王 鹏，崔 恒，陈 敏，谭启玲，胡承孝*

（1.园艺植物生物学教育部重点实验室，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）

我国是世界第一大柑橘生产国［1］，2018 年柑橘产量已达4138.14 万t（国家统计局）。为获得更高产量，柑橘园化肥过量施用普遍［2］。过量、不平衡施用化肥不仅影响柑橘果实产量和品质，也对大气、土壤、地表水和地下水等环境安全带来潜在威胁［3］。

化肥过量会严重影响土壤质量，氮肥过量施用易导致硝酸盐累积，土壤酸度增加，土壤有毒物质释放［4-5］；磷肥过量施用易累积，土壤溶液盐浓度上升、渗透压增强，土壤盐渍化程度升高［6］。化肥过量、不平衡施用还极易引发地区生态问题［7］，养分流失量随着化肥投入量增大而增大，污染生态环境的风险就越大［8-9］，特别是超过临界值时流失量剧增［10］，磷肥过量施用成为流域内水体富营养化的主要原因。我国柑橘氮、磷、钾肥过量施用面积占比分别为57.3%、76.6%、69.1%，氮、磷、钾肥纯养分量分别过量36.2、42.5、35.5 万t，减施潜力分别为28.3%、48.2%和29.0%，化肥减量迫在眉睫［11］。

作物专用肥是根据区域土壤肥力状况和作物需肥特性，将氮、磷、钾和中微量元素等营养元素进行科学配比，供指定区域指定作物使用的肥料。许多研究表明作物专用肥能够减少化肥用量［12］、提高养分利用率［12-13］、提高果实产量［14-15］和品质［16-17］。柑橘间作绿肥作为一种先进的柑橘园管理模式已在许多国家广泛应用，果园种植绿肥可以提高土壤有机质含量［18-19］，改善土壤理化性状，提高土壤保肥能力［20-21］，显著降低养分流失［22］。果园绿肥还能够调节土壤微域环境，为微生物繁衍提供优良条件，提高土壤微生物数量及土壤酶活性［23-25］，活化土壤养分，提高养分有效性。但是有关柑橘园施用专用肥配套种植绿肥用于减少化肥用量，提高果实产量品质及肥料养分效率的研究不多。因此，本文采用田间试验，研究分析专用肥以及专用肥+配种光叶苕子对柑橘果实产量、品质以及养分利用的影响，为柑橘园化肥减施、提质增效提供技术和依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

2017～2018 年，试验设在湖北省宜昌市夷陵区柑橘示范场和秭归县郭家坝镇烟灯堡村，夷陵区柑橘示范场果园土壤有机质含量24.2 g/kg、碱解氮99.8 mg/kg、有效磷32.1 mg/kg、速效钾151.3 mg/kg，试验材料为28 年生枳壳砧温州蜜柑；秭归县郭家坝镇烟灯堡村果园土壤有机质含量13.2 g/kg、碱解氮40.2 mg/kg、有效磷12.3 mg/kg、速效钾247.5 mg/kg，试验材料为7 年生枳壳砧伦晚脐橙。

试验设当地习惯施肥（CK）、与习惯施肥氮磷钾养分等量的柑橘专用肥（DL）、按习惯施肥氮磷钾总量减少25%的柑橘专用肥（JL）及其配种光叶苕子（JLL）4 个处理，每个处理4 次重复，每个重复选择树势一致、无病虫害、结果正常树3株。温州蜜柑于每年3 月和7 月两次施肥，伦晚脐橙于每年4 月和9 月两次施肥，第1 次肥料用量占60%。伦晚脐橙习惯施肥为当地购买的18-9-18复合肥，温州蜜柑习惯施肥为当地购买的15-15-15 复合肥以及尿素；柑橘专用肥（15-7-13，含腐植酸、硼、镁等）由本团队研发、湖北宜施壮农业科技有限公司生产，各处理氮磷钾养分施用量见表1。光叶苕子于2017 年2 月播种，播种量为90 kg/hm2，6 月自然枯死覆土。

表1 试验各处理氮磷钾施用量（kg/株）

1.2 样品采集与制备

1.2.1 土壤样品采集与制备

采集：在选定的柑橘树以树干为圆点向外延伸到树冠边缘的2/3 处采集，每株对角采2 点，避开施肥穴。采样深度为0～20 和20～40 cm，用铲先铲出一个土层断面，再平行于断面取土。每个采样点的取土深度及采样量保持均匀一致，土样上层与下层的比例要相同。所有样品均采用不锈钢取土器采集，采集的土样经充分混匀后按照“四分法”取1 kg 左右备用。

制备：将野外采回的土壤样品及时放在样品盘上，摊成薄薄一层，置于干净的室内通风处自然风干，严禁暴晒，并注意防止酸碱及灰尘的污染。风干过程中经常翻动并将大块土捏碎以加速干燥。将风干后的样品平铺在制样板上，用木棍或木锤碾压，并将植物残体、石块等侵入体和新生体剔除干净。过0.83 mm 孔径筛，未通过的土粒重新碾压，直至全部样品通过0.83 mm 孔径筛，充分混匀后装入样品袋中备用，供土壤速效养分的测定。

1.2.2 叶片样品采集与制备

采集：在选定的柑橘树树冠中部外侧的4 个方位采集生长中等的当年生春梢营养枝顶部向下第3叶（完整无病虫），每株采集30 片叶，3 株柑橘树为一个样品。采样时间为8：00～10：00。

制备：先将中性洗涤剂配成0.1%的水溶液，再将叶片置于其中洗涤30 s，取出后尽快用清水冲掉洗涤剂，再用0.2% HCl（去离子水）溶液洗涤约30 s，然后用去离子水洗净。整个操作必须在2 min内完成，以避免某些养分的损失。洗净的叶片用滤纸吸去水分，先置于105℃鼓风干燥箱中杀酶30 min，然后保持在75～80℃条件下恒温烘干。烘干的样品从烘箱取出冷却后轻轻搓碎，然后在不锈钢粉碎机中磨细，装袋，备用。

1.2.3 果实样品采集与制备

采集与制备：柑橘果实成熟后，在树冠外围4个方位采集大小中等无病虫害的果实，每株采集8个果实，3 株柑橘树为一个样品。采集后的样品及时将果皮洗净并尽快进行品质测定。

1.3 测定方法

土壤有效养分及植物叶片养分含量按照常规方法测定［26］，果实单果重测定采用普通电子天平，可溶性固形物的测定采用手持数显糖量计（日本，PAL-1），可滴定酸测定采用氢氧化钠中和滴定法，维生素C的测定采用2，6-二氯靛酚氧化还原滴定法［27］，固酸比（%）=可溶性固形物/可滴定酸×100，产量=果实数×单果重。

1.4 数据分析

利用Excel 2007 进行数据处理，SPSS 20.0 进行统计分析，Duncan 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 专用肥配合种植光叶苕子对柑橘果实产量和品质的影响

对伦晚脐橙，养分等量专用肥、减量25%专用肥+配种光叶苕子处理果实产量较习惯施肥均有增加的趋势，减量25%专用肥+配种光叶苕子处理果实产量较减量25%专用肥处理有增加的趋势（表2）。对温州蜜柑，养分等量专用肥、减量25%专用肥及其配种光叶苕子处理果实产量较习惯施肥均有增加的趋势，减量25%专用肥+配种光叶苕子处理果实产量较减量25%专用肥处理有增加的趋势。由此说明，养分等量专用肥对伦晚脐橙、温州蜜柑有一定增产作用；施用养分减量25%专用肥没有引起柑橘产量的显著性下降，而配种光叶苕子对伦晚脐橙、温州蜜柑有增产的趋势。

表2 专用肥配种光叶苕子对柑橘果实产量和品质的影响

以每千克氮磷钾养分总量的果实产量来计养分效率。养分等量专用肥、减量25%专用肥及其配种光叶苕子处理伦晚脐橙果实养分效率较习惯施肥均出现了上升趋势；减量25%专用肥+配种光叶苕子处理果实养分效率较减量25%专用肥处理有增加的趋势。相应地温州蜜柑果实养分效率较习惯施肥也出现了上升的趋势，其中减量25%专用肥+配种光叶苕子处理较习惯施肥差异显著，增加了60.6%；减量25%专用肥+配种光叶苕子处理果实养分效率较养分减量25%专用肥处理有增加的趋势。因此，养分等量和减量25%的专用肥均有提高伦晚脐橙、温州蜜柑每千克氮磷钾养分的果实产量的趋势，专用肥减量25%+配种光叶苕子处理的增幅更大，在温州蜜柑中果实养分效率明显提高。

对伦晚脐橙，养分等量专用肥与习惯施肥相比可滴定酸含量下降了17.0%，固酸比含量增加了20.1%，Vc 含量增加了9.3%，可溶性固形物含量也有上升趋势；减量25%专用肥及其配种光叶苕子处理与习惯施肥比，Vc 含量分别增加了10.2%、11.5%，可溶性固形物、固酸比有上升的趋势，可滴定酸出现下降的趋势；在温州蜜柑园，等量专用肥以及减量25%专用肥及其配种光叶苕子果实可溶性固形物、固酸比、Vc 含量较习惯施肥也出现了增加的趋势，果实可滴定酸出现下降趋势，各处理间差异不显著。所以，养分等量和减量25%专用肥及其配种光叶苕子可以不同程度地改善伦晚脐橙、温州蜜柑果实品质。

2.2 专用肥配合种植光叶苕子对柑橘园土壤、叶片氮磷钾含量的影响

2.2.1 专用肥配合种植光叶苕子对柑橘园土壤、叶片氮含量的影响

伦晚脐橙、温州蜜柑叶片氮含量随季节和施肥处理的变化互不相同（表3）。伦晚脐橙叶片氮含量以7 月份较高，其次为9 月份，5 月份较低，这与果实晚采而施肥期推延是一致的；处理间叶片氮含量5、7 月份均存在显著差异，9 月份差异不显著。养分等量、减量25%的专用肥及其配种光叶苕子处理较习惯施肥处理的伦晚脐橙果树5 月份叶片氮含量依次提高9.2%、15.2%、19.0%，7 月份也有一定程度的提升，其中减量25%专用肥+配种光叶苕子提高了9.3%，意味着养分等量、减量25%的专用肥都一定程度提高了伦晚脐橙叶片氮含量，配种光叶苕子可进一步提高叶片氮含量。温州蜜柑叶片氮含量从5 月到9 月逐步下降，9 月份含量较低；处理间叶片氮含量5、7 月份均无显著差异，9 月份差异显著，其养分等量、减量25%的专用肥与习惯施肥处理叶片氮含量无显著差异，减量25%的专用肥+配种光叶苕子处理较减量25%的专用肥处理果树叶片氮含量提高了10.3%，即养分等量、减量25%的专用肥没有降低温州蜜柑叶片氮含量，而配种光叶苕子能够显著提高其9 月叶片氮含量。综上所述，施用等量专用肥以及减量25%的专用肥并没有降低伦晚脐橙、温州蜜柑叶片氮含量，配种光叶苕子则提高了伦晚脐橙5、7 月份叶片和温州蜜柑9 月份叶片氮含量；两地柑橘园叶片氮含量反应的差异可能与施肥时间、土壤氮供应不同有关，尤其是秭归伦晚脐橙柑橘园土壤碱解氮含量明显低于夷陵温州蜜柑园土壤。

秭归伦晚脐橙园土壤碱解氮含量从5 月到9月逐步下降，9 月份含量最低；5 月份差异显著（表3）。养分等量、减量25%的专用肥与习惯施肥处理相比土壤碱解氮含量无显著差异，但减量25%的专用肥+配种光叶苕子较习惯施肥、减量25%的专用肥处理土壤碱解氮含量出现下降趋势，处理间7、9 月土壤碱解氮含量差异不显著，意味着养分等量、减量25%的专用肥没有降低伦晚脐橙园土壤碱解氮供应，配种光叶苕子能够显著降低伦晚脐橙园5 月土壤碱解氮供给但并没有降低7、9 月土壤碱解氮含量。温州蜜柑园土壤碱解氮含量从5 月到9 月逐步上升，9 月份最高；处理间土壤碱解氮含量5、9 月份差异显著而7 月份差异不显著，养分等量、减量25%的专用肥及其配种光叶苕子的土壤碱解氮含量5 月份较习惯施肥处理依次增加了13.2%、3.8%、-19.2%，9 月份减量25%的专用肥+配种光叶苕子处理的土壤碱解氮含量较习惯施肥、减量25%的专用肥处理分别提高21.8%、23.8%，即养分等量、减量25%的专用肥没有降低温州蜜柑园土壤碱解氮含量，而配种光叶苕子显著降低5 月份土壤碱解氮含量，显著增加9 月份土壤碱解氮含量。综上所述，施用等量专用肥以及减量25%的专用肥不会降低伦晚脐橙、温州蜜柑果园土壤碱解氮含量，而配种光叶苕子则降低了伦晚脐橙、温州蜜柑5 月份土壤碱解氮含量，增加了温州蜜柑9 月份土壤碱解氮含量；两种柑橘土壤碱解氮含量反应的差异可能与施肥时间、土壤基础肥力不同有关。

表3 专用肥配种光叶苕子对柑橘园土壤、叶片氮含量的影响

2.2.2 专用肥配合种植光叶苕子对柑橘园土壤、叶片磷含量的影响

伦晚脐橙、温州蜜柑叶片磷含量随季节变化相同，即从5 月到9 月逐步下降，9 月份含量较低，处理间伦晚脐橙叶片磷含量5、7 月份存在显著差异，而9 月份差异不显著（表4）。养分等量、减量25%的专用肥较习惯施肥处理的果树叶片磷含量5 月有增加的趋势，减量25%的专用肥+配种光叶苕子较习惯施肥增加了9.5%，7 月份减量25%的专用肥+配种光叶苕子较减量25%的专用肥处理的果树叶片磷含量有下降的趋势，减量25%的专用肥+配种光叶苕子较习惯施肥下降了12.6%，即养分等量、减量25%的专用肥都一定程度提高了5 月份伦晚脐橙叶片磷含量，配种光叶苕子可以进一步提高5 月份叶片磷含量而降低7 月份叶片磷含量。处理间5、7、9 月份温州蜜柑叶片磷含量均无显著差异，而减量25%的专用肥+配种光叶苕子较习惯施肥、减量25%的专用肥处理5、7 月份叶片磷含量有提高趋势，说明养分等量、减量25%专用肥没有降低温州蜜柑叶片磷含量，配种光叶苕子有提高5、7 月叶片磷含量的趋势。综上所述，等量、减量25%的专用肥不会降低伦晚脐橙、温州蜜柑叶片磷含量，配种光叶苕子对伦晚脐橙、温州蜜柑5、7 月份叶片磷含量有一定影响。

伦晚脐橙园土壤有效磷含量以7 月份较高，5 月份次之，9 月份最低；处理间5、7 月差异显著，而9 月份差异不显著（表4）。养分等量、减量25%的专用肥处理土壤有效磷含量与习惯施肥无显著差异，养分减量25%的专用肥+配种光叶苕子较习惯施肥、养分减量的专用肥处理5 月份土壤有效磷含量分别降低44.0%、41.2%，7 月份分别降低39.9%、25.6%，即养分等量、减量25%的专用肥没有降低伦晚脐橙园土壤有效磷含量，但配种光叶苕子显著降低了5、7 月土壤有效磷含量。温州蜜柑园土壤有效磷含量从5 月到9 月逐步上升，9 月份最高，与伦晚脐橙园明显不同；处理间5、7、9 月份土壤有效磷含量均无显著差异，但养分减量25%的专用肥+配种光叶苕子5 月份土壤有效磷含量较习惯施肥、养分减量的专用肥处理有下降的趋势，说明配种光叶苕子一定程度降低了5 月份土壤有效磷含量。综上所述，养分等量、减量25%的专用肥没有降低伦晚脐橙、温州蜜柑园土壤有效磷含量，但配种光叶苕子则降低了伦晚脐橙园5、7 月和温州蜜柑园5月土壤有效磷含量，而9 月份差异不大。

表4 专用肥配种光叶苕子对柑橘园土壤、叶片磷含量的影响

2.2.3 专用肥配合种植光叶苕子对柑橘园土壤、叶片钾含量的影响

伦晚脐橙、温州蜜柑叶片钾含量随季节的变化有所不同（表5）。伦晚脐橙叶片钾含量从5 月到7 月下降，7 月到9 月份保持稳定；温州蜜柑叶片钾含量从5 月到7 月下降，7 月到9 月上升。处理间各月份伦晚脐橙、温州蜜柑叶片钾含量均无显著性差异，即养分等量、减量25%的专用肥及其配种光叶苕子没有对伦晚脐橙、温州蜜柑叶片钾含量产生显著影响，这可能与两个柑橘园土壤速效钾含量丰富有关。

伦晚脐橙、温州蜜柑土壤速效钾含量随季节的变化相同（表5），且月份间土壤速效钾含量均保持平稳，说明养分等量、减量25%的专用肥及其配种光叶苕子同样没有对伦晚脐橙、温州蜜柑园土壤速效钾含量产生显著影响，5～9 月份土壤速效钾含量也变化不大。

表5 专用肥配种光叶苕子对柑橘园土壤、叶片钾含量的影响

2.2.4 专用肥配合种植光叶苕子对柑橘园11 月份不同土层速效氮磷钾含量的影响

在秭归伦晚脐橙园，养分等量、减量25%的专用肥及其配种光叶苕子处理0～20 cm 土壤碱解氮、速效钾含量有增加的趋势，各处理间差异不显著（表6）；而减量25%的专用肥及其配种光叶苕子处理使20～40 cm 土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均出现了下降，其中碱解氮含量下降显著，较习惯施肥分别降低了16.1%、37.2%。由此说明，施用等量、减量25%专用肥并没有显著降低表层土壤速效氮磷钾含量，而使土壤速效氮钾有所增加，减量25%施用柑橘专用肥使深层土壤速效氮磷钾含量下降，特别是减量25%的专用肥+配种光叶苕子使表层土壤速效氮磷钾有所增加，深层土壤氮磷钾有所下降。

表6 专用肥配种光叶苕子对伦晚脐橙11 月份两个土层速效氮磷钾含量的影响（mg/kg）

在温州蜜柑园（表7），养分等量处理0～20 cm土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量出现了上升的趋势，减量25%的专用肥未引起0～20 cm 土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量明显变化，减量25%的专用肥+配种光叶苕子处理使0～20 cm 土壤碱解氮含量显著增加了26.3%，有效磷和速效钾含量也出现了上升的趋势；减量25%专用肥及其配种光叶苕子比养分等量专用肥处理20～40 cm 土壤碱解氮、有效磷下降，土壤速效钾含量分别显著下降了28.1%、32.8%。因此，养分等量的专用肥有使表层土壤速效氮磷钾明显增加的趋势，减量25%的专用肥没有使表层土壤速效氮磷钾明显下降，却使深层土壤速效氮磷钾下降明显，而减量25%的专用肥+配种光叶苕子则增加了表层土壤速效氮磷钾含量，同时使深层土壤速效氮磷钾含量下降。

表7 专用肥配种光叶苕子对温州蜜柑11 月份两个土层速效氮磷钾含量的影响（mg/kg）

3 讨论与结论

本文施用的柑橘专用肥按照“以果定肥、因土补肥、依树调肥”的技术思路研制，即根据果实目标产量确定氮、磷、钾等比例、用量，根据土壤测定结果补充缺乏元素，根据柑橘叶片养分和果实品质测定结果、树势、树龄等调节养分配比；将施肥技术融入肥料加工工艺，配制生产含有机质（腐植酸）、中微量元素且氮、磷、钾比例适宜的柑橘专用肥，如本试验采用的15-7-13 柑橘专用肥适用于秭归区域。

研究结果说明，与习惯施肥相比，氮磷钾等量的专用肥对伦晚脐橙、温州蜜柑有增产作用，但没有达到显著差异水平，减量25%专用肥处理没有减产，而等量尤其是减量25%的专用肥都明显提高每千克氮磷钾养分的果实产量即肥料效率。养分等量和减量25%的专用肥可以不同程度地使伦晚脐橙、温州蜜柑果实可溶性固形物、Vc 含量及固酸比提高、可滴定酸含量下降而品质改善；黄瓜［28］、小白菜［29］等蔬菜类作物以及红李［30］、皇冠梨［31］等果树类作物也有类似报道。本研究还发现，施用等量尤其是减量25%的专用肥并没有降低伦晚脐橙、温州蜜柑5、7、9 月份叶片氮、磷、钾含量以及5、7、9、11 月份果园表层土壤速效氮、磷、钾含量，但减量25%的专用肥使伦晚脐橙、温州蜜柑园11 月份深层（20～40 cm）土壤速效氮、磷、钾含量出现下降趋势，即减量施肥显著控制了土壤氮磷钾迁移到深层土壤而流失。因此，推广施用作物专用肥既有利于适度减少化肥用量和提高肥料养分效率，也有利于作物稳产、增产和品质改善。

生草作为现代果园土壤管理模式之一，在欧美、日本等地得到广泛应用［32］。但是有研究发现种植绿肥前期旺长阶段需要消耗土壤养分而导致土壤有效养分含量的下降［33-34］，本文的结果也显示，减量25%的专用肥+配种光叶苕子导致前期土壤速效氮、磷、钾含量下降，光叶苕子凋萎后翻压入土，后期土壤速效氮、磷、钾含量回升,而深层（20～40 cm）土壤速效氮、磷、钾含量下降；尤其是柑橘春梢叶片氮、磷、钾含量并没有降低而是有上升趋势，因此光叶苕子既能够增强土壤保肥能力，也能够活化养分增强土壤供肥能力，协调土壤保肥供肥关系。佀国涵等［21］也报道果园间作光叶苕子能够提高土壤保肥能力。此外，减量25%的专用肥+配种光叶苕子提高了伦晚脐橙、温州蜜柑果实产量和每千克果实养分产量即养分效率，并改善果实品质。陈波浪等［35］在甜瓜，张晓琪等［36］在小麦上也有类似报道。因此，结合减量施用柑橘专用肥+配种光叶苕子更有利于化肥减量施用条件下柑橘提质、增效，也有利于养分高效利用和增强土壤保肥供肥能力。

在本研究中，施用减量25%的专用肥减少了土壤养分迁移到深层而流失，表层的土壤养分含量并未出现下降，因此并未影响树体对养分的吸收，叶片中的养分含量也未出现下降，所以养分减量25%的情况下并未出现明显减产。专用肥减量25%后配种光叶苕子虽然降低了两个果园前期的土壤养分含量，但随着绿肥的覆土还田，果园土壤养分含量上升，绿肥的种植还降低了土壤养分的流失，因此11 月份土壤养分含量甚至高于当地的习惯施肥。绿肥的种植活化了土壤养分，增加了树体对养分的吸收利用，叶片的养分含量明显提高，因此果实产量出现了一定程度的提高。

因此，建议大力推广应用柑橘专用肥，尤其是减量施用柑橘专用肥配合种植光叶苕子或绿肥。