有机肥替代化肥对柚园土壤养分及沙田柚品质的影响

利新红崔 芸钟永辉李俊光谢秀娟★

（1.广东省梅州市梅县区农业科学研究所，梅州 514000；2.广州市仲恺农业工程学院轻工食品学院；3.广东省梅州市天禾农资梅州配送有限公司）

柚类在我国的栽培历史悠久，资源丰富，主要产自广东、广西、福建等地。其中广东省梅州市以其良好的环境、气候、土壤等优势，成为我国柚类的主要产区之一[1]。随着经济水平和人们生活质量的不断提高，使得部分农户为追求高产，过量施用化肥。长期过量施肥会产生田地土壤酸化、水体富营养化等问题[2]，在设施栽培中过量施用氮肥和磷肥对其产量和品质也有严重影响[3]。因此，对化肥减量施用及有机替代的效果和可行性研究尤为重要。

有研究[4]显示，用有机肥替代化肥可补足土壤磷和钾的供应，维持和提高土壤的养分供应能力。有报道指出[5]高化肥投入量的农田，适量的减少化肥施用量不会对作物产量产生影响，同时提升了肥料利用率。在春小麦有机替代研究[6]中发现50%及30%有机替代处理中，小麦表现出增产稳产趋势，有机无机肥配施可提高作物产量,同时还能改善土壤质量[7]。

本试验以沙田柚种植园为基地，以化肥减量配施有机肥的方式，研究其对土壤养分、柚子植株养分以及柚子品质的影响，旨在揭示化肥减量配施有机肥对柚子种植的作用效果，达到提高化肥利用率、减少环境污染的效果，并为当地种植的施肥方式提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

梅州市梅县区位于广东省东北部，韩江上游，梅州市中部，属亚热带季风气候，气候温和、阳光充足、热量丰富、雨量充沛、雨热同季、干冷同期、四季宜耕宜牧，有“八山一水一分田”之说。

1.2 实验材料

化肥使用N-P2O5-K2O分别为15-15-15，21-6-13，12-11-18的三种复合肥（挪威雅冉）。精制有机肥（广东省梅州市丰顺和辉生物有限公司）按照5%（2-1-2）养分，35%水分计算使用。

1.3 实验设计

以沙田柚为研究对象，对其园地施肥。试验共设4个处理：（1）T1：11.6 kg化肥；（2）T2：10.0 kg化肥+20.0 kg有机肥；（3）T3：8 kg化肥+37 kg有机肥；（4）T4：8 kg化肥+26 kg有机肥（70%T3）。每个处理设定3个重复，每个重复设置5棵树。试验点分布及各处理组全年施肥情况如表1、表2所示。

表1 试验点分布及所用地名代码

表2 实验点各处理组2019～2020年施肥情况

1.4 测定指标及方法

土壤碱解氮、有效磷、速效钾分别采用凯氏定氮法[8]、碳酸氢钠提取-钼锑抗分光光度法[9]和原子吸收分光光度法[10]测定；叶片及果肉中氮、磷、钾含量测定[11]方法采用浓H2SO4-H2O2消煮，分别用凯氏定氮法测全氮，钒钼黄比色法测全磷，火焰光度法测全钾。

单果重采用百分之一的天平逐个称重；采用游标卡尺测柚子纵径与横径，计算果形指数；维生素C采用GB 5009.86-2016中方法；可滴定酸采用氢氧化钠滴定[12]；可溶性固形物采用手持式糖度折光仪测定；固酸比即为可溶性固形物与可滴定酸的比值。

1.5 数据处理

采用SPSS 22.0进行统计分析，各处理之间的多重比较采用LSD-test(p＜0.05)法；作图采用Origin 2017。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对沙田柚园土壤养分的影响

2.1.1 不同施肥处理对沙田柚园土壤碱解氮含量的影响

在试验点，SSXN02中T4外土壤碱解氮含量显著低于其余处理外（p＜0.05），其他各处理间土壤碱解氮水平差异不大。在SSJX02试验点，所有处理土壤碱解氮含量无显著性差异。在SSZH01试验点，T2、T3、T4的土壤碱解氮含量均高于只施化肥处理，其中T2处理最高。在SKCC01试验点，T2的土壤碱解氮含量显著高于T1、T2和T4，其余处理土壤碱解氮含量无显著差异。在SKCC02试验点，T4处理组碱解氮含量最高，显著高于其余处理。五个试验点的平均水平可以看出，用有机肥替代化肥会增加土壤碱解氮含量，其中T2处理增幅较大。

图1 不同施肥处理下沙田柚园土壤碱解氮含量

2.1.2 不同施肥处理对沙田柚园土壤有效磷含量的影响

土壤有效磷含量见图2，沙田柚园SSXN02试验点，T2和T3土壤有效磷含量较T1有显著增加（p＜0.05），且显著高于T4。在SSJX02试验点则表现出相似的规律，即有机肥替代各处理土壤有效磷含量均显著高于T1。在SSZH01实验点，T2和T4均明显高于T1，但均未达到显著水平。SKCC01和SKCC02试验点土壤有效磷含量整体变化相似。上述五个试验点的平均水平反映出，有机替代处理会增加沙田柚土壤有效磷的含量，但是在化肥和有机肥减量施用后，土壤有效磷含量仍然处于较高水平，在后续的田间管理当中，应适当减少磷肥的投入。

图2 不同施肥处理下沙田柚园土壤有效磷含量

2.1.3 不同施肥处理对沙田柚园土壤速效钾含量的影响

如图3所示，在沙田柚SSXN02试验点的各处理土壤速效钾含量无显著差异；在SSJX02试验点，有机替代处理T2和T3土壤速效钾含量显著高于T1和T4（p＜0.05），其余各处理间无显著差异。在SSZH01试验点，T3土壤速效钾含量显著高于其他三个处理。在SKCC01及SKCC02试验点，有机替代处理的土壤速效钾水平均显著高于T1，说明有机肥增加了土壤速效钾含量。五个试验点的平均水平反应出有机替代处理对沙田柚园土壤速效钾含量有提升作用，但从含量上来看也处于明显过剩状态。

图3 不同施肥处理下沙田柚园土壤速效钾含量

2.2 不同施肥处理对沙田柚叶片和果肉养分的影响

2.2.1 不同施肥处理对沙田柚叶片和果肉氮含量的影响

有图4A可知，在沙田柚SSXN02、SSJX02和SSZH01试验点，有机肥替代处理与T1相比，沙田柚叶片氮含量均没有显著差异，并且有机替代内部叶片氮含量也无明显差异。在SKCC01试验点，T3的叶片氮含量显著增加（p＜0.05），其余处理之间无显著差异。在SKCC02试验点，T4叶片氮含量显著低于其余处理。图4B可看出，所有试验点的有机肥替代处理和纯化肥处理果肉氮含量均无显著差异。综上，从五个试验点整体来看，有机替代处理可增加沙田柚叶片氮含量，而对果肉氮含量没有影响。

图4 不同施肥处理下蜜柚叶片及果肉氮含量

2.2.2 不同施肥处理对沙田柚叶片和果肉磷含量的影响

由图5知，有机替代和化肥所有处理组沙田柚叶片及果肉磷含量均没有显著差异，说明有机肥替代化肥对叶片和果肉磷素积累没有影响。

图5 不同施肥处理下沙田柚叶片及果肉氮含量

2.2.3 不同施肥处理对沙田柚叶片和果肉钾含量的影响

由图6可知，在SSXN02试验点，T4叶片钾含量显著低于T1和T2。有机替代处理对SSXN02、SSJX02和SSZH01试验点果肉钾含量没有显著影响，而明显降低了SKCC01和SKCC02果肉钾含量，其中SKCC01试验点的T3和SKCC02试验点的T4均显著低于T1。表示有机替代处理对沙田柚叶片和果肉钾含量影响较小。

图6 不同施肥处理下沙田柚叶片及果肉钾含量

2.3 不同施肥处理对沙田柚果实品质的影响

2.3.1 不同施肥处理对沙田柚果实品质的影响

表3所示为各试验点沙田柚果实品质指标。SSJX02试验点，T2明显增加了单果重，且显著高于T1，其余处理均没有显著差异。

表3 不同施肥处理对沙田柚果实品质的影响

在SSXN02试验点，T2、T3和T4的维生素C含量均显著高于T1，且有机替代各处理内部之间无显著差异；在SSZH01试验点，T2和T3的维生素C含量均显著高于T1和T4。在SSJX02、SKCC01和SKCC02试验点，所有处理果肉维生素C含量均没有显著差异。

在SSXN02试验点，T2可溶性固形物含量显著高于T4；在SSJX02、SSZH01和SKCC02试验点，所有处理可溶性固形物含量均没有显著差异；SKCC01的的T2可溶性固形物含量显著高于T3，其余处理间无显著差异。

全部试验点所有处理果形指数和可滴定酸含量均没有显著差异。综合五个试验点的平均值来看，有机替代对沙田柚单果重、果形指数、可滴定酸和固酸比影响较小，对提高维生素C和可溶性固形物含量有一定的作用。

3 结论

通过不同施肥处理，分析评估了梅县区沙田柚种植的土壤养分、植株养分及柚子品质状况。沙田柚园土壤氮素丰富、钾素过量、磷素严重过量。分析植株养分综合状况，沙田柚并没有出现缺N、P和K的情况，能够满足作物对养分的需求；有机肥替代化肥可提高柚子叶片N和K的含量，对P含量没有影响，并且对柚子果肉N、P和K含量均没有影响。有机肥替代化肥处理提升了沙田柚的维生素C和可溶性固形物含量，而对单果重、果形指数、可滴定酸和固酸比的影响较小；另外，还观察到化肥和有机肥减量处理（T4）果肉品质有所降低，具体表现为维生素C、可滴定酸和可溶性固形物含量降低。综合土壤和植株养分状况以及柚子品质来看，有机替代处理T2或T3的施肥方案较为适宜，本研究结果对区域柚子种植施肥管理有重要的参考价值。