有机肥施用量及深度对柑橘产量和品质的影响

陈大超，张跃强，甘 涛，周 双，唐晓东，石孝均，邓胜兴

(1.重庆市长寿区农业研究中心，重庆 401220；2.西南大学资源环境学院，重庆 400716)

柑橘是多年生常绿果树，开花量大，挂果时间长，对养分的需求量大[1]。近年来，重庆长寿区由于部分柑橘园在建园定植前未按柑橘标准园建设要求进行改土培肥，一些果园在板土上直接挖窝定植、有机肥施用数量不足或未施有机肥，表现为橘园土壤尤其是20 cm以下土壤紧实板结、有机质含量低、养分贫瘠，导致柑橘主根下扎困难。加之建园后果园施肥管理不科学：重化肥轻有机肥、表土撒施，加重根系集中分布表土层，柑橘对养分和水分的吸收能力减弱、抗逆能力和稳产能力降低，导致柑橘长势差、大小年严重，部分果园营养不良导致落果严重。为了解决以上问题，本项目通过田间试验，研究有机肥不同施用量和施肥深度对柑橘园土壤理化性状的影响，探讨有机肥管理对柑橘养分与果实品质的改善作用，及对柑橘产量的影响，以期评价施有机肥对柑橘园土壤的调理效果，为柑橘的合理施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于重庆市长寿区联恒公司柑橘基地。土壤类型为紫色土土类，棕紫泥土亚类，灰棕紫泥土土属，沙土土种；土壤质地为轻壤，剖面构型为A/B，耕层厚度40 cm。地块面积0.45 hm2，树龄5年。试验区肥力水平较均匀:pH值4.83、有机质17.13 g/kg、全氮1.34 g/kg、全磷 0.34 g/kg、全钾19.7 g/kg、碱解氮93.63 mg/kg、有效磷14.21 mg/kg、速效钾103 mg/kg。

1.2 供试品种与肥料

供试柑橘品种为W墨科特，规格5.0 m×4.0 m，2010年定植。商品有机肥N+P2O5+K2O≥5.0%,有机质≥50%。无机肥为尿素、过磷酸钙、硫酸钾。

1.3 试验方法

试验共设10个处理，每个处理在相同化肥施用量(常规施肥)基础上增施不同量的商品有机肥，以常规施肥为对照，施肥量及施肥深度见表1。试验选择树势相近的柑橘单株隔开作小区，每个小区5株，5次重复，随机排列。无机肥(常规施肥)按照：氮肥春肥40%，夏肥60%；磷肥春肥40%，秋肥60%；钾肥春肥40%，秋肥60%。有机肥于2015年3月初在春肥施用时混合无机肥一次性施入施肥槽，并与施肥槽土壤充分混匀，施肥槽宽30～40 cm、长80～100 cm、深与施肥深度相同；夏、秋肥兑水淋施。其他栽培措施相同。试验于2015年2月20日上季果实采收后开始，2016年2月24日果实采收。

表1 试验处理

1.4 测定项目与方法

在2015的10月按照柑橘营养诊断技术规程采集柑橘夏梢叶片和土壤样品，第二年2月柑橘收获时采集果实样品进行理化分析，包括土壤容重、有机质含量、pH值、碱解氮、有效磷、速效钾等。于施肥区深度为0～60 cm采集土壤样品。土壤样品分析采用全国农业技术推广服务中心主编的《土壤分析技术规范》第二版的方法[2]；果实和叶片样品分析采用鲍士旦主编的《土壤农化分析》第二版的方法[3]。试验结果用新复极差法进行差异显著性比较[4]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤理化性状的影响

从表2可知，不同施肥处理的土壤理化指标有所不同，施用有机肥处理与对照(不施有机肥 CK)相比，大部分指标差异显著。土壤pH值，施用有机肥处理均较CK有所上升，且差异显著，其中处理6的pH值最高，为6.89，差异极显著；施用有机肥处理的容重均低于CK，且达显著水平，施用有机肥可以有效降低土壤容重，其中处理9的土壤容重最低，为1.17 g/cm3,比CK降低0.15 g/cm3，减少11.36%；土壤有机质含量均高于CK，且达极显著水平，其中处理3的土壤有机质最高，为35.62 g/kg，比CK增加58.87%；土壤碱解氮含量均高于CK，达极显著水平，其中处理5的土壤碱解氮最高，为158.2 mg/kg，比CK增加98.25%；土壤有效磷含量均高于CK，达极显著水平，其中处理6的土壤有效磷最高，为36.56 mg/kg，比CK增加106.79%；土壤速效钾含量均高于CK，达极显著水平，其中处理6的土壤速效钾含量最高，为172 mg/kg,比CK增加43.33%。施用有机肥可以提高土壤的pH值、有机质，降低容重，提高土壤的有效养分含量，利于柑橘生长。

表2 各处理土壤理化性状

注：同列中不同小写英文字母表示各处理的平均数在0.05水平上差异显著，大写英文字母表示在0.01水平上差异显著，下同。

2.2 不同施肥处理对柑橘叶片养分含量的影响

从表3可知，施用有机肥处理对叶片中的大、中量元素影响明显。与CK相比，施用有机肥处理叶片中全磷和全钾含量有所提高，且差异极显著，其中，处理5综合效果较好，全磷和全钾含量分别达到2.00和18.90 g/kg,分别比CK高0.36和11.28 g/kg,其次是处理6；叶片全氮含量没有发生规律性的变化,这可能与有机肥的生产原料有关，该有机肥原料主要以农作物秸秆和牛粪为主，属于纤维类型有机物，氮含量较低。施用有机肥处理叶片中的钙含量均高于CK，且差异极显著；施用有机肥处理叶片中的镁和硫含量均低于CK，且差异极显著。

表3 各处理叶片中的大、中量元素养分含量 (g/kg)

注：适宜指标值根据西南大学研究结果确定[5]。

从表4可知，施用有机肥处理对叶片中的微量元素影响明显。叶片中的铁含量低于CK，且差异极显著；叶片中锰含量与CK相比，没有发生规律性的变化,但随着有机肥施用量的增加，叶片中锰含量呈上升趋势；施用有机肥处理叶片中的铜含量均较CK有所增加，且差异显著，其中以处理4、6含量较高；叶片中锌含量，除处理4低于CK外，其余处理均高于CK，且差异显著，其中以处理8最高，为21.12 mg/kg,比CK高8.21 mg/kg；施用有机肥处理叶片中的硼含量均较CK有所增加，且差异极显著，其中以处理8最高，为34.50 mg/kg,比CK高8.79 mg/kg。

通过施用有机肥使叶片中的矿质养分含量趋于合理，更适宜柑橘生长。

表4 各处理叶片中的微量元素养分含量 (mg/kg)

注：适宜指标值根据西南大学研究结果确定[5]。

2.3 不同施肥处理对柑橘果实品质的影响

柑橘经济效益的高低，其品质起着决定性的作用，也是影响我国柑橘出口的重要原因之一[6]。由表5可知，与CK相比，施用有机肥可以改善柑橘品质，增加可溶性固形物和总糖含量，降低可滴定酸。其中，处理5中的柑橘可溶性固形物含量最高，为12.10%，比CK高1.89个百分点，其次是处理4、6；处理6的柑橘果实中总糖含量最高，为10.11 g/100 mL，比CK高2.01 g/100 mL，其次是处理5。柑橘果实中固酸比最高是处理9，其次处理1、6；柑橘果实中糖酸比最高是处理6，其次处理1、9。而施用有机肥处理柑橘果实中Vc含量无规律性变化。

表5 各处理柑橘果实的品质性状

2.4 不同施肥处理对柑橘产量与效益的影响

从表6可知，施用有机肥处理的柑橘产量均高于CK，且差异极显著，其中以处理9单产最高，达12 775 kg/hm2，比CK增产62.95%；其次是处理8和6，单产分别为11 705和11 530 kg/hm2，比CK增产7.73%和7.38%。施用有机肥处理的经济效益，除处理1、2和4低于CK外，其余处理均高于CK，其中最高的是处理8，为52 525元/hm2，比CK增收13 325元/hm2；其次是处理9和5，效益分别为51 875和51 400元/hm2，比CK增收12 675和12 200元/hm2。

表6 各处理柑橘果实的经济性状

注：杂柑单价5元/kg，有机肥单价0.6元/kg。

3 小结

1)有机肥含有大量的有机物质、无机物质和有益微生物，施入土壤后，能迅速提高土壤有机质含量和微生物数量，增加土壤酶的活性，促进土壤难溶矿物质养分的释放，进一步提高土壤养分的有效性[7-11]。对柑橘在不同深度施用不同数量的有机肥，可以不同程度增加柑橘园土壤中速效养分的含量，从对处理土壤的分析数据中可以看出，每公顷沟施不同数量有机肥的处理效果由优到劣为20 t>10 t>5 t；不同深度的处理对柑橘土壤的养分含量影响不明显，其中40 cm沟施20 t/hm2有机肥的处理中有效磷、速效钾含量最高，分别高出对照106.79%和43.33%；40 cm沟施10 t/hm2有机肥处理的碱解氮含量最高，高出对照98.25%。

土壤有机质是土壤肥力的主要物质基础，是植物所需营养元素的重要来源，是土壤肥沃程度的主要标志之一[12]。增施有机肥是提升土壤有机质的主要方法，从土壤测定数据可以看出，施用有机肥处理的有机质均明显高于对照，故施用有机肥是提高土壤有机质的有效途径之一。

试验区属于酸性土壤，施用有机肥可以显著提高土壤pH值，并明显降低土壤容重，增加土壤微生物群落。土壤容重降低、孔隙度增加，使土壤疏松多孔，进而改善柑橘根际生长环境，促进根系生长；同时利于微生物活动，促进有机质与矿质养分的分解转化，提高肥料的利用率，培肥土壤，提高地力[13]。

2)施用有机肥可以提高柑橘叶片的养分含量，对全磷和全钾含量的提高比较明显，但对叶片全氮含量影响不明显；同时施用有机肥可以提高叶片中钙、铜、锌、硼等中、微量元素养分含量；施用有机肥处理叶片中的镁、硫和铁含量均下降到合理指标，使其更适宜于柑橘生长需求。

3)施用有机肥可以改善柑橘品质，提高柑橘产量，增加经济效益[14],其中以40 cm沟施20 t/hm2有机肥处理柑橘果实品质的改善效果最好，60 cm沟施20 t/hm2有机肥处理的经济效益最好。