磷减量配施锌肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响

琯溪蜜柚属于我国著名的柚类优质栽培品种之一，其具有良好适种性，已有500多年栽培历史，果实具有面滑皮薄、汁多籽少、品质佳的特点。福建省漳州市平和县是琯溪蜜柚的原产地，近年来其种植面积、优质品牌、产出量、产出价值、市场占有率、出口数量均排在首位。目前，琯溪蜜柚栽培面积达4.33万hm2，年产量150万t，总产值60亿元以上，是平和县农业收入的主要来源[1-2]。据2008年报道，福建省漳州市约60%果园土壤磷含量丰富，山地果园最高含量达683.1 mg/kg，耕地果园821.1 mg/kg；平和县琯溪蜜柚园3 247个土壤样品中58.46%土壤有效磷含量丰富[3]。2014-2015年对平和县120个代表性种植户调査结果表明，琯溪蜜柚施肥存在磷肥用量和比例偏高现象[4]。2015-2016年对我国14个柑橘试验站共29个柑橘品种进行的问卷调查结果显示，我国柚类主产区磷过量施用面积占87.17%，其减施潜力为63.89%，磷肥平均施用量最高的省份是福建省，以平和县琯溪蜜柚试验站施用量最高，为1.25 kg/(plant·a)[5]；笔者所在课题组2016-2017年试验结果表明，长期过量施用磷肥导致土壤磷富集，减少磷用量不会导致琯溪蜜柚减产，反而具有增产和明显改善果实品质的效果[6]。

锌(Zn)是作物生长发育必需的微量元素之一，影响作物的产量和品质[7]。世界约30%的土壤锌缺乏，我国柑橘主产区锌缺乏现象也十分普遍，赣南地区95.04%的脐橙叶片锌含量处于低量或缺乏水平，重庆70%以上的果园缺锌，广东70%～80%果园缺锌[8]。施用锌肥可显著提高朝天椒[9]和马玲薯[10]果实产量及品质。在土壤-植物体系中磷、锌间存在拮抗作用，磷肥过量施用而致土壤磷富集是影响锌有效性的关键因素[11]。有关琯溪蜜柚施肥的研究主要集中在氮、磷、钾肥[12]等方面，而对磷减量配施锌肥的研究报道。

本研究在磷减量施肥基础上，采用田间试验，研究分析磷肥减施以及配施叶面锌肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响，为试验区琯溪蜜柚磷肥减施、微肥高效施用和提质增效提供技术指导和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试果园土壤为酸性红壤，基本理化性质pH 4.02、有机质27.09 g/kg、碱解氮79.26 mg/kg、速效磷432 mg/kg、有效锌0.88 mg/kg，属于强酸性、磷富集及锌不足。

试验设置在平和县琯溪蜜柚综合试验站(N24°24′16.7＂，E117°14′51.4＂)，试验材料为27年生白肉琯溪蜜柚，砧木为酸柚。

1.2 试验设计

试验以本课题组前期调查和试验结果为基础，设置低磷(减量70%，P1)、中磷(减量35%，P2)、高磷(习惯用量，P3) 3个磷用量水平及Zn0(喷施等量水)、Zn1(喷0.2% ZnSO4·7H2O溶液)2个锌肥水平(表1)，共6个处理，每个处理设置6个重复，每个重复选取1棵树，处理间的柚树树势基本一致。

以尿素(N 46%)、磷酸二铵(N∶P2O5∶K2O=18∶46∶0)、过磷酸钙(P2O5 16%)、硫酸钾(K2O 51%)作为氮、磷、钾肥源，全年分4次，以穴施方式施入10～20 cm土壤并覆土，其中促花肥(2月下旬或3月上中旬)氮、磷、钾肥施用分别为全年施用总量的30%、15%、25%；稳果肥(5月上中旬)为30%、15%、25%；壮果肥(7月下旬或8月上旬)为15%、50%、20%；采果肥为25%、20%、30%。锌肥全年喷施2次，分别在促花肥、壮果肥时喷施0.2% ZnSO4·7H2O溶液10 kg/株，试验于2018年3月开始，2018年11月收获。

1.3 样品采集与测定

果实样品于11月中旬采摘，在每棵果树东、南、西、北4个方向上各采集1个中等大小、无病害的果实，每个重复采集4～6个果实作为1个混合样品。单果质量用普通电子天平称量，果皮色差值用色彩色差计(MINOLTA CR-300，Japan)于果实赤道面测定，果皮厚度用测厚仪测量，可溶性固形物用手持数显糖量计(PAL-1，Japan)测定，可滴定酸用氢氧化钠中和滴定法，VC含量用2,6-二氯靛酚氧化还原滴定法。相关指标的计算公式如下：

1.4 数据处理

用Excel和SPSS 20软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 磷减量配施锌肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响

如表2所示，2018年各处理间产量差异显著，P2Zn1处理显著高于P3Zn0处理，前者比后者产量高27.79%；其余处理相较于P3Zn0处理差异不显著，但有增产的趋势。磷减施(F=9.33**)与锌配施(F=7.68**)均显著影响了蜜柚果实产量，但磷减量配施锌(F=0.35)无显著的交互作用。不同P水平间，以习惯用量(P3)为对照，减施35%(P2)和70%(P1)的磷肥没有导致果实产量下降，减施35%(P2)显著提高了17.11%的果实产量；不同磷肥用量配施锌肥有增加果实产量的趋势，锌配施(Zn1)相较于未施锌显著增产9.54%。由此说明，减施磷肥，并未导致果实减产，而是有所增加，以减35%时增产显著；喷施锌肥有增产效果，以磷肥减量35%配施锌肥效果最好。

由表2可知，2018年蜜柚单果质量P3Zn0处理最大，为2.31 kg，显著大于P2Zn1；磷减施(F=3.59*)显著影响蜜柚单果质量，随着磷肥减施量的增加，单果质量先降低后增加，磷减施35%(P2)单果质量显著降低。蜜柚果皮厚P1Zn1处理最大，为15.33 mm，显著大于P2Zn0 和P2Zn1；磷减施(F=5.83**)对其影响显著，随着磷肥减施量的增加，果皮厚先降低后增加，磷减施35%(P2)果皮显著变薄。蜜柚可食率为71.30%～75.86%，各处理间无显著差异，磷减施(F=3.55*)对其影响显著，果实可食率随磷减施量的增加而先增加后降低，磷减施35%(P2)可食率显著升高。

蜜柚出汁率为46.31%～53.79%，其中P2Zn1处理出汁率最高，为53.79%，显著高于除P2Zn0以外的其他处理；磷减施(F=25.63**)显著影响蜜柚出汁率，随着磷肥减施量的增加，出汁率先增加后降低，磷减施35%(P2)出汁率显著升高。蜜柚含水率为86.15%～89.17%，其中P2Zn1处理含水率最高，为89.17%，显著高于其他处理；施锌(F=19.68**)及磷减施(F=37.02**)显著影响蜜柚含水率，随着磷肥减施量的增加，含水率先增加后降低，磷减施35%(P2)含水率显著升高，配施锌肥增加蜜柚的含水率。蜜柚可溶性固形物含量为10.66%～11.60%，其中P2Zn1处理可溶性固形物含量最高，为11.60%，显著高于P1Zn0和P3Zn0；磷减施(F=5.24*)显著影响蜜柚可溶性固形物含量，随着磷肥减施量的增加，可溶性固形物含量先增加后降低，磷减施35%(P2)可溶性固形物含量显著升高。

蜜柚可滴定酸含量为0.47%～0.55%，其中P3Zn0处理可滴定酸含量最高，为0.55%，显著高于除P3Zn1以外的其他处理；磷减施(F=8.39**)显著影响蜜柚可滴定酸含量，随着磷肥减施量的增加，可滴定酸含量先降低后增加，磷减施35%(P2)可滴定酸含量显著降低。蜜柚固酸比为19.37～24.88，其中P2Zn1处理固酸比最高，为24.88，显著高于除P2Zn0和P1Zn1以外的其他处理；磷减施(F=19.19**)显著影响蜜柚的固酸比，随着磷肥减施量的增加，固酸比先增加后降低，磷减施35%(P2)固酸比显著升高。蜜柚VC含量为15.57 ～19.78 mg/100 g，其中P2Zn1处理维生素C含量最高，为19.78 mg/100 g，显著高于除P2Zn0和P1Zn1以外的其他处理；施锌(F=13.86**)及磷减施(F=16.62**)显著影响蜜柚VC含量，随着磷肥减施量的增加，VC含量先增加后降低，磷减施35%(P2)VC含量显著升高，配施锌肥增加蜜柚的VC含量。

随着磷肥施用量的减少，琯溪蜜柚果实的单果质量、果皮厚、可滴定酸含量均呈现先降低后升高，在磷肥减量35%(P2)显著降低，即高磷(P3)和低磷(P1)均导致单果质量变大、果皮加厚、酸度升高；不同P水平间，果实可食率、出汁率、含水率及可溶性固形物、VC含量、固酸比等指标则均以磷肥减量35%(P2)时显著升高。因此，磷肥用量过高或偏低都会导致品质下降，其中影响较大的指标包括单果质量、果皮厚度、可滴定酸、出汁率、VC含量、固酸比等，以中磷(P2)处理品质最佳。

锌肥显著影响琯溪蜜柚果实出汁率，极显著影响果实含水率和VC含量，配施锌肥使果实出汁率、含水率、VC含量依次提高了2.85%、1.05%、9.06%，以VC增加幅度较大；在P3、P2、P1水平下配施锌肥使果实出汁率依次增加-1.32%、3.09%、6.91%，含水率依次增加1.27%、1.63%、0.24%，VC含量依次增加7.74%、3.45%、17.53%。因此，其增加幅度因磷肥用量而异，果实出汁率、VC含量因配施锌肥而增加的幅度均以低磷用量下较高，即低磷用量配施锌肥效果更好。

综上所述，磷肥用量对琯溪蜜柚果实品质有显著或极显著影响，高量或低量施用磷肥都会导致果实品质下降，中量磷能够明显降低单果质量、果皮厚度而增加出汁率、VC、固酸比等，改善果实品质；配施锌肥能够提高果实出汁率、含水率和VC含量，但以低磷用量时配施效果最佳。

2.2 磷减量配施锌肥下琯溪蜜柚果实品质的相关性分析

由表3可知，琯溪蜜柚果实单果质量与果皮厚度、可滴定酸呈显著正相关，与可溶性固形物、固酸比成显著负相关；果皮厚度与出汁率、可溶性固形物含量呈极显著负相关；出汁率与可溶性固形物含量、固酸比、VC含量呈极显著正相关；可食率、可溶性固形物含量与VC含量呈显著正相关；可滴定酸含量与固酸比呈极显著负相关；固酸比与VC含量呈显著正相关。这表明，琯溪蜜柚果实品质指标之间存在一定的相关性，果实越大，皮越厚，内在品质指标就越低，即品质越差。

2.3 磷减量配施锌肥下琯溪蜜柚果实品质的综合评价

由表4可知，基于琯溪蜜柚果实品质指标之间的相互关系，以单果质量(1)、果形指数(2)、果皮厚度(3)、可食率(4)、出汁率(5)、含水率(6)、可溶性固形物(7)、可滴定酸(8)、固酸比(9)、VC(10)、果皮亮度(11)等指标进行主成分分析，提取特征值大于1的主成分2个，2个贡献率相加为89.89%，大于80%，可以进行果实品质综合评价，筛选最优处理。

各处理果实综合评价的得分和相应的排名为：P2Zn1(3.93分)>P2Zn0(1.85分)>P1Zn1(-0.57分)>P3Zn1(-0.95分)>P1Zn0(-1.46分)>P3Zn0(-2.79分)。在相同锌肥水平下，综合得分随磷肥用量先升后降，即高量和低量施磷均降低琯溪蜜柚果实品质综合得分；在P3、P2、P1水平下配施锌肥使果实品质综合得分依次增加1.84、2.08、0.89分，P2水平配施锌肥增加最多，P2Zn1处理果实综合得分最高，P2Zn0处理得分排名第二，即配施锌肥能提高果实品质综合得分值，改善果实综合品质，中量施磷下不论是否配施锌肥都能够获得较好的果实综合品质；高量和低量磷肥水平下果实品质综合得分均为负值，其中P3Zn0处理得分最低。因此，高量和低量施用磷肥均导致琯溪蜜柚果实综合品质得分下降，磷肥减量35%果实综合品质得分较好，同时配施锌肥果实品质综合评价得分最高，这与前文分析结果一致。

以不同处理的综合得分作为聚类变量，对琯溪蜜柚磷减量配施叶面锌肥6个处理进行系统聚类分析，得到聚类树状图(图1)。

表5显示，以距离为5作为分割线将不同磷减量配施叶面锌肥处理分为3大类群。类群一所包含的处理为P2Zn1，相应的综合得分为3.93。类群二所包含的处理为P2Zn0，相应的综合得分为1.85。类群三所包含的处理为P3Zn0、P3Zn1、P1Zn0、P1Zn1，相应综合平均得分为-1.44。综上所述，类群一的P2Zn1处理综合得分最高，果实品质最优。可以说明，磷减量35%配施锌肥是最优处理。

3 讨论

我国琯溪蜜柚生产中，过量施用化肥，既增加了生产成本，又会对果实产量和品质带来不利影响[5]。随着“化肥零增长”方案的提出，我国琯溪蜜柚园化肥减施势在必行。侯广军等[13]的研究表明，化肥减施30%可提高苹果产量和品质。本研究为长期试验的一部分，分析了一年大田试验数据，结果表明，磷肥减施能提高琯溪蜜柚果实产量和品质，磷肥减量35%(P2O50.85 kg/株)时，果实产量最高、提高了17.11%，且显著降低单果质量、果皮厚度而增加出汁率、VC、固酸比等，改善了果实品质并提高了果实品质综合得分。位高生等[6]2016年氮磷减量施肥试验结果表明，氮肥减少60%、磷肥减少70%并不会导致琯溪蜜柚果实产量下降，且氮、磷肥减量施用均有增产作用；磷肥用量极显著地影响果实VC 含量，显著影响果实可食率，低量磷肥可以增加果实VC含量和可食率；果实品质主成分分析综合评分以氮肥减少30%、磷肥减少35%处理最高，氮肥减少30%、磷肥减少70%处理其次，氮肥减少60%、磷肥减少70%处理第三，因此，年施用P2O5 0.85 kg/株时琯溪蜜柚的产量和品质俱佳。黄绿林[14]对平和琯溪蜜柚园施肥量的研究表明，成年果树磷肥(P2O5)施用量0.60～0.90 kg/株时产量、品质较好。综上所述，磷肥由习惯施用量1.30 kg/株减少35%至0.85 kg/株，其增产提质的效果显著。

在农业生产中，锌肥的合理施用可以提高果实产量和品质。刘汝亮等[15]报道，喷施0.50%～1.00%锌肥适宜苹果树生长并提高果实品质；吴亚楠等[16]的研究发现，喷施0.30%锌肥最有利于猕猴桃产量与品质提高。本研究结果表明，不同磷肥用量配施锌肥有增加果实产量的趋势，锌配施(Zn1)相较于未施锌显著增产9.54%；配施锌肥提高果实出汁率、含水率和VC含量，以低磷用量时效果较好；不同磷肥用量下配施锌肥均能提高果实品质综合得分，以磷肥减量35%时果实综合品质得分提升最高。聚类分析结果显示，高量或低量磷肥处理，果实品质表现为果实大、果皮厚，内在品质指标较差；而配施锌肥能提高内在品质指标，并降低果实质量、果皮厚、可滴定酸含量，提高果实品质综合评分。山地梨枣[17]、沙田柚[18]、芒果[19]等也有类似报道，不合理施肥还降低葡萄柚[20]等果实品质。磷减量配施锌肥试验以P2Zn1处理即磷肥(P2O5)0.85 kg/(plant·a)、2次喷施0.2%锌肥(ZnSO4·7H2O)40 g/(plant·a)果实品质整体较好，这与张鹏等[19]对芒果的研究结果类似。果实单果质量小、果皮薄，相应可溶性固形物、Vc、固酸比含量高，这与果实品质相关性分析结果一致，也与黄日升等[21]对琯溪蜜柚果实的研究相符。由此说明，只有合理施肥，果实才能优质，高量或低量施磷导致果实大、果皮厚、酸度高、VC含量低，其生理机制仍待深入探究。

综上所述，磷肥减量35%能显著降低单果质量、果皮厚度，增加果实产量、固酸比等指标；磷肥减量35%并配施锌肥具有显著增产和提升果实内外在品质的效果，综合品质得分最高，即磷肥(P2O5)0.85 kg/(plant·a)、2次喷施0.2%锌肥(ZnSO4·7H2O)40 g/(plant·a)。

[1] 李发林，曾瑞琴，危天进，等．福建省平和县琯溪蜜柚果园土壤磷环境风险评价研究[J]．中国生态农业学报，2015，23(8)：1001-1009．LI F L,ZENG R Q,WEI T J,et al. Risk assessment in soil phosphorus environment of Guanxi pummelo orchard in Pinghe County,Fujian Province[J]. Chinese journal of eco-agriculture,2015,23(8):1001-1009(in Chinese with English abstract).

[2] 陈军金，陈毅炜．琯溪蜜柚高接换种技术措施[J]．中国南方果树，2016，45(1)：111-112．CHEN J J,CHEN Y W. Guanxi pomelo top-working technical measures[J]. South China fruits,2016,45(1):111-112(in Chinese with English abstract).

[3] 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．ZENG R Q. Soil nutrient status and recommendation for fertilization in Guanxi honey pomelo garden in Pinghe County[J]. Fujian agricultural science and technology,2012(10):67-69(in Chinese with English abstract).

[4] 李清华，王飞，黄绿林，等．平和琯溪蜜柚施肥现状调查分析[J]．南方农业学报，2016，47(12)：2059-2064．LI Q H,WANG F,HUANG L L,et al. Investigation and analysis of fertilization status for Guanxi honey pomelo in Pinghe County[J]. Journal of southern agriculture,2016,47(12):2059-2064(in Chinese with English abstract).

[5] 梁珊珊．我国柑橘主产区氮磷钾肥施用现状及减施潜力研究[D]．武汉：华中农业大学，2017．LIANG S S. Studies on NPK fertilization status and the potential of reducing application rate in major citrus planting regions of China[D]. Wuhan:Huazhong Agricultural University,2017(in Chinese with English abstract).

[6] 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．WEI G S,HU C X,TAN Q L,et al. The effect of nitrogen and phosphorus fertilizer reduction on yield and quality of Guanxi pomelo[J]. Journal of plant nutrition and fertilizes,2018,24(2):471-478(in Chinese with English abstract).

[7] HACISALIHOGLU G,HART J J,WANG Y H,et al. Zinc efficiency is correlated with enhanced expression and activity of zinc-requiring enzymes in wheat[J]. Plant physiology,2003,131:595-602.

[8] 凌丽俐，彭良志，淳长品，等．赣南纽荷尔脐橙叶片微量元素含量状况[J]．园艺学报，2010，37(9)：1388-1394．LING L L,PENG L Z,CHUN C P,et al. Characteristics analysis of microelement contents in newhall navel orange leaves in southern Jiangxi Province[J]. Acta horticulturae sinica,2010,37(9):1388-1394(in Chinese with English abstract).

[9] 李美玲，皇飞，郭振升，等．不同锌肥对朝天椒产量和品质的影响[J]．陕西农业科学，2018，64(5)：30-33．LI M L,HUANG F,GUO Z S,et al. Effects of different zinc fertilizers on yield and quality of Chaotian pepper[J]. Shaanxi journal of agricultural sciences,2018,64(5):30-33(in Chinese).

[10] 徐绍成，熊贤志．不同锌肥施用量对马铃薯产量及品质的影响[J]．农技服务，2017，34(3)：16-17．XU S C,XIONG X Z. Effects of different zinc fertilizer application rates on potato yield and quality[J]. Agricultural technical services,2017,34(3):16-17(in Chinese).

[11] PRASAD R,SHIVAY Y S,KUMAR D. Interactions of zinc with other nutrients in soils and plants-a review[J]. Indian journal of fertilisers,2016,12(5):16-26.

[12] 李金强，文云，柏自琴．营养诊断配方施肥对琯溪蜜柚及桃产量与品质的影响初探[J]．中国南方果树，2013，42(4)：54-56．LI J Q,WEN Y,BAI Z Q. Effect of nutritional diagnosis formula fertilization on yield and quality of Guanxi pomelo and peach[J]. South China fruits,2013,42(4):54-56(in Chinese).

[13] 侯广军，陈海宁，杜加银，等．化肥减肥30%对红富士苹果产量与品质的影响[J]．烟台果树，2018(3)：9-11．HOU G J,CHEN H N,DU J Y,et al. Effect of 30% weight loss by chemical fertilizer on yield and quality of Hongfuji apple [J]. Yantai fruits,2018(3)：9-11(in Chinese).

[14] 黄绿林．山地琯溪蜜柚土肥管理技术[J]．中国热带农业，2015(3)：93-95．HUANG L L. Techniques of Guanxi pomelo soil and fertilizer management in mountainous[J]. China tropical agriculture,2015 (3):93-95(in Chinese with English abstract).

[15] 刘汝亮，同延安，樊红柱，等．喷施锌肥对渭北旱塬苹果生长及量品质的影响[J]．干旱地区农业研究，2007,25(3)：62-65．LIU R L,TONG Y A,FAN H Z,et al. The conservation tillage technique and it's influences on farmland environment[J]. Agricultural research in the arid areas,2007,25(3):62-65(in Chinese with English abstract).

[16] 吴亚楠，刘月，刘婷，等．硼和锌对猕猴桃产量与品质的影响[J]．北方园艺，2016,40(17)：22-26．WU Y N,LIU Y,LIU T,et al. Effect of boron and zinc nutrition on yield and quality of kiwifruit[J]. Northern horticulture,2016,40(17):22-26(in Chinese with English abstract).

[17] 叶胜兰．Fe、Zn对山地梨枣生长特性、产量品质及微量元素含量的影响[D]．杨凌：西北农林科技大学，2013．YE S L. Effects of iron,zinc fertilizers on rowth,quality and the content of microelement on pear-jujube of in the Loess Plateau[D]. Yangling:Journal of Northwest A&F University,2017(in Chinese with English abstract).

[18] 罗来辉．施锌对沙田柚果实品质的影响[J]．嘉应学院学报，2010，28(5)：71-74．LUO L H. Applying zinc to citrus grand is fruits quality[J]. Journal of Jiaying University,2010,28(5):71-74(in Chinese with English abstract).

[19] 张鹏，范家慧，程宁宁，等．水肥一体化减量施肥对芒果产量、品质及肥耗的影响[J]．中国土壤与肥料，2019(2)：114-118．ZHANG P,FAN J H,CHEN N N,et al. Effect of water and fertilizer integration with reduction of fertilizer on yield and quality of mango[J]. Soil and fertilizer sciences in China,2019(2):114-118(in Chinese with English abstract).

[20] HE Z L,CALVERT D V,ALVA A K,et al. Thresholds of leaf nitrogen for optimum fruit production and quality in grapefruit[J]. Soil science society of America journal,2003,67(2):583-588.

[21] 黄日升，朱东煌，林锦星，等．琯溪蜜柚果实分级标准研究[J]．中国南方果树，2015，44(3)：28-31．HUANG R S,ZHU D H,LIN J X,et al. Study on grading standard of Guanxi pomelo fruit[J]. South China fruits,2015,44(3):28-31(in Chinese with English abstract).