李江鶴,胡承孝*,劉懷偉,位高生,莊木來,李瀟彬
(1 園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢 430070;2 新型肥料湖北省工程實(shí)驗(yàn)室/華中農(nóng)業(yè)大學(xué)微量元素研究中心,湖北武漢 430070;3 福建省平和縣農(nóng)業(yè)局,福建平和 363700;4 菏澤市定陶區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東菏澤 274000)
目前,當(dāng)?shù)鼗蕼p施、增效受到政府、種植戶、學(xué)者的高度重視。王建濤等[5]報(bào)道,化肥減量25%使花生產(chǎn)量增加10.23%;仇美華等[6]研究表明,化肥減施30%可使桃樹果實(shí)產(chǎn)量提高9.1%,且降低土壤速效磷、鉀而增加有機(jī)質(zhì);吳愉萍等[7]研究發(fā)現(xiàn),氮肥減少23.5%、磷肥減少80.0%,可以提高草莓果實(shí)可溶性固形物和固酸比;對(duì)紅富士蘋果等果樹的研究也有類似報(bào)道[8]。說明過量施肥條件下減量施肥,不僅不會(huì)降低產(chǎn)量,反而會(huì)增加產(chǎn)量,尤其是提升產(chǎn)品品質(zhì)。位高生等[9]于2016年在福建省平和縣長(zhǎng)蘆林場(chǎng)石角段山琯溪蜜柚綜合試驗(yàn)站試驗(yàn)基地(N24°24′16.7′′,E117°14′51.4′′)建立琯溪蜜柚氮磷減量施肥試驗(yàn),第1年試驗(yàn)結(jié)果表明,減少氮磷用量不會(huì)導(dǎo)致琯溪蜜柚減產(chǎn),反而具有增產(chǎn)和明顯改善果實(shí)品質(zhì)的效果,提出以氮肥減量30%、磷肥減量35%時(shí)果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)俱佳。但是,連續(xù)多年氮磷減量施用是否會(huì)導(dǎo)致琯溪蜜柚果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)下降,既是果農(nóng)擔(dān)心的現(xiàn)實(shí)問題,更是當(dāng)?shù)噩g溪蜜柚產(chǎn)業(yè)亟需解決的技術(shù)問題。因此,利用已建立的田間試驗(yàn),分析連續(xù)5年氮磷減量施用對(duì)琯溪蜜柚果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,為當(dāng)?shù)噩g溪蜜柚化肥減施、提質(zhì)增效及綠色發(fā)展提供依據(jù)和技術(shù)。
試驗(yàn)位于平和縣琯溪蜜柚綜合實(shí)驗(yàn)站試驗(yàn)基地(N24°24′16.7′′,E117°14′51.4′′),該試驗(yàn)基地始于2016年3月[9]。試驗(yàn)材料為白肉琯溪蜜柚,酸柚砧木,樹齡為25年。供試果園土壤:pH 4.05、有機(jī)質(zhì) 28.8 g/kg、堿解氮 83.5 mg/kg、速效磷 756.4 mg/kg、速效鉀 208 .3 mg/kg、交換性鈣 497.2 mg/kg、交換性鎂 126.4 mg/kg。
本試驗(yàn)以梁珊珊[4]問卷調(diào)查的平均施肥量為基數(shù),根據(jù)成年豐產(chǎn)琯溪蜜柚的需肥特性和土壤肥力測(cè)定結(jié)果,將氮肥施用量以30%梯度遞減,分別為氮未減量 (N3)、氮減量30% (N2)、氮減量 60%(N1);磷肥施用量以35%梯度遞減,分別為磷未減量 (P3)、磷減量 35% (P2)、磷減量 70% (P1),采用雙因素交互設(shè)計(jì)試驗(yàn),設(shè)置果農(nóng)習(xí)慣施肥(N3P3)、N2P3、N2P2、N2P1、N1P3、N1P2、N1P1 共 7 個(gè)處理(表1),每個(gè)處理4次重復(fù),每個(gè)重復(fù)3棵樹且長(zhǎng)勢(shì)基本一致。
表1 各處理具體施肥量(kg/plant)Table 1 Nitrogen and phosphorus application rates in different treatments
氮磷鉀肥全年分4次施用,其中促花肥(2月下旬或3月上中旬)分別占全年總量的30%、15%、25%;保果肥(5月上中旬)分別占30%、15%、25%;壯果肥(7月下旬或8月上旬)分別占15%、50%、20%;越冬肥(11月中下旬)分別占25%、20%、30%。各肥料按照不同比例分裝混勻,以穴施的方式施入10—20 cm深度土壤并覆土。
1.3.1 果實(shí)樣品的采集與預(yù)處理 果實(shí)樣品于果實(shí)成熟期(11月上旬)采集,在每株果樹外圍東、南、西、北4個(gè)方向上各采集1個(gè)大小中等無病害的果實(shí),每個(gè)重復(fù)采集4~6個(gè)果實(shí)作為1個(gè)混合樣品。將果實(shí)樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后立刻用去離子水清洗,按要求記錄單果重和果實(shí)物理性狀;逐個(gè)將果實(shí)果皮剝下,按要求記錄果皮、果肉重量;逐個(gè)將果實(shí)果肉均分,一半用于果實(shí)品質(zhì)測(cè)定,另一半果肉、果皮稱取重量后分別裝入牛皮紙袋,放入105℃烘箱殺青30 min,然后于65℃下烘至恒重,取出稍冷卻、稱重,用不銹鋼磨樣機(jī)磨成粉末,放入自封袋置于干燥陰涼處保存,用于養(yǎng)分測(cè)定。
1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 果實(shí)掛果數(shù)采用計(jì)數(shù)器計(jì)量每株樹果實(shí)數(shù)量,單果重采用百分之一天平測(cè)定,果實(shí)縱徑、橫徑采用30 cm直尺測(cè)量果實(shí)縱徑、赤道部橫徑,果皮厚采用游標(biāo)卡尺測(cè)量距果皮頂端1/3處厚度,可溶性固形物(TSS)采用手持?jǐn)?shù)顯糖量計(jì)(日本,PAL-1)測(cè)定,可滴定酸(TA,用檸檬酸表示)采用氫氧化鈉中和滴定法測(cè)定,維生素C(Vc)采用2,6-二氯靛酚氧化還原滴定法測(cè)定。產(chǎn)量=掛果數(shù)×單果重;固酸比(R)=可溶性固形物(TSS)/可滴定酸(TA);出汁率=(果汁重/果肉重)×100%;可食率=(果肉重/果實(shí)重)×100%;果實(shí)含水率=(1–果實(shí)烘干后重/果實(shí)烘干前重)×100%。
1.3.3 綜合評(píng)價(jià)因子分析方法 根據(jù)降維原理,把原來較多的評(píng)價(jià)指標(biāo)用較少的綜合指標(biāo)替代,但可以保留原來絕大多數(shù)信息,把問題簡(jiǎn)單化[9–10]。對(duì)琯溪蜜柚各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)做因子分析,得到主成分特征值、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率及特征向量,提取累積貢獻(xiàn)率80%~85%以上,特征值大于1的主成分,計(jì)算得到函數(shù)表達(dá)式如下:Yi=a1X1+a2X2+a3X3+......+anXn,其中,i=1、2、3...n代表主成分個(gè)數(shù),a1、a2、a3...代表不同指標(biāo)的特征向量,X1、X2、X3......Xn代表不同的品質(zhì)指標(biāo)。用i個(gè)主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重,結(jié)合方程Yi(i=1、2、3)對(duì)幾個(gè)主成分得分加權(quán)求和,構(gòu)建琯溪蜜柚果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型:Y=b1Y1+b2Y2+b3Y3+......+bnYn,其中b1、b2、b3...為各主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率,Y為各主成分的綜合得分。
1.3.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用 Microsoft Excel 2016做數(shù)據(jù)處理,用SPSS 20進(jìn)行方差分析、主成分分析;采用LSD法進(jìn)行多重比較。
表2顯示,2016和2017年各處理果實(shí)平均產(chǎn)量分別為73.89、130.06 t/hm2,氮磷減量施肥的所有處理與習(xí)慣施肥對(duì)照N3P3處理沒有顯著差異;2018年(第3年),各處理果實(shí)產(chǎn)量平均為46.48 t/hm2,低氮處理(N1P1、N1P2、N1P3)的果實(shí)產(chǎn)量低于或顯著低于N3P3,而中氮處理(N2P1、N2P2、N2P3)的果實(shí)產(chǎn)量均顯著高于N3P3,且N2P2的果實(shí)產(chǎn)量還顯著高于N2P3處理;2019和2020年,6個(gè)減肥處理的果實(shí)產(chǎn)量之間,及其與N3P3之間均無顯著差異。整體來看,氮減量30%處理產(chǎn)量在2016—2019年均比習(xí)慣施肥有所增加,增幅為4.96%~47.58%,但2020年減少6.31%;氮減量60%處理產(chǎn)量除2016年比習(xí)慣施肥增加42.12%外,2017—2019年均有下降,降幅為2.36%~23.42%。
所謂歷史之“道”,就是歷史學(xué)科的智慧、素養(yǎng)與價(jià)值,它隱含在歷史事件之中。教師要分析、感悟并提煉歷史之“道”,在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),做到立意高遠(yuǎn)、講求主旨,從歷史意識(shí)的角度入手,引領(lǐng)學(xué)生從歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)中取汲取智慧。這就是專家所言:課堂的靈魂就在于價(jià)值引領(lǐng)![2]
方差分析結(jié)果表明,除2018年氮、磷對(duì)產(chǎn)量的作用達(dá)到顯著水平外,其余年份均未達(dá)到顯著水平(表2)。
表2 各處理琯溪蜜柚不同年份的產(chǎn)量(t/hm2)Table 2 Guanxi pomelo fruit yield in each treatment across the years
2.2.1 單果重 表3表明,2016年,氮磷減量施肥對(duì)單果重的影響不顯著,氮、磷對(duì)果實(shí)單果重的交互效應(yīng)達(dá)到極顯著水平。2017年,減肥處理的平均單果重與N3P3相比也未顯著降低,且氮、磷及其交互作用均不顯著。2018年,N3P3處理的單果重最高,N2P2、N2P1、N1P3處理的單果重顯著低于N3P3。氮、磷對(duì)果實(shí)單果重的交互效應(yīng)顯著。2019年,單果重依然以N3P3最高,N2P2的單果重與N3P3沒有顯著差異,而N2P1、N1P3依然顯著低于N3P3。氮對(duì)果實(shí)單果重的效應(yīng)達(dá)到顯著水平,氮減量可使果實(shí)單果重顯著下降。2020年,磷對(duì)果實(shí)單果重的效應(yīng)顯著,中磷P2處理果實(shí)單果重顯著低于高磷(P3)、低磷 (P1)處理,低氮、中磷(N1P2)單果重最低而中氮、低磷(N2P1)單果重最高。總之,多數(shù)年份氮磷交互效應(yīng)對(duì)單果重影響顯著,磷減量35%有降低果實(shí)單果重趨勢(shì),降低幅度為0.52%~10.99%,且在第五年 (2020年) 磷效應(yīng)顯著。
表3 各處理琯溪蜜柚不同年份果實(shí)單果重(kg)Table 3 Single fruit weight of Guanxi pomelo in each treatment across the years
2.2.2 果皮厚度 氮磷減量施肥對(duì)果皮厚有顯著影響(表4)。2016年,各處理果皮厚平均為14.04 mm,氮、磷對(duì)果皮厚的交互效應(yīng)顯著,N2P3及習(xí)慣施肥處理果皮較厚,N2P2、N2P1、N1P3處理果皮較薄,分別較N3P3、N2P3處理顯著下降。2017年,各處理果皮厚平均為14.48 mm;氮及氮、磷交互效應(yīng)達(dá)到極顯著水平,減氮30%及減磷顯著降低果皮厚度,N2P2、N2P1處理果皮厚顯著低于其他處理,習(xí)慣施肥處理果皮最厚。2018年,各處理果皮厚平均為14.73 mm,氮磷減量不同程度降低了果實(shí)果皮厚,以習(xí)慣施肥和N2P1處理果皮最厚,而N2P2處理果皮較薄且顯著低于習(xí)慣施肥和N2P1處理。2019年,各處理果皮厚平均為13.38 mm;氮、磷及其交互效應(yīng)均極顯著,減施氮肥60%顯著增加果皮厚而減施磷肥35%則顯著降低果皮厚,以N2P2處理果皮最薄,顯著低于其他處理,以N1P3處理果皮最厚,顯著高于其它處理。2020年,各處理果皮厚平均為14.65 mm;N1P2處理果皮最薄,顯著低于N3P3處理,習(xí)慣施肥處理果皮最厚。因此,氮減量30%降低了果皮厚,5年的下降幅度為6.42%~18.95%;磷減量35%顯著降低了果皮厚,5年的下降幅度為7.24%~15.14%。
表4 各處理琯溪蜜柚不同年份果皮厚度 (mm)Table 4 Guanxi pomelo peel thickness in each treatment across the years
2.2.3 可溶性固形物 表5表明,2016年,各處理果實(shí)可溶性固形物含量平均為8.85%,氮磷減量施肥的所有處理均增加了果實(shí)可溶性固形物含量,增加幅度為3.06%~15.77%;氮及氮、磷交互效應(yīng)均達(dá)到極顯著水平,中氮水平各處理果實(shí)可溶性固形物含量均高于高氮、低氮處理,其中N2P2處理可溶性固形物含量最高。2017年,各處理果實(shí)可溶性固形物含量平均為9.65%;氮對(duì)果實(shí)可溶性固形物的效應(yīng)達(dá)到顯著水平,氮磷減量施肥的所有處理均不同程度增加了果實(shí)可溶性固形物含量,增加幅度為0.54%~8.58%,同樣以N2P2處理可溶性固形物含量最高。2018年,各處理果實(shí)可溶性固形物含量平均為10.09%,除N1P2外,其他各處理較習(xí)慣施肥可溶性固形物含量均有不同程度增加,氮及氮、磷交互效應(yīng)分別達(dá)到極顯著、顯著水平,氮肥減施30%顯著增加可溶性固形物含量,N2P2處理可溶性固形物含量最高。2019年,各處理果實(shí)可溶性固形物含量平均為9.48%;氮對(duì)可溶性固形物的效應(yīng)顯著,氮減量處理可溶性固形物均高于習(xí)慣施肥,磷及氮、磷交互效應(yīng)為極顯著,P2處理顯著增加可溶性固形物含量,N2P2處理可溶性固形物含量最高。2020年,各處理果實(shí)可溶性固形物含量平均為9.03%;氮對(duì)果實(shí)可溶性固形物的效應(yīng)顯著,N1水平顯著增加可溶性固形物含量,N1P2和N1P1處理可溶性固形物含量較高??傊B續(xù)4年氮減量30%使果實(shí)可溶性固形物含量增加,增加幅度為5.36%~16.95%;連續(xù)5年氮減量60%均使果實(shí)可溶性固形物含量增加,幅度為2.04%~10.31%;第3~5年(2018—2020年) 磷減量35%和70%均增加果實(shí)可溶性固形物含量,最大增幅為13.07%;連續(xù)5年氮對(duì)果實(shí)可溶性固形物的效應(yīng)達(dá)極顯著或顯著水平,氮磷交互效應(yīng)大多顯著,說明果實(shí)可溶性固形物含量明顯受氮及氮磷交互作用調(diào)節(jié)。
表5 各處理琯溪蜜柚不同年份可溶性固形物含量(%)Table 5 Total soluble solids content of Guanxi pomelo fruit in each treatment across the years
2.2.4 可滴定酸含量 表6表明,2016年,各處理果實(shí)可滴定酸含量平均為0.41%,各處理可滴定酸含量在0.39%~0.43%,除N2P1處理和N1P2處理,其他處理較習(xí)慣施肥果實(shí)可滴定酸含量均小幅增加。2017年,各處理果實(shí)可滴定酸含量平均為0.41%,氮磷減量施肥各處理果實(shí)可滴定酸含量均有不同程度降低,磷對(duì)可滴定酸含量的效應(yīng)顯著,磷減量35%顯著降低果實(shí)可滴定酸含量。2018年,各處理果實(shí)可滴定酸含量平均為0.49%,中氮水平3個(gè)處理果實(shí)可滴定酸含量均高于低氮水平處理,其中以N2P3處理可滴定酸含量最高。2019年,各處理果實(shí)可滴定酸含量平均為0.71%,氮、磷對(duì)果實(shí)可滴定酸的效應(yīng)均極顯著,氮減量和磷減量35%均降低果實(shí)可滴定酸含量,習(xí)慣施肥處理可滴定酸含量最高。2020年,各處理果實(shí)可滴定酸含量平均為0.65%,氮磷減量施肥各處理可滴定酸含量均有不同程度增加,其中N1P2和N1P1處理可滴定酸含量較高??傊獪p量及磷減量35%使第2~4年 (2017—2019年)可滴定酸降低,降低幅度為7.84%~12.05%,適宜的磷水平可以明顯降低果實(shí)可滴定酸含量。
表6 各處理琯溪蜜柚不同年份可滴定酸含量(%)Table 6 Titratable acid content in Guanxi pomelo fruit of each treatment in different years
2.2.5 固/酸 表7表明,2016年,各處理果實(shí)固/酸平均為22.02,氮磷減量施肥的所有處理均不同程度提高了果實(shí)固/酸,尤以N2P1處理果實(shí)固/酸最高。2017年,各處理果實(shí)固/酸平均為23.66,磷對(duì)果實(shí)固酸的效應(yīng)顯著,磷減量35%顯著提高果實(shí)固/酸,以N2P2處理果實(shí)固/酸最高。2018年,各處理果實(shí)固/酸平均為20.73,氮磷減量施肥的所有處理均提高了果實(shí)固/酸,磷及氮、磷交互效應(yīng)分別達(dá)到顯著和極顯著水平,中磷處理果實(shí)固/酸高于高磷、低磷處理,以N2P2處理果實(shí)固/酸最高。2019年,各處理果實(shí)固/酸平均為13.74,較前幾年明顯降低,氮磷減量施肥的所有處理均不同程度提高了果實(shí)固/酸,氮、磷對(duì)果實(shí)固/酸效應(yīng)分別達(dá)顯著、極顯著,磷減量35%顯著提高果實(shí)固/酸,N2P2和N1P2處理果實(shí)固/酸較高并高于其它處理。2020年,各處理果實(shí)固/酸平均為14.09,氮磷減量施肥的所有處理均不同程度降低了果實(shí)固/酸。總體而言,氮減量30%、磷減量35%連續(xù)4年提高了果實(shí)固/酸,幅度分別為5.12%~24.10%、0.82%~22.21%,尤其是適宜的磷用量如磷減量35%對(duì)提高果實(shí)固/酸效應(yīng)顯著。
表7 各處理琯溪蜜柚不同年份固/酸Table 7 Solid acid ratio of Guanxi pomelo fruit in each treatment across the years
2.2.6 維生素C含量 表8表明,試驗(yàn)第1年(2016年),各處理果實(shí)維生素C含量平均為19.89 mg/100 g,除N1P2處理外,其他處理果實(shí)維生素C含量均比習(xí)慣施肥處理有不同程度增加,尤其是N2P2處理果實(shí)維生素C含量最高,比習(xí)慣施肥處理增加8.19%。2017年,各處理果實(shí)維生素C含量平均為18.40 mg/100 g,氮磷減量施肥所有處理均增加果實(shí)維生素C含量,增加幅度為5.89%~24.46%;氮、磷對(duì)果實(shí)維生素C含量的效應(yīng)顯著,表現(xiàn)為果實(shí)維生素C含量隨著氮減量而增加,中磷(P2)處理降低,N1P1處理顯著高于其他處理。2018年,各處理果實(shí)維生素C含量平均為16.77 mg/100 g,氮磷減量施肥所有處理均使果實(shí)維生素C含量增加,氮、磷及其交互效應(yīng)分別達(dá)到顯著和極顯著,表現(xiàn)為果實(shí)維生素C含量隨著氮減量而增加,N2P2處理高于其他處理。2019年,各處理果實(shí)維生素C含量平均為17.43 mg/100 g,除N1P1處理外,其他處理果實(shí)維生素C含量均比習(xí)慣施肥處理有不同程度增加;氮對(duì)果實(shí)維生素C含量的效應(yīng)顯著,氮減量30%增加果實(shí)維生素C含量,中氮(N2)處理均高于低氮(N1)處理,中磷(P2)處理均高于高磷(P3)、低磷(P1)處理,N2P3和N2P2處理果實(shí)維生素C含量較高。2020年,各處理果實(shí)維生素C含量平均為19.41 mg/100 g,除N2P2處理外,其他氮磷減施處理果實(shí)維生素C含量均比習(xí)慣施肥有不同程度增加,氮對(duì)果實(shí)維生素C含量的效應(yīng)顯著,低氮處理均高于高氮、中磷處理,其中N1P2處理果實(shí)維生素C含量最高??傊?,氮減量尤其是減量30%可增加果實(shí)維生素C含量,增幅為2.18%~14.18%,且第2~5年(2017—2020年)氮效應(yīng)顯著,說明果實(shí)維生素C含量明顯受氮肥水平調(diào)節(jié)。
表8 各處理琯溪蜜柚不同年份維生素C含量(mg/100 g)Table 8 Vitamin C content in Guanxi pomelo fruit in each treatment across the years
對(duì)琯溪蜜柚果實(shí)單果重、果皮厚、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比和維生素C共6個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,計(jì)算得到各年份不同處理果實(shí)品質(zhì)的綜合得分(表9),氮減量30%、磷減量35%(N2P2)處理果實(shí)連續(xù)4年得分排名第一,氮減量60%、磷減量35% (N1P2)處理果實(shí)第5年得分排名第一,而習(xí)慣施肥 (N3P3)處理果實(shí)品質(zhì)連續(xù)5年均較差。因此,總體而言,氮、磷肥減量施用能夠提升果實(shí)的綜合品質(zhì),其中以氮減量30%和磷減量35%為最佳。
表9 各處理不同年份果實(shí)品質(zhì)綜合得分Table 9 Fruit quality comprehensive score of each treatment across the years
柑橘是我國(guó)南方地區(qū)栽培面積最廣、經(jīng)濟(jì)地位最重要的果樹[11],近年來發(fā)展迅速。本研究團(tuán)隊(duì)[4,12]調(diào)查表明,我國(guó)各省市柑橘主產(chǎn)區(qū)氮、磷、鉀肥年均用量分別為383~913、258~695和303~724 kg/hm2,氮、磷、鉀肥過量施用面積占比分別為57.30%、76.60%和69.10%,其中以琯溪蜜柚為主的福建產(chǎn)區(qū)氮、磷、鉀年均用量分別為1110、871、936 kg/hm2,更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過樹體實(shí)際需肥量,說明我國(guó)柑橘園過量施肥問題既嚴(yán)重又普遍。過量施肥不僅加劇果園土壤酸化、樹體養(yǎng)分失調(diào),還會(huì)引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化、地下水硝酸鹽污染等問題[13–14],尤其是過量施肥誘發(fā)樹體養(yǎng)分失調(diào)而導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量下降[15]。平和縣琯溪蜜柚果園氮、磷肥過量施用的種植戶分別有34.56%和66.65%[16],土壤磷素高風(fēng)險(xiǎn)果園達(dá)50.5%、中風(fēng)險(xiǎn)果園達(dá)12.2%[17]。調(diào)查結(jié)果顯示,平和縣琯溪蜜柚年平均施用N 1.60 kg/plant、P2O51.25 kg/plant,參考標(biāo)準(zhǔn)上限 N 1.1 kg/(plant·a)、P2O50.6 kg/(plant·a),氮、磷肥減量施用的潛力分別達(dá)31.2%和52.0%。因此,氮、磷肥減量施用,既是柑橘產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效又是生態(tài)環(huán)境安全急需解決的問題。
本研究始于2016年,第1年的結(jié)果說明,減少氮、磷用量甚至分別減少60%、70%,都沒有導(dǎo)致琯溪蜜柚減產(chǎn),反而具有增產(chǎn)和明顯改善果實(shí)品質(zhì)的效果[9]。本研究綜合分析連續(xù)5年試驗(yàn)結(jié)果,連續(xù)5年氮減量30%和磷減量35%或減量70%均未導(dǎo)致果實(shí)產(chǎn)量顯著下降,氮減量60%的果實(shí)產(chǎn)量自第2年(2017年)開始有所下降,氮減量同時(shí)磷減量70%反而增加果實(shí)產(chǎn)量。王志超[18]報(bào)道氮減量22.5%使蜜桃得到最高產(chǎn)量,楊莉莉等[8]報(bào)道氮減量25%使紅富士蘋果產(chǎn)量增加,張洋等[19]報(bào)道氮減量30%絲瓜可以增產(chǎn)10.09%。由此說明,針對(duì)過量施肥,氮、磷適度減少用量和調(diào)節(jié)比例都具有“減肥增產(chǎn)”的效果,特別是過量施肥嚴(yán)重的琯溪蜜柚果園,連續(xù)多年氮、磷適度減少用量和調(diào)節(jié)比例依然具有“減肥增產(chǎn)”的效果。
過量施肥還導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)下降,如氮肥過量導(dǎo)致椪柑果實(shí)粗皮大果[20–21],磷肥過量誘發(fā)植物缺素癥而引起果實(shí)皺皮[22]。本研究結(jié)果表明,連續(xù)5年氮減量30%、磷減量35%均顯著降低了果皮厚;連續(xù)4年氮減量30%、連續(xù)5年氮減量60%以及第3~5年(2018—2020年)磷減量35%和70%均顯著增加果實(shí)可溶性固形物含量,且氮、磷協(xié)同效應(yīng)顯著;氮減量及磷減量35%使第2~4年(2017—2019年)可滴定酸含量降低,意味著氮減量和磷適宜可以顯著降低果實(shí)可滴定酸含量;氮減量尤其是減量30%還提高果實(shí)維生素C含量;氮減量30%、磷減量35% (N2P2)處理果實(shí)品質(zhì)連續(xù)4年綜合得分最高,氮減量60%、磷減量35% (N1P2)處理果實(shí)品質(zhì)第5年綜合得分最高,而習(xí)慣(N3P3)施肥果實(shí)品質(zhì)連續(xù)5年綜合得分較低。減量施肥,提高了果實(shí)可溶性糖、維生素C等含量,改善了蕉柑[23]、番茄[24]、蜜柚[25]、香蕉[26]等果實(shí)品質(zhì)。氮減量使椪柑果實(shí)可溶性固形物含量增加、固酸比提高[27],南豐蜜橘果實(shí)維生素C含量隨著氮用量提高先增加后減少[28],氮素與果實(shí)有機(jī)酸含量呈負(fù)相關(guān)[29];磷減量20%~40%顯著增加蘋果果實(shí)可溶性固形物含量和固酸比[14],柑桔[30]、梨[31]等有類似結(jié)果。因此,針對(duì)柑橘氮、磷過量施用普遍,尤其是琯溪蜜柚果園過量施用嚴(yán)重,連續(xù)多年氮、磷適度減少用量和調(diào)節(jié)比例更具有“減肥提質(zhì)”的效果。
連續(xù)4年減施氮量30%,果實(shí)產(chǎn)量增加且果皮厚度降低,可溶性固形物和維生素C含量、固/酸增加,連續(xù)5年減施磷量35%~70%,不會(huì)引起果實(shí)產(chǎn)量下降。因此,連續(xù)5年氮、磷適度減少用量和調(diào)節(jié)比例,既能夠“減肥增產(chǎn)”,又能夠“減肥提質(zhì)”。其中,氮減量30%、磷減量35%,即N 1.12 kg/(plant·a)、P2O50.85 kg/(plant·a),配合施 K2O 1.40 kg/(plant·a),連續(xù)5年果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)俱佳。但長(zhǎng)期適宜的氮、磷投入量還需要進(jìn)一步研究。