井冈蜜柚生产现状与农户特征因素调查与分析*
2022-09-01谢凯柳谢志坚吴强建侯松峰孙愚琛宋凯伦周春火
康 婷,谢凯柳,谢志坚,吴强建,侯松峰,袁 杨,孙愚琛,宋凯伦,周春火
(1 江西井冈蜜柚科技小院,吉安 343000)
(2 江西农业大学国土资源与环境学院,江西省农业废弃物资源化利用与面源污染产教融合重点创新中心)
井冈蜜柚是指在江西省吉安市生产栽培的优质蜜柚果品的统称,以“井冈”作为品牌,主导品种为桃溪蜜柚、金沙柚、金兰柚等3 个优良品系[1]。江西省农业厅把井冈蜜柚作为江西三大果业品牌之一进行重点宣传和推介。吉安市位于江西省中部,全市属中亚热带季风性气候,温热多雨,年平均气温18 ℃,平均年降水量1 487 mm,属于柚类种植适宜区。吉安市依托当地得天独厚的自然条件,大力发展井冈蜜柚产业。肖光华等[2]提出,近年全市井冈蜜柚种植总面积达到2.86 万hm2,产量约8 万t。发展井冈蜜柚产业,是加快提升吉安农村经济、促进果农持续增收致富的有效途径[3]。井冈蜜柚产业正处于快速发展期,但是当地种植户对于蜜柚园的土肥管理等比较粗放,土壤养分存在缺乏或过量等问题,造成井冈蜜柚产量不高、品质低下,这严重阻碍了井冈蜜柚产业的进一步深入快速发展[4]。通过对井冈蜜柚的生产现状与农户特征因素进行调查分析,对于指导井冈蜜柚的科学施肥以及促进井冈蜜柚产业的发展具有重要意义。
国内外研究表明,氮、磷、钾等养分显著影响果实品质和产量,很多果农认为施得越多效果越好,但实际情况却截然相反,养分过量、不足、配比不当等不合理施肥行为,都不利于果树的生长结果[5-6]。合理的施氮量能增加每株结果数、果实大小及果实产量,同时能促进植株的光合作用,加快根系生长,从而诱发柑橘抽梢发芽,长出幼嫩枝叶[7-9]。氮肥施用不足时,会阻碍植株营养生长,植株的高度、茎粗和叶绿素含量等都会受到影响,从而导致减产;氮肥施用过量时,营养生长过旺,果实皮厚、色淡。磷肥施用合理能促进作物根系生长、萌发新梢以及花芽分化,同时可以缩短果实生长周期,提高果实含水量,增加糖分、淀粉等含量[10-11]。磷不足时,果皮厚,果实小且含水量少;磷肥过量时,易引起钙、锌等元素的缺乏。合理施用钾肥可以促进树体生长,保持树势,提高坐果率,还能促进果实膨大以及增强果实的贮藏性,提高植株的抗逆能力,有利于柑橘的优质高产[12]。缺钾会影响细胞分裂,收获的果实较小[13];若过度施用钾肥,果实的总糖量降低,酸度增加,风味受到影响[14]。李清华等[15]通过调查平和琯溪蜜柚的施肥现状提出,蜜柚的种植面积、种植户文化水平及年龄等情况会影响蜜柚的施肥水平,且得出蜜柚的氮肥、磷肥、钾肥、镁肥和有机肥施用量与产量间呈正相关关系。易晓曈[16]的研究表明,我国柑橘主产区大部分果园都施用了化肥,而有机肥的投入严重不足且养分投入不均衡。罗省根等[17]研究表明,江西四大柑橘(赣南脐橙、南丰蜜橘、井冈蜜柚和新余蜜橘)产区存在技术人员数量不足、高学历人才缺乏和年龄结构不合理等问题。代文才等[18]研究表明,重庆市奉节县的柑橘存在氮磷钾投入量大、投入比例不合理等问题,且提出有机肥施用不足会造成产品品质和售价降低。
前人已有研究中较少涉及井冈蜜柚生产现状与农户特征因素的调查。本文通过对井冈蜜柚生产现状与农户特征因素的调研,了解吉安地区井冈蜜柚生产现状与果农特征因素的基本情况。调查了井冈蜜柚主产区吉安市9 个县(区)的生产现状以及果农的年龄、文化水平等农户特征因素,为科学指导井冈蜜柚施肥提供理论依据,最终实现蜜柚生产的高产稳产与提质增效,助力井冈蜜柚产业的绿色和可持续发展。
1 材料与方法
1.1 调查方式
于2020 年7—8 月采用问卷调查的方法,选择有代表性的果园,对农户进行座谈访问。调查者通过询问并在问卷上详细记录果园的施肥水平、产量情况、农户特征因素等基本情况,然后根据肥料主要养分(N、P2O5、K2O)的含量情况,分别统计全年施肥总量。调查的行政区域包括遂川县、泰和县、万安县、永新县、安福县、吉水县、青原区、吉安县、吉州区等9 个县(区),主要调查5~8 年生成年果树的种植情况,回收问卷137 份,去除无效问卷,有效问卷共112 份。
1.2 相关参数计算
化肥养分含量根据肥料产品标注的养分含量计算,有机肥养分含量按《中国有机肥养分志》中标准值计算。农户全年肥料施用总量为农户全年化肥施用总量与有机肥施用总量的和。
氮肥偏生产力(PFPN)=产量/施氮量
磷肥偏生产力(PFPP)=产量/施磷量
钾肥偏生产力(PFPK)=产量/施钾量
1.3 数据统计分析
参考Cate-Nelson 方法(又称十字交叉法)[19-20],以氮、磷、钾肥平均用量和平均产量为基准,将井冈蜜柚产能分成4 个区域。其中井冈蜜柚氮肥用量低于平均用量,对应产量高于平均产量定义为高产氮高效;氮肥用量和对应产量均高于平均产量定义为高产氮低效;氮肥用量低于平均用量,对应产量低于平均产量定义为低产氮高效;氮肥用量和对应产量均低于平均产量定义为低产氮低效。磷、钾肥区域划分同氮肥。
试验数据采用Microsoft Excel 2007 软件进行统计和分析,用SPSS 17.0 软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 井冈蜜柚主产区调查区基本情况
2.1.1 调研面积和种植密度
从表1 可以看出,井冈蜜柚主产区调研总面积为2 229 hm2。井冈蜜柚主产区平均种植密度是521株/hm2,各县(区)的平均种植密度具有一定的差异,其中,泰和县平均种植密度最大,为568 株/hm2;吉州区平均种植密度最小,为478 株/hm2。
表1 井冈蜜柚调研面积和种植密度
2.1.2 蜜柚种类种植情况
据调查,吉安市9 个井冈蜜柚主产县(区)中,种植的金兰柚占比最大,为56.25%;其次是金沙柚,占比为39.29%;桃溪蜜柚的占比最小,为8.93%;其他蜜柚种类包括红心柚、马家柚、沙田柚等,占比仅2.68%。
2.1.3 病虫害发生情况
从表2 可知,有效问卷中发生病虫害的井冈蜜柚果园占比为100%,说明井冈蜜柚树体容易遭遇病虫害,且主要是红蜘蛛、潜叶蛾和溃疡病3 种病虫害。其中,发生红蜘蛛的果园占比最大,达到了72.32%;其次是潜叶蛾,发病果园占比为46.43%;发生溃疡病的占比最小,为21.43%;发生其他病虫害(蚜虫、蓟马、炭疽病等)的果园占比较小。
表2 井冈蜜柚病虫害发生情况
2.2 井冈蜜柚生产现状
2.2.1 产量
由表3 可知,井冈蜜柚的最高产量为60 000 kg/hm2,最低产量为8 925 kg/hm2,平均产量为20 849 kg/hm2,中位产量为17 843 kg/hm2,变异系数为47.58%。各主产县(区)产量差异较大,其中,万安县的平均产量最高,达到27 960 kg/hm2;而青原区的平均产量最低,只有13 660 kg/hm2,万安县的平均产量为青原区的2.05 倍。各主产县(区)产量的变异系数较高,为31.26%~83.36%,说明各主产县(区)的产量变异程度较大。
表3 吉安市9 个井冈蜜柚主产县(区)的产量
2.2.2 施肥种类及其占比
井冈蜜柚种植户施用的肥料种类如表4 所示,施用的有机肥主要包括动物粪肥、饼肥、商品有机肥和生物有机肥;施用的化肥主要包括单质氮、磷、钾肥和复合肥;另外有较少数的农户施用了菌肥(在所有调查农户中只有2 户施用了该肥料,故在表4 中没有列出)。
表4 井冈蜜柚施肥种类及其占比
在施用有机肥的井冈蜜柚果园中,施用动物粪肥的占比最大,高达42.86%;其次是饼肥,占比为28.57%;施用生物有机肥的样本数最少,占比为12.50%。同时施用有机肥和化肥的占比达到84.82%,而只施用化肥的占比为15.18%(表4)。
有效问卷中的井冈蜜柚种植户都施用了化肥,施用种类最多的是复合肥,占比达到94.64%;其次是尿素,占比为25.89%;施用种类最少的是硫酸钾,占比为7.14%(表4)。
2.2.3 施肥量及养分比例
由表5 可知,井冈蜜柚氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)养分的平均施用量分别为313、262、246 kg/hm2,氮(N)∶磷(P2O5)∶钾(K2O)的比例为1∶0.84∶0.79。9 个井冈蜜柚主产县(区)养分投入量差异较大,万安县和安福县的总养分投入量均高于900 kg/hm2,总养分投入量最大的是万安县,达到994 kg/hm2,总养分投入量最低的是青原区,为577 kg/hm2,其中,万安县的养分投入量为青原区的1.72 倍。在养分构成上,安福县的养分投入总氮(N)最高,为371 kg/hm2;万安县的总磷(P2O5)、总钾(K2O)投入量均最大,分别为322、315 kg/hm2;青原区的总氮(N)、总磷(P2O5)、总钾(K2O)投入量均最低,分别为224、177、176 kg/hm2。
表5 吉安市9 个井冈蜜柚主产县(区)的养分投入量
整体上,井冈蜜柚的化肥投入量为638 kg/hm2,其中化肥提供的氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)投入量分别为233、200、205 kg/hm2,分别占养分投入总氮(N)、总磷(P2O5)和总钾(K2O)的74.44%、76.34%、83.33%。其中,吉水县的化肥投入量占养分投入总量的比率最大,达到了94.47%;泰和县的化肥投入量占养分投入总量的比率最小,为44.00%(表5)。
2.2.4 基肥与追肥的施用情况
由表6 可知,基施氮肥(N)的平均用量是201 kg/hm2,占全年氮肥(N)施用量的64.42%;基施磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)的平均用量分别为172、154 kg/hm2,占全年磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)施用量的65.65%、62.60%。基施的氮肥(N)、磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)占比均超过50%。泰和县的基肥养分投入量为647 kg/hm2,基肥占比最大,达到77.49%;青原区的基肥养分投入量为327 kg/hm2,基肥占比最小,为56.67%。
表6 吉安市9 个井冈蜜柚主产县(区)基肥与追肥的施用情况
2.3 氮、磷、钾肥效益分析
2.3.1 氮肥效益分析
以9 个县(区)的平均施氮量(313 kg/hm2)和单产(20 849 kg/hm2)为标准划分,只有17.86%的农户实现高产高效,平均施氮量为246 kg/hm2,PFPN为127 kg/kg。有23.21%的农户可以实现高产,但是氮肥的投入量较大,平均施氮量为514 kg/hm2,PFPN为64 kg/kg。有40.18%的农户施入较少的氮肥,只有217 kg/hm2,平均产量较低,为14 244 kg/hm2,PFPN为70 kg/kg。另外,有18.75%的农户平均施氮量为421 kg/hm2,平均产量为16 757 kg/hm2,PFPN只有41 kg/kg。由此可见,井冈蜜柚在氮肥上实现高产高效的潜力较大。高产氮高效类的PFPN显著高于高产氮低效、低产氮高效、低产氮低效类(表7)。
表7 井冈蜜柚氮肥效益分析
2.3.2 磷肥效益分析
以9 个县(区)的平均施磷量(262 kg/hm2)和单产(20 849 kg/hm2)为标准划分,只有19.64%的农户实现高产高效,平均施磷量为208 kg/hm2,PFPP为168 kg/kg。有21.43%的农户可以得到高产,但是磷肥的投入量较大,平均施磷量为444 kg/hm2,PFPP为75 kg/kg。有38.39%的农户施入较少的磷肥,只有175 kg/hm2,平均产量较低,为14 036 kg/hm2,PFPP为87 kg/kg。另外,有20.54%的农户平均施磷量为358 kg/hm2,平均产量为16 927 kg/hm2,PFPP只有49 kg/kg。由此可见,井冈蜜柚在磷肥上实现高产高效的潜力较大。高产磷高效类果农的PFPP显著高于高产磷低效、低产磷高效、低产磷低效类(表8)。
表8 井冈蜜柚磷肥效益分析
2.3.3 钾肥效益分析
以9 个县(区)的平均施钾量(246 kg/hm2)和单产(20 849 kg/hm2)为标准划分,只有14.29%的农户实现高产高效,平均施钾量为190 kg/hm2,PFPK为187 kg/kg。有26.78%的农户可以实现高产,但是钾肥的投入量较大,平均施钾量为369 kg/hm2,PFPK为84 kg/kg。有34.82%的农户施入较少的钾肥,只有168 kg/hm2,平均产量较低,为14 046 kg/hm2,PFPK为90 kg/kg。另外,有24.11%的农户平均施钾量为316 kg/hm2,平均产量为16 484 kg/hm2,PFPK只有54 kg/kg。由此可见,井冈蜜柚在钾肥上实现高产高效的潜力较大。高产钾高效类果农的PFPK显著高于高产钾低效、低产钾高效、低产钾低效类(表9)。
表9 井冈蜜柚钾肥效益分析
2.4 肥料用量及施肥方式与产量的相关性分析
肥料用量、施肥方式与产量的相关性分析结果表明(表10),氮肥用量、磷肥用量、钾肥用量与产量均呈极显著正相关关系,有机肥用量与产量呈显著正相关关系,而施肥次数、基肥占比与产量的相关性未达到显著水平。氮肥用量与磷肥用量、钾肥用量均呈极显著正相关关系;磷肥用量与钾肥用量呈极显著正相关关系。有机肥用量与氮肥用量、磷肥用量、施肥次数均呈显著正相关关系。
表10 井冈蜜柚肥料用量及施肥方式与产量的相关系数
2.5 农户特征对施肥水平及产量的影响
根据井冈蜜柚种植面积、种植户年龄及文化水平等情况,依次划分3 个分类标准,并对相应的施肥情况及产量进行统计。由表11 可知,种植面积以种植小户(41.07%)为主,而种植大户(33.04%)和种植中户(25.89%)的占比略偏低。种植大户比较注重氮肥和有机肥的施用,种植小户偏施磷肥和钾肥。种植小户的产量相对种植中户和种植大户的高,这可能与种植中户和种植大户会进行疏果有关。种植户年龄以中老年(33.04%)和中年(47.32%)为主,而中青年所占比率较低,仅为19.64%。中老年农户偏施氮肥、磷肥和钾肥,中青年比较重视有机肥的施用,而轻施磷肥、钾肥。中年农户种植的井冈蜜柚产量最高。文化水平以初中及以下(67.86%)和中专或高中(24.11%)为主,大专及以上占比较低,仅为8.04%。中专或高中农户偏施氮肥、磷肥和钾肥,大专及以上比较注重有机肥的施用,但是轻施氮肥、磷肥和钾肥。种植小户施钾量最高,且显著高于种植中户,其余不同农户特征下的施肥水平、产量均无显著性差异。
表11 井冈蜜柚不同农户特征对施肥水平及产量的影响
3 讨论
3.1 产量状况
本调研结果显示,目前井冈蜜柚的平均产量为20 849 kg/hm2,且各主产县(区)的平均产量差异较大。井冈蜜柚目前的产量低于2014 年全国柚类产量平均水平26 594 kg/hm2[21],远低于平和琯溪蜜柚2018 年的单产38 344 kg/hm2[22]。从各主产县(区)产量的变异系数来看,说明调查区域间产量变异程度较大,井冈蜜柚产量水平参差不齐。井冈蜜柚主产县(区)的平均种植密度为521 株/hm2,远低于前人研究提出的我国柑橘主产区的平均栽培密度930 株/hm2[21],这可能和井冈蜜柚树体的树形有91.07%为开心形以及果农的种植习惯有关。井冈蜜柚农户种植的金兰柚、金沙柚、桃溪蜜柚占比分别为56.25%、39.29%、8.93%,金兰柚种植占比最大的原因可能是在政府的引导下,安福县种植的蜜柚品种多为金兰柚,且本次调查中安福县的样本数最多,占比达到36.61%。
3.2 施肥状况
井冈蜜柚氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)养分的平均施用量分别为313、262、246 kg/hm2,氮(N)∶磷(P2O5)∶钾(K2O)的比例为1∶0.84∶0.79。前人研究表明,柚类推荐氮、磷、钾的适宜施用量以350~450、200~250、300~400 kg/hm2最佳[23]。可见,井冈蜜柚氮肥和钾肥的施用量偏少,而磷肥的施用量偏多。陈子聪等[24]研究表明,氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)的施肥比例应为1.00∶0.50∶1.00。井冈蜜柚氮、磷、钾肥的施肥比例不当,且较为接近,主要是因为选择施用复合肥的井冈蜜柚种植户较多,且施用的复合肥多为等比例(15∶15∶15 或17∶17∶17)肥料。化肥施用过多、施肥比例不合理等因素都会影响井冈蜜柚产量和品质的进一步提升。
本调研结果显示,同时施用有机肥和化肥的果农样本数占比达到84.82%。由此可见,大部分井冈蜜柚种植户施用了有机肥。本研究中井冈蜜柚种植户选择有机肥种类最多的是动物粪肥,占比为42.86%;调研的果农都施用了化肥,且施用化肥种类最多的是复合肥,占比达到94.64%。由于动物粪肥获得渠道较为简单、方便,复合肥具有施用省事、养分较为全面的优点,使得较多农户选择施用动物粪肥和复合肥。调查结果显示,患有病虫害的井冈蜜柚果园占比为100%,表明井冈蜜柚树体易发生病虫害,主要患有红蜘蛛(72.32%)、潜叶蛾(46.43%)和溃疡病(21.43%)3 种病虫害,这也可能与果农施用的动物粪肥有关,在调研过程中了解到果农选择的粪肥一般未经腐熟或是腐熟不够完全,这类农家肥往往含有大量的病菌虫卵及草籽,容易引起农作物病虫草害,而且还会污染环境。张顺金[25]提出病虫害会对蜜柚的产量和品质影响较大。严重的病虫害可能是造成井冈蜜柚产量低的障碍因素之一。化肥投入量占养分投入总量的比率为77.71%,说明在养分投入中,化肥占主导地位,而有机肥的养分投入不够。前人测定的井冈蜜柚主产区有95.45%的果园有机质含量低于15 g/kg,土壤有机质含量偏低,有机肥在施用量上未达到生产的需要,不能满足植株生长需求[26]。施用有机肥可以提高土壤有机质含量,从而改善土壤的性质,促进作物的生长[27-28]。郑寿龙[29]研究表明,合理施用有机肥对柑橘的产量和品质有显著影响。井冈蜜柚果园有机肥施用不足可能是制约产量的因素之一。周鑫斌等[30]通过对三峡重庆柑橘园研究发现,果园的氮肥的投入主要来自化肥,且占比为84.26%。井冈蜜柚施肥以基肥为主,基肥中N、P2O5和K2O 分别占总养分投入量的64.42%、65.65%和62.60%。前人研究表明,基肥的施用量占总养分投入的比率应位于25%~40%之间[31-32]。井冈蜜柚基肥占比过高会造成蜜柚生长后期肥力不足,从而影响果实品质和产量。
根据井冈蜜柚主产区的施肥情况,提出以下建议:适当增加氮肥和钾肥养分投入,调控磷肥施用量,同时也应提倡增施有机肥,注重平衡施肥以及提升追肥的施用,从而提高井冈蜜柚主产区的肥料利用率以及井冈蜜柚单产水平。
3.3 农户特征因素
目前井冈蜜柚的种植面积以种植小户为主,占比为41.07%,种植小户居多的原因可能是农户缺乏销售渠道,大面积种植容易产生大量剩果,需要承担较大的经济压力,从而导致农户采取保守种植的方式。分散的家庭种植模式和传统的栽培方式在种植技术上差别大,小户果农对新技术接受能力差、重产量、轻品质,不利于推进标准化施肥。这与张森[10]、李清华等[15]提出的种植面积大小会影响产量的结果一致。果农年龄位于中年和中老年的人数偏多,占比为80.36%,果农年龄偏老龄化的原因可能是青年较少留在农村从事果树种植,更偏向于外出务工。具有大专及以上学历的种植户占比最小,只有8.04%,因为偏老龄化的果农一般受教育水平较低,从而导致农户的学历整体偏低。井冈蜜柚种植户偏老龄化、文化水平低,可能会造成农户未按照蜜柚需肥特性合理施肥,对井冈蜜柚的种植管理认识不够,导致生产技术落后,施肥量与施肥结构不合理,井冈蜜柚产量偏低,良种良法难以推广[33]。这或许将成为今后井冈蜜柚进一步发展的重要瓶颈。罗省根等[17]等研究表明,江西省柑橘产业存在高学历人才缺乏和年龄结构不合理等问题,这与本研究结果一致。种植小户施钾量最高,且显著高于种植中户,其余不同农户特征下的施肥水平、产量均无显著性差异。无显著性差异的原因可能是调研数据差异大,且样本量有限。
针对以上问题,政府应加大对井冈蜜柚产业的资金投入,并颁布相应政策,吸引更多年轻人从事井冈蜜柚的生产,并进行标准化集中管理。同时,也应加强果农在蜜柚种植管理等方面的技术知识培训,从根本上转变农户陈旧的施肥观念,及时解决农户在井冈蜜柚生产上遇到的问题。
4 结论
调查区域种植的井冈蜜柚种类主要是金兰柚和金沙柚,种植密度偏小。井冈蜜柚产量处于较低水平,各主产县(区)差异较大。氮、磷、钾肥施用量不合理且偏生产力较低,有机肥投入不足。果农比较重视基肥的施用,而忽视了追肥的补充。果园面临严重的病虫害,多以种植小户为主,果农偏老龄化且受教育程度偏低。以上问题均可能是限制井冈蜜柚产量和品质提高的因素。