优化施肥与挂果量调控对柚树产量品质及养分吸收的平衡机制研究

《Horticultural Plant Journal》：Optimized fertilization and fruit load regulate yield, quality, and nutrient uptake in pomelo trees

为解决传统柚园过量施肥导致的养分失衡、果实品质下降及环境风险等问题，研究人员开展了优化施肥(250 N-100 P2O5-200 K2O+有机肥)与挂果量(40/65/90果/株)的田间试验。结果表明优化施肥在减产80%化肥条件下维持产量品质，中挂果量实现源库平衡，显著降低NPK养分盈余并提升系统碳储量，为柑橘产业绿色转型提供理论依据。

　　

在亚热带地区，柚树作为重要的经济作物，其高产优质生产对果农收入和区域经济发展具有重要意义。然而，长期以来，为了追求更高的经济效益，柚农往往过度依赖化肥投入，特别是在中国最大的柚产区福建平和县，氮磷钾化肥的年均投入量高达3000公斤/公顷，而有机肥施用不足，钙镁等中微量元素补充常被忽视。这种不平衡的施肥方式不仅无法持续提高产量，反而导致土壤酸化、果实品质下降，并引发一系列生态环境问题，严重制约了柚产业的绿色发展。

在此背景下，福建农林大学资源与环境学院的研究团队在《Horticultural Plant Journal》上发表了关于优化施肥与挂果量调控对柚树产量、品质及养分吸收影响的研究成果。该研究通过为期两年的田间试验，系统探讨了不同施肥管理（农民习惯施肥：1000 N-900 P₂O₅-900 K₂O；优化施肥：250 N-100 P₂O₅-200 K₂O配合2000公斤/公顷有机肥）和挂果量水平（低：40±5果/株、中：65±5果/株、高：90±5果/株）对15年生'琯溪蜜柚'生长的影响。

研究团队采用了多项关键技术方法：通过田间试验设计比较不同处理组合的效应；利用非破坏性采样法估算地上部新生器官生物量；采用标准化学方法测定果实品质指标（TSS、TA、VC等）；运用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）分析器官养分浓度；通过碳储量计算评估系统碳汇功能；基于养分平衡公式量化果园养分盈亏状况。

3.1 果实产量和品质

研究发现，优化施肥处理在显著减少80%NPK化肥用量的情况下，仍能维持与农民习惯施肥相当的果实产量和单果重量。随着挂果量增加，果实产量显著提高，但单果重量相应降低。在品质方面，优化施肥显著提高了果实维生素C（VC）含量，而高挂果量则导致可溶性固形物（TSS）下降、可滴定酸（TA）升高，TSS/TA比值降低，果汁pH值、VC和可溶性糖含量也呈现下降趋势。

3.2 枝条组成

挂果量显著影响枝条组成，中、长枝数量随挂果量增加而减少，短枝数量相应增加，但总枝量无显著差异。施肥管理对枝条组成影响不显著。

3.3 地上部新生器官生物量

柚树地上部新生器官平均生物量为30.0公斤/株，其中果实、叶片和枝条分别占47.3%、36.4%和16.3%。高挂果量导致叶、枝器官生物量减少，果实生物量增加，修剪凋落物生物量显著降低。

3.4 养分浓度、积累和分布

不同器官中碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）浓度存在显著差异，总体表现为C > Ca > N > K > Mg > P。挂果量增加使果实中养分积累量上升，而叶、枝器官中养分积累量下降，导致养分在器官间的分配格局发生改变。

3.5 系统碳储量

柚园系统碳储量平均为8.1×10⁴公斤/公顷，其中土壤碳储量占92.7%。优化施肥提高了土壤碳储量，而高挂果量降低了植物碳储量。

3.6 养分平衡评估

农民习惯施肥导致N、P、K大量盈余，Ca、Mg出现亏缺。优化施肥显著降低养分盈余，中挂果量处理在维持产量的同时实现较好的养分平衡。

研究结论表明，量化柚树生物量和养分需求是实现精准施肥的基础。优化施肥通过减少NPK投入、补充有机肥和钙镁养分，能够满足树体营养需求，维持生产力。挂果量调控影响源库关系和养分分配，中挂果量有利于平衡营养生长与生殖生长。优化施肥配合适宜挂果量可减少养分盈余、提高碳储量，实现柚园可持续发展。该研究为柑橘产业绿色转型提供了重要的理论依据和实践指导，对推动农业高质量发展具有重要意义。