奚 輝，李國(guó)雷，陶安安，顧 品，韓東道，李 娜，陳喜靖

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021； 2.象山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 象山 315700； 3.象山縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心，浙江 象山 315700； 4.象山甬紅果蔬有限公司，浙江 象山 315736； 5.寧波半島沐歌生物科技有限公司，浙江 象山 315702)

紅美人原名愛(ài)媛28號(hào)(南香×天草)，是浙江省象山縣從日本引進(jìn)的優(yōu)質(zhì)早熟雜柑品種，果面為濃橙色，果肉極化渣，高糖優(yōu)質(zhì)，有甜橙般香氣，成熟期在11月下旬，12月上旬完熟，逐漸成為國(guó)內(nèi)早熟雜柑的主栽品種[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年浙江省紅美人種植面積約4 700 hm2。土壤地力條件和水肥管理是影響柑橘產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵[2-6]，進(jìn)而影響果實(shí)的商品價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。一般地，成年柑橘結(jié)果樹(shù)的建議施肥量折純?yōu)镹 200～450 kg·hm-2、P2O5100～250 kg·hm-2、K2O 150～400 kg·hm-2[7]。但紅美人柑橘對(duì)種植區(qū)的氣溫、土壤、水肥等條件要求較高，在傳統(tǒng)的施肥管理下，大部分紅美人柑橘產(chǎn)區(qū)會(huì)產(chǎn)生不同程度的養(yǎng)分管理障礙，不僅導(dǎo)致其果實(shí)品質(zhì)參差不齊[2]，還會(huì)因施肥量不科學(xué)而導(dǎo)致養(yǎng)分流失，影響生態(tài)環(huán)境。以充分發(fā)酵腐熟、凈化的沼液或腐爛柑橘發(fā)酵凈化液為基礎(chǔ)原料，通過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或功能性成分配制成有機(jī)液肥，既可以實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用，消納沼液和腐爛柑橘，也可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的循環(huán)利用。然而，關(guān)于其對(duì)紅美人柑橘園土壤環(huán)境，以及柑橘生長(zhǎng)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響尚不清晰。本研究根據(jù)紅美人柑橘需肥特性配制有機(jī)液肥，研究滴灌施用有機(jī)液肥對(duì)紅美人柑橘園土壤環(huán)境、柑橘產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期在保證紅美人柑橘產(chǎn)量的前提下，減少化肥施用量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，為有機(jī)液肥在紅美人柑橘生產(chǎn)上的合理施用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于浙江省象山縣定塘鎮(zhèn)小灣塘村柑橘園(121.859 668°E，29.270 605°N)。種植地土壤為淡涂泥田。試驗(yàn)前，耕層(0～40 cm)土壤基本理化性質(zhì)如下：pH值5.10，有機(jī)質(zhì)含量26.0 g·kg-1，堿解氮含量113.4 mg·kg-1，有效磷含量172.0 mg·kg-1，速效鉀含量192.0 mg·kg-1，交換性鈣含量4.9 cmol·kg-1，交換性鎂含量2.91 cmol·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2017年11月—2019年12月開(kāi)展試驗(yàn)。供試品種為愛(ài)媛28號(hào)紅美人柑橘，高位嫁接3 a，砧木為枳，中間砧為大葉尾張，種植密度為1 050株·hm-2，每年10月至次年5月蓋膜避雨栽培，6—9月揭膜(防高溫，防臺(tái)風(fēng))。在果園中挑選長(zhǎng)勢(shì)一致且無(wú)病蟲(chóng)害的紅美人柑橘樹(shù)為供試材料。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：CK，不施肥；F1，農(nóng)民習(xí)慣施肥(復(fù)合肥撒施)；F2，純化肥配方肥，滴灌施用；F3，有機(jī)液肥，滴灌施用。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。各施肥處理(F1、F2、F3)每小區(qū)定株10棵，不施肥處理(CK)每小區(qū)定株3～4棵。

各處理的施肥總量與不同生育時(shí)期的施肥量詳見(jiàn)表1。試驗(yàn)所用復(fù)合肥為三元復(fù)合肥(N 16%，P2O516%，K2O 16%)，純化肥配方肥和有機(jī)液肥原料包括磷酸氫二銨(N 20%，P2O550%)、磷酸二氫鉀(P2O552%，K2O 34%)、硝酸鉀(N 13.8%，K2O 46%)、硫酸鉀(K2O 50%)、尿素(N 46%)。有機(jī)液肥以充分發(fā)酵腐熟并凈化的沼液或腐爛柑橘發(fā)酵凈化液為基礎(chǔ)原料自配，有機(jī)質(zhì)含量8.0%，氮、磷、鉀養(yǎng)分(N，P2O5，K2O)含量合計(jì)20.0%。根據(jù)果樹(shù)的養(yǎng)分需求規(guī)律，不同生育時(shí)期F2和F3處理的N、P2O5、K2O的具體配比按表1配制，但各生育時(shí)期同一處理的養(yǎng)分總量保持不變。

滴灌施肥裝置主要由水泵、過(guò)濾器、球閥、便攜式施肥器、PE(聚乙烯)管等材料組成。田間輸水管道：每行柑橘樹(shù)鋪設(shè)3條內(nèi)徑16 mm的PE管，每株柑橘樹(shù)布置8個(gè)管上式壓力補(bǔ)償?shù)晤^，滴頭流量為4 L·h-1。各處理的其他所有田間管理措施均保持一致。

1.3 樣品采集與分析

在果實(shí)成熟期，F(xiàn)1～F3處理隨機(jī)選定5株，CK處理隨機(jī)選定3株果樹(shù)進(jìn)行樣品采集，統(tǒng)計(jì)單株掛果數(shù)、單果重，計(jì)算產(chǎn)量。土壤樣品在柑橘樹(shù)冠滴水線內(nèi)側(cè)10 cm處采集，每株對(duì)角采2點(diǎn)，取樣深度為0～40 cm。于樹(shù)冠四周內(nèi)側(cè)采摘正常果實(shí)，每株4果，將同一處理的各株果實(shí)混合為一個(gè)樣品，測(cè)定果實(shí)品質(zhì)。測(cè)定果實(shí)品質(zhì)時(shí)，將果皮洗凈并盡快進(jìn)行。

土壤樣品的pH值，及有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、交接性鈣、交換性鎂含量按照《土壤農(nóng)化分析》[8]中提供的方法測(cè)定。其中，土壤pH值采用2.5∶1的水土體積質(zhì)量比浸提，電極法測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法測(cè)定；全氮含量采用半微量凱氏法，F(xiàn)OSS分析儀(FOSS KJELTEC 2300，丹麥福斯)自動(dòng)定氮；堿解氮含量用堿解擴(kuò)散硼酸吸收法測(cè)定；有效磷含量用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定；土壤交換性鈣、鎂含量采用乙酸銨交換-原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定(AA800型原子吸收光譜儀，美國(guó)珀金埃爾默)。

果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法：可溶性固形物含量用手持糖度計(jì)(ATAGOPAL-2，日本愛(ài)拓)測(cè)定；可滴定酸度用氫氧化鈉中和滴定法測(cè)定；維生素C含量用草酸提取-2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；可食率參照GB/T 8210—2011《柑橘鮮果檢驗(yàn)方法》用天平稱(chēng)重法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和IBM SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析，用Sigma Plot 10.0軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)柑橘園土壤環(huán)境的影響

圖1為不同處理下紅美人柑橘園0～40 cm土層土壤理化性質(zhì)的變化。2018年，F(xiàn)3處理的土壤pH值顯著(P<0.05)高于F2處理，與F1處理差異不顯著；CK處理的土壤pH值最高，并顯著(P<0.05)高于其他處理。2019年，仍以CK處理的土壤pH值最高，其次為F3處理，兩者之間差異不顯著，均顯著(P<0.05)高于F1和F2處理。這說(shuō)明，施用化學(xué)肥料會(huì)降低土壤的pH值，而施用有機(jī)液肥有助于延緩?fù)寥赖乃峄M(jìn)程。

2018年，僅F1處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著(P<0.05)高于CK處理；2019年，各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均無(wú)顯著差異。但總的來(lái)看，從2018年到2019年，各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均有所下降。

2018年，各處理的土壤全氮含量無(wú)顯著差異；2019年，3個(gè)施肥處理的土壤全氮含量無(wú)顯著差異，且均顯著(P<0.05)高于CK處理。與2018年相比，2019年各施肥處理的土壤全氮含量均有所增加。

2018年，F(xiàn)1處理的土壤堿解氮含量最高，顯著(P<0.05)高于F3和CK處理；2019年，仍以F1處理的土壤堿解氮含量最高，且顯著(P<0.05)高于其他處理，F(xiàn)3處理的土壤堿解氮含量與F2處理相比無(wú)顯著差異，但顯著(P<0.05)高于CK?？偟膩?lái)看，從2018年到2019年，各處理的土壤堿解氮含量均下降。

2018年，F(xiàn)1處理的土壤有效磷含量最高，顯著(P<0.05)高于F3和CK處理；2019年，3個(gè)施肥處理的土壤有效磷含量無(wú)顯著差異，均顯著(P<0.05)高于CK處理。F1、F2和F3處理的P2O5施入量分別為480、180和120 kg·hm-2(表1)，但2019年三者的土壤有效磷含量無(wú)顯著差異，推測(cè)F3處理下磷肥的有效性較高。與2018年相比，2019年各施肥處理的土壤有效磷含量均有所增加。

柱上無(wú)相同小寫(xiě)字母的表示同一年份處理間差異顯著(P<0.05)，下同。Bars marked without the same lowercase letters indicated significant difference within treatments at P<0.05 under the same year. The same as below.圖1 不同處理對(duì)0～40 cm土層土壤理化性質(zhì)的影響Fig.1 Effect of different treatments on soil physiochemical properties at 0-40 cm soil layer

2018年和2019年，3個(gè)施肥處理的土壤速效鉀含量均無(wú)顯著差異，且均顯著(P<0.05)高于CK處理。

2.2 對(duì)柑橘品質(zhì)的影響

2018年3個(gè)施肥處理的果實(shí)可食率無(wú)顯著差異，均顯著(P<0.05)低于CK處理(圖2)；但2019年，各處理的果實(shí)可食率均無(wú)顯著差異。對(duì)于可溶性固形物含量而言：2018年，各處理間無(wú)顯著差異；2019年，F(xiàn)3處理的果實(shí)可溶性固形物含量最低，顯著(P<0.05)低于F1處理，但與其他處理無(wú)顯著差異。在可滴定酸度、維生素C含量、固酸比方面，2018年和2019年各處理均無(wú)顯著差異。與2018年相比，2019年各處理柑橘果實(shí)的可溶性固形物含量變化較大，可滴定酸度、維生素C含量升高，固酸比降低，這可能與2019年7—9月相較于往年同期降水量較少有關(guān)。降水量偏低使得紅美人果實(shí)降酸變得困難，酸度增加。

2.3 對(duì)柑橘產(chǎn)量的影響

表2為不同處理對(duì)柑橘單果重、單株掛果數(shù)和產(chǎn)量的影響。在本試驗(yàn)條件下，2018年是紅美人柑橘樹(shù)高接換種后掛果的第一年，樹(shù)冠較小，掛果數(shù)較少，產(chǎn)量相對(duì)較低，各處理的產(chǎn)量和單株掛果數(shù)無(wú)顯著差異；單果重以F1處理最高，顯著(P<0.05)高于CK處理，但與F2和F3處理沒(méi)有顯著差異。2019年，各處理的產(chǎn)量均較2018年增加，增幅在77.00%～181.46%，F(xiàn)1和F3處理的產(chǎn)量比CK顯著(P<0.05)增加68.72%和56.42%，但與F2處理相比并無(wú)顯著差異。2019年，F(xiàn)1和F3處理的產(chǎn)量均較高，但二者的增產(chǎn)途徑不同：F1處理產(chǎn)量的提高主要依靠單株掛果數(shù)的大幅增加[較其他處理顯著(P<0.05)高出53.71%～143.52%]，但其單果重比其他處理顯著(P<0.05)低29.71%～35.36%；F3處理同時(shí)具有較高的單果重和單株掛果數(shù)。

圖2 不同處理對(duì)紅美人柑橘果實(shí)品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of different treatments on citrus fruit quality

2.4 對(duì)肥料利用率的影響

如圖3所示，綜合2018、2019年的數(shù)據(jù)，在3個(gè)施肥處理中，F(xiàn)3處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率、磷肥農(nóng)學(xué)效率和鉀肥農(nóng)學(xué)效率均較高。這說(shuō)明，與F1和F2處理相比，F(xiàn)3處理更利于氮、磷、鉀肥農(nóng)學(xué)效率的提高。

表2 不同處理對(duì)柑橘果實(shí)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

圖3 不同施肥處理的氮、磷、鉀肥農(nóng)學(xué)效率Fig.3 Agronomic efficiency of applied N (A)， P2O5 (B)， and K2O (C)

2.5 對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

2018年，各處理的單果重均在250～280 g，售價(jià)相同，產(chǎn)值與產(chǎn)量成正比。雖然F3處理的肥料成本較高，但扣除肥料成本后，其收益仍最高，較其他處理增收7.70%～27.87%(表3)。

2019年，各處理的產(chǎn)量較2018年大幅增加，CK、F1、F2和F3處理的收益分別比2018年增加了77.50%、137.77%、114.91%和113.00%。由于F1處理的單果重小于150 g，因此其單價(jià)要比其他處理低16.7%。受此影響，雖然F1處理的產(chǎn)量最高，但其收益在3個(gè)施肥處理中卻最低。綜合測(cè)算，仍以F3處理的收益最高。

3 討論

表3 不同處理?xiàng)l件下柑橘的生產(chǎn)效益與肥料投入

F3處理的氮、磷、鉀施用量較F1、F2處理低，但除2018年土壤有效磷含量和2018、2019年土壤堿解氮含量顯著低于F1處理以外，其土壤養(yǎng)分含量與F1和F2處理相比并沒(méi)有顯著差異。不同年份間相比，2019年各施肥處理的土壤全氮和有效磷含量均比2018年有所增加，但有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量和速效鉀含量均有所減少。不同施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量在2018—2019年間總體呈下降趨勢(shì)，但F3處理的降幅最小，說(shuō)明有機(jī)液肥的施用可以適當(dāng)補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，但仍需補(bǔ)施有機(jī)肥。從年度間土壤養(yǎng)分含量變化的角度來(lái)看，不同施肥處理的氮磷肥均可以酌量減施，但建議補(bǔ)充有機(jī)肥，具體的施肥量則還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

本研究中，各施肥處理下紅美人果實(shí)的維生素C含量、可滴定酸度和固酸比等品質(zhì)指標(biāo)差異不顯著。有研究表明，氮、鉀肥對(duì)紅壤種植的幼齡柑橘樹(shù)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響大于磷肥[10]。與此相似，趙佐平等[11]認(rèn)為，化肥對(duì)提高蘋(píng)果產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序?yàn)榈?鉀肥≥磷肥，NPK配合施用可以提高蘋(píng)果產(chǎn)量，提高蘋(píng)果果徑、糖酸比、維生素C和硬度等。本研究中，不同施肥處理的氮磷鉀施用總量和施肥比例均不相同，不同施肥處理對(duì)紅美人柑橘品質(zhì)的影響沒(méi)有達(dá)到顯著性水平，可能與不同處理的施肥量相對(duì)充足，以及不同施肥方式下肥料利用率的差異有關(guān)。有研究表明，有機(jī)肥可以影響柑橘果實(shí)品質(zhì)。劉運(yùn)武[5]試驗(yàn)結(jié)果顯示，相較于不施氮肥的處理，鮮豬糞(50 kg·株-1)配合氮肥的施用會(huì)提高柑橘果實(shí)轉(zhuǎn)化糖、還原糖和維生素C含量，但不同施氮量對(duì)柑橘品質(zhì)的提升效果差異不明顯。本試驗(yàn)中，F(xiàn)3處理雖有有機(jī)液肥的施入，但因有機(jī)質(zhì)含量有限(0.12 kg·株-1)，其對(duì)柑橘維生素C含量的影響并不顯著。有研究認(rèn)為，橙樹(shù)的結(jié)果枝葉和非結(jié)果枝葉的氮含量與可溶性固形物含量呈負(fù)相關(guān)[12]。而在本研究中，二者之間并無(wú)顯著相關(guān)性。邢英英等[13]研究表明，高水、中肥能獲得較高的番茄產(chǎn)量，而低水、中肥可獲得最高的維生素C、可溶性糖和番茄紅素含量。本研究在相同灌溉管理?xiàng)l件下，F(xiàn)2和F3處理利用水肥一體化技術(shù)進(jìn)行滴灌施肥，灌水總量比CK和F1處理僅高19.2 mm·a-1，差別不大；因此，關(guān)于紅美人果實(shí)可溶性固形物含量與灌水量的關(guān)系等仍有待進(jìn)一步研究明確。

2019年，F(xiàn)1處理的掛果數(shù)較多而單果重較低，嚴(yán)重影響了果實(shí)的商品性。這說(shuō)明，在紅美人柑橘的栽培過(guò)程中，不僅要注重總產(chǎn)的提高，還應(yīng)注意產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)調(diào)。在本試驗(yàn)條件下，F(xiàn)3處理的紅美人柑橘的單株掛果數(shù)和單果重等產(chǎn)量構(gòu)成因素較為協(xié)調(diào)，2018和2019年的收益均最高。

總的來(lái)看，在本試驗(yàn)條件下，有機(jī)液肥滴灌(N 400 kg·hm-2，P2O5120 kg·hm-2，K2O 380 kg·hm-2)可以滿足紅美人柑橘生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求，能有效提高紅美人柑橘的產(chǎn)量和收益，提高氮磷鉀肥的農(nóng)學(xué)效率，減緩?fù)寥浪峄瑢?duì)果實(shí)品質(zhì)無(wú)明顯不利影響，但生產(chǎn)上仍應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)施有機(jī)肥。