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主要种类柑橘的养分状况及氮磷钾养分推荐施肥量

刘小曼 刘晓东 刘伟栋 谭启玲 胡承孝 李进学

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主要种类柑橘的养分状况及氮磷钾养分推荐施肥量

    作者简介: 刘小曼 E-mail:937212031@qq.com;
    通讯作者: 谭启玲, E-mail:qltan@mail.hzau.edu.cn
  • 基金项目: 柑橘化肥农药减施技术集成研究与示范项目(2017YFD0202000);国家现代农业(柑橘)产业技术体系(CARS-26)养分管理与化肥减施增效岗位专项资金

Status of nutrition and suitable NPK ratios and amount of the main types of citrus in China

    Corresponding author: TAN Qi-ling, E-mail:qltan@mail.hzau.edu.cn ;
  • 摘要:   【目的】  调查不同种类柑橘果实矿质养分含量,结合土壤及树体养分含量状况,对我国主要种类柑橘进行了推荐施肥。  【方法】  我国柑橘主要分为宽皮柑橘、甜橙类、柚类、柠檬类和杂柑类。根据土壤类型,柑橘树龄、品种、产量水平,将我国柑橘主产区湖北、湖南、江西、四川、广东、广西、福建、云南、浙江、陕西、重庆等11省 (市、区) 的柑橘园划分为1200个采样单元,每个采样单元为3.3~6.7 hm2,每个采样单元采集10~15个样点,于2010—2017年在柑橘成熟期 (9—12月),采集土壤、叶片及果实样品,调查了柑橘产量、施肥量,分析了叶片养分含量、土壤速效氮磷钾含量,并依据产量进行氮磷钾肥施用量及施用比例的推荐。  【结果】  低产水平果园氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥推荐用量:宽皮柑橘分别为189.75~253.00、76.20~96.13、133.20~159.84 kg/hm2,甜橙类分别为176.94~235.92、101.02~123.47、128.03~153.64 kg/hm2;柚类分别为134.76~179.68、69.04~84.38、125.21~150.25 kg/hm2;柠檬类分别为91.33~121.77、55.43~67.75、79.68~95.62 kg/hm2;杂柑类分别为109.42~145.89、70.06~85.63、93.18~111.81 kg/hm2。中产水平果园氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥推荐用量:宽皮柑橘分别为216.86~337.33、83.82~139.70、145.31~245.91 kg/hm2;甜橙类分别为202.22~314.56、111.12~185.20、139.67~236.37 kg/hm2;柚类分别为154.01~239.57、75.95~126.58、136.59~231.15 kg/hm2;柠檬类分别为104.37~162.36、60.98~101.63、86.92~147.10 kg/hm2;杂柑类分别为125.05~194.52、77.07~128.45、101.65~172.02 kg/hm2。高产水平果园氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥推荐用量:宽皮柑橘分别为303.60~474.38、118.06~190.50、222.00~330.00 kg/hm2;甜橙类分别为283.10~442.35、156.51~252.55、213.39~320.08 kg/hm2;柚类分别为215.62~336.90、106.96~172.60、208.68~313.01 kg/hm2;柠檬类分别为146.12~243.54、85.88~147.82、132.80~212.48 kg/hm2;杂柑类分别为175.07~273.54、108.55~175.16、155.29~232.94 kg/hm2  【结论】  5类柑橘对氮、磷、钾肥需求量不同,其中宽皮柑橘对氮、钾肥需求较其它柑橘种类高,甜橙类对磷肥需求量较其它柑橘种类高。5类柑橘对氮、磷、钾的需求比例也有所不同,N∶P2O5∶K2O需求比例分别为宽皮柑橘1∶0.37~0.41∶0.63~0.73,甜橙类1∶0.52~0.59∶0.65~0.75,柚类1∶0.47~0.53∶0.84~0.97,柠檬类1∶0.56~0.63∶0.79~0.91,杂柑类1∶0.59~0.66∶0.77~0.89。
  • 图 1  我国柑橘田间氮 (a)、磷 (b)、钾肥 (c) 施用情况

    Figure 1.  Application of N(a),P2O5(b) and K2O(c) fertilizer in citrus orchards of field in China

    图 2  不同种类柑橘氮 (a)、磷 (b)、钾肥 (c) 推荐施用量

    Figure 2.  Recommended application amount of N(a),P2O5 (b)and K2O (c)fertilizer in different citrus species

    表 1  柑橘园土壤和叶片养分含量分级参考标准

    Table 1.  Reference standard for classification of soil and leaf nutrient content in citrus orchard

    类别 Type矿质养分 Mineral nutrient极缺 Extreme deficiency缺乏 Deficiency适量 Optimum高量 High过量 Excess
    土壤 Soil碱解氮 Avail-N (mg/kg)< 5050~100100~200> 200
    速效磷 Olsen-P (mg/kg)< 55~1515~80 > 80
    速效钾 Avail-K (mg/kg)< 5050~100100~200> 200
    叶片 LeafN (%)< 2.22.2~2.52.5~2.82.8~3.0> 3.0
    P (%)< 0.090.09~0.130.13~0.160.16~0.30> 0.30
    K (%)< 0.70.7~1.31.3~1.81.8~2.4> 2.4
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    表 2  我国不同种类柑橘果实养分含量及养分携出量

    Table 2.  Nutrient content and nutrient carrying capacity of different citrus species in China

    柑橘种类
    Citrus species
    样本数
    Samples No.
    养分含量 Nutrient content (%, DW)养分携出量 Nutrient carrying amount (kg/t, FW)
    NPKNP2O5K2O
    宽皮柑橘 Mandarin orange4101.11 ± 0.01 ab0.14 ± 0.01 b0.97 ± 0.01 c1.90 ± 0.03 a0.56 ± 0.02 b2.00 ± 0.03 b
    甜橙类 Sweet orange4501.13 ± 0.03 ab0.21 ± 0.01 a1.02 ± 0.02 c1.77 ± 0.05 ab0.74 ± 0.03 a1.92 ± 0.04 b
    柚类 Pomelo2351.00 ± 0.03 b0.16 ± 0.01 ab1.53 ± 0.06 a1.35 ± 0.04 d0.51 ± 0.02 b2.50 ± 0.10 a
    柠檬类 Lemon621.25 ± 0.03 a0.18 ± 0.01 ab1.35 ± 0.03 b1.62 ± 0.04 bc0.54 ± 0.04 b2.12 ± 0.10 b
    杂柑类 Hetero citrus430.86 ± 0.04 c0.16 ± 0.01 b0.91 ± 0.04 c1.46 ± 0.06 cd0.61 ± 0.04 ab1.86 ± 0.10 b
    注(Note):同列数据后不同字母表示处理间在 P < 0.05 水平差异显著 Values followed by different letters in the column indicate significant differences at P < 0.05 level among different citrus species.
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    表 3  单位产量不同种类柑橘氮、磷、钾肥推荐用量 (kg/t)

    Table 3.  Recommended amount of N,P and K fertilizer for different citrus species per unit yield

    柑橘种类 Citrus speciesNP2O5K2O
    宽皮柑橘 Mandarin orange5.62~9.371.75~3.103.70~5.33
    甜橙类 Sweet orange 5.24~8.742.32~4.123.56~5.12
    柚类 Pomelo3.99~6.651.58~2.814.64~6.68
    柠檬类 Lemon4.81~8.021.70~3.013.93~5.67
    杂柑类 Hetero citrus4.32~7.201.91~3.393.45~4.97
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    表 4  不同柑橘园土壤及柑橘叶片大量元素平均含量及其丰缺比例

    Table 4.  The average contents of nutrient in citrus soil and leaves and evaluation

    类别
    Type
    矿质养分
    Mineral nutrient
    柑橘种类
    Citrus species
    含量
    Content
    丰缺等级比例 Proportion in each grade (%)
    极缺
    Extreme deficiency
    缺乏
    Deficiency
    适量
    Optimum
    高量
    High
    过量
    Excess
    土壤 Soil碱解氮 Avail-N (mg/kg)宽皮柑橘 Mandarin orange89.1514.9557.2023.744.11
    甜橙类 Sweet orange83.7618.8456.0423.671.45
    柚类 Pomelo98.417.9648.4841.292.27
    柠檬类 Lemon115.190.0026.8370.732.44
    杂柑类 Hetero citrus128.532.1342.5538.3017.02
    速效磷Olsen-P(mg/kg)宽皮柑橘 Mandarin orange53.0613.4624.3046.7315.51
    甜橙类 Sweet orange27.2222.2229.9540.107.73
    柚类 Pomelo158.855.685.8729.5558.90
    柠檬类 Lemon25.772.4431.7163.412.44
    杂柑类 Hetero citrus61.975.3227.6639.3627.66
    速效钾 Avail-K (mg/kg)宽皮柑橘 Mandarin orange159.8811.4023.5538.6926.36
    甜橙类 Sweet orange 139.5813.0428.5036.7221.74
    柚类 Pomelo189.005.3722.9027.5744.16
    柠檬类 Lemon134.8412.2036.5824.3926.83
    杂柑类 Hetero citrus274.481.0911.9631.5255.43
    叶片 LeafN (%)宽皮柑橘 Mandarin orange2.3039.8513.5323.6810.5312.41
    甜橙类 Sweet orange2.4545.1910.5813.4610.5820.19
    柚类 Pomelo2.578.6235.4443.307.285.36
    柠檬类 Lemon2.4814.8637.8432.436.768.11
    杂柑类 Hetero citrus2.6026.858.3316.6713.8934.26
    P (%)宽皮柑橘 Mandarin orange0.149.2128.9534.5927.070.18
    甜橙类 Sweet orange0.165.0513.1347.4732.332.02
    柚类 Pomelo0.260.3819.3544.6413.7921.84
    柠檬类 Lemon0.169.4621.6225.6839.194.05
    杂柑类 Hetero citrus0.135.5531.4837.0425.000.93
    K (%)宽皮柑橘 Mandarin orange0.8737.9749.449.213.010.37
    甜橙类 Sweet orange1.0617.8533.0014.8129.634.71
    柚类 Pomelo1.1729.319.9651.727.861.15
    柠檬类 Lemon1.325.4150.0029.7312.162.70
    杂柑类 Hetero citrus1.1614.8253.7027.783.700.00
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    表 5  不同种类柑橘氮、磷、钾肥推荐施用量

    Table 5.  Recommended application amount of N,P and K fertilizer for different citrus species in China

    柑橘种类 Citrus species产量水平 Yield level (kg/hm2)N (kg/hm2)P2O5 (kg/hm2)K2O (kg/hm2)
    宽皮柑橘 Mandarin orange低 Low (≤ 2000)189.75~253.0076.20~93.13133.20~159.84
    中 Medium (2000~4000)216.86~337.3383.82~139.70145.31~245.91
    高 High (4000~5000)303.60~474.38118.06~190.50222.00~330.00
    甜橙类 Sweet orange低 Low (≤ 2000)176.94~235.92101.02~123.47128.03~153.64
    中 Medium (2000~4000)202.22~314.56111.12~185.20139.67~236.37
    高 High (4000~5000)283.10~442.35156.51~252.55213.39~320.08
    柚类 Pomelo低 Low (≤ 2000)134.76~179.6869.04~84.38125.21~150.25
    中 Medium (2000~4000)154.01~239.5775.95~126.58136.59~231.15
    高 High (4000~5000)215.62~336.90106.96~172.60208.68~313.01
    柠檬类 Lemon低 Low (≤ 1500)91.33~121.7755.43~67.7579.68~95.62
    中 Medium (1500~3000)104.37~162.3660.98~101.6386.92~147.10
    高 High (3000~4000)146.12~243.5485.88~147.82132.80~212.48
    杂柑类 Hetero citrus低 Low (≤ 2000)109.42~145.8970.06~85.6393.18~111.81
    中 Medium (2000~4000)125.05~194.5277.07~128.45101.65~172.02
    高 High (4000~5000)175.07~273.54108.55~175.16155.29~232.94
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-10

主要种类柑橘的养分状况及氮磷钾养分推荐施肥量

    作者简介:刘小曼 E-mail:937212031@qq.com
    通讯作者: 谭启玲, qltan@mail.hzau.edu.cn
  • 1. 华中农业大学资源与环境学院,湖北武汉 430070
  • 2. 新型肥料湖北省工程实验室/华中农业大学微量元素研究中心,湖北武汉 430070
  • 3. 云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所,云南保山 678000
  • 基金项目: 柑橘化肥农药减施技术集成研究与示范项目(2017YFD0202000);国家现代农业(柑橘)产业技术体系(CARS-26)养分管理与化肥减施增效岗位专项资金
  • 摘要:   【目的】  调查不同种类柑橘果实矿质养分含量,结合土壤及树体养分含量状况,对我国主要种类柑橘进行了推荐施肥。  【方法】  我国柑橘主要分为宽皮柑橘、甜橙类、柚类、柠檬类和杂柑类。根据土壤类型,柑橘树龄、品种、产量水平,将我国柑橘主产区湖北、湖南、江西、四川、广东、广西、福建、云南、浙江、陕西、重庆等11省 (市、区) 的柑橘园划分为1200个采样单元,每个采样单元为3.3~6.7 hm2,每个采样单元采集10~15个样点,于2010—2017年在柑橘成熟期 (9—12月),采集土壤、叶片及果实样品,调查了柑橘产量、施肥量,分析了叶片养分含量、土壤速效氮磷钾含量,并依据产量进行氮磷钾肥施用量及施用比例的推荐。  【结果】  低产水平果园氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥推荐用量:宽皮柑橘分别为189.75~253.00、76.20~96.13、133.20~159.84 kg/hm2,甜橙类分别为176.94~235.92、101.02~123.47、128.03~153.64 kg/hm2;柚类分别为134.76~179.68、69.04~84.38、125.21~150.25 kg/hm2;柠檬类分别为91.33~121.77、55.43~67.75、79.68~95.62 kg/hm2;杂柑类分别为109.42~145.89、70.06~85.63、93.18~111.81 kg/hm2。中产水平果园氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥推荐用量:宽皮柑橘分别为216.86~337.33、83.82~139.70、145.31~245.91 kg/hm2;甜橙类分别为202.22~314.56、111.12~185.20、139.67~236.37 kg/hm2;柚类分别为154.01~239.57、75.95~126.58、136.59~231.15 kg/hm2;柠檬类分别为104.37~162.36、60.98~101.63、86.92~147.10 kg/hm2;杂柑类分别为125.05~194.52、77.07~128.45、101.65~172.02 kg/hm2。高产水平果园氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥推荐用量:宽皮柑橘分别为303.60~474.38、118.06~190.50、222.00~330.00 kg/hm2;甜橙类分别为283.10~442.35、156.51~252.55、213.39~320.08 kg/hm2;柚类分别为215.62~336.90、106.96~172.60、208.68~313.01 kg/hm2;柠檬类分别为146.12~243.54、85.88~147.82、132.80~212.48 kg/hm2;杂柑类分别为175.07~273.54、108.55~175.16、155.29~232.94 kg/hm2  【结论】  5类柑橘对氮、磷、钾肥需求量不同,其中宽皮柑橘对氮、钾肥需求较其它柑橘种类高,甜橙类对磷肥需求量较其它柑橘种类高。5类柑橘对氮、磷、钾的需求比例也有所不同,N∶P2O5∶K2O需求比例分别为宽皮柑橘1∶0.37~0.41∶0.63~0.73,甜橙类1∶0.52~0.59∶0.65~0.75,柚类1∶0.47~0.53∶0.84~0.97,柠檬类1∶0.56~0.63∶0.79~0.91,杂柑类1∶0.59~0.66∶0.77~0.89。

    English Abstract

    • 柑橘属常绿果树,生长周期较长,需吸收大量矿质养分以促进根、茎、叶、花、果等的生长[1]。我国是柑橘生产大国,2018年的产量及栽培面积分别为4138.14万t和248.7万hm2,已多年位居全球首位。目前,我国柑橘产业虽发展迅速,但主产区仍存在氮、磷、钾投入过量及不足并存等问题[2-3],偏施或少施某一肥料均会使土壤及柑橘树体养分失去平衡,进而对柑橘产量及品质产生不利的影响[4-6]。据统计,我国柑橘主产区氮、磷、钾肥过量施用面积分别占总面积的57.53%、76.98%及69.1%[7]。果农盲目追求高产而过量施肥,不仅导致肥料利用率降低,造成生态环境污染、资源浪费,也对果实产量及品质产生负面影响。因此,科学、高效的施肥方法及技术对我国柑橘产业的可持续及稳定发展具有重要的指导意义。

      柑橘一旦种植,需在固定位置生长20~50年以上,长期持续从土壤吸收大量矿质养分,易导致土壤及树体矿质养分的失衡,柑橘果实也会带走大量养分,故施肥需整体考虑土壤-叶片-果实营养状况。目前,柑橘营养诊断施肥技术主要有土壤营养诊断及叶片营养诊断。土壤营养诊断通过测定土壤有效养分确定土壤的供肥能力,并结合树体带走养分量以指导施肥。土壤有效养分含量状况在一定程度上可以反映叶片对应营养元素的丰缺水平[8],故营养诊断应用于柑橘等果树,需结合土壤养分状况、柑橘树体养分需求量即土壤诊断与叶片诊断两者结合并考虑养分分配情况进行推荐施肥。叶片营养诊断可快速检测柑橘树体养分含量,其结果既体现树体营养状况又能具体反映土壤营养状况,柑橘种类及主产区较多,该方法存在采样时间、采样部位及诊断标准无法统一等缺点。加上柑橘一旦种植,生长位置固定,树体营养生长及生殖生长交替或重叠消耗大量养分,人为的修剪及果实采收等会带走大量养分,单一的对叶片养分丰缺状况进行分析,无法针对性地指导施肥。所以叶片营养诊断比较适用于水稻、大豆、油菜等大田作物。

      同一柑橘品种果实氮磷钾养分含量不受氮磷钾施肥水平的影响[9-11],因此可根据同一柑橘品种果实氮、磷、钾含量确定单位产量果实氮磷钾养分携出量。而“以果定肥”是基于单位产量柑橘果实矿质养分携出量,根据目标产量及果实养分分配系数,结合土壤及树体养分状况,确定合理氮、磷、钾肥施用量,该方法将柑橘园土壤-叶片-果实作为一个整体进行研究,避免树体养分的奢侈吸收或不足,结果较为可靠,实用性强,适用于柑橘,还能应用于已有叶片矿质养分诊断参考标准的梨[12]、荔枝[13]、苹果[14]等果树。本研究基于“以果定肥”推荐施肥方法,同时以土补肥,以树调肥,确定氮、磷、钾肥合理施用量,最终达到高产、优质、高效、生态的目的。

      • 本研究依据前人对柑橘的分类[15],将研究对象分为宽皮柑橘、甜橙类、柚类、柠檬类和杂柑类,于2010—2017年5类柑橘成熟期 (9—12月),根据土壤类型和柑橘树龄、品种、产量水平等,将我国柑橘主产区湖北、湖南、江西、四川、广东、广西、福建、云南、浙江、陕西、重庆等11省 (市、区) 的柑橘园划分为1200个采样单元,每个采样单元为3.3~6.7 hm2,每个采样单元采集10~15个样点,一一对应采集土壤、叶片及果实样品各1个。

        土壤样品采集与测定:每个采样单元采用“S”型在果园均匀布点,每个样点于树冠滴水线附近沿对角选取两点,采集0—30 cm土层,利用四分法保留1 kg左右土样,带回实验室晾干制样。其中,土壤碱解氮采用碱解—扩散法测定;土壤速效磷采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法测定;土壤速效钾采用乙酸铵浸提—火焰光度法测定。

        叶片样品采集与测定:每个采样单元于树冠中部外侧的4个方位,采集生长中等的当年生营养春梢顶部向下第2~3叶位无病虫叶,每株树采集8~10片叶,共采集100片左右混合为1个叶片样品,并用0.1%中性洗涤剂洗涤、自来水清洗、0.2%稀硝酸溶液洗涤30 s、去离子水洗净后,105℃恒温条件下杀青30 min,65℃恒温条件下烘干,研磨粉碎,分装备用。其中叶片采用硫酸-双氧水消煮,用半微量蒸馏法测定氮含量,钼锑抗比色法测定磷含量,火焰光度法测定钾含量。

        果实样品采集与测定:每个采样单元于每株橘树的树冠外围中部,分4个方向选取大小均匀的果实,每株采集4个果实,共采集60~80个果实,从中随机选取20个果实作为1个果实样品。果实样品前处理及测定方法同叶片。

      • 根据1.1划分的采样单元进行施肥调查,调查内容包括柑橘品种、产量、施肥量、施肥次数、施肥时期、树龄等,剔除产量、施肥量异常的数据,确定有效调查数据383份。

      • 根据国内外柑橘园土壤与叶片养分分级标准及前人的相关研究结果[16-19],土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量分别划分为极缺、缺乏、适量、高量4个等级,叶片全量氮、磷、钾含量分别划分为极缺、缺乏、适量、高量和过量5个等级,分级标准如表1

        表 1  柑橘园土壤和叶片养分含量分级参考标准

        Table 1.  Reference standard for classification of soil and leaf nutrient content in citrus orchard

        类别 Type矿质养分 Mineral nutrient极缺 Extreme deficiency缺乏 Deficiency适量 Optimum高量 High过量 Excess
        土壤 Soil碱解氮 Avail-N (mg/kg)< 5050~100100~200> 200
        速效磷 Olsen-P (mg/kg)< 55~1515~80 > 80
        速效钾 Avail-K (mg/kg)< 5050~100100~200> 200
        叶片 LeafN (%)< 2.22.2~2.52.5~2.82.8~3.0> 3.0
        P (%)< 0.090.09~0.130.13~0.160.16~0.30> 0.30
        K (%)< 0.70.7~1.31.3~1.81.8~2.4> 2.4
      • 柑橘施肥不仅要补充果实带走的养分,也应补充树体生长所需养分及修剪等带走的养分,故需考虑树体的养分分配系数。以10~50年生柑橘为推荐施肥对象,果实N、P、K的养分吸收分配系数分别为30%~50%、45%~71%、50%~72%[10]。果树所需N、P、K养分的1/3~1/2为土壤供给[15],依据已有研究确定氮、磷、钾肥的当季利用率分别为50%、20%、50%[20-22]。根据前期试验测定结果,宽皮柑橘、甜橙类、柚类、柠檬类、杂柑类果实含水率分别为82.93%、84.35%、86.46%、86.98%、83.01%。

        柑橘氮、磷、钾肥推荐施肥量的计算公式为:

        推荐施肥量 = (鲜果养分携出量/果实养分分配系数 - 基础土壤供给量)/肥料利用率

        公式中的鲜果养分携出量 (kg/t) = 果实矿质养分含量 × (1 - 果实含水率) × 1000

        采用Microsoft Excel 2010进行数据处理,用SPSS 19.0进行统计分析,用Duncan检验进行多重比较 (P < 0.05为差异显著),用Origin 2017绘制箱型图。

      • 根据田间调研数据,我国柑橘园氮、磷、钾肥施用量情况如图1所示,5类柑橘氮 (N)、磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥平均施用量分别为宽皮柑橘334.46、211.64、288.77 kg/hm2,甜橙类368.61、238.10、310.41 kg/hm2,柚类849.27、675.97、744.55 kg/hm2、柠檬类350.04、273.07、346.17 kg/hm2,杂柑类289.41、183.63、242.56 kg/hm2。5类柑橘氮、磷、钾平均施用量各不相同,其中柚类氮、磷、钾平均施用量显著高于其他4类柑橘。目前,我国柑橘过量施肥较为严重,特别是柚类产区,福建主产区氮、磷、钾肥施用量居于全国首位[7],过量施肥不仅不能获得高产,而且还会导致柑橘果实品质下降,同时也会带来环境污染。对柑橘进行“以果定肥”,依据5类柑橘果实养分携出量及目标产量进行推荐施肥,在保证产量和品质的前提下,根据树体的需要进行施肥,为柑橘产业肥料减肥增效提供科学合理的施肥方案。

        图  1  我国柑橘田间氮 (a)、磷 (b)、钾肥 (c) 施用情况

        Figure 1.  Application of N(a),P2O5(b) and K2O(c) fertilizer in citrus orchards of field in China

      • 表2可知,5类柑橘果实氮、磷、钾养分含量均差异显著。杂柑类果实氮含量显著低于其他种类,甜橙类果实磷含量显著高于宽皮柑橘和杂柑类,柚类果实钾含量显著高于其他种类,说明不同柑橘种类对矿质养分的需求比例不同。

        表 2  我国不同种类柑橘果实养分含量及养分携出量

        Table 2.  Nutrient content and nutrient carrying capacity of different citrus species in China

        柑橘种类
        Citrus species
        样本数
        Samples No.
        养分含量 Nutrient content (%, DW)养分携出量 Nutrient carrying amount (kg/t, FW)
        NPKNP2O5K2O
        宽皮柑橘 Mandarin orange4101.11 ± 0.01 ab0.14 ± 0.01 b0.97 ± 0.01 c1.90 ± 0.03 a0.56 ± 0.02 b2.00 ± 0.03 b
        甜橙类 Sweet orange4501.13 ± 0.03 ab0.21 ± 0.01 a1.02 ± 0.02 c1.77 ± 0.05 ab0.74 ± 0.03 a1.92 ± 0.04 b
        柚类 Pomelo2351.00 ± 0.03 b0.16 ± 0.01 ab1.53 ± 0.06 a1.35 ± 0.04 d0.51 ± 0.02 b2.50 ± 0.10 a
        柠檬类 Lemon621.25 ± 0.03 a0.18 ± 0.01 ab1.35 ± 0.03 b1.62 ± 0.04 bc0.54 ± 0.04 b2.12 ± 0.10 b
        杂柑类 Hetero citrus430.86 ± 0.04 c0.16 ± 0.01 b0.91 ± 0.04 c1.46 ± 0.06 cd0.61 ± 0.04 ab1.86 ± 0.10 b
        注(Note):同列数据后不同字母表示处理间在 P < 0.05 水平差异显著 Values followed by different letters in the column indicate significant differences at P < 0.05 level among different citrus species.

        5类柑橘果实矿质养分含量及含水率不同,使其单位产量果实氮、磷、钾养分携出量不同。5类柑橘果实氮、磷、钾养分携出量均差异显著 (表2),宽皮柑橘果实氮携出量为1.90 kg/t,其显著大于柚类、柠檬类及杂柑类果实;甜橙类果实对磷的携出量最高为0.74 kg/t,显著大于宽皮柑橘、柚类、柠檬类果实;柚类果实对钾的携出量显著大于其他4类柑橘果实,表明不同柑橘种类对矿质养分的需求量不同。

      • 根据柑橘果实养分携出量及果实养分分配系数,每生产1 t鲜果,5类柑橘氮、磷、钾肥推荐施用量不同 (表3)。氮肥推荐用量为宽皮柑橘 > 甜橙类 > 柠檬类 > 杂柑类 > 柚类,磷肥推荐用量为甜橙类 > 杂柑类 > 宽皮柑橘 > 柠檬类 > 柚类,钾肥推荐用量为柚类 > 柠檬类 > 宽皮柑橘 > 甜橙类 > 杂柑类,表明生产等量果实,不同柑橘种类对氮、磷、钾肥的需求量不同。

        表 3  单位产量不同种类柑橘氮、磷、钾肥推荐用量 (kg/t)

        Table 3.  Recommended amount of N,P and K fertilizer for different citrus species per unit yield

        柑橘种类 Citrus speciesNP2O5K2O
        宽皮柑橘 Mandarin orange5.62~9.371.75~3.103.70~5.33
        甜橙类 Sweet orange 5.24~8.742.32~4.123.56~5.12
        柚类 Pomelo3.99~6.651.58~2.814.64~6.68
        柠檬类 Lemon4.81~8.021.70~3.013.93~5.67
        杂柑类 Hetero citrus4.32~7.201.91~3.393.45~4.97
      • 5类柑橘土壤养分调查结果表明,宽皮柑橘果园土壤氮含量较低,甜橙类果园土壤氮、磷含量较低,柚类果园碱解氮含量较低而速效磷含量较高,杂柑类果园速效钾含量高 (表4),说明不同种类柑橘对氮、磷、钾的需求量与比例不同。并且,我国宽皮柑橘、甜橙类、柠檬类叶片缺氮、钾较为严重,杂柑类叶片缺钾较为严重。

        表 4  不同柑橘园土壤及柑橘叶片大量元素平均含量及其丰缺比例

        Table 4.  The average contents of nutrient in citrus soil and leaves and evaluation

        类别
        Type
        矿质养分
        Mineral nutrient
        柑橘种类
        Citrus species
        含量
        Content
        丰缺等级比例 Proportion in each grade (%)
        极缺
        Extreme deficiency
        缺乏
        Deficiency
        适量
        Optimum
        高量
        High
        过量
        Excess
        土壤 Soil碱解氮 Avail-N (mg/kg)宽皮柑橘 Mandarin orange89.1514.9557.2023.744.11
        甜橙类 Sweet orange83.7618.8456.0423.671.45
        柚类 Pomelo98.417.9648.4841.292.27
        柠檬类 Lemon115.190.0026.8370.732.44
        杂柑类 Hetero citrus128.532.1342.5538.3017.02
        速效磷Olsen-P(mg/kg)宽皮柑橘 Mandarin orange53.0613.4624.3046.7315.51
        甜橙类 Sweet orange27.2222.2229.9540.107.73
        柚类 Pomelo158.855.685.8729.5558.90
        柠檬类 Lemon25.772.4431.7163.412.44
        杂柑类 Hetero citrus61.975.3227.6639.3627.66
        速效钾 Avail-K (mg/kg)宽皮柑橘 Mandarin orange159.8811.4023.5538.6926.36
        甜橙类 Sweet orange 139.5813.0428.5036.7221.74
        柚类 Pomelo189.005.3722.9027.5744.16
        柠檬类 Lemon134.8412.2036.5824.3926.83
        杂柑类 Hetero citrus274.481.0911.9631.5255.43
        叶片 LeafN (%)宽皮柑橘 Mandarin orange2.3039.8513.5323.6810.5312.41
        甜橙类 Sweet orange2.4545.1910.5813.4610.5820.19
        柚类 Pomelo2.578.6235.4443.307.285.36
        柠檬类 Lemon2.4814.8637.8432.436.768.11
        杂柑类 Hetero citrus2.6026.858.3316.6713.8934.26
        P (%)宽皮柑橘 Mandarin orange0.149.2128.9534.5927.070.18
        甜橙类 Sweet orange0.165.0513.1347.4732.332.02
        柚类 Pomelo0.260.3819.3544.6413.7921.84
        柠檬类 Lemon0.169.4621.6225.6839.194.05
        杂柑类 Hetero citrus0.135.5531.4837.0425.000.93
        K (%)宽皮柑橘 Mandarin orange0.8737.9749.449.213.010.37
        甜橙类 Sweet orange1.0617.8533.0014.8129.634.71
        柚类 Pomelo1.1729.319.9651.727.861.15
        柠檬类 Lemon1.325.4150.0029.7312.162.70
        杂柑类 Hetero citrus1.1614.8253.7027.783.700.00
      • 综合5类柑橘的田间产量生产力,将柑橘产量划分为低产、中产和高产3个级别。根据果实养分分配系数,结合土壤供肥能力及树体的养分状况,对施肥量进行矫正,得到N、P2O5、K2O 建议施肥量 (表5)。氮肥推荐用量排序为宽皮柑橘 > 甜橙类 > 柚类 > 杂柑类 > 柠檬类,磷肥推荐用量排序为甜橙类 > 宽皮柑橘类 > 杂柑类 > 柚类 > 柠檬类,钾肥推荐用量排序为宽皮柑橘 > 甜橙类 > 柚类 > 杂柑类 > 柠檬类,其相应的N∶P2O5∶K2O比例为宽皮柑橘1∶0.37~0.41∶0.63~0.73,甜橙类1∶0.52~0.59∶0.65~0.75,柚类1∶0.47~0.53∶0.84~0.97,柠檬类1∶0.56~0.63∶0.79~0.91,杂柑类1∶0.59~0.66∶0.77~0.89。

        表 5  不同种类柑橘氮、磷、钾肥推荐施用量

        Table 5.  Recommended application amount of N,P and K fertilizer for different citrus species in China

        柑橘种类 Citrus species产量水平 Yield level (kg/hm2)N (kg/hm2)P2O5 (kg/hm2)K2O (kg/hm2)
        宽皮柑橘 Mandarin orange低 Low (≤ 2000)189.75~253.0076.20~93.13133.20~159.84
        中 Medium (2000~4000)216.86~337.3383.82~139.70145.31~245.91
        高 High (4000~5000)303.60~474.38118.06~190.50222.00~330.00
        甜橙类 Sweet orange低 Low (≤ 2000)176.94~235.92101.02~123.47128.03~153.64
        中 Medium (2000~4000)202.22~314.56111.12~185.20139.67~236.37
        高 High (4000~5000)283.10~442.35156.51~252.55213.39~320.08
        柚类 Pomelo低 Low (≤ 2000)134.76~179.6869.04~84.38125.21~150.25
        中 Medium (2000~4000)154.01~239.5775.95~126.58136.59~231.15
        高 High (4000~5000)215.62~336.90106.96~172.60208.68~313.01
        柠檬类 Lemon低 Low (≤ 1500)91.33~121.7755.43~67.7579.68~95.62
        中 Medium (1500~3000)104.37~162.3660.98~101.6386.92~147.10
        高 High (3000~4000)146.12~243.5485.88~147.82132.80~212.48
        杂柑类 Hetero citrus低 Low (≤ 2000)109.42~145.8970.06~85.6393.18~111.81
        中 Medium (2000~4000)125.05~194.5277.07~128.45101.65~172.02
        高 High (4000~5000)175.07~273.54108.55~175.16155.29~232.94
      • 柑橘是多年生果树,主要通过根系从土壤吸收大量养分,施肥可以补充果树对土壤养分的过度消耗,达到果园丰产丰收的目的[23]。而对柑橘果园土壤及叶片养分进行诊断,可掌握果树的养分需求量及土壤养分的供应量为合理施肥提供参考。本研究发现宽皮柑橘、甜橙类果园土壤碱解氮含量及叶片氮极缺、缺乏级总占比在50%以上,同时叶片氮含量高量、过量级总占比在20%以上,其原因可能是宽皮柑橘、甜橙类果实氮养分携出量较其他柑橘种类高,在果农持续追求高产条件下,宽皮柑橘、甜橙类从土壤中吸收较多的氮,其次,主产区存在氮肥过量、偏少施用现象,加上部分果农习惯一次性施肥,造成土壤及树体氮养分失衡[24-25]。柚类果园土壤碱解氮平均含量为98.41 mg/kg,极缺、缺乏级总占比在50%以上,速效磷含量高量级占比为58.90%,其原因可能是与施肥有关,柚类产区氮、磷、钾肥施用量较高,部分果农采用撒施的施肥方式,导致氮肥易挥发及径流损失[26],而磷肥易被土壤固定,加上部分果农未能根据柑橘营养特性及品种特性进行施肥,施肥量及施肥结构不合理,导致土壤及树体养分失衡。柠檬类果园土壤并未明显缺乏氮、磷、钾养分,但叶片氮、钾含量极缺和缺乏级总占比在50%以上,其原因可能是部分主产区以施15-15-15复合肥为主,肥料投入比例不合理导致[27]。杂柑类果园土壤速效钾高量级占比为55.43%,而叶片钾含量极缺、缺乏级总占比为68.52%,其主要原因可能为杂柑目前是我国柑橘结构调整的首选品种,果农经验不足,“大水大肥”现象较为明显,导致树体养分失衡、养分利用效率低,树体易出现缺素症状。

        土壤矿质元素的丰缺状况并不一定与叶片相应元素的丰缺状况相一致,在生产中需要针对性施肥[28]。由此说明,5类柑橘果园土壤肥力及树体养分状况不一,对氮、磷、钾的需求量与比例不同。不同产量水平柑橘果实氮、磷、钾养分在果实中的分配系数有差异,低产水平柑橘营养生长高于生殖生长,更多的养分用于枝条、叶片、根系等的生长,特别是氮养分,果实养分分配系数较低;中产及高产水平下,树体营养生长及生殖生长保持平衡,果实养分分配系数较高。果实氮、磷、钾养分分配系数依据产量水平分别按低产N 30%~40%、P 45%~55%、K 50%~60%,中产N 35%~45%、P 50%~60%、K 55%~65%,高产N 40%~50%、P 55%~71%、K 60%~72%进行计算[10, 29-30]。而通过对不同柑橘种类果实矿质养分的分析,确定果实矿质养分携出量,可得到树体对矿质养分的需求量及需求比例,结合土壤及叶片养分诊断结果,调整矿质元素的用量。

      • 氮磷钾是影响柑橘植株代谢、生长发育、果实产量及品质的重要元素,对柑橘产量及品质各有不同的作用[31]。过量施肥会增加生产成本,加剧水体富营养化,对作物产量产生负面影响[32-33]。通过中国期刊全文数据库 (CNKI) 和 Web of Science检索国内外柑橘推荐施肥量,整理筛选出有效文献45篇,氮、磷、钾平均推荐用量分别为宽皮柑橘375.01、187.54、209.62 kg/hm2,甜橙类317.97、207.00、280.64 kg/hm2,柚类359.33、208.12、305.58 kg/hm2,柠檬类280.47、195.54、248.22 kg/hm2,杂柑类285.62、142.55、237.64 kg/hm2 (图2)。宽皮柑橘、甜橙类、杂柑类氮、磷、钾肥推荐施用量及柚类钾肥推荐施用量与本研究“以果定肥”推荐用量基本一致。本研究中,柚类“以果定肥”氮、磷肥推荐施用量及柠檬类氮、磷、钾肥平均推荐用量较前人研究结果低,但仍处于前人推荐施肥量范围内,其原因是柚类果实氮、磷携出量比其他4类柑橘低,柚类果园供磷能力较高,其叶片氮、磷含量并未明显缺乏,福建平和现有氮磷肥用量分别减少30%、35%琯溪蜜柚增产及果实品质改善效果最佳[23],故柚类“以果定肥”氮、磷肥推荐施肥量能够满足柚类高产增效的目的。柠檬类田间产量生产力比其他4类柑橘低,有研究表明柠檬类氮、磷、钾肥施用量分别为219.90、79.05、225.00 kg/hm2时获得最佳产量[34],与本研究结果基本一致。

        图  2  不同种类柑橘氮 (a)、磷 (b)、钾肥 (c) 推荐施用量

        Figure 2.  Recommended application amount of N(a),P2O5 (b)and K2O (c)fertilizer in different citrus species

        氮磷钾合理施用可起到增产提质的效果。已有研究表明,不同柑橘种类氮磷钾推荐施肥量不同,如温州蜜柑分别为270、180、270 kg/hm2[31],甜橙类分别为250~350、150~200、150~250 kg/hm2[7],柚类分别为349.5~540.0、195.0~450.0、300.0~540.0 kg/hm2[7, 35-36]。其中,温州蜜柑及甜橙类氮磷钾用量均处于本研究中产及高产水平推荐施用量之间,柚类氮磷钾用量高于本研究柚类推荐施用量,原因可能为柚类田间氮、磷、钾肥用量显著高于其他柑橘种类 (图1),而5类柑橘中,柚类果实氮、磷养分携出量最低,说明柚类氮、磷、钾肥过量或超量施用现象较为严重,其减施潜力较大。目前,伊朗及印度柑橘氮磷钾推荐施用量分别为165~495、60~247.5、120~315 kg/hm2[37-38],宽皮柑橘、甜橙类及柚类“以果定肥”推荐施肥量与其较为一致,而杂柑类“以果定肥”推荐施肥量低于国外推荐用量,仍处于合理施肥量之间 (图2),其原因可能是我国杂柑前期的“大水大肥”管理措施,使土壤供肥能力及叶片养分含量较高,故杂柑“以果定肥”推荐施用量低于国外推荐施用量。由此说明,本研究“以果定肥”氮、磷、钾推荐施用量基本符合前人推荐用量。

      • 根据我国柑橘主产区5类柑橘果实单位产量矿质养分携出量,综合考虑不同产量水平及土壤-叶片养分状况,氮 (N)、磷 (P2O5) 和钾 (K2O) 推荐用量 kg/hm2,宽皮柑橘分别为189.75~474.38、76.20~190.50、133.20~333.00 kg/hm2,甜橙类分别为176.94~442.35、101.02~252.55、128.03~320.08 kg/hm2,柚类分别为134.76~336.90、69.04~172.60、125.21~313.01 kg/hm2,柠檬类分别为91.33~243.54、55.43~147.82、79.68~212.48 kg/hm2,杂柑类分别为109.42~273.54、70.06~175.16、93.18~232.94 kg/hm2;氮 (N)、磷 (P2O5) 和钾 (K2O) 推荐比例,宽皮柑橘为1∶0.37~0.41∶0.63~0.73,甜橙类为1∶0.52~0.59∶0.65~0.75,柚类为1∶0.47~0.53∶0.84~0.97,柠檬类为1∶0.56~0.63∶0.79~0.91,杂柑类为1:0.59~0.66∶0.77~0.89。

    参考文献 (38)
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