平和县琯溪蜜柚主产区果园营养状况及调控建议

詹婷 胡承孝 庄木来 李潇彬 雷靖 聂敏 杨涛 赵小虎

摘要：從福建省平和县小溪、南胜、五寨、坂仔4个乡镇的琯溪蜜柚主产区果园采集30份柚子（以琯溪蜜柚白肉品种为主）果实及相应的土壤、叶片样品，测定分析了果实的品质及土壤、叶片养分含量指标。结果表明：超过半数果园土壤呈强酸性，pH<4.50；有机质含量处于适宜范围，速效磷含量过高，最大值为155.7 mg/kg；中微量元素（钙、镁、铜、锌、硼）含量普遍偏低，尤其是钙、镁，其含量均未达到丰富水平。果树叶片中全磷、铁、铜、硼含量偏高，其中磷和铁含量在30个调查果园中均高于适宜范围；钾、镁、锌含量则相反，最高含量分别为1.32%、0.22%、8.37 mg/kg，均属于缺乏状态。果实单果重范围为0.675～1.850 kg（除了2份葡萄柚样品），且与土壤pH呈现正相关关系。可食率的差值为27.83个百分点，主要范围集中在75%～85%。固酸比差异较大，差值为12.35。Vc含量最大值为28.63 mg/100 g。综合该研究结果，建议当地果园减少磷肥及铜剂农药施用量，适当提高钾肥及钙、镁肥用量，提高土壤pH，促进肥料吸收利用，在保障果实品质的条件下减少环境污染。

关键词：琯溪蜜柚；土壤；叶片；养分含量；果实品质

中图分类号：S666.3文献标志码：A论文编号：cjas2020-0074

Investigation on Nutrition Status of Guanxi Pomelo Orchards in Pinghe and Fertilization Suggestions

Zhan Ting1， Hu Chengxiao1， Zhuang Mulai2， Li Xiaobin2， Lei Jing1， Nie Min1， Yang Tao1， Zhao Xiaohu1

（1College of Resources and Environment， Huazhong Agricultural University/Hubei Provincial Engineering Laboratory for New-type Fertilizer/Microelement Research Center of Huazhong Agricultural University， Wuhan 437000， Hubei， China； 2Pinghe Agriculture Bureau， Fujian Province， Pinghe 363700， Fujian， China）

Abstract： 30 samples of grapefruit （mainly white variety of Guanxi pomelo）， and corresponding samples of soil and leaves were collected from the representative fruit orchards of Xiaoxi， Nansheng， Wuzhai and Banzai in Pinghe， Fujian， and the quality of fruit and the nutrient contents of soil， leaf and fruit were analyzed. The results showed that more than half of the orchard soil samples were strongly acidic， pH < 4.50； the organic matter content was in a suitable range， but the available phosphorus content was too high， the maximum value was 155.7 mg/kg. The contents of medium and trace elements， especially calcium and magnesium， did not reach the rich level. The contents of total phosphorus， iron， copper and boron in the leaves were high， and the contents of phosphorus and iron in 30 orchards were higher than the suitable range. The contents of potassium， magnesium and zinc were the opposite. The highest contents were 1.32%， 0.22% and 8.37 mg/kg， respectively， which belonged to the state of deficiency. The single fruit weight ranged from 0.675 to 1.850 kg （except 2 grapefruit samples）， and showed a positive correlation with soil pH. The difference of edible rate was 27.83%，and the main range was concentrated between 75% and 85%. The solid-acid ratio was quite different， with a difference of 12.35. The maximum Vc content was 28.63 mg/100 g. In general， it is suggested that local orchards should reduce the application of phosphorus fertilizer and copper pesticide， increase the application of potassium， calcium and magnesium fertilizer， to increase soil pH， promote the absorption and utilization of fertilizers， and reduce environmental pollution while ensuring fruit quality.

Keywords： Guanxi Pomelo； Soil； Leaf； Nutrient Content； Fruit Quality

0引言

琯溪蜜柚果皮颜色橙黄鲜艳，芳香浓郁，果大皮薄。福建省平和县作为“中国琯溪蜜柚之乡”，是一个农业大县。2017年该县蜜柚种植总面积达4.3万hm2，年产量达120万t，总产值近50亿元，产量占全国柚类的1/3[1]。

随着当地蜜柚产业的日益壮大，农民为了提高产量而过量施用化肥的问题也愈加严重[2-3]。过量施肥导致了当地环境污染、土壤肥力下降，果实产量品质不稳定等现象[4-8]。因此，对蜜柚种植园土壤、叶片养分状况以及果实品质进行调查分析，并在此基础上，提出合理的施肥建议，将有助于提高肥料利用率，降低生产成本，缓解因蜜柚种植造成的农业生态污染问题，保障果实的产量品质。笔者以琯溪蜜柚主产区果园土壤、叶片及果实样品为对象，研究其营养元素的含量状况，并对果园土壤肥力进行评价，以期为研究琯溪蜜柚主产区平衡施肥提供技术支持及立论依据。

1材料与方法

1.1调查地基本情况

2017年11月，在福建省平和县小溪、南胜、五寨、坂仔4个乡镇以酸柚砧木白肉、红柚琯溪蜜柚及葡萄柚、黄金柚为调查研究对象，选择具有代表性的30個蜜柚园，每个点对应采集土壤、叶片、果实样品各5个，混匀后制成一份样品。

1.2样品采集与制备

土壤样品采集深度为0～30 cm，避开施肥沟，并按照“四分法”保留1 kg左右，样品风干后根据测定项目过筛保存。植物样品于上午8：00—10：00点采集，每份样品40片叶，洗净杀酶烘干，用不锈钢粉碎机磨碎保存[9]。

1.3测定指标及方法

土壤样品测定指标包括有机质，pH，碱解氮，速效磷，速效钾，交换性钙、镁，有效铁、锰、铜、锌及水溶性硼，测定方法参照《土壤农化分析（第三版）》[10]。果实品质指标包括单果重、横纵经、果皮厚度、可食率、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸、维C含量，测定方法参照《柑橘鲜果检验方法：GB/T 8210—2011》[11]。植物样品测定指标包括全氮、全磷、全钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼，测定方法参照《植物生理生化实验原理和技术》[12]。

1.4数据分析

采用Excel 2007对试验数据进行处理；采用SPSS 22.0进行数据统计分析。

2结果与分析

2.1平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤养分状况

对平和县琯溪蜜柚主产区的土壤样品养分指标进行测定，其养分状况结果如表1所示。参照庄伊美、黄绿林及福建省园地土壤养分分级标准（试行）将土壤养分含量分为缺乏、中等和丰富3个等级[13-15]。平和蜜柚主产区果园土壤整体偏酸性，其中超过半数的果园土壤呈现出强酸性，最小仅为pH 3.72，最高为pH 5.94，均值为pH 4.50；土壤中有机质含量处于良好水平；70%的果园有效磷含量超过30 mg/kg，最高为155.7 mg/kg；70%的果园速效钾处于适宜状态，最高为436.32 mg/kg；氮、钙、镁以及微量元素的含量总体含量偏低，多数果园均处于缺乏状态。其中碱解氮含量不处于缺乏状态的果园仅有2个，分别为122.3 mg/kg和220.7 mg/kg。交换性钙含量最高仅为756.0 mg/kg，90%果园处于缺乏状态；交换性镁含量最高为110.5 mg/kg，均未达到丰富水平。

2.2平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤pH与有效养分的相关性

对平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤pH与营养元素含量分别进行相关性分析，结果如表2所示。土壤钙含量与pH呈极显著正相关（P<0.01）；氮、镁和锌元素含量与pH也达到显著正相关；而pH与土壤中铁、锰、铜、硼含量则是负相关关系，但未达到显著性。

2.3平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤养分主成分分析

根据12个养分指标之间的两两关系，计算其特征值、贡献率以及累积贡献率，其结果如表3所示。前4个特征值的累积贡献率达到74.90%，说明交换性钙、碱解氮、速效钾和pH这4个特征值所包含的信息量已经可以代表大部分的原始数据。表4为这4个特征值对应的特征向量。由表3及表4可知，第1主成分的贡献率为31.53%，是琯溪蜜柚果园土壤有机质、pH、碱解氮、速效钾以及交换性钙含量的综合反应；第2主成分的贡献率为19.72%，其中交换性镁、有效铁和有效锰的系数较大且为正值，因此反映了果园土壤的镁、铁、锰的供应情况；第3主成分的贡献率为15.09%，反映的是果园速效磷及水溶态硼的综合水平；第4主成分的贡献率为8.56%，其中有效铜和有效锌的系数大于其他养分指标，体现了土壤中这2个微量元素的养分状况。

2.4平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤养分聚类分析

以欧氏距离为衡量土壤样本之间差异的标准进行聚类分析，根据综合得分将结果分为3类，具体结果如表5所示。第Ⅰ类（19.92≤F≤26.67）包含2个样本，占总样本数的6.67%；第二类（-4.72≤F≤9.37）包含10个样本，占总样本数的33.33%；第Ⅲ类（-11.72≤F≤9.59）包含18个土样，占总样本数的60.00%。因此，平和县琯溪蜜柚果园的土壤类型主要表现为第Ⅲ类，所占比例超过一半，主要分布在平和县的南胜镇、小溪镇和坂仔镇。

表6为不同等级琯溪蜜柚果园土壤养分含量差异性情况。第Ⅰ类土壤中养分含量水平明显高于其他2类，其中pH、有机质、碱解氮、速效钾、交换性钙及有效锌含量显著高于较高，其他养分指标含量与第Ⅱ类、第Ⅲ类略有差异但是未达到显著水平；第Ⅱ类及第Ⅲ类土壤整体养分含量相似，有机质、碱解氮、速效钾及有效锌含量接近，但是交换性钙含量在第Ⅱ类果园土壤中明显高于第Ⅲ类土壤，并且土壤酸度也弱于第Ⅲ类果园；速效磷、交换性镁、有效铁、有效锰、有效铜和水溶性硼含量在三类果园土壤中没有明显差异。

2.5平和县琯溪蜜柚主产区果园叶片养分状况

由表7可知：半数果园叶片钙和铜的含量处于适宜范围[16-17]；磷、铁含量处于较高水平，含量范围分别为0.18% ～0.65%、144.3～256.8 mg/kg，均值为0.39%、196.6 mg/kg，均超出适宜范围；而钾、镁和锌的最高含量分别为1.32%、0.22%、8.37 mg/kg，均低于适宜标准。由于硼元素可以促进坐果，因此，很多果园会大量施用硼砂，导致果树叶片硼含量过高，硼含量最高达到92.80 mg/kg。叶片全氮含量最高仅为2.73%，未达到丰富水平；且超过半数果园叶片氮含量处于缺乏状态。

2.6平和县琯溪蜜柚主产区果园果实品质状况

对蜜柚果实品质进行测定，其结果表明，单果重范围为0.675～1.850 kg（除了2份葡萄柚样品），主要集中在0.8～1.7 kg（表8）。果皮厚度差异较大，最大值为25.28 mm，最小为5.66 mm（除葡萄柚外）。各样品间果形指数即纵横比差异很小，而可食率的差值为27.83个百分点，主要范围集中在75%～85%。出汁率最高的是2份葡萄柚样品，分别为72.78%和76.07%，其余蜜柚样品中出汁率最大值与最小值为61.42%、30.44%。固酸比差异较大，差值为12.35。Vc含量越高表示果实品质越好，样品中Vc最大值为28.63 mg/100 g，而最低仅为10.35 mg/100 g，仅相当于最大值的1/3。

2.7平和县琯溪蜜柚主产区果园果实品质与土壤养分的相关性

对平和县琯溪蜜柚主产区果园果实品质与土壤养分的相关性进行分析，结果如表9所示。平和县琯溪蜜柚单果重及可滴定酸的含量与土壤pH呈正相关，其余果实品质指标与其呈负相关，但是均未达到显著性。可食率与土壤速效磷含量呈极显著正相关关系，而与pH呈现显著负相关。果实中Vc含量仅与土壤速效磷含量正相关，与其余养分含量指标呈负相关，但相关性并不显著。

3结论

福建省平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤酸性较强，有机质含量处于良好水平。中微量元素，尤其是交换性钙、镁含量普遍偏低。建议增加钙、镁肥施用量，改善土壤酸性。氮肥施用足量，但土壤碱解氮及叶片全氮含量均处于缺乏水平，建议配施土壤调理剂来减少淋失、提高肥料利用率，从而减少用量。果树叶片中全磷、铁、铜、硼含量偏高，其中，磷和铁含量均高于适宜范围。钾、镁、锌含量则相反，均属于缺乏状态。因此，建议当地果园减少磷肥及铜剂农药施用量，适当提高钾肥及锌肥需用量。

4讨论

福建省平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤的有机质含量总体处于适宜水平，仅有6.67%属于缺乏状态，土壤有机质主要来源于当地农民施用的有机肥以及果园种草等措施[18]。研究表明，土壤中有机质含量可以改良土壤、提高果实产量及品质，柑橘果树固酸比可提高70.69%，总糖含量提高24.81%[19-23]。因此，后期應该更加注重有机肥的施用及果园绿肥的种植。平和县90%的果园土壤呈现酸性及强酸性，平均值仅为pH 4.50。通常土壤pH与钙、镁含量之间呈现显著正相关关系[24]。此外，表2结果显示，土壤氮含量与pH呈显著正相关关系，因此，当地果园土壤偏酸也会影响碱解氮含量。本研究结果显示平和县琯溪蜜柚主产区果园土壤中的钙含量处于缺乏状态，结合表1及表7可知，大多数属于第Ⅱ类及第Ⅲ类果园的土壤交换性钙含量均低于500 mg/kg，因此果园需要适当施用石灰来提高土壤钙含量，改善土壤酸度。张影等[25]通过对温州蜜柑施用石灰的试验，验证增施石灰可以明显改善果实品质，固酸比达到了11.26，提高了27.52%。酸性土壤施用石灰可以起到治酸增钙的双重作用，石灰用量根据果园土壤性质决定。黄绿林等[6]研究建议石灰用量为每株1 kg左右，2～3年使用一次。

本文研究结果显示，果园土壤的碱解氮含量较低，大多数属于第Ⅱ类及第Ⅲ类果园的土壤碱解氮含量低于适宜范围，且60%的叶片中全氮含量属于缺乏状态[17-18]。调查发现，当地氮肥用量处于中量水平[18]。分析原因，发现除了果园土壤较酸影响土壤中碱解氮含量之外，果园肥料利用率低也是一个重要原因。因此，倡导氮肥深施，深施的氮肥利用率可达到40%～60%，比表层施肥提高10%～30%[23]。

本调查结果显示：土壤中有效磷含量处于极度丰富水平的果园有21个，含量最高为155.7 mg/kg。此外，处于土壤整体养分水平较低的第Ⅲ类果园的速效磷平均含量（76.79 mg/kg）都超过适宜范围，因此琯溪蜜柚果园磷肥施用过量的现象十分严重。土壤磷素过量可能是因为农民施肥比例不合理，过量施用磷肥。磷肥的过量施用不仅使土壤及果树叶片中磷含量超出适宜范围，还导致平和县半数以上的果园成为高风险磷素污染园，山地果园径流整体达不到地表水环境质量标准要求[26]。磷肥的过量施用还会导致柑橘减产，位高生等[27]的试验结果显示，当琯溪蜜柚果园磷肥施用量为0.39 kg/棵时，果树产量达到100.2 kg；而磷肥施用量为1.30 kg/棵时，产量仅为71.61 kg，减产了40.25%。也有研究表明，琯溪蜜柚结果树每年磷肥（P2O5）施用量应为0.6～0.9 kg/株/年[28]。对于速效钾，16个果园的土壤钾含量处于丰富水平，这是由于部分果园的钾肥过量施用导致的，许修柱[29]的调查结果显示果园钾肥投入量为721～1138 kg/hm2。然而，土壤pH越低，钾素淋溶现象越明显[30-31]。虽然土壤速效钾含量高，但是叶片中的全钾含量均低于适宜范围（表7）。因此，建议钾肥与碱性肥料配合使用，来提高钾肥利用率[22]。

土壤交换性钙镁含量均处于缺乏水平，且叶片中含量也较低。绝大多数处于第Ⅱ类及第Ⅲ类的果园土壤中交换性镁含量的平均值仅为51.61、27.74 mg/kg，均低于适宜浓度范围。这种现象主要是因为当地农民钙、镁肥施用量不足导致的。李清华[18]调查结果表明，当地钙、镁的平均用量分别仅为参考用量的26.36%～ 29.00%、22.50%～45.00%。镁肥不足导致温州蜜柑果肉的可溶性糖含量减少20.1%[32]。因此，结合前人研究结果，建议镁肥的施用量为每年每株0.3 kg左右[33]。叶片中微量元素硼、铁、铜的含量处于适宜或过量水平，这可能是由于95%的农民会在花期喷施2～3次微量元素水溶肥[18]，并且长期使用铜剂农药所导致。

参考文献

[1]黄美凤.浅析平和县生态环境保护[J].海峡科学，2014（7）：34-35.

[2]Song H， Che Z， Cao W C， et al. Changing roles of ammonia- oxidizing bacteria and archaea in a continuously acidifying soil caused by overfertilization with nitrogen[J]. Environmental Science & Pollution Research， 2016， 23（12）：11964-11974.

[3]黄日升.福建平和琯溪蜜柚优质丰产园施肥关键技术[J].果树实用技术与信息，2014（11）：22-23.

[4]黄绿林，周建兴.琯溪蜜柚施肥建议[J].东南园艺，2014（5）：78-80.

[5]朱友添.平和县蜜柚产业施肥现状、存在问题及建议[J].东南园艺，2014（5）： 51-53.

[6]Li Y， Han M Q， Lin F， et al. Soil chemical properties， ’Guanximiyou’ pummelo leaf mineral nutrient status and fruit quality in the southern region of Fujian province， China[J]. Journal of Soil Science & Plant Nutrition， 2015， 15（ahead）：263-269.

[7]雷靖，孙冠利，庄木来，等.琯溪蜜柚园土壤肥力和叶片营养随树龄的变化[J].中国土壤与肥料，2019，279（1）：172-178.

[8]鲍士旦土壤农化分析（第三版）[M].北京：中国农业出版社，2005.

[9]中国国家标准化管理委员会.柑橘鲜果检验方法：GB/T 8210—2011[S].北京：中国标准出版社，2011：7-8.

[10]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2006： 267-268.

[11]黄绿林.平和县山地琯溪蜜柚果园土壤养分评价[J].中国南方果树，2015，44（2）：63-65.

[12]庄伊美，王仁玑，谢志南，等.柑桔、龙眼、荔枝营养诊断标准研究[J].福建果树，1995（1）：6-9.

[13]吴飞龙，耿耿，廖海霞，等.福建闽侯果园土壤养分状况分析[J].中国南方果树，2015，44（2）：74-76，80.

[14]王仁玑，庄伊美，陈丽璇，等.枳砧椪柑叶片营养元素适宜含量的研究[J].果树学报，1993（1）：3-6.

[15]黄育宗，李健，吴少华，等.琯溪蜜柚主产区（平和縣）果园的营养状况[J].福建农林大学学报：自然科学版，2001，30（1）：40-43.

[16]李清华，王飞，何春梅，等.平和琯溪蜜柚施肥现状调查分析[J].南方农业学报，2016（12）：2059-2064.

[17]黄绿林.平和县琯溪蜜柚种植推广施用有机肥成效及做法[J].福建农业科技，2015，46（10）：69-71.

[18]弓萌萌，王红，张雪梅，等.有机肥施用量对’富士’苹果树体生长及果实产质量的影响[J].经济林研究，2018（3）：77-81，88.

[19]井赵斌，夏宏义，杨勇，等.施肥对甜柿果实品质、产量及预防顶腐病的影响[J].西北农业学报，2018，27（12）：117-124.

[20]谢巧娟.不同有机肥对草莓生长结果的影响[J].中国南方果树，2017，46（3）： 135-138.

[21]陈大超，张跃强，甘涛，等.有机肥施用量及深度对柑橘产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料，2018（4）：143-147.

[22]庄伊美.亚热带果园土壤改良及平衡施肥[J].福建果树，2011（1）：39-44.

[23]张影.湖北宜昌柑橘园微肥施用及酸性土壤改良效果研究[D].华中农业大学，2014.

[24]李发林，曾瑞琴，危天进，等.平和县琯溪蜜柚山地果园径流氮磷含量变化[J].中国农学通报，2017（27）：124-130.

[25]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.

[26]曾瑞琴.平和县琯溪蜜柚果园土壤养分状况及其施肥建议[J].福建农业科技，2012（10）：67-69.

[27]许修柱，林瑞坤，苏达，等.集约化果园钾肥施用现状及钾素表观平衡状况研究——以福建省平和县琯溪蜜柚为例[J].南方农业学报，2019，50（3）：533-539.

[28]廖育林，郑圣先，鲁艳红，等.长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土钾素固定的影响[J].水土保持学报，2011，25（1）：70-73，95.

[29]董艳红，王火焰，周健民，等.不同土壤钾素淋溶特性的初步研究[J].土壤， 2014，46（2）：225-231.

[30]温明霞，吴韶辉，王鹏，等.缺镁温州蜜柑果园的施镁效应研究[J].果树学报， 2015，32（1）：63-68.

[31]林赞福.琯溪蜜柚园土壤管理与施肥技术[J].福建农业，2008（10）：13-15.