均衡营养肥对柑橘果实品质的影响研究

郭志刚 李冬莲 高鹏钊

（浙江清华长三角研究院现代农业工程技术研究所 嘉兴 314000）

在水果中，柑橘类的栽培面积和供应量均居首位；在农产品交易中，柑橘类居第三位，仅次于玉米和小麦[1]。柑橘也是我国最重要的经济作物之一，种植面积最大、栽培范围较广、产量位居第二，是具有较强国际竞争力的水果种类[2]。柑橘是常绿植物，开花量和结果量都很大，在生长期和结果期均需要充足的养分供给[3]。同时，柑橘营养丰富，色香味俱全，不仅含有糖类、有机酸、纤维素、蛋白质、矿物质和维生素等多种人体所需营养成分，而且对人体健康也能起到保健作用，是一种食药兼用的水果[4]。

研究表明，施用适量的复合肥可以促进柑橘树生长，增加柑橘产量，改善柑橘品质[5]，科学合理的养分供给是柑橘高产优质的重要技术措施之一。但是，在近年的柑橘生产过程中，普遍存在肥料施用过量问题，结果导致柑橘产量不稳定（大小年）、品质下降、不耐储存、病虫害加重，以及土壤环境恶化。相关研究表明，我国大多数柑橘园区施肥管理不合理，肥料利用率低，造成肥料浪费和环境污染[6]。因此，减少肥料用量、减氮减磷、提高肥料利用率以及提高柑橘品质对节省劳动力，实现柑橘规范化施肥管理，提高果农收益具有重要意义。本研究针对柑橘施肥过量以及施肥营养不均衡等问题，根据柑橘在生长发育过程中对营养元素的消耗量，设计均衡营养施肥方案，并通过田间实验探索在减少施肥量，特别是大幅度减氮减磷的情况下，柑橘均衡营养肥对柑橘产量以及品质的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验分别在浙江省台州市黄岩区、临海市以及江西省赣州市宁都县进行，供试柑橘品种为黄岩‘本地早’蜜橘、宫川温州蜜柑以及赣南‘纽荷尔’脐橙，供试肥料由浙江清华长三角研究院现代农业工程技术研究所设计（浙江禾谷生物科技有限公司配制提供）。对照处理采用市售有机肥和复合肥。

1.2 试验设计

1.2.1 本地早。分别在黄岩区大里村和断江村进行，试验地土壤养分状况见表4。实验处理设计为柑橘均衡营养肥1次性施肥处理（下称：均衡肥，1次处理）、分2次施肥处理（下称：均衡肥，2次处理）以及对照处理，每个处理为60棵柑橘树。

处理1（均衡肥，1次处理）：在4月份每株树采取沟施肥料700g，每667m2施肥量为42kg，NPK的总施用量为（62.62.9）kg·667m-2=11.5 kg·667m-2；处理2（均衡肥，2 次处理）：在4月份每株沟施肥料350g，在果实膨大期（7月）追施350g·株-1，合计施肥量700 g·株-1，总施肥量42 kg·667m-2。氮磷钾的总施肥量与1次性施肥处理相同。

对照处理：冬季施用有机肥（N：P：K≧6%，有机质≧35%）复合肥（N：P：K=18:11:14），春季开花前期施用复合肥（同前），7月份施用壮果肥（磷钾肥为主），NPK的总施用量为（161011）kg·667m-2，即总量为 37 kg·667m-2。

1.2.2 温州蜜柑。试验在临海市涌泉镇梅岘村进行。在山坡地与平地各设试验点，施肥处理为1次性施肥，施肥量和次数与1.2.1中处理1相同，对照处理也与1.2.1相同。

1.2.3 纽荷尔脐橙。试验在江西省赣州市宁都县的湛田和彭氏果园进行。分2次施肥处理，与1.2.1相同；对照处理在开花前期施用有机肥500kg·667m-2复合肥75kg·667m-2（N：P：K=15:15:15）钙镁磷肥50kg，复合肥中的氮磷钾的总量达33.75 kg·667m-2。

1.3 样品采集和预处理

1.3.1 土壤样品采集。在每株树的树冠滴水线附近确定采样位置，注意避开施肥沟。用不锈钢取土器取深度为20～30cm土壤，将相同重复两株树的土壤样品混匀放入取样袋。采样时间为施肥前，每个处理取3份土样，即3个重复。

1.3.2 果实样品采集。采样时间为11月上旬，随机选择10株树进行取样，每株2个果实，每样品共计20个果实。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 果实品质。参考《植物生理生化分析方法》[7]和《植物生理学实验指导》[8]的方法，维生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法；可滴定酸含量采用酸碱中和滴定法；氨基酸含量采用茚三酮法；黄酮含量采用三氯化铝法；可溶性糖含量采用蒽酮比色法；类胡萝卜素含量采用比色法；可溶性固形物含量采用LB32T型手持糖度计测定。

1.4.2 土壤养分指标。使用JN-QYF型全项目土壤肥料养分检测仪测定。

1.5 数据分析处理

数据处理使用Excel 2007和SPSS19.0统计分析软件进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 不同施肥处理对本地早果实品质的影响

本地早果实品质检测结果如表1所示，处理1的“本地早”蜜橘中的氨基酸、可溶性糖、类胡萝卜素、可溶性固形物的积累量与对照相比均有所增加，其中类胡萝卜素含量与对照的差异达到了显著水平（p＜0.05）；果实中的有机酸含量显著降低，维生素C含量变化不明显。分两次施用柑橘均衡营养肥处理的蜜橘果实中的氨基酸、黄酮类化合物、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性固形物的积累量与对照相比均有所增加，其中氨基酸、类胡萝卜素、可溶性糖含量达到了显著水平（p＜0.05），但其维生素C含量有所下降，有机酸含量有所增加。

施用柑橘均衡营养肥的“本地早”蜜橘果实，处理1和处理2的果实氨基酸、类胡萝卜素、可溶性糖含量和可溶性固形物的含量与对照相比均有所增加；其中处理2的可溶性固形物含量提高1个百分点，可溶性糖含量与对照的差异达到了显著水平（p＜0.05）。说明尽管试验处理减少了氮磷钾的施用量，但仍然可提高本地早的品质。

断江村的试验果园进行了疏果处理，因此各处理的产量没有显著差异。处理1的类胡萝卜素、可溶性固形物含量比对照均有所增加，其中类胡萝卜素和可溶性固形物的含量显著高于对照（p＜0.05），维生素C含量变化不明显；同时，果实中的有机酸含量显著降低，氨基酸、黄酮和可溶性糖含量较对照有所降低。处理2的维生素C、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性固形物含量与对照相比均有所增加，其中可溶性糖、类胡萝卜素和可溶性固形物的含量显著高于对照，而果实中的有机酸含量显著降低，氨基酸和黄酮含量较对照有所降低。

与大里村的实验结果相似，处理2的本地早果实中的类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性固形物的积累量均显著增加，对提升本地早的口感，改善其品质有一定促进作用。而一次性施用柑橘均衡营养肥的果实中可溶性糖积累量有所降低，与大里村的实验结果有所区别。

2.2 不同施肥处理对宫川温州蜜柑果实品质的影响

据果农统计，施用柑橘均衡营养肥的宫川温州蜜柑产量与对照相比没有显著性差异（表2）。结果表明，平地的宫川温州蜜柑在施用柑橘均衡营养肥之后，其果实中的维生素C、可溶性糖、可溶性固形物的积累量与对照相比均有所增加，其中可溶性糖和可溶性固形物的积累量差异显著（p＜0.05）。而其果实中的氨基酸、黄酮、类胡萝卜素的积累量较对照有所降低，有机酸的含量变化不明显。涌泉山坡地施用柑橘均衡营养肥之后，其果实中的有机酸、氨基酸、黄酮、可溶性糖和类胡萝卜素积累量均有所增加，与对照相比具有显著性差异；其果实中的维生素C含量有所下降，可溶性固形物含量无显著性差异。

表1不同施肥处理对本地早果实品质的影响

表2不同施肥处理对宫川温州蜜柑果实品质的影响

表3不同施肥处理对脐橙果实品质的影响

2.3 不同施肥处理对宁都赣南脐橙果实品质的影响

不同施肥处理对赣南脐橙的品质几乎没有影响。实验结果如表3，表明宁都湛田的赣南脐橙果实中的维生素C、氨基酸、黄酮、类胡萝卜素和可溶性固形物的积累量在施用柑橘均衡营养肥之后与对照相比均有所增加，其中维生素C、氨基酸、黄酮类和类胡萝卜素含量显著高于对照（p＜0.05），有机酸和可溶性糖的积累显著降低。宁都彭氏脐橙在施用柑橘均衡营养肥之后，果实中的黄酮类、可溶性糖、类胡萝卜素的积累量较对照显著增加（p＜0.05），其果实中的维生素C、有机酸和可溶性固形物含量与对照相比无显著性差异，但果实中的氨基酸积累量显著降低。

实验结果表明，施用柑橘均衡营养肥的赣南脐橙，与对照相比尽管大幅度减少了氮磷钾的施用量（减少22.25kg·667m2），但是并没有影响脐橙的产量。虽然对于影响脐橙甜度的可溶性糖和可溶性固形物的合成没有显著提高，但是对于具有抗氧化作用的维生素C、黄酮类化合物以及类胡萝卜素的合成与积累则具有很好的促进作用。

2.4 实验地土壤的营养状态分析

不同试验果园的土壤理化性质如表4所示，黄岩大里村的土壤整体相对肥沃，pH为中性，有机质和全氮含量相比最高，磷、钾含量也较高。而断江村的土壤有机质含量显著偏低（山坡），土壤中的P含量较高，氮和钾的含量偏低。

涌泉梅岘村的土壤为花岗岩风化土，在实验前一年大量施用了有机肥和复合肥，所以其有机质含量较高，土壤中的氮、磷、钾含量也较高，但是远低于黄岩大里村的橘园土。综合分析，梅岘村山坡地的土壤中的氮、磷、钾等营养成分含量处于中位并比较均衡，因此可以培育出品质和口感较好的宫川温州蜜柑。

宁都湛田橘园土壤的EC值和土壤有机质含量较高，说明其营养丰富。其土壤中的全氮和磷含量偏低，但是钾含量非常高，这是由于该农户在上一年大量施用了钾肥。宁都彭氏果园土壤中的全氮和磷含量均偏低，但是其钾含量相对较高。从宁都湛田和彭氏果园土壤整体来看，由于两者皆为山地，其土壤中的氮素含量均相对较低，而磷和钾的营养水平比较适中，因此均具有生产出品质较好脐橙的潜力。从不同产地的土壤pH来看，只有彭氏橘园的土壤pH为5.16相对较低外，其余橘园土壤的pH值均处于较理想范围内。

表4试验地土壤养分状况

尽管每个试验地点的土壤本底营养成分含量均有所不同，但是从柑橘均衡营养肥的实验结果来看，无论土壤本底有多大差别，其实验结果都基本相似。在大幅度减少氮磷钾肥施用量的情况下（减少22～25.5kg/667m2），并没有发生缺肥现象，也没有影响柑橘的产量。而且“本地早”蜜橘果实中的类胡萝卜素、可溶性固形物和可溶性糖含量均有所增加；宫川温州蜜柑中的氨基酸、黄酮和类胡萝卜素含量有所增加；赣南脐橙中的黄酮类化合物、维生素C以及类胡萝卜素含量也有所增加。说明相较传统的化学肥料施用模式，柑橘均衡营养肥能够满足本试验中的3个柑橘品种对各类营养成分的需求。

3 分析与结论

本实验结果表明，柑橘均衡营养肥的施用能够减少施肥量，大幅度减氮减磷，并且能够在保证产量的前提下对果实的品质有一定改善。同时也说明，过量施肥不但增加了施肥成本，同时对柑橘的品质还可能有负面影响。有研究认为施用复合肥可以显著提高农产品产量和质量[9]，然而与简单配比的复合肥相比，针对果园土壤条件，采用柑橘均衡营养肥的营养成分更有针对性，并能提高作物对养分的吸收能力和利用率。施用柑橘均衡营养肥可以不同程度上增加柑橘果实中的可溶性糖、可溶性固形物、氨基酸、黄酮、类胡萝卜素和维生素C含量，改善柑橘风味和口感，减少粗大纤维含量，显著改善果实品质。另外，一次性施肥和分两次施肥方式对柑橘的品质影响明显，研究结果表明在生产过程中，采取两次施肥更有利于提高肥料的利用率和效果。从土壤本底营养水平来看，尽管实验桔橘园土壤养分差别较大，施用柑橘均衡营养肥的效果基本相似，均能满足不同品种柑橘生长发育的需求；与肥沃土壤相比，在土壤本底营养水平较低的情况下，柑橘均衡营养肥效果更好。

本试验通过测定柑橘果实中的维生素C、可溶性糖、有机酸、氨基酸、黄酮、类胡萝卜素和可溶性固形物的含量，研究了传统施肥与柑橘均衡营养肥对不同品种柑橘品质的影响。实验结果表明：柑橘均衡营养肥在减少施肥量，大幅度减少氮磷钾用量的情况下，仍然能够满足橘树生长周期内的营养需求，在不减产的情况下，还能促进与柑橘品质密切相关的营养成分的积累，提升柑橘口感，改善柑橘品质。同时分两次施用柑橘均衡营养肥比一次性施肥效果更好。土壤本底营养水平并不影响柑橘均衡营养肥的肥效，但是，土壤本底的氮磷含量过高会影响柑橘的糖含量。