?水肥一体化对山地椪柑园的影响?

杨辉文　李德金　曹胜　杨玉　杨水芝　向冬妹

摘要：以泸溪山地椪柑园为研究对象，通过田间小区试验研究了水肥一体化对果园土壤理化性质、树体养分、果实品质和经济效益的影响。结果表明：相比常规施肥，水肥一体化施肥能够提高酸性土壤pH值0.40个单位，土壤有机质含量增加11.48%，碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和有效硼的含量分别增加了30.92%、7.20%、3.02%、52.92%、10.48%和86.96%；叶片全氮、全磷、全钾、全钙、全镁和全硼的含量分别增加了3.15%、3.67%、13.36%、25.52%、29.27%和85.28%；果实全氮、全钾、全钙、全镁和全硼分别增加了50%、37.95%、51.05%、25.86%和112.30%；椪柑单果重提高了117.66%，可食率提高了8.76%，可溶性固形物含量提高了28.57%，固酸比提高了77.12%，可滴定酸含量降低了27.40%，椪柑纯收入增加11 404.42元/667m2。综合来看，水肥一体化应用能够改善果园土壤地力，促进树体养分的吸收，提高椪柑的果实品质和产量，适宜在椪柑产区示范与推广。

关键词：椪柑；水肥一体化；土壤肥力；果实品质；经济性状

中图分类号：S666文献标识码：A文章编号：1006-060X（2024）05-0051-04

Effect of Integration of Water and Fertilizer on a Mountain Ponkan Orchard

YANG Hui-wen1，LI De-jin1，CAO Sheng2，YANG Yu3，YANG Shui-zhi2，XIANG Dong-mei4

（1. Luxi County Tangerine Research Institute， Luxi County Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Luxi 416100， PRC; 2. Hunan Horticultural Research Institute， Hunan Academy of Agricultural Sciences， Changsha 410125， PRC; 3. Hunan Institute of Agricultural Information and Engineering， Hunan Academy of Agricultural Sciences， Changsha 410125， PRC; 4. Wuxi Town Agricultural Comprehensive Service Center， Luxi County， Luxi 416117， PRC）

Abstract： A field plot experiment was conducted to study the effects of integration of water and fertilizer on soil physical and chemical properties， plant nutrients， fruit quality， and economic benefits of a mountain ponkan orchard in Luxi. The results showed that compared with conventional fertilization， the integration of water and fertilizer elevated the acidic soil pH value by 0.40 and increased the content of organic matter， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， exchangeable calcium， exchangeable magnesium， and available boron in soil by 11.48%， 30.92%， 7.20%， 3.02%， 52.92%， 10.48%， and 86.96%， respectively. The integration increased the content of total nitrogen， total phosphorus， total potassium， total calcium， total magnesium， and total boron in leaves by 3.15%， 3.67%， 13.36%， 25.52%， 29.27%， and 85.28%， respectively. The integration increased the total nitrogen， total potassium， total calcium， total magnesium， and total boron in fruits by 50%， 37.95%， 51.05%， 25.86%， and 112.30%， respectively. In addition， the integration of water and fertilizer increased the single fruit weight， edible rate， soluble solids， and ratio of total soluble solids to titratable acids by 117.66%， 8.76%， 28.57%， and 77.12%， respectively， while decreased the titratable acid content by 27.40%. Finally， the net income of ponkan was increased by 171 066.3 yuan/hm2. In conclusion， the integration of water and fertilizer improves the soil fertility and promote the plant absorption of nutrients to improve the fruit quality and yield of ponkan， being suitable for demonstration and promotion in ponkan production.

Key words： ponkan; integration of water and fertilizer; soil fertility; fruit quality; economic trait

泸溪椪柑是湖南省泸溪县特产，中国国家地理标志产品，在精准扶贫、农民脱贫致富和乡村振兴中发挥了重要作用[1-3]。然而，传统的柑橘施肥技术中，重施或偏施氮肥、轻施有机肥的现象比较普遍，造成了果实品质下降、优质果率偏低等问题[4-5]，因此传统的柑橘施肥技术已经不能满足现代化果园需求。水肥一体化是当前设施果园发展的方向和潮流，不但能大幅度提高水肥利用效率，降低化肥使用量，而且可以节省劳动成本，实现规模化经营[6-8]。

汪庆南[9]研究表明，与常规施肥相比，水肥一体化可节省肥料用量30%～50%，劳动力用工成本节省75%以上。陈建国等[10]研究表明，水肥一体化可以根据果树的需肥规律施肥，由于精确的水肥供应，果树生长速度快，可以提前进入结果期，并显著增加果实产量和改善品质。温明霞等[11]研究表明，滴灌施肥能够提高土壤pH值0.42～0.44个单位，有机质含量提高20.0%～27.1%，水解性氮含量提高88.3%～105.2%，温州蜜柑产量提高16.4%～17.5%，可溶性固形物含量提高10.5%～11.4%，总酸降低16.2%～21.6%。截至目前，泸溪县椪柑种植户仍习惯使用传统的施肥方法，限制了水肥一体化技术的推广应用，主要是因为种植户对水肥一体化应用新技术缺乏认识，认为泸溪椪柑果园地势不平、操作困难，该技术在山地果园应用困难。因此，笔者通过山地果园田间定位试验，开展椪柑园常规施肥与水肥一体化施肥效果的试验分析，旨在为泸溪椪柑产业提质增效、果农增收和柑橘产业可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2023年，在湖南省湘西自治州泸溪县洗溪镇甘溪桥村椪柑园开展田间试验，试验区地处中亚热带季风气候带，年平均气温17.0℃，年日照时数1 477.1 h。果园为山坡梯地，坡度为25～30°，梯面宽3 m，园区主栽品种为辛女椪柑，砧木为枳，树龄20年以上，种植密度75～80株/667m2。供试土壤为紫色砂页岩风化物发育的酸紫砂土，土壤容重、孔隙度和硬度分别为1.38 g/cm3、47.92%和50.24 kg/cm2，土壤有机质含量为16.90 g/kg，土壤pH值为4.43，属于强酸性土壤。

1.2 试验设计

如表1所示，试验设置常规施肥（T1）和水肥一体化施肥（T2）共2个处理。每个处理3次重复，共6个小区，随机区组排列，面积共计3.33 hm2。每个处理施肥分为基肥和壮果肥，基肥施于2月下旬至3月上旬，沿树冠滴水线开挖宽0.4 m、深0.4 m、长1 m的沟2条，将肥料与土壤混匀后沟施；壮果肥施于6月下旬至7月上旬，T1撒施1次1 kg/株，T2喷灌施肥3次总量30 kg/株，每次间隔15 d。试验小区间设置隔离行，小区外设置保护行防止串水串肥，小区管理遵循“最适”和“一致”的原则，除施肥措施以外，其他灌溉、病虫防治和中耕除草等各项管理措施均保持一致。

1.3 样品采集

2023年12月于果实成熟期同时采集土壤和果实样，选取树冠滴水线内侧10 cm位置，避开施肥穴，按“S”形采集5点以上的0～40 cm混合土样，按四分法分取1 kg左右土样，于室内风干混匀，磨细过20目和100目筛，用于测定土壤基本理化性质。在土壤取样树的树冠四周随机取4个大小均匀且长势良好的成熟果实，每个处理共取果实20个，带回实验室分析果实品质。

1.4 测定方法

1.4.1 土壤理化指标测定 采用重铬酸钾容量法测定土壤的有机质含量；采用碱解扩散法测定土壤碱解氮；采用氟化铵–碳酸氢钠–盐酸浸提–钼锑抗比色法测定土壤有效磷；采用乙酸铵浸提–火焰光度法测定土壤速效钾；采用乙酸铵浸提–电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤交换性钙和镁；采用沸水–EDTA–电感耦合等离子体发射光谱仪测定土壤有效硼；采用电位法测定土壤的pH值；采用环刀法测定土壤容重和孔隙度；采用TYD–2硬度计测定土壤硬度[12]。

1.4.2 果实品质测定 用百分之一天平称量单果质量，用数显游标卡尺测量果形横纵径，用TZ–62手持折光仪测定可溶性固形物含量，用0.1 mol/L NaOH中和滴定法测定可滴定酸含量，用0.01 mol/L碘液测定柑橘果实VC含量，固酸比是果实的可溶性固形物含量与可滴定酸含量之比[13]。

1.5 土壤养分分级指标

曹胜等[14]研究认为，柑橘是喜微酸性土壤的果树，土壤酸碱度过高或者过低均不适合柑橘果树的生长，最适于土壤pH值5.5～6.5弱酸性环境；柑橘生长发育所要求土壤有机质最适宜范围为15～30 g/kg；土壤有效氮、磷、钾适宜含量分别为80～90、30～40和100～150 mg/kg，交换性钙、交换性镁和有效硼的适宜含量分别为1 000～2 000、150～300和0.5～1.0 mg/kg。

1.6 数据处理

试验数据用Microsoft Excel 2013软件进行整理，用SPSS 19.0软件进行统计分析，数据形式为平均值±标准偏差，采用单因素ANOVA进行方差分析，采用Duncan法进行多重比较（P＜0.05），采用Pearson法进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方案对土壤理化性状的影响

由表2可知，相比常规施肥，水肥一体化施肥处理能显著提高土壤pH值0.40个单位，土壤pH值由强酸性土壤改良为酸性土壤；土壤有机质含量增加了11.48%，处于柑橘园土壤有机质适宜含量水平；土壤中碱解氮、有效磷、速效钾的含量分别增加了30.92%、7.20%和3.02%；土壤中交换性钙、交换性镁和有效硼含量分别增加了52.92%、10.48%和86.96%，各处理养分差异均达到显著水平，但常规施肥和水肥一体化施肥处理的有效硼含量均未达到适宜含量水平。

2.2 不同施肥方案对叶片养分的影响

如表3所示，2个处理对柑橘叶片的全氮和全磷含量影响不大，T2处理的叶片全氮和全磷含量相比T1仅增加了3.15%和3.67%，差异不显著。相比常规施肥，水肥一体化施肥处理显著提高了柑橘叶片的全钾、全钙、全镁和全硼含量，T2处理的叶片全钾、全钙、全镁和全硼含量相比T1分别增加了13.36%、25.52%、29.27%和85.28%。

2.3 不同施肥方案对果实养分的影响

如表4所示，不同处理对果实吸磷量的影响差异不显著；除全磷外，果实的全氮、全钾、全钙、全镁和全硼含量均呈现差异显著，T2的全氮和全钾相比T1分别增加了50%和37.95%，全钙、全镁和全硼含量分别增加了51.05%、25.86%和112.30%。

2.4 不同施肥方案对果实品质的影响

如表5所示，常规施肥与水肥一体化施肥处理相比，除果形指数外，其他指标均呈现显著差异，其中单果重、可食率、可溶性固形物含量、固酸比分别提高了117.66%、8.76%、28.57%和77.12%，可滴定酸含量降低了27.40%，由此可见，水肥一体化施肥处理能显著改善椪柑果实品质，椪柑表现为果大、味甜、低酸。

2.5 不同施肥方案对椪柑经济效益的影响

由表6可知，由于施用了柑橘专用肥和有机肥，T2处理的椪柑产量增加19.49%，按照当地当时椪柑市场价格计算，T1和T2椪柑产值分别为2 871.36和1 4703.78元/667m2，除去肥料和水肥一体化设备成本，水肥一体化施肥较常规施肥增加纯收入11 404.42元/667m2。因此，从经济效益来考虑，椪柑园水肥一体化施肥处理适宜推广。

3 结论与讨论

试验结果表明，相比常规施肥，水肥一体化施肥处理能够显著改善土壤肥力，使得酸性土壤pH值提高了0.40个单位，有机质含量增加了11.48%，土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和有效硼含量均明显增加。

由于农民长期以传统施肥习惯施肥，柑橘园长期高强度集约化种植，以及山地果园立地条件差等综合原因，果园的“土壤退化–柑橘生产”之间的矛盾十分突出[15-17]。曹胜等[14，16]研究指出，湖南省柑橘园果树种植年限大部分超过20 a，超过80%的果园土壤pH值≤5.5，处于酸性至强酸性环境，通过有机无机肥配施可以减轻柑橘园土壤酸化现状，土壤有机质含量提高24.48%～51.10%。温明霞等[11]研究认为，滴灌施肥处理的土壤pH值均高于纯化肥处理，可能与滴灌施用有机水溶肥有利于减缓土壤酸化有关，也可能与土壤类型、施肥时期等存在差异有关[18]。

水肥一体化技术依照果树需水生理、营养生理等对其进行水、肥供给[19]。有研究表明，水肥一体化可以促进植株对养分的吸收，保证树体的养分平衡，在提高产量的同时，改善果实的品质[20-21]。试验中，在柑橘的壮果期进行追肥，采用喷灌技术与施肥相结合，实现以水带肥，灌溉与施肥一体化，结果表明，相比常规施肥，水肥一体化施肥处理促进了柑橘对养分的吸收，其中叶片全钾、全钙、全镁和全硼含量分别增加了13.36%、25.52%、29.27%和85.28%，果实全氮、全钾、全钙、全镁和全硼含量分别增加了50%、37.95%、51.05%、25.86%和112.30%，这是因为T2处理在减施化肥的基础上施用了枯饼发酵水肥，有机肥与化肥的配施更有利于柑橘根系对多种矿质养分的吸收。相比常规施肥，水肥一体化施肥处理的椪柑单果重、可食率、可溶性固形物含量、固酸比分别提高了117.66%、8.76%、28.57%和77.12%，可滴定酸含量降低了27.40%，可能是因为在于水肥一体化技术能充分地发挥水肥耦合，满足了柑橘果实在不同生育阶段对养分的需求，从而明显提高柑橘品质。同时，水肥一体化施肥较常规施肥产量增加了19.49%，增加纯收入11 404.42元/667m2，经济效益良好。

综上所述，水肥一体化能应用于山地果园，对改善山地椪柑园土壤地力，促进椪柑树体营养吸收与生长，提高椪柑产量和经济效益均有显著效果，建议进一步摸索最佳施用量。另外，柑橘是多年生果树，不同施肥处理对柑橘园土壤的改良、树体的养分吸收以及果实产量和品质的改善等，是一个复杂的过程，需要经过连续多年的试验跟踪和数据采集，才能得到科学的结论。试验的时间周期相对较短，试验结果虽然在某种程度上能说明一定的规律性，但也不排除可能存在的偶然性，在后续研究中有待进一步试验验证。

参考文献：

[1] 常媛媛，李先信，盛玲，等.‘早蜜椪柑采后主要品质性状变化研究[J]. 江西农业大学学报，2021，43（2）：270-278.

[2] 周海生，李德金，谢申旺，等. 泸溪县椪柑产业发展现状及优化转型对策[J]. 湖南农业科学，2018（8）：105-107，111.

[3] 杨水芝，杨安生，陈旭，等. 湖南泸溪椪柑配方施肥技术研究[J]. 湖南农业科学，2011（23）：65-67，70.

[4] 李德金，周海生，向冬妹，等. “纽翠绿” 腐殖酸有机液肥在泸溪椪柑上的应用效果研究[J]. 安徽农业科学，2021，49（6）：149-153.

[5] 石莹，陈思怡，曾译可，等. 套袋提升椪柑果实品质的作用机制[J]. 中国农业科学，2023，56（14）：2776-2786.

[6] 陈昱辛，贾悦，崔宁博，等. 滴灌水肥一体化对柑橘叶片光合、产量及水分利用效率的影响[J]. 灌溉排水学报，2018，37（S2）：50-58.

[7] 张社南，梅正敏，肖远辉，等. ‘南丰蜜橘水肥一体化施用效果的试验分析[J]. 分子植物育种，2018，16（14）：4809-4816.

[8] 杨培丽，范琪祺，唐志鹏，等. 柑橘水肥一体化对产量和效益的影响[J]. 安徽农业科学，2014，42（14）：4266-4268.

[9] 汪庆南. 水肥一体化技术在柑橘种植上的应用分析[J]. 乡村科技，2019（29）：125-126.

[10] 陈建国，刘春荣，吴文明，等. 低山丘陵柑橘园水肥一体化技术应用试验[J]. 浙江农业科学，2022，63（6）：1292-1293，1297.

[11] 温明霞，奚辉，吴韶辉，等. 滴灌施肥对山地柑橘园生产效应的影响[J]. 浙江大学学报（农业与生命科学版），2022，48（5）：566-572.

[12] 鲍士旦. 土壤农化分析3版[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[13] 李玲. 植物生理学模块实验指导[M]. 北京：科学出版社，2009.

[14] 曹胜，欧阳梦云，周卫军，等. 湖南省柑橘园土壤pH和主要养分特征及其相互关系[J]. 中国土壤与肥料，2020（1）：31-38.

[15] 位高生，胡承孝，谭启玲，等. 氮磷减量施肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2018，24（2）：471-478.

[16] 曹胜，杨水芝，龚碧涯，等. 有机无机肥配施碱性物料对柑橘园土壤性状和果实品质的影响[J]. 中国果树，2022（3）：44-49.

[17] 董栌遥. 秭归山地橘园土壤的团聚体和可蚀性特征研究[D]. 武汉：华中农业大学，2023.

[18] 曹胜，曾斌，龚碧涯，等. 碱性物料与有机物料配施对柑橘园土壤酸碱缓冲性能和果实品质的影响[J]. 中国果树，2023（1）：57-63，71.

[19] 孔庆波，张青，栗方亮. 福建省果园水肥一体化配置和使用现状调查[J]. 中国果树，2021（3）：85-90.

[20] 路永莉，白凤华，杨宪龙，等. 水肥一体化技术对不同生态区果园苹果生产的影响[J]. 中国生态农业学报，2014，22（11）：1281-1288.

[21] 马小川. 湖南省柑橘肥水管理调查及水肥一体化对肥料利用和柑橘生长发育的影响[D]. 长沙：湖南农业大学，2018.

（责任编辑：肖彦资）

收稿日期：2024-02-17

基金项目：湖南省科技创新计划项目-科技特派员服务乡村振兴（2023NK4210）

作者简介：杨辉文（1977—），男，湖南泸溪县人，农艺师，主要从事柑橘生产技术研究及推广工作。

通信作者：曹胜，杨水芝