影响平和县琯溪蜜柚裂果的水肥因素调查与分析

张 青，孔庆波，栗方亮，庄木来

(1 福建省农业科学院土壤肥料研究所，福州，350013；2 福建省平和县农业农村局，福建漳州，363700)

裂果(Fruit cracking)是果实成熟或发育过程中果皮开裂，导致果实腐烂而丧失商品价值的一种现象。许多果实存在裂果现象，如苹果[1]、枣[2]、柑桔[3-4]、葡萄[5]、樱桃[6]、荔枝[7]、油桃[8]等。蜜柚是福建省的主要名优果树，主要分布在闽南地区，至2016年末福建省柚类种植面积达6.86万hm2。琯溪蜜柚果大皮薄，形美质优，耐贮藏，是中国柚类优良品种之一。但琯溪蜜柚裂果现象十分普遍，尤其在2017年出现大面积裂果现象，裂果率达20%～30%，严重影响其经济效益。因此，探究琯溪蜜柚裂果影响因素具有重要的实践指导意义。

大量研究证实，裂果与气候因子[8-9]、土壤条件[8]、水分[3，8]、矿质营养[3，8，10]、品种[11]等因子密切相关。平和县果园土壤普遍呈现酸化现象，影响土壤中N、P、Ca、Mg、S、B、Cu和Zn等营养元素的有效性、有机质含量和阳离子交换量，从而导致土壤和叶片养分失衡，影响果品质量[10]。有研究认为，Ca2+与裂果率呈负相关，缺钙容易引起裂果[12-13]。通过喷施钙化合物可以提高果皮Ca2+含量，减少裂果。Byers等[14]认为，随着苹果、桃和樱桃果皮温度的升高，裂果率有升高的趋势。Beyer等[15]指出，樱桃果实表面吸收的水分电导值与裂果之间存在潜在关系，与液态水或高浓度水蒸气接触的果实角质膜会出现微裂纹。李娟等[16]研究发现，果实发育成熟期，果皮细胞壁超微结构随着水分胁迫的加强而加速解体，细胞壁发生过度松弛，在膨压作用下细胞壁就发生溃裂，裂果现象就会出现。然而，这些研究都只是分散地研究部分因子的影响，且气候因子、品种、土壤条件等都属于人为难以轻易改变的因子。针对此，笔者在前期施肥数据挖掘和大样本调查分析的基础上，重点对琯溪蜜柚裂果的水肥管理条件进行调查，不仅分析灌溉措施、地面覆盖及肥料用量等情况对裂果的影响，还进一步对钙肥形态、施肥时期及方式等进行分析，旨在寻找出水肥管理方面影响琯溪蜜柚裂果的关键因素，为生产中通过水肥管理减轻琯溪蜜柚裂果提供指导。

1 材料与方法

1.1 调查区域概况漳州市平和县地处闽南金三角西南部，位于北纬24°2′～24°35′、东经116°53′～117°31′。全境面积2 334 km2，其中，山地约17.33万hm2，耕地约2.37万hm2[17]。地形地貌习惯上分为东西两半。东半，地势较平缓，向北倾斜，海拔大部分在300 m以下，发育为丘陵河谷平原。西半，地势向西倾斜，海拔在300～400 m以上，发育为中低山地貌。土壤类型主要以水稻土、红壤、赤红壤和黄壤为主，占总土地面积的87.18%以上。气候属于南亚热带季风气候，冬暖夏凉，四季如春。年平均气温21.3 ℃，年平均积温2 851 ℃，年均日照时数为2 695.2 h，无霜期为318.3 d，年平均降雨量为1 600～2 000 mm，主要集中在夏季。农业生产以经济作物为主，经济作物主要有琯溪蜜柚、茶叶等，其中琯溪蜜柚是平和县最重要的经济种植作物。

1.2 调查方法针对琯溪蜜柚裂果情况及原因制订统一的调查表，于2017年11—12月走访果农，采用问答形式对平和县300户果农进行调查，其中收集有效问答数据的果园数为292户。综合考虑平和县琯溪蜜柚的品种、种植面积及所在区域，调查的乡镇主要是小溪镇、霞寨镇、文峰镇、南胜镇、大溪镇、九峰镇、秀峰乡和五寨乡。从海拔150 m下限到500 m上限按照一定的海拔梯度进行划分，在每个梯度内随机抽取8～9个村，每村抽取5～7个果园。各果园的被调查农户在地理位置、产量和管理水平等方面均具有代表性。有效调查果园(农户)在各镇(乡)的分布：小溪镇54个，霞寨镇44个，文峰镇36个，南胜镇38个，大溪镇34个，九峰镇34个，秀峰乡24个，五寨乡28个，共计292个。

1.3 调查内容根据平和琯溪蜜柚果实不同裂果等级(见表1)情况开展调查。调查内容包括以下几部分：1.乡镇的基本情况；2.不同海拔的裂果情况，挂果量分高量、中量及低量(低量为≤30个/株，中量为30～60个/株，高量为≥60个/株[18])，地面覆盖分生草、4—8月除草(4月10日至8月10日除草剂除草)及裸地栽培；3.不同灌溉(4—5月)措施下裂果情况，土地利用方式分坡地、耕地和低洼地3种，土壤质地分黏土、壤土和砂土3种；4.不同产量水平下裂果情况，包括钙肥用量级别和钾肥用量级别；5.肥料用量情况，包括膨果期氮磷钾用量占全年用量比例、果实膨大期钙肥用量占全年钙肥用量比例、水溶性钙肥占总钙肥比例。

表1 琯溪蜜柚果园裂果分级标准

1.4 数据处理采用DPS软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 海拔、挂果量和地面覆盖程度对裂果的影响海拔≤150 m区域Ⅲ类裂果园的比例高达56.19%，分别比海拔150～250 m、250～500 m、≥500 m区域Ⅲ类裂果园的比例高13.33、22.37和29.4个百分点。高量、中量、低量果园中Ⅲ类裂果园的比例分别为60.19%、35.06%和29.91%，即呈现出裂果程度随挂果量降低而递减的趋势。其中，在挂果量为高量、海拔150 m以下的果园中Ⅲ类裂果园比例为66.67%，在挂果量为低量、海拔500 m以上的果园中Ⅲ类裂果园仅占20.69%。可见，海拔越低，挂果量越多，裂果程度越严重。在不同地面覆盖间比较发现，在裸地、4—8月除草和生草果园中Ⅲ类裂果园比例分别为53.93%、45.26%和30.56%，生草较裸地减少了23.37个百分点，即裂果程度随果园地面覆盖程度增加而降低(见表2)。裂果发生时期大多在近成熟期，同时，有些在生长早期或在整个生育期都发生。

表2 不同海拔、挂果量和地面覆盖下平和县琯溪蜜柚不同裂果程度果园数 个

2.2 灌溉、土壤质地和土地类型对裂果的影响琯溪蜜柚果实发育膨大后，海绵层逐步停止生长和增厚，而汁胞迅速伸长和增大，促使整个瓤瓣迅速增大而充实，压迫外果皮，逐步变薄。若在这一时期干旱严重，缺水后突遇暴雨或连续下雨，汁胞吸水过多过猛，瓤瓣增大过快，外果皮承受不了巨大压力，必然会产生严重裂果[19]。调查结果看出，在4—5月发育关键期不灌溉、浇灌1～2次、少量多次灌溉的果园中，Ⅲ类裂果园占比依次降低，分别为58.96%、34.12%和21.92%，少量多次灌溉比不灌溉低37.04个百分点。在土壤质地为黏土、壤土和砂土的果园中，Ⅲ类裂果园的占比分别为32.10%、41.94%和50.00%，砂土果园比黏土果园高17.90个百分点。在土地类型为坡地、耕地和低洼地的果园中，Ⅲ类裂果园的占比分别为47.41%、43.66%和36.19%，坡地果园比低洼地果园高11.22个百分点。其中，少量多次灌溉的黏土果园中I类裂果园占比达52%，而不浇灌的砂土果园中I类裂果园仅占9.38%(见表3)。可见，选择保水能力强的黏土建园并在干旱季节进行少量多次灌溉，能明显降低裂果程度。

表3 不同灌溉、土壤质地和土地类型下平和县琯溪蜜柚不同裂果程度果园数 个

2.3 产量和钾钙肥水平对裂果的影响调查结果看出，在产量为高量、中量和低量的果园中，Ⅲ类裂果园所占比例分别为60.82%、37.76%和28.87%。可见，随着产量水平不断提高，裂果程度越严重，同时还影响果实品质和经济效益。另外，裂果是一种生理失调，矿质元素缺失与过剩对这一过程产生影响。在钾肥用量为高量时，Ⅲ类裂果园所占比例为46.67%，较中量和低量时分别增加了4.62和9.77个百分点。在钙肥用量为低量时，Ⅲ类裂果园所占比例为50.79%，较高量和中量时分别增加了21.3和9.41个百分点。其中，产量同在高产水平下，钾肥用量和钙肥用量为高量时Ⅲ类裂果园所占比例分别为65.91%和47.37%(见表4)。可见，高量钾肥有加重裂果的趋势。这可能是由于钾过量会对Ca2+的吸收产生拮抗作用，影响果胶钙的含量，从而加重裂果。

表4 不同产量、钾肥和钙肥用量水平下平和县琯溪蜜柚不同裂果程度果园数 个

2.4 肥料用量和不同时期施肥比例对裂果的影响土壤中营养元素含量不均衡，营养结构失衡也会导致裂果现象[20]。调查结果看出，肥料用量为低量、中量和高量[21]时Ⅲ类裂果园比例分别为30.00%、36.05%和56.90%，裂果程度呈现为逐步加重的趋势。膨果期NPK用量占全年用量比例>20%时，Ⅲ类裂果园所占比例为60.87%，较低比例(≤20%)时增加了30.36个百分点。另外，膨果期钙肥用量占全年钙肥用量比例高(>35%)时有利于降低裂果程度，Ⅰ类裂果园比例高达30.95%，比低比例时的Ⅰ类裂果园比例(18.67%)高出12.28个百分点；水溶性钙肥占总钙肥比例高(>32%)时，Ⅲ类裂果园比例占35.29%，比水溶性钙肥比例低时的Ⅲ类裂果园比例(48.72%)少13.43个百分点(见表5)。总体来看，适当减少肥料用量，尤其是膨果期NPK用量，同时，膨果期增加钙肥用量和提高水溶性钙肥占比，有利于降低裂果程度。

3 讨论

裂果大多是由于果实内细胞生长速度不一致所致，受品种、果皮结构、内源激素、气候因子、水分、矿质营养等内外诸多因素影响[22-23]。对于蜜柚果园而言，合理调控水分和养分等对防止裂果具有重要作用。

3.1 水分供给温度、光照、水分、土壤结构等因子影响着果实的生长发育和品质，特别是环境因子的急剧变化，影响了果皮的发育。多数研究者认为，降水量分布不均匀、过量降雨、久旱后骤雨导致果肉细胞增长速度快于果皮，是果皮胀裂的主要原因[24-25]。2017年平和县裂果情况严重。从2017年平和县月均气温及降水情况(见图1)来看，4—5月降水量较少，且伴随着持续高温，正值蜜柚海绵层发育阶段，蜜柚果园严重缺乏水分，导致海绵层发育不完全；6—8月降水量又十分丰富，利于蜜柚果实膨大期的发育；9月温度相对偏高，降水量较少，但时常伴有局部短期大雨，雨后果肉细胞快速发育，当果实发育速度大于海绵层的承受能力时，也就产生了大量裂果。尤其是在发育关键时期(4—5月)降水量较少时不灌溉的，Ⅲ类裂果高达58.96%，比少量多次灌溉的增加了37.04个百分点，与前人的研究结果一致。

图1 2017年福建省平和县月均气温及降水量

地面覆盖对裂果有一定的影响。本研究中，生草覆盖的果园Ⅲ类裂果为30.56%，比裸地栽培的低23.37个百分点。这主要是因为地面覆盖提高了保水保肥能力。程文祥等[26]认为，在伏旱期地面覆盖地膜或杂草，使土壤含水量变幅减小，可明显降低文旦的裂果。张金文等[27-28]认为，种植在坡地的蜜柚比低洼地裂果率高，砂性土壤比黏土裂果率高。本研究中，平和县琯溪蜜柚砂土果园的Ⅲ类裂果比例比黏土果园高17.90个百分点，坡地果园的Ⅲ类裂果比例比低洼地果园高11.22个百分点。可见，土层深厚、团粒结构好，理化性状优良，有机质含量高，保水保肥能力强，土壤含水量变幅小，有利于果实的生长发育保持相对平稳，裂果较轻。

3.2 养分管理琯溪蜜柚生产上存在的裂果现象，与养分管理有很大的关系。琯溪蜜柚根系对养分的吸收主要通过扩散、截获、质流三种方式进行[29]。土壤施用普通钙肥，由于其水溶性较差，当年难以被果树直接吸收利用。水溶钙肥通常采用叶面喷施，较易于被果树直接吸收，即使土施水溶钙肥，除部分钙肥被其他元素固定沉淀外，由于其水溶性较强，也易于被植物根系吸收利用，补钙效果比普通钙肥明显。通过对平和县292个果园养分管理的调查发现，随着钙肥用量的减少，琯溪蜜柚裂果程度加剧。这主要是因为钙是细胞中胶层、果胶成分的重要元素，缺钙果皮脆而易裂。Bangerth[30]研究指出，细胞壁的钙含量对裂果有影响，Ca2+可降低细胞膜的透性，抑制细胞壁可溶性果胶的溶解，减少水分吸收，从而降低裂果率。杨为海等[31]认为，钙减少裂果的原因是作为连接果胶羧基的桥梁和二价离子强化细胞壁作用。虽然前人在钙肥影响蜜柚裂果方面做了一些研究，但在探索不同钙形态、施肥方式及时期对裂果影响的资料还比较匮乏。在本研究中，深入调查了水溶性钙肥和膨果期施钙肥对果实裂果的影响，发现水溶性钙肥的增加会减轻裂果程度，尤其在膨果期要增加钙肥的投入。另外，秦煊楠等[32]认为，高钾含量能维持细胞较高的渗透压和膨压，可为细胞分裂、细胞壁延伸及细胞扩张提供动力，使细胞加速生长成为可能，从而防止裂果的发生。然而，在本研究中发现，高钾含量加重了裂果的发生，与郑永强等[33]的结论一致。分析认为，钾与钙的吸收之间存在拮抗作用，高钾会引起低钙裂果[34]。陈风兴[22]认为，氮肥过量会抑制硼的吸收利用，使果皮缺硼裂果；磷肥过量会影响锌、铁、镁的吸收利用，使柚皮变薄而造成裂果。即施高氮高磷化肥也是造成裂果的一大原因。此外，本研究还发现，随着化肥用量的增加，蜜柚裂果程度加剧，尤其是在膨果期施大量的NPK，Ⅲ类裂果园高达60.87%。因此，在施肥上应做到因树、因时、因地制宜，平衡配施各种营养元素。

4 结论

影响琯溪蜜柚裂果的因素繁多复杂，除品种特性等内在因素和气象等自然因素外，针对灌溉、施肥等人为可控因素的调查研究表明：

(1)水分供给不平衡对裂果影响较为突出。4—5月是平和县琯溪蜜柚果实海绵层的发育阶段，是需水的关键期，若此期干旱少雨，则应人工加以干预，进行少量多次浇灌，以保证海绵层的发育。土地类型和地面管理方式等通过影响土壤水分供给，也会对裂果的发生造成影响。生产中为降低蜜柚裂果程度，要积极推广喷灌、微喷灌、滴灌等节水措施，在干旱、高温时能调节水分供应，其次，果园春夏秋免耕留草或杂草、地膜覆盖，以保持土壤水分供应均衡。

(2)养分管理不当也是造成裂果的一个重要因素。在平和县，减施肥料用量，尤其是减少膨果期NPK用量，多施水溶钙肥，膨果期增施钙肥，能够有效减少裂果的发生。