赣南脐橙养分管理研究进展

赵有强 朱强根

摘要：综述了赣南脐橙生产区的施肥研究概况，指出了山地红壤出现产量不高主要与Mg和Zn的缺乏有关。赣南地区土壤富含稀土元素，而土壤腐殖酸、富里酸及其养分管理影响着脐橙果树吸收与积累稀土元素，而稀土元素含量的高低对于脐橙品质表现出显著的影响。研究了微量元素调节和稀土元素对脐橙产量与品质的影响，以期为推进赣南脐橙养分管理的提升提供参考。

关键词：赣南脐橙；养分；研究进展

中图分类号：S666.4

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）09004904

1 引言

据赣州市果业局统计，自20世纪70年代以来，赣州脐橙种植就得到了发展，经过近40年的努力，产业规模迅速得到壮大，2009年赣南脐橙种植面积达到158万亩，成为种植面积世界第一、全国最大的脐橙主产区。但由于赣南地区脐橙园管理分散，农户肥料施用针对性差、利用率低，脐橙园水土流失严重、季节性伏旱等问题突出，使脐橙园微域生境不稳定，土壤酸化严重[1]。土壤酸化将加速土壤酸度的下降和元素的淋失，使土壤贫瘠化[2]。赣州市上犹县和于都县茶果局在各自的县域内对脐橙果园土壤养分开展了调查，发现土壤有机质含量很低[3，4]。这将直接影响到土壤对养分的固持和保蓄能力，也不利于有效土壤结构的形成，成为赣南脐橙产业可持续发展的一大障碍。

随着我国加入WTO，赣南脐橙也在国际上享有更大的知名度，脐橙产业取得了一定的成绩，成为赣南地区产业创收的重要增长点。然而，据国家海关数据显示，全国脐橙从2003年以来出口保持高速增长，而以赣南脐橙为特色的江西在2003～2007年出口数量维持在4万t以下，占整个脐橙产量的5%左右，原因是赣南地区脐橙总体品质不高，出口检疫难达标。另一方面，从价格因素来看，从2003～2009年出口价格走势总体比较稳定，而从2008年开始价格就出现了下降，这与脐橙发展一味的追求扩大种植面积，增加总产量造成局域性的供大于求是分不开的。因此，要扩大市场，提高脐橙的出口数量，未来脐橙产业发展更多关注品质而不是一味追求数量的增长，这也是赣南脐橙产业进一步发展亟待解决的关键问题之一。

2 柑橘类施肥研究概况

柑橘由于一年内多次抽梢和发根，挂果期较长，所以其生长对于养分的需求也有它自身的特点。寻求柑橘生长的养分需求规律必然成为了研究者要解决的热点问题之一。早在20世纪60～70年代我国就开展了较多的柑橘营养诊断与施肥的研究报道，如刘绍德等在1965年开展了柑桔磷素营养与施肥。之后陆续出现了大量的相关报道，其中庄伊美在总结自己和他人的研究基础上，1994年编辑出版了《柑桔营养与施肥》[5]，指出柑桔生长的合适土壤养分条件及其养分盈亏的诊断标准，至今仍是很多研究人员判断柑桔园土壤养分分级的参考依据[3，4，6～8]。

赣南脐橙尽管自20世纪70年代就开始种植，但其种植面积的快速增长主要是在2001～2007年这一阶段（赣州市果业局统计数据），而专门针对赣南脐橙施肥现状及其施肥研究的报道主要集中在近十几年。近年来，江西省农科院土壤肥料与资源环境研究所、华中农业大学微量元素研究中心、华中农业大学园艺林学学院和中国科学院柑桔研究所等单位对赣南脐橙的施肥现状、植株和土壤养分状况、脐橙对养分元素的需求特征、养分盈亏对脐橙产生的生理生态变化及其不同元素对脐橙的品质效应等开展了较多的研究工作。前期研究工作主要有以下两个特点：一方面，一些研究仅仅是报道某种特殊肥料的施肥效应，如生物有机肥[9～10]和沼肥[11]。这些报道对所使用的有机肥或沼肥所含的养分数量和形态尚不清楚，未能充分从养分平衡的角度开展研究。黄建民等[11]报道的平衡施肥也仅仅是把平衡施肥作为一种技术希望得到推广，而没有真正开展科学试验研究。另一方面就是调查性的研究报告，赖晓桦等[12]在2009年对赣南9个县（市）的施肥情况开展了调查分析，结果表明，多数农户普遍存在侧重施用氮肥，而没重视磷钾肥，更容易忽视微量元素的施用，而且氮肥的用量普遍偏大，利用效率低，对环境造成巨大的危害。刘桂东等[13]也发现农户多以施用化肥为主，有机肥缺乏，没有全面考虑脐橙养分需求和可靠的科学依据指导施肥。

3 赣南脐橙园养分诊断研究

3.1 土壤养分诊断

一些研究者对赣南脐橙果园土壤养分条件开展了调查分析[3，4，14]，结果表明，于都县土壤pH值低于4.8的脐橙果园占60%，土壤有机质低于10 g/kg的达到76.7%，上犹县脐橙果园土壤有机质低于10 g/kg的为69.1%。从赣南8县（安远、信丰、寻乌、于都、兴国、龙南、大余和赣县）31个果园来看，土壤pH值低于4.8的土样占25.8%，土壤有机质低于10 g/kg占采集土样总数的32.3%。总体表现出赣南脐橙果园土壤偏酸，土壤有机质含量低，这和大多数果园仍处于不合理的施肥状况下是分不开的。土壤速效氮含量平均约为60 mg/kg，速效磷含量于都县（29.74 mg/kg）高于上犹县（19.80 mg/kg），而赣南8县的平均值为43.80 mg/kg。土壤速效钾含量于都县、上犹县和赣南8县分别为107.20 mg/kg、82.52 mg/kg和146.80 mg/kg。土壤微量元素含量不同的地区均具有缺乏和盈余现象的出现。由于这些对赣南脐橙果园土壤养分的调查没有充分考虑到土壤的发生分类特点，因此对于赣南脐橙园土壤养分状况的调查、分析和评价还有待于做进一步的研究。

3.2 叶片养分诊断

叶片诊断很早就作为植株养分盈亏的一种有效判断手段，赣南脐橙园的产量高低与叶片营养存在着密切的关系，尽管赣南脐橙叶片S、Mn、Ca和Cu含量表现不足，但脐橙园真正低产与Mg和Zn的缺乏有关[7]。淳长品等从脐橙的叶片营养着手，指出叶片营养存在不均衡现象，氮、钾含量较高，而对于元素钙、镁表现为缺乏[6]。脐橙叶片Mg和Zn的含量也与赣南脐橙的叶片黄化现象密切相关，赣南脐橙叶片没有表现N、P、K、S、Fe、Mo、B的缺失现象[8]。脐橙的营养状况还与植株病虫害和冻害等密切相关，由于土壤结构不好，施肥不合理，脐橙养分缺乏，导致生长树势减弱，对病菌的抵抗力也就减弱，容易加重脐橙炭疽病的发展[18]。姜存仓等[16]认为脐橙的叶片黄化现象与脐橙植株硼、镁含量和硼吸收量有密切的关系。

4 脐橙品质对养分管理的响应

4.1 施肥对赣南脐橙品质的影响

脐橙品质历来是消费者最为关注的一项指标，自从中国加入WTO后，柑橘业面临着更大的果品质量和市场激烈竞争等多方面的挑战。风味品质是柑橘果实众多品质指标中最主要的品质指标，而甜酸度又是风味品质的关键因子。目前已有一些报道证实，通过改善柑橘类植物的养分状况，可以调节果品的糖酸含量。刘运武[27]和倪治华等[28]认为，温洲蜜柑喷PO43-能降低果实有机酸含量，而肖浪涛等[29]在1990年试验结果表明，NaH2PO4能使温洲蜜柑果实有机酸含量减少，但CaHPO4和KH2PO4却对有机酸含量没有影响，认为降酸含量的是Na离子作用，而不是PO43-。之后有人研究报道对柑橘喷Zn和B也能降低果实有机酸的含量[30，31]。Moss[32]也认为叶片中低K高P能使果实中酸度降低。肖家欣等[17]针对脐橙果实的发育过程探讨脐橙营养的动态变化，结果表明，果皮和果肉硼含量均于果实膨大期出现显著上升高峰，而对应的钙含量在幼果期至果实膨大初期相对较高。

目前总的来看，降低柑橘果实有机酸含量方面的研究报道不是很多，研究主要集中到P、K和Zn等元素的降酸作用以及砷酸或亚砷酸盐对某些酶的抑制作用，然而P、K和Zn等元素降酸的效果不明显。砷酸和亚砷酸盐虽然对降酸作用明显，但砷酸和亚砷酸均为剧毒药品，尽管有人通过微波溶解快速提取元素和感染偶合等离子-原子发射光谱（ICP-AES）测定法证明，砷酸铅处理的柑橘果实中残留的砷酸铅极少，而且在果汁中也未能检测出，但仍不符合当前清洁农业生产的要求。

4.2 稀土元素对脐橙品质的影响

赣南脐橙的产量和品质与稀土元素之间的关系也是近年来研究的热点问题之一。汪振立等[19，20]研究发现，在赣南稀土高背景区的脐橙果实有机营养物质总糖、总酸、粗纤维、维生素C、类胡萝卜素、氨基酸等含量均高于稀土低背景区脐橙，并且进一步指出，稀土中与脐橙有机营养物质和品质特征相关程度最高的是轻稀土元素Pr、La、Nd、Y和Ce。脐橙果实稀土含量过高对人体具有毒害作用，但赣南脐橙果实积累稀土元素的含量非常低，即使在很高的稀土背景区，脐橙稀土含量也很低，果肉稀土含量（以氧化物计算）在0.11 mg/kg以内，不到国家食品卫生标准（GB2762-2005）的16%[19]。稀土元素在脐橙植株中的分布一般表现为与岩土界面直接接触的根系稀土含量>叶>枝>果皮>果肉[21]。从稀土元素在橙皮与橙肉中的分布来看，橙皮主要吸收和利用轻稀土元素，尤其是Ce、La和Nd[22，23]，而其橙肉比橙皮含有更多的重稀土元素[22]。这可能与轻稀土元素在脐橙果树体内的生理功能相关，有研究表明轻稀土元素主要是增强树叶的光合作用，提高树叶叶绿素含量和叶片细胞膜结构的稳定性，增加果树对N、P、K等主要土壤养分的吸收而达到增产，提高果树抗病害能力及改善脐橙果实的品质等[24]。汪振立等[21]研究还发现并非所有的赣南高稀土背景区的脐橙稀土含量都高于稀土低背景区，这很可能说明某些腐殖酸、富里酸或某些化学肥料促进或抑制了脐橙果树对稀土的吸收和积累[25，26]，为我们对脐橙稀土元素的吸收、积累、调节和利用研究提供了理论上的支持。

4.3 水分管理对脐橙品质的影响

汪瑞清等[15]研究发现，施肥对脐橙品质的影响与土壤水分含量之间存在耦合效应。在干旱地区，脐橙可溶性固形物和总糖含量随着施用的有机肥比例增加而提高，而在非干旱区，趋势则刚好相反。施有机肥对果品的Vc含量影响也与土壤水分条件密切相关，并随着不同的水分条件下表现出不同的作用效果。

水分也是影响果品品质的一个重要因子。Kobashi等[33]和Hochema等[34]先后研究发现，适度水分胁迫会提高果实含糖量，但在严重水分胁迫下，处理与对照之间没有差异。并提出适度水分胁迫提高果实含糖量机制是：首先，水分胁迫诱导了果实中ABA水平上升，从而激活山梨醇代谢，促进桃糖的积累[35]；其次，在适度的水分胁迫下，导致甜橙果实SS活力升高和汁液pH下降，从而增强果实库强，促使果实光合产物的积累[36]；此外，在适度水分胁迫条件下，通过渗透调节增加了单糖或光合产物向柑橘汁囊的运转[37，38]。Mills等[39]认为，盛花后55～183 d进行水分胁迫处理，苹果果实的可滴定酸明显高于对照。Kubota等人[40]则报道雨水过多（特别是果实生长发育后期）柑橘果实酸度下降较慢，适宜的干旱则可以降低酸度。控制水分可以改变果实中ABA水平影响甜橙果实SS活力汁液pH以及果实酸度

影响果品品质的因素很多，除了果树的营养条件和水分因素外，温度、光照、海拔等其他因素也是影响果品品质的重要因素。Wang和Camp[41]在2000年研究报道了草毒果实含糖量变化与果实生长期内温度的关系，草毒果实只有在日温18 ℃和夜温12 ℃时果实含糖量最高，过高和过低的温度都降低果实含糖量。彭良志等[42]研究海拔高度对脐橙果实品质的影响，在一定范围内，果实含酸量随海拔高度的升高而增加。张成学和罗显扬等[43，44]也认为海拔高度的变化引起了气温等直接生态因子的变化，从而影响柑橘果实的品质。

5 结语

赣南脐橙养分管理研究已经开展了较多的工作，微量元素Mg、Zn等对脐橙产量有重要的影响。腐殖酸、富里酸以及化学肥料促进或者抑制了脐橙果树对稀土元素的吸收与积累，而稀土元素对赣南脐橙品质的影响很大，其中与脐橙有机营养物质和品质特征相关程度最高的是轻稀土元素Pr、La、Nd、Y和Ce，但是对稀土的研究还处于比较初级的阶段，需要进一步开展工作。水分管理的研究中发现在适宜的水分下可以调整脐橙的糖酸比并改变果实中ABA水平影响甜橙果实SS、活力汁液pH值以及果实酸度。总之，赣南脐橙生产过程中前期注重面积的扩大，而结合当地土壤环境条件进行有效养分管理还相对缺乏，更多开展微量元素和稀土元素等养分管理研究有助于赣南脐橙产量与品质的提升。

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