林伟军 李临兵 李春萍
(广东省岭南综合勘察设计院,广东 广州 510663)
红肉蜜柚Citrus maxima 'Hongroumiyou',芸香科Rutaceae 柑橘属常绿乔木,广泛分布于东南亚各国,我国主要分布于广西自治区、广东省、福建省和贵州省等长江以南地区[1]。红肉蜜柚的果实硕大,通常为圆球形和阔圆锥形,营养价值丰富,果肉内含有人体所需的多种微量元素和维生素,在降血脂、降血糖和减肥等方面具有一定的疗效,是深受大众喜爱的水果[2]。部分学者围绕红肉蜜柚的栽培与选育方法开展了大量研究,潘歧权[3]、刘键等[4]红肉蜜柚进行了引种试验,结果表明红肉蜜柚在引种地福建闽侯县、浙江龙游县、广东五华县的适应性较强,适合推广种植;王小雪[5]对红肉蜜柚幼龄树的水分施肥管理、整形修剪、病虫害防治等方面进行了研究,其介绍的幼龄树栽培管理技术,有助于改善果农对红肉蜜柚幼龄树的管理技术,提高果树成活率。目前,红肉蜜柚的栽培技术已经较为成熟,产量较高,但更为合理的施肥、修剪等栽培技术仍然是研究的重点和热点。
化肥是促进植物发挥生长潜力的物质基础,在农业领域被誉为粮食的“粮食”。20 世纪90 年代,我国对化肥的投入规模开始直线增长[6],但大量研究表明,土地上连续大量施用化肥,不仅造成浪费资源,增加农业成本,也带来了一系列环境问题,如温室气体排放增加、水体富营养化、土壤酸化和病虫害加重等[7]。有机肥是指通过对动植物残体和生物物质等进行加工,消除了有毒有害物质的绿色肥料[8]。研究表明,有机肥料在直接或间接地为作物提供营养成分,改善作物的生长机制的同时,还能调节土壤酸碱度,改良土壤结构,改善土壤理化性质和生物学性质[9]。随着国家农业部的大力推广和人们思想的改变,广大农户也逐渐意识到施用化肥带来的危害,又开始重视有机肥在提高作物产量、改善农产品质量和土壤肥力的作用,有机肥也重新受到人们的广泛关注与重视。
有机肥和无机肥在柑橘类水果上的研究已逐渐增加,如郑寿龙[10]在柑橘 Citrus reticulata 上进行了不同有机无机肥配施试验,结果表明有机无机肥配施处理提高了柑橘大果的比例,并提高了柑橘的维生素C、总糖和可溶性固形物含量;刘德友等[11]对文旦柚 Citrus maxima 'wentan'进行施用有机肥试验,结果表明在文旦柚上施用有机肥,既能增产又能增收。但目前有机肥和无机肥施用效果在红肉蜜柚上的研究还较少,并没有能直接指导生产的施肥方案。因此,本研究将通过设置不同的施肥量梯度,探讨有机肥和无机肥施肥量对红肉蜜柚的生长影响。
试验设在广东省梅州市梅县科艺农业发展有限公司的红肉蜜柚种植基地,地理位置为N23°55′~24°48′ 和E115°47′~116°33′, 地 貌 类 型为土层深厚的低丘陵坡地,大部分土地为向阳坡。试验区属亚热带季风气候区,全年阳光充足,雨量充沛,年平均降雨1 530 mm,年平均气温21.5℃,年平均日照时数1 876 h。种植园的土壤类型为沙壤土,果园基础肥力情况:有机质16.8 g/kg,全氮1.54 g/kg,速效氮66 mg/kg,速效磷0.89 mg/kg,速效钾76 mg/kg,pH 值为5.42。
选取的试验材料为2014 年春季种植、5 a 生、长势较一致、无病虫害的红肉蜜柚成年树,树高约2 m,树冠宽1.2~1.7 m,单株平均产量约62.5 kg,种植株行距为3 m×4 m,每亩种植60 株左右。幼树植后2 年每月薄施水肥1 次,提高营养水平;秋冬季深翻改土扩穴,改善土壤环境;每次新梢抽发初期喷药1~2 次。
试验肥料:无机肥为芬兰产复合肥(品牌:金峰,型号N17P17K17,N、P2O5和K2O 含量分别为17%,17%和17%),有机肥由台湾味丹企业股份有限公司生产 ,型号为双螯合生态肥,有机质含量≥45%,N+P2O5+K2O ≥16%)。
试验设计:根据当地红肉蜜柚的需肥特性和土壤肥力分析结果,将果树的无机肥全年每株用量按5 kg 的梯度递增,共设计3 种梯度:15,20,25 kg(A1,A2,A3);有机肥全年用量按相同梯度设计(B1,B2,B3)。对照组做不施肥处理,每处理3 株,3 个区组。一年内分3 次施肥:采果肥(冬肥),采果前后7~10 天内施完,施肥量占一年施肥总量的40%~60%;发芽肥(春肥),1 月底前后施,占一年施肥总量的15%~25%;壮果肥(夏秋肥),一般在停止生理落果后、秋梢萌发前10~15 天施完,占一年施肥总量的20%~40%。施肥采用环状浅沟施,挖浅沟施肥后适当覆土,防止养分流失,冬肥开长宽深各为60 cm×30 cm× 30 cm 的穴施下,穴位置在树冠外围垂直处。
各试验在果实成熟时(9 月份)采摘果实进行产量和果实品质测定,共采63 个果。果实的品质包括有外观品质、食用品质和营养品质等,考虑到试验条件的有限,本次试验主要测定果实的外观品质和食用品质。其中外观品质选取单果重和果形指数两个指标,食用品质选取含水率、可食率和出汁率3 个指标。各项指标的测定方法见表1。
采用SPSS statistics 24 对不同处理各指标进行方差分析。
对成熟果实进行处理后,依次测定不同处理组下的果实品质指标,各指标的统计结果见表2。施用有机肥或无机肥后,果实的单果重平均值在1.63 kg 以上,明显高于对照组的单果重平均值0.98 kg;对于果形指数、可食率和出汁率,施肥组的最小平均值比对照组高出0.45、8.87 个百分点、14.48 个百分点。对比对照组和施用肥料组A/B 的果实指标可知,施用肥料确实能提高果实的外观品质和食用品质。
2.2.1 对单果重的影响 采用软件 IBM SPSS Statistics 24 对不同处理组的单果重试验结果进行方差分析,由图1 可知,对照组的单果重均显著小于施肥组(P <0.05);随着无机肥施肥量的增加,单果重呈现显著增加的趋势(A3 >A2 >A1);单株全年有机肥施肥量为15 和25 kg 时,单果重存在显著差异;相同施肥量下,有机肥和无机肥对单果重的影响均无显著差异。与对照相比,施肥后的红肉蜜柚单果重平均高出0.92 kg,且单果重随着施肥量的增加而显著增大,但红肉蜜柚施用有机肥或无机肥时,单果重无显著差异。
表1 红肉蜜柚果实各项指标的测定方法Tab.1 Measurement methods of various indicators of Citrus maxima 'Hongroumiyou'
表2 不同施肥处理红肉蜜柚果实试验指标的统计特征Tab.2 Statistical characteristics of test indexes of Citrus maxima 'Hongroumiyou'
2.2.2 对果形指数的影响 由图2 可知,对照组的果形指数均显著小于施肥组(P <0.05);随着施肥量的增加,果形指数未呈现规律性变化;相同施肥量下,有机肥和无机肥对果形指数的影响均无显著差异。相比对照,施肥后的红肉蜜柚果形指数平均高出0.5,但红肉蜜柚施用有机肥或无机肥时,果形指数无显著差异。
图2 不同施肥处理下红肉蜜柚果形指数的方差分析Fig.2 Variance analysis of fruit shape index of Citrus maxima'Hongroumiyou' under different fertilization treatments
2.3.1 对含水率的影响 由图3 可知,对照组的含水率与施肥组差异不显著,有机肥和无机肥对含水率的影响差异不显著。
图3 不同施肥处理下红肉蜜柚含水率的方差分析Fig.3 Variance analysis of moisture content of Citrus maxima 'Hongroumiyou' fruit under different treatments
2.3.2 对可食率的影响 由图4 可知,对照组的可食率均显著小于施肥组(P <0.05);随着无机肥施肥量的增加,可食率呈现显著增加的趋势(A3 >A2 >A1);单株全年有机肥施肥量为15(B1)和20 kg(B2)时,可食率存在显著差异,施肥量为20 和25 kg 时,无显著差异;单株全年施肥量同为15、20 或25 kg 时,有机肥和无机肥对可食率的影响均具有显著差异,且有机肥处理组的可食率明显高于无机肥组。与对照相比,施肥后的红肉蜜柚可食率平均高出15.21 个百分点,可食率随着施肥量的增加而显著增大,且红肉蜜柚施用有机肥后的可食率显著优于无机肥。
图4 不同施肥处理下红肉蜜柚可食率的方差分析Fig.4 Variance analysis of edible rate of Citrus maxima‘Hongrou miyou’ fruit under different treatments
图5 不同施肥处理下红肉蜜柚出汁率的方差分析Fig.5 Variance analysis of juice yield of Citrus maxima'Hongroumiyou' fruit under different treatments
表3 红肉蜜柚果实施肥与不施肥对比Tab.3 Comparison of fertilizing and not fertilizing of Citrus maxima 'Hongroumiyou'
2.3.3 对出汁率的影响 由图5 可知,对照组的出汁率均显著小于施肥组(P <0.05);无机肥施肥量为20 和25 kg 的植株,其出汁率显著高于施肥量为15 kg 的植株;随着有机肥施肥量的增加,红肉蜜柚果实的可食率存在显著增加的趋势;施肥量相同的情况下,有机肥和无机肥对出汁率的影响差异不显著。与对照相比,施肥后的红肉蜜柚出汁率平均高出18.51 个百分点,出汁率随着施肥量的增加具有显著增大的趋势,而有机肥和无机肥对出汁率的影响无显著差异。
与不施肥的红肉蜜柚相比,施肥后的红肉蜜柚在外观品质和食用品质上均有所提高,其中施肥后的红肉蜜柚在单果重、果形指数、可食率和出汁率均显著高于不施肥处理,其平均值分别高出93.88%、81.79%、29.56%、55.94%,果实的品质得到显著提升。
在梅州市梅县红肉蜜柚基地的红肉蜜柚采取不同的施肥处理后,平均单果重达到1.90 kg,与对照相比增加了93.88%;果形指数达到1.11,增加了81.79%;可食率达到66.71%,增加了29.56%;出汁率达到51.60%,增加了55.94%;含水率为86.45%,无显著变化。结果表明,施用肥料能明显提高红肉蜜柚果实品质,生产实践中可采取合理的施肥配比来增加红肉蜜柚产量和品质。
对比有机肥和无机肥的施用效果后发现,施用有机肥能显著提高红肉蜜柚果实的可食率,而单果重、果形指数、含水率和出汁率并没有显著变化。许文宝等[12]在研究琯溪红肉蜜柚时发现,配施有机肥能显著降低果实粒化程度,改善果实品质和提高产量。徐云焕等[13]的研究同样发现有机肥的施用能显著提高红肉蜜柚的还原糖、总糖和维生素C 的含量。本研究并没有得出相似的结论,可能原因是有机肥和无机肥对土壤和果实品质的影响是一个长期积累的过程,而本研究中有机肥和无机肥施用时间较短,并不能显著的影响土壤和果实的状况。后续研究可以建立长期的试验基地,以进一步有效的探讨有机肥和无机肥对红肉蜜柚果实的生长影响。
由于设置的施肥梯度较少,本研究无法试验得出红肉蜜柚的最佳施肥量,后续研究可以在考虑土壤状况和气候条件的前提下,通过设置多种施肥梯度来确定最佳的施肥量。