處理對(duì)柑橘葉片的全氮和全磷含量影響不大，T2處理的葉片全氮和全磷含量相比T1僅增加了3.15%和3.67%，差異不顯著。相比常規(guī)施肥，水肥一體化施肥處理顯著提高了柑橘葉片的全鉀、全鈣、全鎂和全硼含量，T2處理的葉片全鉀、全鈣、全鎂和全硼含量相比T1分別增加了13.36%、25.52%、29.27%和85.28%。

2.3 不同施肥方案對(duì)果實(shí)養(yǎng)分的影響

如表4所示，不同處理對(duì)果實(shí)吸磷量的影響差異不顯著；除全磷外，果實(shí)的全氮、全鉀、全鈣、全鎂和全硼含量均呈現(xiàn)差異顯著，T2的全氮和全鉀相比T1分別增加了50%和37.95%，全鈣、全鎂和全硼含量分別增加了51.05%、25.86%和112.30%。

2.4 不同施肥方案對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

如表5所示，常規(guī)施肥與水肥一體化施肥處理相比，除果形指數(shù)外，其他指標(biāo)均呈現(xiàn)顯著差異，其中單果重、可食率、可溶性固形物含量、固酸比分別提高了117.66%、8.76%、28.57%和77.12%，可滴定酸含量降低了27.40%，由此可見(jiàn)，水肥一體化施肥處理能顯著改善椪柑果實(shí)品質(zhì)，椪柑表現(xiàn)為果大、味甜、低酸。

2.5 不同施肥方案對(duì)椪柑經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表6可知，由于施用了柑橘專(zhuān)用肥和有機(jī)肥，T2處理的椪柑產(chǎn)量增加19.49%，按照當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)椪柑市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，T1和T2椪柑產(chǎn)值分別為2 871.36和1 4703.78元/667m2，除去肥料和水肥一體化設(shè)備成本，水肥一體化施肥較常規(guī)施肥增加純收入11 404.42元/667m2。因此，從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)考慮，椪柑園水肥一體化施肥處理適宜推廣。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，相比常規(guī)施肥，水肥一體化施肥處理能夠顯著改善土壤肥力，使得酸性土壤pH值提高了0.40個(gè)單位，有機(jī)質(zhì)含量增加了11.48%，土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂和有效硼含量均明顯增加。

由于農(nóng)民長(zhǎng)期以傳統(tǒng)施肥習(xí)慣施肥，柑橘園長(zhǎng)期高強(qiáng)度集約化種植，以及山地果園立地條件差等綜合原因，果園的“土壤退化–柑橘生產(chǎn)”之間的矛盾十分突出[15-17]。曹勝等[14，16]研究指出，湖南省柑橘園果樹(shù)種植年限大部分超過(guò)20 a，超過(guò)80%的果園土壤pH值≤5.5，處于酸性至強(qiáng)酸性環(huán)境，通過(guò)有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施可以減輕柑橘園土壤酸化現(xiàn)狀，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高24.48%～51.10%。溫明霞等[11]研究認(rèn)為，滴灌施肥處理的土壤pH值均高于純化肥處理，可能與滴灌施用有機(jī)水溶肥有利于減緩?fù)寥浪峄嘘P(guān)，也可能與土壤類(lèi)型、施肥時(shí)期等存在差異有關(guān)[18]。

水肥一體化技術(shù)依照果樹(shù)需水生理、營(yíng)養(yǎng)生理等對(duì)其進(jìn)行水、肥供給[19]。有研究表明，水肥一體化可以促進(jìn)植株對(duì)養(yǎng)分的吸收，保證樹(shù)體的養(yǎng)分平衡，在提高產(chǎn)量的同時(shí)，改善果實(shí)的品質(zhì)[20-21]。試驗(yàn)中，在柑橘的壯果期進(jìn)行追肥，采用噴灌技術(shù)與施肥相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)以水帶肥，灌溉與施肥一體化，結(jié)果表明，相比常規(guī)施肥，水肥一體化施肥處理促進(jìn)了柑橘對(duì)養(yǎng)分的吸收，其中葉片全鉀、全鈣、全鎂和全硼含量分別增加了13.36%、25.52%、29.27%和85.28%，果實(shí)全氮、全鉀、全鈣、全鎂和全硼含量分別增加了50%、37.95%、51.05%、25.86%和112.30%，這是因?yàn)門(mén)2處理在減施化肥的基礎(chǔ)上施用了枯餅發(fā)酵水肥，有機(jī)肥與化肥的配施更有利于柑橘根系對(duì)多種礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收。相比常規(guī)施肥，水肥一體化施肥處理的椪柑單果重、可食率、可溶性固形物含量、固酸比分別提高了117.66%、8.76%、28.57%和77.12%，可滴定酸含量降低了27.40%，可能是因?yàn)樵谟谒室惑w化技術(shù)能充分地發(fā)揮水肥耦合，滿(mǎn)足了柑橘果實(shí)在不同生育階段對(duì)養(yǎng)分的需求，從而明顯提高柑橘品質(zhì)。同時(shí)，水肥一體化施肥較常規(guī)施肥產(chǎn)量增加了19.49%，增加純收入11 404.42元/667m2，經(jīng)濟(jì)效益良好。

綜上所述，水肥一體化能應(yīng)用于山地果園，對(duì)改善山地椪柑園土壤地力，促進(jìn)椪柑樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)吸收與生長(zhǎng)，提高椪柑產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均有顯著效果，建議進(jìn)一步摸索最佳施用量。另外，柑橘是多年生果樹(shù)，不同施肥處理對(duì)柑橘園土壤的改良、樹(shù)體的養(yǎng)分吸收以及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的改善等，是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要經(jīng)過(guò)連續(xù)多年的試驗(yàn)跟蹤和數(shù)據(jù)采集，才能得到科學(xué)的結(jié)論。試驗(yàn)的時(shí)間周期相對(duì)較短，試驗(yàn)結(jié)果雖然在某種程度上能說(shuō)明一定的規(guī)律性，但也不排除可能存在的偶然性，在后續(xù)研究中有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）

收稿日期：2024-02-17

基金項(xiàng)目：湖南省科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目-科技特派員服務(wù)鄉(xiāng)村振興（2023NK4210）

作者簡(jiǎn)介：楊輝文（1977—），男，湖南瀘溪縣人，農(nóng)藝師，主要從事柑橘生產(chǎn)技術(shù)研究及推廣工作。

通信作者：曹勝，楊水芝