李国良,何兆桓,杨苞梅
(广东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部南方植物营养与肥料重点实验室/广东省养分循环利用与耕地保育重点实验室,广东 广州 510640)
柑桔是广东省优势水果之一。2016年广东省柑桔橙种植面积24.46万hm2,总产量396.24万t[1]。蕉柑是广东省传统水果,采收期长,贮藏时间长,种植效益较高。因此,近年来蕉柑种植面积不断增加。然而,由于广东省柑桔果园土壤养分肥力整体水平中等,不同养分的丰缺状况差别很大[2],在我国南方地区,钾肥的施用已普遍受到重视,但却长期忽视了镁肥的配合施用,柑桔果园较普遍存在叶片缺镁症状,果实品质和产量受到较大限制。一方面,南方高温多雨地区的酸性土壤,镁素的淋溶损失十分严重;另一方面,随着作物产量的不断提高,氮磷钾化肥用量逐步增加,土壤镁素养分的亏损日趋加剧;同时,当土壤钾水平高或施用高量钾肥时,又抑制了作物对镁的吸收。已有一些研究表明,柑桔是一种需钾镁较多的果树[3-5],柑桔连续施用钾镁肥均有明显增产效果[6-9]。硫酸钾镁肥是一种含有大量钾元素又含有硫、镁两种中量元素的肥料,与传统的氯化钾和硫酸钾相比,更符合均衡施肥的需求[10]。目前硫酸钾镁肥的肥效在香蕉[11]、番茄[12]、花生[13]、葡萄[14]、西瓜[15]和荔枝[16]等作物上均有报道。本试验采用硫酸钾镁肥进行蕉柑施用效应试验,研究不同用量硫酸钾镁肥对蕉柑品质及产量的影响,确定其适宜用量,为硫酸钾镁肥在蕉柑的大面积推广应用提供科学依据。
试验于2015—2016年在广东省柑桔主产区惠州市龙门县永汉镇柑桔种植专业户蕉柑果园进行。供试土壤为砂壤土,土壤有机质14.3 g/kg、速效N 83.1mg/kg、速效P 42.3 mg/kg、速效K 88.3 mg/kg、有效 Ca 388.0 mg/kg、有效Mg 43.4 mg/kg、有效S 15.8 mg/kg、有效B 0.047 mg/kg,pH值4.99。其中,土壤速效氮、速效钾和硫含量中等,速效磷含量丰富,有效钙、镁、硼含量缺乏。
供试柑桔品种为蕉柑,树龄为4年,嫁接苗种植,每667 m2种植120株。
供试氮肥为尿素(含N46%),磷肥用磷酸二铵(含N18%,含P2O546%),钾肥用氯化钾(含K2O 60%),镁肥用硫酸钾镁(含K2O 22%,含Mg 4.8%),复合肥用撒可富25-5-10和挪威复合肥15-15-15,有机肥用鸽粪(含N2.21%,P2O52.21%,K2O 1.99%)。
试验在农户施春梢肥基础上进行,设5个施肥处理,分别为:(1)不施硫酸钾镁对照(CK)、(2)施用50%硫酸钾镁(SPM1)、(3)施用100%硫酸钾镁(SPM2)、(4)施用150%硫酸钾镁(SPM3)、(5)施用200%硫酸钾镁(SPM4),每个处理3次重复,随机区组排列,小区面积44.42 m2,每小区种8株。各处理氮、磷、钾和镁采后肥占总施肥量的30%,花前肥占10%,攻秋梢壮果肥占30%,壮果肥占30%,在雨后撒施肥料或撒施肥料后淋水。各处理蕉柑全年肥料用量见表1,换算成全年养分用量见表2。
表1 不同施肥处理蕉柑全年肥料用量(kg/667m2)
表2 不同施肥处理蕉柑全年养分用量(kg/667m2)
在蕉柑秋梢老熟期采集老熟秋梢叶片分析氮钾镁硫养分含量,在果实成熟期调查各小区单株结果数,取果实样进行农艺性状调查及果实品质测定,可溶性糖含量采用蒽酮法测定,维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定,可溶性固形物含量采用WYT(0~80%)手持糖量计测定,有机酸采用中和滴定法测定。
试验数据应用Excel2013软件进行,显著性检验应用SAS 9.0进行单因素Duncan统计分析。
不同施肥处理蕉柑果实产量结果(表3)显示,配施硫酸钾镁处理单株结果数比对照增加7.8~27.5个,随着硫酸钾镁用量的提高,蕉柑单株结果数呈先增加后下降规律;配施硫酸钾镁处理蕉柑每667 m2果实产量为2 563.5~2 935.5 kg,比对照高106.5~478.5 kg,增产4.3%~19.5%。其中,SPM3处理单株结果数(184.0个)和果实产量(每667 m2产量 2935.5 kg)最高,单株结果数比对照提高27.5个,每667 m2产量提高478.5 kg,增产19.5%;SPM3处理每667 m2产量分别比SPM1、SPM2处理高372.0 kg(14.5%)和244.5 kg(9.1%)。当硫酸钾镁用量增加至每667 m2施用82.8 kg,蕉柑产量则下降,表明在土壤速效钾含量中等、有效镁含量缺乏条件下,配施硫酸钾镁肥均有增产作用,以每667 m2配施62.1 kg蕉柑产量最高,增产最显著。
表3 不同施肥处理蕉柑果实产量
不同施肥处理蕉柑种植效益(表4)显示,配施硫酸钾镁处理每667 m2蕉柑产值为6 152~7 045元、比对照增收214~1 024元,利润3 265~4 075元、种植效益提高7.0%~33.6%。其中SPM3处理每667 m2蕉柑产值7 045元,获利4 075元,种植效益最高,比对照增收1 024元、种植效益提高33.6%,比SPM1、SPM2和SPM4处理分别增收810、546、690元,种植效益分别提高24.8%、15.5%、20.4%,表明蕉柑配施硫酸钾镁肥可提高种植效益,以每667 m2配施硫酸钾镁62.1 kg种植效益最高。
表4 不同施肥处理蕉柑种植效益
不同施肥处理蕉柑果实品质分析结果(表5)表明,与对照相比,配施硫酸钾镁可显著提高蕉柑维生素C含量1.16~4.63 mg/100g,有机酸含量除SPM2处理外其他处理均下降2.7%~7.1%,可溶性固形物和可溶性糖含量差异不大。其中SPM3处理果实维生素C含量最高,比对照增加4.63 mg/100g,单果重提高3 g,糖酸比提高0.6,表明蕉柑适量配施硫酸钾镁有利于提高果实内在品质,果实风味更佳。
表5 不同施肥处理蕉柑果实品质
不同施肥处理蕉柑老熟秋梢叶片养分测定结果(表6)显示,配施硫酸钾镁处理比对照叶片K含量提高3.3%~8.9%,Ca含量下降0.7%~8.2%,Mg含量提高26.7%~53.3%,S含量变化不大。随着配施硫酸钾镁用量的增加,蕉柑叶片K含量呈增加趋势,Ca含量则表现为先下降后升高再下降的趋势,Mg含量则与Ca含量的变化规律相反。表明在土壤速效钾中等、有效镁缺乏条件下,配施硫酸钾镁能提高蕉柑秋梢老熟叶片的钾和镁含量,改善树体钾、镁营养状况,同时,施肥时应注重钾镁配施的用量与比例,避免钾镁用量过高影响作物对钙的吸收。
表6 不同施肥处理蕉柑老熟秋梢叶片养分含量(%)
从不同施肥处理蕉柑果实农艺性状调查结果(表7)可以看出,SPM3处理的果实横径和纵径最大,分别比对照增加0.07 、0.04 cm;果皮重占果实总重量的百分数随硫酸钾镁用量增加而呈提高的趋势。这有利于果实运输和贮藏,减少运输和贮藏过程中的损失。
表7 不同施肥处理蕉柑果实农艺性状
钾、硫、镁单施以及钾硫、钾镁和硫镁等配合施用的合理施肥量,均因供试土壤该养分有效含量的高低及元素之间的相互或单向拮抗、促进关系而异。在供试土壤速效钾中等、有效硫中等和有效镁缺乏的条件下进行柑硫酸钾镁肥施用量试验,结果表明,蕉柑每667 m2配施硫酸钾镁62.1 kg,果实单果重最重,单株结果数最多,果实最大,果实维生素C含量最高、有机酸含量最低,获得的产量和种植效益均最高。
关于钾镁离子的相互作用早有研究。施用等量的氮、磷肥,增加钾肥的施用能明显降低植株的镁含量[17]。然而,盆栽试验表明,镁在高浓度下,对钾的吸收无明显影响[18]。也有研究认为,钾和镁间既有拮抗作用也有协同作用,或者是在极端的缺镁条件下,钾才会加剧镁的缺乏。而钾镁配施能消除钾镁离子的拮抗作用[19]。本试验配施不同用量硫酸钾肥均提高了蕉柑叶片的钾镁含量,叶片钾含量随硫酸钾镁肥用量增加而提高,叶片镁含量则呈先增加后下降趋势,表明钾镁营养是拮抗还是互助,是有条件的,钾、镁营养从低到高某一水平表现为互助,而超过此水平或更高水平后表现为拮抗。这与王火焰等[20-22]对硼、钙营养拮抗或互助条件的研究结果基本一致。因此,在蕉柑生长中,结合土壤养分肥力水平,在有机肥和氮磷钾肥配施条件下增施镁肥,调节好钾镁配施比例,有利于蕉柑的提质增效。