新平冰糖橙果园营养水平与产量、品质状况系统分析

张 绩，李俊杰，杨江波，田旺海，普金安，陈 磊，郑永强，吕 强，谢让金，马岩岩，邓 烈，易时来*

（1.西南大学柑桔研究所/中国农业科学院柑桔研究所，重庆 北碚 400712；2.新平县农田建设与土壤肥料工作站，云南 新平 653400；3.新平县经济作物工作站，云南 新平 653400）

新平县位于云南省中部偏西南部，有良好的光热资源条件，其柑橘主产区的年有效积温为6 374.3～8 892.2℃，年平均温度在17.9～24.4℃之间，全年最高日均温为27.5～36.3℃，最低日均温在6.8～12.8℃之间；新平县是特色柑橘生产基地优势区和云南特早熟柑橘基地的辐射区域。近年来，新平县委、县政府把柑橘产业作为重要水果产业来发展，而冰糖橙又属于新平县政府主推的柑橘品种［1］。

以褚橙等著名品牌为代表的新平冰糖橙，在果业界乃至全社会各行各业树立了标杆与典范，因此，如何持久保护好有影响力的新平冰糖橙品牌，打造优质冰糖橙果品，对新平冰糖橙产业健康与可持续发展具有十分重要的现实意义，也是当前新平冰糖橙产业面临的机遇与挑战。随着新平冰糖橙基地果园规模化与集约化发展，全社会面临劳动力资源素质数量不断下降的现实情况下，新平冰糖橙果园施肥管理技术不到位，施肥具有经验性、随意性与盲目性，导致全县冰糖橙果品质量参差不齐，整体质量偏低。弄清新平冰糖橙果园营养水平状况以及营养水平与产量、质量的关系，进而针对性采取科学合理施肥管理技术，是实现新平冰糖橙品质提升的前提和基础［2］。吴倩等［3］对湖南麻阳冰糖橙进行了研究，发现土壤、叶片和果实养分都对果实品质有一定影响；周先艳等［4-5］通过云南省高、中、低产冰糖橙果园叶片、果实营养的研究发现，高产果园Ca、Mg、Zn含量较高。目前有关云南新平全县大范围冰糖橙果园营养水平现状及其对产量品质的系统性分析研究鲜见报道，加之近年来以褚橙为代表的新平冰糖橙果品品质出现一年好一年差的不稳定现象。因此，全面弄清新平冰糖橙果园土壤养分现状、产量和品质水平及其相互关系，为新平冰糖橙提质增效标准化施肥管理提供科学理论依据，对促进新平冰糖橙产业健康可持续发展具有十分重要的作用。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

选取云南新平县漠沙镇、嘎洒镇、者竜镇和水塘镇等冰糖橙主产乡镇的22个有代表性的果园进行调研与样品采集。采用“S”形布点对应采集果园土壤、春梢叶片、果实等成套样品各105个，每个果园依据面积大小和地形等情况采集3～7个混合样，每个混合样选取树体中等且树冠大小基本一致的10株树构成。

1.1.1 土壤样品

在所选植株的树冠滴水线处避开施肥点采集0～30 cm土层的土壤，通过四分法获取每个土壤样品1 kg左右，带回实验室，自然晾干，过筛制备（过1和0.25 mm尼龙筛），用于土壤pH值、有机质、营养元素分析。

1.1.2 叶片样品

采集所选植株树冠外围四周当年生春梢枝条的第3片叶片，每株树10片叶，每样品共80～100片叶，迅速带回实验室洗净烘干后用于营养元素分析。

1.1.3 果实样品

在所选植株的树冠四周中部位置随机采取果实样品，每样品共采集40个果实，并将果实随机分成2份（每份20个果实），一份用于果实品质分析，另一份将果实切片、烘干、粉碎，用于营养元素分析。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 营养元素测定

采用H2SO4-H2O2消煮，凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度法分别测定植株样品的氮（N）、磷（P）、钾（K）含量。用HNO3-HClO4消煮，ICP-OES测定植株样品钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）含量。采用pH酸度计测定土壤pH值，外加热重铬酸钾法测定土壤有机质（SOM）含量，碱解扩散法测定土壤碱解氮含量，NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量，NH4OAc浸提-火焰光度法测定土壤速效钾含量。

1.2.2 果实品质测定

榨汁前，用称重平均值法测定单果重（SFW）和用卷尺测定所有果实纵横径之和再计算出单果的平均纵横径大小，果实纵横径比值即为果型指数，再用游标卡尺测定果皮厚度。榨汁后，采用PAL-1数显糖度仪（日本）测定可溶性固形物（TSS）含量，NaOH中和滴定法测定可滴定酸（TA）含量，比值法计算固酸比（TSS/TA），2，6-二氯吲哚酚钠滴定法测定Vc含量。

1.2.3 橘园土壤、叶片营养元素与果实内在品质指标分级标准

1.2.3.1 柑橘园土壤pH值和养分分级标准［6-7］pH值分级标准：pH值＜4.5为强酸性，4.5～5.5为酸性，5.5～6.5为弱酸性，6.5～7.5为中性，7.5～8.5为碱性，＞8.5为强碱性；强酸性和强碱性土壤不适于柑橘生长，其余土壤均适合或基本适合柑橘生长，最适pH值为5.5～6.5。

土壤有机质（g·kg-1）分级标准：＜5为极低，5～10为低，10～15为偏低，15～30为适宜，＞30为丰富。

土壤碱解氮、有效磷、速效钾丰缺分级标准如表1所示。

表1 柑橘园土壤有效养分丰缺标准 （mg·kg-1）

1.2.3.2 叶片营养分级标准 参考前人相关研究成果［3，8-9］，将叶片养分划分为缺乏、低量、适宜、高量和过量5个等级（表2）。

表2 4～6月龄柑橘非结果春梢叶片养分分级标准

1.2.3.3 果品质量分级标准 按现行新平县冰糖橙优质综合标准（DB53/T124.9-2010），将冰糖橙分为特级品、一级品以及二级品（表3）。

表3 新平县冰糖橙鲜果分级标准

1.3 数据处理

采用Excel 2007、SPSS 19.0进行分析统计，相关性分析采用Pearson直线相关性分析。

图1 新平冰糖橙果园土壤pH值和有机质含量频数分布

2 结果与分析

2.1 新平冰糖橙果园养分现状

2.1.1 果园土壤养分基本情况

对采集的新平县22个冰糖橙果园土壤样品进行理化性质检测分析，土壤pH值和有机质含量分布频率如图1所示。新平冰糖橙果园土壤大多为弱酸性、酸性红壤，土壤pH值平均为5.73，有45%的样品pH值在适宜范围（5.5～6.5），有40%的样品pH值低于适宜值。土壤有机质含量平均为15.47 g·kg-1，有52%的土壤有机质含量低于适宜水平。

新平冰糖橙果园土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量检测结果如表4所示。土壤碱解氮含量平均为56.40 mg·kg-1，整体含量偏低，缺乏比例为96%，其中有38%处于极缺水平。土壤有效磷的变异系数为0.98，各果园间差异较大，土壤有效磷含量不足和过量比例分别达26%和29%。土壤速效钾含量平均为161.57 mg·kg-1，整体处于适宜水平，但不足和过量样品的比例分别达24%和28%。由此说明，新平县大部分冰糖橙果园土壤碱解氮含量较低，需要少量多次予以补充，而土壤有效磷和速效钾养分变异较大，需采取针对性施肥策略。2.1.2 春梢叶片养分基本情况

表4 新平县冰糖橙果园土壤有效养分现状

新平县22个冰糖橙果园春梢叶片大量元素氮、磷、钾含量检测结果如图2所示。由图2可见，有36%的春梢叶片N含量超过适宜范围；春梢叶片P含量低，有95%的样品处于缺P水平；分别有28%和12%的春梢叶片K含量处于不足和过量水平。由此说明，新平县冰糖橙果园施肥管理上应重视磷肥的施用。

图2 新平冰糖橙春梢叶片氮、磷、钾含量频数分布

新平县22个冰糖橙果园春梢叶片中量元素钙、镁含量频数分布如图3所示，分别有9%和18%的春梢叶片Ca含量处于较低和较高水平；有60%的春梢叶片Mg含量处于较低水平。由此说明，新平冰糖橙果园植株缺Mg情况十分严重，施肥管理上应重视镁肥的补充。

图3 新平冰糖橙春梢叶片钙、镁含量频数分布

新平冰糖橙春梢叶片微量元素铁、锰、铜、锌含量频数分布如图4所示。春梢叶片Cu含量过量现象严重，过量水平的样品比例达到了93%，春梢叶片Fe和Mn含量也分别有51%和63%的样品超出适宜水平，而春梢叶片Zn缺乏现象严重，低量和缺乏的比例达93%。由此可知，新平冰糖橙果园应注意微肥的施用，为保证树体内各元素含量平衡，尤其重视锌肥的补充和控制含Cu、Fe、Mn等肥料与农药的带入。

图4 新平冰糖橙春梢叶片铁、锰、铜、锌含量频数分布

2.2 新平冰糖橙果园产量和果实品质

新平县所调查的22个冰糖橙果园的产量、果实品质结果如表5所示。新平冰糖橙株产在1.41～34.85 kg之间，平均株产为23.10 kg，各果园间产量水平差异较大。单果重平均为179.07 g，果实纵、横径分别为68.64、70.03 mm，果实平均大小达到新平县冰糖橙特级品水平指标要求。果皮厚在3.00～6.70 mm之间，可食率平均为59.96%；果实TSS含量在8.20%～12.90%之间，平均为10.13%；果实TA含量在0.29%～1.22%之间，差异较大；果实TSS/TA值为8.00～42.30，平均值为23.07；果实Vc含量平均为40 mg·100 mL-1。由此可见，新平冰糖橙整体品质较差，可食率、TSS含量、TSS/TA值均仅有少量样品能达到二级品水平要求，并且各个果园间果实产量和内在品质指标的差异较大，说明新平冰糖橙果园在产量和品质方面都有较大提升空间。

表5 新平县冰糖橙产量和果实质量指标

2.3 新平冰糖橙果实养分带走量

新平县22个冰糖橙果园果实养分含量结果如表6所示。果实大量元素中，N含量相对最高（1.24%），其次是K（1.19%），P含量最低（0.18%）。果实Ca含量平均为0.47%，分别为果实P、Mg含量的2.6、5.9倍。果实微量元素中，Fe、Mn、Cu、Zn含量分别为41.50、16.24、5.37、1.49 mg·kg-1。

表6 新平冰糖橙果实养分含量（干基）和果实带走养分量

由冰糖橙鲜果果实养分含量和含水量，可计算出新平冰糖橙果实养分带走量。通过新平22个典型冰糖橙果园果实样品采集与养分、水分含量等检测结果计算，1 t冰糖橙鲜果所带走的养分含量为：N 1.05 kg、P 0.15 kg、K 1.01 kg、Ca 0.56 kg、Mg 0.09 kg、Fe 4.95 g、Mn 1.89 g、Cu 0.63 g 和 Zn 0.17 g。根据前人的研究，柑橘的施N量可通过果实带走N量的2.5～3倍来计算［10］，同时，新平冰糖橙果实氮、磷、钾养分的吸收比例为3∶1∶5（N∶P2O5∶K2O）［11］，由此计算出新平冰糖橙果园每生产1 t鲜果需要的养分量为：N 2.63～3.15 kg、P2O50.88～1.05 kg、K2O 4.38～5.25 kg。

2.4 新平冰糖橙产量、品质与养分含量的相关性

新平冰糖橙果园产量、果实品质与养分（果实、叶片、土壤）的相关性结果如表7所示。研究发现新平冰糖橙产量和品质与多个项目指标及养分含量呈显著相关。从表7新平冰糖橙果园土壤养分与产量、品质的相关性结果分析可知，土壤有机质（SOM）含量和土壤碱解氮含量均与单果重呈极显著负相关关系，土壤碱解氮含量与Vc含量呈极显著正相关关系；土壤速效钾含量与果实可溶性固形物（TSS）含量呈极显著正相关关系。

表7 新平县冰糖橙产量、品质与养分的相关性分析

从表7新平冰糖橙春梢叶片养分与产量、品质的相关性分析结果看出，春梢叶片养分与果实产量、品质的相关性较好，呈极显著正相关关系的有：叶片Mg、Zn与TSS含量，叶片N与可食率，叶片Zn与Vc含量；呈极显著负相关关系的有：叶片Cu、Mn与产量，叶片Fe与Vc含量，叶片Ca、Mg与可食率。

3 讨论

尽管新平柑橘产业取得了长足发展，尤其在规模化、集约化建园实践上取得了重要进展，但全县冰糖橙生产管理技术相对较为落后，施肥具有盲目性、随意性，大多果园施肥依靠经验，缺乏营养诊断、评价与科学配方施肥技术，整体果品质量亟待提升。众所周知，科学合理施肥是影响果实产量和品质的重要因素，而且还能提高果园的土壤肥力［7］。

3.1 新平冰糖橙果园土壤、叶片营养水平相关分析

矿质营养元素是影响柑橘生长发育的重要因素，养分丰缺直接影响到柑橘果实品质的好坏［12］，植株养分吸收利用主要依靠根系从土壤中获取，因此，土壤理化条件对柑橘养分吸收利用十分重要。

3.1.1 土壤pH值与SOM

本调查采样分析发现，新平冰糖橙果园土壤大多为酸性红壤，pH值偏低，影响了根系养分的吸收利用，建议通过施用石灰与碱性肥料等技术措施进行酸性土改良。新平冰糖橙果园SOM缺乏或偏低的比例占52%，与果园长期单施化肥而不重视有机肥的投入或有机肥表面撒施有关；进一步相关性统计分析发现，SOM含量与果实TSS含量呈正相关。因此，针对新平冰糖橙果园有机质普遍缺乏情况，建议加强有机肥的科学施用，改善土壤理化性质和结构，形成良好的土壤微生物环境，活化土壤中难以利用的矿质元素，促进根系对养分的吸收利用，从而提高冰糖橙果实品质。

3.1.2 大量元素N、P、K

本研究发现不同果园的养分含量差异非常大，其中超过90%的土壤碱解氮缺乏，而与春梢叶片N含量较高相矛盾，这可能与新平高温高湿频繁预防溃疡病喷药的同时补充了一定量的叶面氮肥所致，亦或是高温高湿生长环境下树体从土壤中吸收了大量的氮，从而导致土壤碱解氮暂时亏缺。进一步相关性分析表明，土壤碱解氮含量与果实Vc含量呈极显著正相关，与前人研究结果一致［13］，与单果重呈极显著负相关。因此，要控制速效氮肥（如尿素）等的施入，可采取少量多次施氮或通过缓效N肥等方式保证土壤持久供氮能力，避免植株氮奢侈吸收。新平冰糖橙春梢叶片严重缺P而果园土壤有效磷缺乏与过量并存，郭延平等［14］研究发现，缺P限制光合作用的正常进行，因此，建议针对性进行土壤集中近根补充磷肥和通过叶面喷施含磷肥料，保证植株对磷素的高效吸收利用。新平冰糖橙果园叶片K和土壤速效K含量缺乏和过量并存，土壤速效K与TSS含量呈极显著正相关，建议根据各果园具体情况适当调控钾肥施用量。

3.1.3 中量元素Ca、Mg

本研究调查与采样分析可知，60%的春梢叶片存在缺Mg和部分叶片Ca过量问题，而叶片Ca与可食率呈极显著负相关，叶片Mg与TSS含量呈极显著正相关。前人研究发现，施Ca基本被果皮吸收［15］，含量过高增加果皮厚度，而施Mg对果皮变薄有利［16］。说明过高的Ca含量以及缺Mg影响果实优质发育，因此，生产管理上应重视Mg肥的施用，科学合理补充钙尤其是酸性土改良时注意含Ca物质的调控。

3.1.4 微量元素Fe、Mn、Cu、Zn

新平冰糖橙春梢叶片Zn缺乏和Cu过量情况十分严重，比例均达90%以上；有过半或近半的春梢叶片Fe、Mn过量。叶片缺Zn可能是由于长期未施用含Zn肥料，大量果实生产带走了大量Zn，导致土壤有效Zn不足；加之Zn在植株树体内难以转移和再利用，缺Zn症状通常出现在新叶，早期无明显外观症状往往易被忽视，导致不能提早发现和及时补充［17］。新平冰糖橙春梢叶片Cu过量可能与防治溃疡病大量喷施了铜制剂有关。进一步相关性分析表明，叶片Zn与果实TSS和Vc含量呈极显著正相关，与前人在脐橙上的研究结果一致［18］；叶片Cu、Mn与产量，叶片Fe与Vc含量均呈极显著负相关关系，说明缺Zn和Cu、Fe、Mn含量过高均不利于冰糖橙果实品质的形成。建议针对性通过叶面高效追肥或与有机肥混合等方式补充所缺微量元素，同时注意防止Cu过量产生毒害作用。

3.2 新平县冰糖橙果园产量、果实品质水平与营养元素含量相关分析

3.2.1 果园产量

新平冰糖橙果园整体产量较低，平均株产仅为23.1 kg。产量由单果重和结果量决定，而调查发现各果园单果重的差异远小于产量的差异，可见，影响新平冰糖橙果园产量的主要因素是结果量。黎旭荣等［19］研究认为K、Mg缺乏会加重落花落果，秦煊南［20］研究得出施Zn能提高坐果率。本研究结果显示，新平冰糖橙果园缺Mg、Zn严重以及Ca、Cu含量超标，而产量与叶片Cu含量呈极显著负相关关系，与土壤有效N含量呈显著正相关关系，与周先艳等［4-5］的研究结果基本一致。而前人［21］研究发现叶片Cu含量会影响花器官的发育，即高浓度的Cu抑制新根生长、花粉萌发和花粉管伸长。因此，新平县冰糖橙果园要实现高产应重视Cu过量的问题，同时在萌芽开花期及时补充Mg、Zn等中微量养分，减少因养分不平衡导致大量落花落果发生。

3.2.2 果皮厚度、果实可食率

果皮厚度是影响果实质量和外观商品与销售的重要因素，决定了果实耐储运程度和可食率。新平冰糖橙果皮厚度平均为4.96 mm，比唐帅等［22］提出的兼顾可食率和耐储运能力优质冰糖橙（果皮厚度为4 mm）果皮厚24%，果皮厚度改善提升空间较大。新平冰糖橙可食率平均仅为59.96%，远低于目前玉溪市地方标准规定的二级果果实可食率标准（≥75%），仍有较大差距与提升空间。本研究显示，果皮厚度与春梢叶片Ca含量呈显著正相关；可食率与叶片Ca、Mg含量呈极显著负相关，与叶片N、K含量呈极显著正相关。研究表明，N过量会使果皮变厚［23］；喷施Ca由于被果皮大量吸收而增加果皮厚度［15］。由此可见，目前新平冰糖橙叶片N、Ca含量过高和Mg缺乏均不利于果实果皮的良好发育，使果皮增厚和可食率降低，因此，施肥管理上要调控N、Ca的奢侈吸收，增加Mg肥补充。

3.2.3 果实内在品质

冰糖橙果实糖、酸含量决定了其果品风味，Vc是柑橘类水果中最重要的营养成分之一。新平冰糖橙TSS含量平均为10.13%，远低于目前玉溪市地方标准规定的冰糖橙二级果TSS含量要求（≥12%），果实内在品质还有较大提升空间。本研究结果显示，果实TSS含量与叶片Mg、Zn含量呈极显著正相关，与前人［18］在脐橙上的研究结果一致，且果实Vc含量与叶片Zn含量呈极显著正相关，而新平冰糖橙叶片Mg、Zn缺乏情况严重，因此，生产管理上应重视Mg、Zn的补充来提高果实品质。赵智中等［24］研究发现，过量的N使光合产物向果皮分配增多，果肉中ABA/IAA比值降低致果实成熟延迟，糖分积累时间减少，同时果肉中糖代谢消耗增加，从而导致果肉中糖累积减少。本研究显示，新平冰糖橙春梢叶片N含量较高而土壤碱解氮含量偏低，而果实TSS与叶片N含量呈显著负相关，这与前人［5，23］的研究结果类似，而果实Vc含量与土壤碱解氮含量呈极显著正相关，说明施肥管理上应调控N肥使用，建议以缓效氮肥持久供肥保证品质的形成。研究还发现，果实TSS含量与土壤速效钾含量呈极显著正相关，与前人［13，18］认为钾会降低果实TSS含量的结论有异，这可能是与所调查果园钾过量现象并不严重有关。因此，新平县冰糖橙果园应重视钾肥的科学合理施用，尤其防止在膨大后期大量追施钾肥以导致果皮增厚和提高果实酸含量。

4 结论

新平冰糖橙果园土壤酸化严重，土壤有机质偏低和碱解氮缺乏；春梢叶片P、Mg、Zn缺乏普遍且较严重，而叶片Fe、Mn、Cu含量超标现象严重，部分果园春梢叶片存在N、Ca含量超标。新平冰糖橙果园整体产量低，果实TSS、Vc含量较低、果皮偏厚、可食率低等问题突出且品质不稳定；因此，建议施肥管理上注重有机肥的施用与酸性土改良，调控N、Ca使用，采用缓效氮肥或少量多次施氮增加土壤供氮水平，同时防止树体氮的奢侈吸收；通过叶面追肥、添加或深施有机肥等方式适量补充Mg、Zn肥；采用农业防治与生防制剂等技术措施防治溃疡病，以减少含铜制剂的投入，降低树体Cu吸收量。每生产1 t新平冰糖橙鲜果，建议氮磷钾投入量分别为：N 2.63～3.15 kg、P2O50.88～1.05 kg、K2O 4.38～5.25 kg。