施鉀水平對(duì)紐荷爾臍橙養(yǎng)分、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張績(jī)，李俊杰，萬(wàn)連杰，楊江波，鄭永強(qiáng)，呂強(qiáng)，謝讓金，馬巖巖，鄧烈，易時(shí)來(lái)

（1西南大學(xué)柑桔研究所/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院柑桔研究所，重慶 400712；2廣東農(nóng)墾熱帶農(nóng)業(yè)研究院有限公司，廣州 510000）

0 引言

【研究意義】據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2019）》統(tǒng)計(jì)表明，2018年我國(guó)柑橘產(chǎn)量達(dá)4 138.14萬(wàn)t，首次突破4 000萬(wàn)t，并超越蘋果，成為我國(guó)水果種植面積和產(chǎn)量的雙冠王。我國(guó)甜橙栽培面積和農(nóng)戶數(shù)量分別占柑橘總面積和總農(nóng)戶量的18.6%和23.2%[1]，其中大多數(shù)甜橙為紐荷爾臍橙。當(dāng)前我國(guó)柑橘化肥的施用仍是養(yǎng)分補(bǔ)充的主要途徑，尤其作為“品質(zhì)元素”的鉀素營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是柑橘優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的必要條件，鉀肥對(duì)柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分重要[2]。鉀素營(yíng)養(yǎng)與果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)以及樹(shù)體生長(zhǎng)關(guān)系密切，但柑橘實(shí)際生產(chǎn)中鉀肥投入不足和過(guò)量施用并存，均不利于樹(shù)體良好生長(zhǎng)和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[1]。因此，鉀肥如何適量投入滿足柑橘樹(shù)體生長(zhǎng)發(fā)育以及提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)是當(dāng)前柑橘鉀肥科學(xué)施用的重要課題?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】AULAR等[3]研究指出，鉀是影響果實(shí)品質(zhì)的最主要因素。大量研究表明，適量施鉀有利于提高柑橘產(chǎn)量和改善果實(shí)品質(zhì)[4-5]。劉冬碧等[6]研究發(fā)現(xiàn)，合理施鉀對(duì)溫州蜜柑產(chǎn)量的提高有積極作用；魯劍巍等[7-8]研究顯示，鉀肥能提高溫州蜜柑果實(shí)可溶性固形物和維生素C含量；施鉀能增加果皮厚度，從而可有效減少采前裂果和陷痕果的發(fā)生[9-10]；施鉀還能提高柑橘果實(shí)的品質(zhì)和耐貯性，且有利于維持貯藏后的果實(shí)風(fēng)味[11]。但也有研究表明，施鉀不足和過(guò)量均不利于柑橘的生長(zhǎng)[12]。鉀素不足會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)分供應(yīng)不足，孔佑涵等[2]研究顯示，缺鉀時(shí)果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)均明顯下降，果實(shí)糖含量降低，酸含量升高。而過(guò)量施鉀不僅不利于果實(shí)品質(zhì)的形成，還會(huì)造成鉀肥資源的極大浪費(fèi)，進(jìn)而污染環(huán)境。研究顯示，施鉀過(guò)量會(huì)推遲果實(shí)成熟期，導(dǎo)致果皮粗厚、皺皮果增多、果肉化渣性差、果汁少、味酸等，降低果實(shí)品質(zhì)[13-14]；許修柱等[15]研究發(fā)現(xiàn)，施鉀過(guò)量會(huì)導(dǎo)致蜜柚園土壤速效鉀在表層富集并向深層遷移，造成環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。目前，柑橘中針對(duì)鉀的研究主要集中于鉀肥對(duì)果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的作用效果，針對(duì)柑橘適宜施鉀量的研究較少。楊水芝等[16]研究表明，椪柑的適宜施K2O 量為 10 kg·hm-2；魯劍巍等[17]研究表明在年施鉀量（以K2O計(jì)）為0.25 kg/株時(shí)臍橙增產(chǎn)效果最佳，經(jīng)濟(jì)效益最好?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，我國(guó)有關(guān)柑橘鉀肥施用的系統(tǒng)研究報(bào)道較少，且大多數(shù)集中在盆栽溫州蜜柑上，針對(duì)主栽柑橘品種紐荷爾臍橙盛果期施鉀量對(duì)樹(shù)體養(yǎng)分吸收、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)、土壤理化性質(zhì)和環(huán)境影響的系統(tǒng)研究鮮見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】選擇我國(guó)具有代表性的柑橘品種—紐荷爾臍橙，以鉀素為對(duì)象，通過(guò)施鉀量級(jí)與產(chǎn)量、品質(zhì)發(fā)育模型構(gòu)建與模型擬合獲得適宜施鉀技術(shù)方案，為紐荷爾臍橙科學(xué)施鉀技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于 2018—2019年在四川省廣安市武勝縣天禾農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司紐荷爾臍橙園進(jìn)行，因 2018、2019年試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律相似，因此文中只選用2019年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。試驗(yàn)樹(shù)為7年生枳（殼）砧紐荷爾臍橙，采用起壟栽植，株行距為3 m×4 m。該地區(qū)位于北緯 30°41′、東經(jīng) 106°37′，平均海拔 314 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候型，年均氣溫18℃，年均日照時(shí)數(shù)1 181.1 h，年均降雨量 1 087 mm。果園土壤為均一性較好的水稻土建園（成土母質(zhì)為紫色土），土壤 pH為5.51，堿解氮含量為49.58 mg·kg-1，有效磷含量為8.35 mg·kg-1，速效鉀含量為 78.79 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量為 16.07 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)共設(shè)K0、K1、K2、K3、K4和K5共6個(gè)施鉀梯度處理，對(duì)應(yīng)的K2O年施用量分別為0、0.38、0.64、0.89、1.28 和 1.40 kg/株（0、314、528、734、1 056 和 1 155 kg·hm-2），鉀肥均為 K2O 含量 51.0%的農(nóng)用硫酸鉀（由于柑橘是半忌氯作物，鉀肥一般不用氯化鉀，而常用硫酸鉀；施用硫酸鉀時(shí)，讓其與土壤充分混勻，有助于K2SO4在土壤中溶解）。各處理的氮肥（尿素）和磷肥（鈣鎂磷肥）用量均一致，根據(jù)土壤與樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn)行中量供肥水平，其中尿素（含N46.7%）1.5 kg/株（1 238 kg·hm-2）、鈣鎂磷肥（含P2O512.0%）2.5 kg/株（2 063 kg·hm-2）。每行為一個(gè)處理，選擇樹(shù)勢(shì)中庸且長(zhǎng)勢(shì)一致的樹(shù)17株，頭尾分別留一株作為保護(hù)樹(shù)（采樣時(shí)避開(kāi)此樹(shù)），每5株為1個(gè)重復(fù)，共3次重復(fù)。每年分別在3月萌芽期、7月膨大期和10月轉(zhuǎn)色期分3次施肥，其中硫酸鉀3次用量比例為25∶50∶25，尿素3次用量比例為 40∶40∶20，鈣鎂磷肥3次用量比例為40∶20∶40。施肥方式為采用沿樹(shù)體兩側(cè)滴水線挖長(zhǎng)×寬×深為1 m×0.2 m×0.2 m淺溝將肥料與土混勻后回填處理。根據(jù)果園病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)和歷年病蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律等進(jìn)行病蟲(chóng)害的統(tǒng)一防治，采后清園與樹(shù)體復(fù)壯修剪等統(tǒng)一進(jìn)行。

苗木栽植后的前3年以氮為主，配施一定量的磷、鉀肥；自第4年至第6年進(jìn)入結(jié)果初期，逐漸增加磷、鉀肥和有機(jī)肥的用量，年施商品有機(jī)肥 5—10 kg/株（4 125—8 250 kg·hm-2）和復(fù)合肥（15-15-15）1—2 kg/株（825—1 650 kg·hm-2）。

1.3 樣品采集與項(xiàng)目測(cè)定

1.3.1 枝梢采樣與養(yǎng)分測(cè)定 分別于果實(shí)膨大期（第2次施肥時(shí)）和轉(zhuǎn)色期（第3次施肥時(shí)），調(diào)查當(dāng)年生春梢和秋梢數(shù)量，并采集樣品。按單株為重復(fù)單元進(jìn)行新梢數(shù)量統(tǒng)計(jì)，在樹(shù)冠四周外圍上、中、下3層的每個(gè)方位采集3個(gè)枝條，每5株樹(shù)采集的枝條混合為一個(gè)樣品，每處理3次重復(fù)。采集后的樣品立即放入冰盒中，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行枝葉分離，用去離子水洗凈并擦干，105℃殺青30 min，然后60—80℃烘干至恒重并稱重。樣品粉碎后，用H2SO4-H2O2消煮，并分別用半微量凱氏定氮法、鉬銻抗比色法、火焰光度法測(cè)定氮、磷、鉀含量[18]。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì)與養(yǎng)分測(cè)定 果實(shí)成熟期（12月）按單株調(diào)查產(chǎn)量，并采集果實(shí)樣品，沿樹(shù)冠四周各方位各采2個(gè)果，5株樹(shù)為一個(gè)混合樣品，3次重復(fù)，立即帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定單果重和果實(shí)縱徑、橫徑等。去離子水洗凈后擦干，采用CR-10手持色差計(jì)（日本柯尼卡美能達(dá)公司研制）測(cè)定果實(shí)表面色差（L*a*b色空間模型），色空間中，L是色坐標(biāo)的y軸，表示亮度，L值越大，亮度越高；a和b分別是色坐標(biāo)的x軸和z軸，分別表示色方向。+a表示紅色方向，正值越大，紅色越深；-a代表綠色方向，負(fù)值越小，綠色越深；+b代表黃色方向，正值越大，黃色越深；-b代表藍(lán)色方向，負(fù)值越小，藍(lán)色越深。采用GY-4果實(shí)硬度計(jì)（浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)）測(cè)定果實(shí)硬度。用游標(biāo)卡尺測(cè)定果皮厚度，榨汁后采用PAL-1數(shù)顯糖度儀（日本 ATAGO公司生產(chǎn)）測(cè)定可溶性固形物含量（total soluble solid，TSS），NaOH 中和滴定法測(cè)定可滴定酸含量（titratable acid，TA），2,6-二氯苯酚吲哚酚鈉滴定法測(cè)定維生素C（vitamin C，VC）含量，蒽酮法測(cè)定可溶性糖（soluble sugar）含量。果實(shí)測(cè)定品質(zhì)后將果渣和果汁混合（果肉）粉碎，果皮烘干后磨碎，再分別測(cè)定氮、磷、鉀含量，同步測(cè)其含水量。

1.3.3 土壤樣品采集和養(yǎng)分測(cè)定 土壤樣品于采果前采集，在田間用環(huán)刀法測(cè)定0—20 cm土層容重，在樹(shù)冠滴水線施肥穴外圍 10—15 cm 處采集土壤樣品，每5株樹(shù)的土壤樣品混合為一份土壤樣品，每個(gè)處理各采集 3次重復(fù)樣品。采集后的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干后磨細(xì)過(guò)篩，用烘干法測(cè)定土壤含水量，其中除土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定的土樣過(guò)孔徑為 0.25 mm的尼龍篩外，其余指標(biāo)（土壤 pH、堿解氮、有效磷、速效鉀含量）測(cè)定的土樣過(guò)孔徑1 mm的尼龍篩。同時(shí)在施肥穴旁，用采土器分別采集0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm、60—80 cm 土層的土樣，每3株樹(shù)混合采集一份土壤樣品，每個(gè)處理5次重復(fù)。自然風(fēng)干后磨細(xì)，過(guò)孔徑1 mm篩后測(cè)定土壤速效鉀和有效鉀含量。

1.4 計(jì)算公式及統(tǒng)計(jì)方法

根據(jù)當(dāng)年新生枝梢數(shù)量、含水量和代表性樣品的干物質(zhì)量計(jì)算樹(shù)體當(dāng)年生新梢的干物質(zhì)總量；根據(jù)葉、枝干基養(yǎng)分含量、含水量及代表樣品的干物質(zhì)量計(jì)算對(duì)應(yīng)的樹(shù)體葉、枝養(yǎng)分吸收量；根據(jù)樹(shù)體果實(shí)產(chǎn)量及果實(shí)養(yǎng)分含量計(jì)算單株果實(shí)養(yǎng)分帶走量（單株果實(shí)養(yǎng)分吸收量）。

數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2010 和 SPSS 25.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性采用鄧肯氏新復(fù)極差法分析。

2 結(jié)果

2.1 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙當(dāng)年生枝梢干物質(zhì)量和養(yǎng)分吸收利用的影響

2.1.1 對(duì)當(dāng)年生枝梢干物質(zhì)累積量的影響 由圖1可見(jiàn)，施鉀能顯著增加紐荷爾臍橙葉片干物質(zhì)累積量。隨著施鉀量的增加，春梢葉片干物質(zhì)量迅速增加，并在 K2處理時(shí)達(dá)到最大值，然后隨著施鉀量進(jìn)一步增加，春梢葉片干物質(zhì)量反而下降并趨向平穩(wěn)；其中K2處理的春梢葉片干物質(zhì)量比對(duì)照（K0）提高了97.1%，二者差異達(dá)顯著水平。與春梢葉片相似，隨著施鉀量的增加，秋梢葉片干物質(zhì)量也呈先增加后降低的趨勢(shì)，并在K2處理時(shí)達(dá)到最大值，K2與其他各處理之間的差異達(dá)顯著水平。

圖1 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙葉片干物質(zhì)量積累的影響Fig. 1 Effects of potassium application on dry matter accumulation of Newhall navel orange leaves

由圖 2可見(jiàn)，枝條的干物質(zhì)量遠(yuǎn)小于葉片，但隨著施鉀量的增加，春梢和秋梢枝條干物質(zhì)量的變化趨勢(shì)均與葉片一致，都呈先增加后降低的趨勢(shì)，并在K2處理時(shí)達(dá)到最大值，其中春梢、秋梢的枝條干物質(zhì)量分別為264.85 g/株和154.20 g/株，K2處理的春梢枝條干物質(zhì)（與K3處理無(wú)差異外）均顯著高于其他處理。春梢葉片和枝條的干物質(zhì)量整體都明顯高于秋梢。經(jīng)曲線擬合可得，施鉀量（x）與春梢葉片干物質(zhì)量（y）的方程為y=-573.9x2+1081.6x+551.0（R2=0.79），施鉀量（x）與春梢枝條干物質(zhì)量（y）的方程y=-190.5x2+327.6x+110.6（R2=0.84），施鉀量（x）與秋梢葉片干物質(zhì)量（y）的方程y=-533.5x2+697.1x+472.1（R2=0.71），施鉀量（x）與秋梢枝條干物質(zhì)量（y）的方程為y=-116.7x2+168.0x+77.5（R2=0.77），僅與春梢枝條干物質(zhì)量擬合優(yōu)度較高（R2＞0.80），而其余擬合優(yōu)度稍微不足?？梢钥闯觯┾浟颗c紐荷爾臍橙枝梢干物質(zhì)量積累呈拋物線關(guān)系。其中最適宜春梢葉片及其枝條生長(zhǎng)的年施鉀量（以K2O計(jì)，下同）分別為0.94和0.86 kg/株，而最適宜秋梢葉片及其枝條生長(zhǎng)的年施鉀量分別為0.65和0.72 kg/株。

2.1.2 對(duì)枝梢養(yǎng)分吸收量的影響 柑橘抽生足量的優(yōu)質(zhì)枝梢是來(lái)年高產(chǎn)的基本保證，健壯春、秋梢有利于花芽分化與形成，而適量養(yǎng)分供應(yīng)對(duì)抽發(fā)健壯花枝有重要作用。由表1可見(jiàn)，不同施鉀水平下紐荷爾臍橙春梢、秋梢的葉片和枝條對(duì)氮、磷、鉀的養(yǎng)分吸收量有明顯差異。施鉀對(duì)紐荷爾臍橙枝梢養(yǎng)分吸收量的影響基本呈先升后降的拋物線關(guān)系，最大養(yǎng)分吸收量對(duì)應(yīng)的處理均為K2處理。相較于K0處理，施鉀顯著增加春梢葉片鉀的吸收量；隨著施鉀量的增加，春梢葉片鉀吸收量呈快速增加后緩慢降低再增加的趨勢(shì)；而氮素和磷素吸收量與鉀素吸收量變化趨勢(shì)一致。春梢葉片的氮吸收量最大，其次為鉀素，磷素吸收量相對(duì)最小，表明在春梢大量抽發(fā)生長(zhǎng)時(shí)，需要及時(shí)大量補(bǔ)充氮肥，適量施用鉀肥。

圖2 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙枝條干物質(zhì)量積累的影響Fig. 2 Effects of potassium application on dry matter accumulation of Newhall navel orange twigs

表1 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙枝梢養(yǎng)分吸收的影響Table 1 Effects of potassium application on nutrient uptake of Newhall navel orange shoots

秋梢葉片鉀、氮吸收量低于春梢，而磷吸收量略高于春梢；隨著施鉀量的增加，氮、磷、鉀吸收量都呈先升后降的趨勢(shì)，與K0處理相比，K2處理的氮、磷、鉀吸收量分別增加了62.7%、65.7%和95.0%，差異均達(dá)到顯著水平，且顯著高于其余處理。秋梢葉片氮、磷、鉀吸收量隨著施鉀量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，表明秋梢生長(zhǎng)期，鉀肥施用過(guò)多不利于秋梢對(duì)養(yǎng)分的吸收。

春梢枝條的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量整體高于秋梢枝條。隨著施鉀量的增加，春、秋梢枝條的養(yǎng)分吸收量均呈先增后降的趨勢(shì)；春梢枝條K2和K3處理的養(yǎng)分吸收量顯著高于其余處理；秋梢枝條K2處理的磷、鉀吸收量都顯著高于其余處理，而K2和K3處理的氮吸收量顯著高于其余處理。枝條的養(yǎng)分吸收量遠(yuǎn)小于葉片的養(yǎng)分吸收量。

柑橘營(yíng)養(yǎng)診斷常以4—6月齡春梢葉片為樣品，通過(guò)擬合得到施鉀量與春梢葉片鉀吸收量的方程為y=-9.9x2+18.8x+8.1（R2=0.86），當(dāng)葉片鉀吸收量最大時(shí)，年施鉀量為0.95 kg/株。而施鉀量與春梢葉片氮吸收量的方程為y=-14.2x2+26.3x+11.9（R2=0.74），與磷吸收量的方程為y=-1.4x2+2.5x+1.3（R2=0.67），對(duì)應(yīng)氮、磷吸收量最大時(shí)的年施鉀量分別為0.93和0.86 kg/株?？梢?jiàn)，施鉀量與春梢葉片氮、磷吸收量的擬合優(yōu)度較低，表明施鉀量對(duì)春梢葉片氮、磷吸收量的影響有限。

人們對(duì)事物的認(rèn)知受自身認(rèn)知能力和客觀條件的限制，認(rèn)知過(guò)程具有選擇性[33]。與學(xué)者解讀的三峽地域文化內(nèi)涵相比，游客對(duì)三峽文化的認(rèn)知主要集中于三峽地區(qū)的文學(xué)藝術(shù)、歷史文化和民俗文化。下面將從文化表達(dá)與傳播、文化體驗(yàn)與旅游營(yíng)銷方面分析游客文化選擇性認(rèn)知產(chǎn)生的原因。

2.2 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收利用的影響

2.2.1 對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響 如表2所示，K0處理的果實(shí)縱徑最大，但與其余處理差異未達(dá)顯著水平；除 K0處理外，隨著施鉀量的增加，果實(shí)縱徑呈增加趨勢(shì)；各處理間果實(shí)橫徑差異不顯著，果實(shí)橫徑以K2處理為最大；K0處理的果形為長(zhǎng)圓，K1處理的果形為扁圓。

施鉀對(duì)紐荷爾臍橙單果重和單株產(chǎn)量的影響如圖3所示。單果重隨著施鉀量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，K1處理的單果重最大，為188.89 g，較不施鉀（K0）處理單果重提高了0.9%；K5處理的單果重最小，且高鉀處理（K3、K4和K5）單果重均低于K0處理。在一定施鉀范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨施鉀量的增加而增加，至K2處理達(dá)最大值，為33.10 kg/株，隨施鉀量的進(jìn)一步增加，果實(shí)產(chǎn)量反而降低；K1、K2、K3、K4、K5較K0處理產(chǎn)量分別提高了27.2%、81.0%、70.0%、33.0%和25.9%。經(jīng)曲線擬合，得出最大單果重和最高株產(chǎn)對(duì)應(yīng)的年施鉀量分別為0.35和0.79 kg/株。

2.2.2 對(duì)果實(shí)養(yǎng)分含量的影響 由圖4可見(jiàn)，果皮氮含量明顯高于果肉。果皮氮含量隨著施鉀量的增加呈先降后升的趨勢(shì)，其中K3處理的果皮氮含量最低，K1處理最高，較K3處理提高了14.1%，但各處理間差異未達(dá)顯著水平；隨著施鉀量的增加，果肉氮含量變化不明顯，各處理間果肉氮含量基本處于同一水平；全果氮含量與果肉氮含量變化基本一致，且各處理間差異不顯著，其中K3處理的全果氮含量最低，K5處理的全果氮含量最高。

相較于氮，果實(shí)磷含量整體較低（圖 5），果肉磷含量略高于果皮。隨著施鉀量的增加，果肉、果皮和全果磷含量均呈先增后降再增再降的趨勢(shì)，其中果肉以K2和K4處理的磷含量較高，但各處理間差異不顯著；K1、K2和 K4處理的果皮磷含量相對(duì)較高，K5處理的果皮磷含量低于其余處理；K1處理的全果磷含量最高，而K3和K5處理相對(duì)較低?？梢?jiàn)，隨著施鉀量的增加，果實(shí)磷含量變化并不顯著，但高鉀處理（K5）會(huì)降低果實(shí)磷含量。

表2 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙園果實(shí)大小的影響Table 2 Effects of potassium application on fruit size of Newhall navel orange

圖3 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙單果重和株產(chǎn)的影響Fig. 3 Effects of potassium application on single fruit weight and plant yield of Newhall navel orange fruit

圖4 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)氮含量的影響Fig. 4 Effects of potassium application on nitrogen content of Newhall navel orange fruit

圖5 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)磷含量的影響Fig. 5 Effects of potassium application on P2O5 content of Newhall navel orange fruit

由圖6可見(jiàn)，紐荷爾臍橙果實(shí)鉀含量與氮含量相近，遠(yuǎn)高于磷含量。果皮的鉀含量略高于果肉，隨著施鉀量的增加，果肉、果皮以及全果中鉀素含量都呈先增后降再增的趨勢(shì)。不同施鉀水平處理間，K2處理的果肉鉀含量相對(duì)最高，較K0、K1和K3處理分別提高了14.5%、15.7%和16.1%，除此之外，其余處理間差異不顯著。果皮和果肉鉀含量變化基本一致，都以K2處理的相對(duì)最高，較K0、K1和K3處理分別提高了42.0%、33.4%和38.8%。全果鉀含量各處理間變化幅度較果皮更小，雖然變化趨勢(shì)與果肉和果皮一致，但各處理間差異未達(dá)顯著水平，全果鉀含量仍以 K2處理為最高，較K0、K1和K3處理分別提高了22.2%、21.6%和22.6%?？梢?jiàn)，適量施鉀才有助于果實(shí)吸收鉀，施鉀不足和過(guò)量均不利于果實(shí)對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收利用。

2.2.3 對(duì)果實(shí)養(yǎng)分帶走量的影響 果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育需要大量養(yǎng)分，柑橘生長(zhǎng)周期內(nèi)的養(yǎng)分消耗主要由果實(shí)帶走，了解果實(shí)養(yǎng)分帶走情況對(duì)指導(dǎo)柑橘科學(xué)合理施肥有重要意義。由圖7可以看出，紐荷爾臍橙果實(shí)對(duì)氮、磷、鉀的需求量為氮≈鉀＞磷。果實(shí)氮、磷、鉀養(yǎng)分帶走量隨施鉀量的增加呈先升后降的趨勢(shì)，其中 K0處理的果實(shí)氮、磷、鉀帶走量最少，分別為25.55、6.35和22.77 g/株，K3處理的果實(shí)氮帶走量最多，較K0處理提高了86.9%；K2處理的果實(shí)磷、鉀帶走量最高，較 K0處理分別提高了 91.1%和116.6%。

圖6 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)鉀含量的影響Fig. 6 Effects of potassium application on K2O content of Newhall navel orange fruit

圖7 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)帶走養(yǎng)分的影響Fig. 7 Effects of potassium application on nutrient removal amount of Newhall navel orange fruit

經(jīng)曲線擬合，發(fā)現(xiàn)施鉀量與果實(shí)氮、磷、鉀帶走量的有明顯相關(guān)關(guān)系，擬合優(yōu)度均達(dá)0.85以上，與果實(shí)磷、鉀帶走量的關(guān)系擬合優(yōu)度甚至超過(guò)0.95。相應(yīng)的最佳年施鉀量分別為 0.76、0.79、0.80 kg/株（表 3）。

2.3 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)品質(zhì)的影響

施鉀影響紐荷爾臍橙果皮厚度，果皮厚度隨施鉀量的增加呈先降后增的趨勢(shì)（圖 8），但各處理間差異不顯著（表5）。以低鉀處理（K1）的果皮最薄，為4.01 mm；高鉀處理（K4和K5）的果皮厚度高于不施鉀（K0）處理。經(jīng)曲線擬合，果皮厚度最薄的年施鉀量為 0.51 kg/株。

施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)品質(zhì)的影響如表5所示。果實(shí)硬度隨施鉀量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，以 K2處理的最大，為35.32 N；K5處理的果實(shí)硬度最小。果實(shí)可食率隨施鉀量的增加基本呈先增后降的趨勢(shì)，但各處理間的差異不顯著，K2處理的果實(shí)可食率最高，為 71.8%。施鉀有利于提高果實(shí)出汁率，但隨施鉀量的進(jìn)一步增加，果實(shí)出汁率逐漸降低，以 K1處理的最高，達(dá)54.7%，K4處理的最低。由此可見(jiàn)，適量施鉀有利于降低果皮厚度，提高果實(shí)硬度、可食率和出汁率。

圖8 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果皮厚度的影響Fig. 8 Effects of potassium application on pericarp thickness of Newhall navel orange fruit

表3 施鉀量與果實(shí)氮、磷、鉀帶走量的數(shù)學(xué)關(guān)系Table 3 Mathematical relationship between potassium application and fruit N, P2O5 and K2O removal amount

表4 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)著色的影響Table 4 Effects of potassium application on fruit color of Newhall navel orange fruit

表5 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)品質(zhì)的影響Table 5 Effects of potassium application on fruit quality of Newhall navel orange fruit

如表6所示，施鉀量對(duì)TSS含量并無(wú)規(guī)律性影響，其中K3處理的TSS含量最高，為12.1%，顯著高于K2和K4處理，其余處理間差異不顯著。除K0處理外，TA含量隨施鉀量的增加而逐漸增加，至K4處理達(dá)最大值，而K5處理的TA含量又有所降低。低鉀處理（K1和K2）較K0處理的TA含量有所降低，K1處理TA含量顯著低于其他處理（KS處理除外），為0.9%。固酸比受TSS和TA含量影響，由于K1處理的TA含量相對(duì)最低，因此K1處理的固酸比相對(duì)較高，達(dá)12.59，顯著高于其余處理。可溶性糖含量隨施鉀量的增加呈先降后升的趨勢(shì)（圖9），K5處理的可溶性糖含量最高，達(dá)6.0%，但各處理間差異不顯著。維生素C含量隨施鉀量的增加呈先升后降的趨勢(shì)，K3處理的維生素C含量最高，較K0處理提高了5.3%。由此說(shuō)明，施鉀提高果實(shí)TA和可溶性糖含量，適量施鉀有利于TSS、固酸比、維生素C含量的提高。經(jīng)曲線擬合，得出維生素C含量最高時(shí)的年施鉀量為0.62 kg/株。

2.4 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙園土壤性質(zhì)的影響

2.4.1 對(duì)果園土壤理化性質(zhì)的影響 由表7可知，不同施鉀處理后的土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷和速效鉀表現(xiàn)出顯著差異，土壤含水量隨施鉀量的增加呈顯著下降趨勢(shì)，而各處理的土壤pH、土壤容重和堿解氮含量差異均未達(dá)到顯著水平。土壤有機(jī)質(zhì)含量隨施鉀量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，其中K1處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)最高，較K5處理提高了47.8%，二者差異達(dá)顯著水平。隨著施鉀量的增加，土壤堿解氮含量呈先增后降的趨勢(shì)，K3處理堿解氮含量為 135.49 mg·kg-1，為最高；K4處理的堿解氮含量最低，較K3降低了7.1%，但各處理間差異不顯著。土壤有效磷含量隨著施鉀量的增加呈先降后升再降的趨勢(shì)，其中K4處理最高、K1處理最低，二者差異顯著。土壤速效鉀含量隨施鉀量的增加整體呈增加趨勢(shì)，其中K0和K1處理的速效鉀含量相對(duì)較低，而K4處理的速效鉀含量最高，且顯著高于K0和K1處理。但由于田間試驗(yàn)影響因素較多，并不能確定是否完全由施肥所引起。

2.4.2 施鉀對(duì)不同土層速效鉀含量的影響 土壤中的鉀主要以無(wú)機(jī)態(tài)存在，有效鉀包括速效鉀和緩效鉀中的有效部分，速效鉀能快速被植物吸收利用。由圖10可知，各處理0—20 cm表層土的速效鉀含量均相對(duì)較高，且隨土層深度的增加，含量逐漸降低；至60—80 cm土層時(shí)，土壤速效鉀含量有所回升。0—20 cm土層中速效鉀含量隨施鉀量的增加呈先增后降再增的趨勢(shì)，以K2處理的土壤速效鉀含量最大，K3處理的相對(duì)最小，該土層土壤速效鉀含量平均為 110.40 mg·kg-1；20—40 cm 土層速效鉀含量隨施鉀量的增加呈先降后升的趨勢(shì)，不同施鉀水平之間的整體變幅逐漸減小，該土層速效鉀含量平均為82.86 mg·kg-1；到40—60 cm土層時(shí)，各處理之間土壤速效鉀含量之間差異更?。≒＞0.05），平均為 78.35 mg·kg-1；達(dá) 60—80 cm土層時(shí)，各處理的土壤速效鉀含量之間差異增大，該層土壤速效鉀含量平均為83.15 mg·kg-1，其中以K2、K4處理相對(duì)最高?？梢?jiàn)，適宜的鉀肥投入會(huì)提高表層土壤的速效鉀含量，促進(jìn)樹(shù)體生長(zhǎng)發(fā)育，而過(guò)量的鉀肥投入反而增加深層土壤的速效鉀含量，即鉀離子在土體中淋溶與流失相對(duì)嚴(yán)重，給地下水體帶來(lái)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)。

表6 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 6 Effects of potassium application on fruit intrinsic quality of Newhall navel orange fruit

圖9 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙果實(shí)可溶性糖和維生素C含量的影響Fig. 9 Effects of potassium application on soluble sugar and vitamin C content of Newhall navel orange fruit

表7 施鉀對(duì)紐荷爾臍橙園土壤理化性質(zhì)的影響Table 7 Effects of different potassium levels on soil physicochemical properties of orange orchard

圖10 施鉀對(duì)不同土層速效鉀含量的影響Fig. 10 Effects of different potassium levels on available K in different soil layers

2.5 不同成分間的相關(guān)性

2.5.1 葉片、枝條鉀含量與果實(shí)養(yǎng)分含量相關(guān)性 由表8可見(jiàn)，葉片、枝條鉀含量與果實(shí)養(yǎng)分含量相關(guān)性較弱，僅春梢葉片鉀含量與果實(shí)鉀含量顯著正相關(guān)；而與果實(shí)帶走養(yǎng)分含量相關(guān)性較強(qiáng)，多個(gè)指標(biāo)間相關(guān)性顯著。春梢葉片鉀含量與果實(shí)帶走氮、鉀含量，以及春梢枝條鉀含量與果實(shí)帶走鉀含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.821、0.888和0.691。相較于秋梢，春梢葉片和枝條鉀含量與果實(shí)帶走養(yǎng)分含量間的相關(guān)性更強(qiáng)。土壤速效鉀含量與果實(shí)鉀含量顯著負(fù)相關(guān)；與果實(shí)帶走氮、鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.739和-0.745。

2.5.2 葉片、枝條鉀含量與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性 由表9可知，葉片、枝條鉀含量與果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)有一定的相關(guān)性，相較于春梢鉀含量，秋梢鉀含量與產(chǎn)量和品質(zhì)間的相關(guān)性更為顯著。秋梢葉片和枝條鉀含量與果實(shí)產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.648、0.745；春、秋梢枝條鉀含量與單果重均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別 0.815、0.693。秋梢葉片和枝條鉀含量與TSS含量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為 0.598、0.641，其余內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)與枝梢鉀含量相關(guān)性不顯著。秋梢枝條鉀含量與果皮厚度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系?？梢?jiàn)鉀素含量顯著影響果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。土壤速效鉀含量?jī)H與果實(shí)硬度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表8 葉片、枝條、土壤鉀含量與果實(shí)養(yǎng)分間的相關(guān)性Table 8 Correlation between potassium content in leaves or twigs or soil and fruit nutrients

表9 葉片、枝條、土壤鉀含量與果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)間的相關(guān)性Table 9 Correlation between potassium content in leaves or twigs or soil and fruit yield and quality

3 討論

3.1 合理施鉀有利于紐荷爾臍橙樹(shù)體新梢干物質(zhì)的積累

柑橘一年中枝梢抽生量大，生產(chǎn)中春、秋梢均是重要的結(jié)果母枝，且能提供大量的光合養(yǎng)分，抽生新梢的數(shù)量和質(zhì)量可以反映樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)狀況，也是來(lái)年開(kāi)花結(jié)果的基礎(chǔ)。鉀離子參與植物體內(nèi)多種生理生化過(guò)程，對(duì)植物生長(zhǎng)有重要作用[19]。研究表明，鉀在生長(zhǎng)旺盛的部位含量較高，老熟葉片含鉀量約為幼葉的55.0%[20]，可見(jiàn)新梢生長(zhǎng)需要充足的鉀素供應(yīng)。本研究根據(jù)施鉀量與枝梢干物質(zhì)量的擬合模型得出適宜枝梢生長(zhǎng)的年施鉀量為0.65—0.94 kg/株，且以K2處理的新梢干物質(zhì)量的累積最大，隨著施鉀量的進(jìn)一步增加，枝梢干物質(zhì)量積累反而有所下降。可能與氮鉀存在拮抗作用有關(guān)，且二者之間的相互作用受土壤鉀含量高低所影響[21]，當(dāng)鉀肥投入過(guò)高時(shí)，加劇NH4+和 K+在土壤中的拮抗作用，進(jìn)一步導(dǎo)致氮素供應(yīng)不足[22]。而對(duì)作物提供營(yíng)養(yǎng)的鉀素主要以離子形態(tài)存在于土壤中[23]，鉀肥過(guò)量施用，尤其在強(qiáng)降雨或灌溉后容易引起鉀的淋溶損失[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤中的速效鉀有向深層土中積累的趨勢(shì)，與張慶玉等[25]、劉飛等[26]的研究結(jié)果一致。可見(jiàn)，合理調(diào)控鉀肥的投入，能避免土壤中鉀素過(guò)量而增加地表徑流與地下水體污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 合理施鉀有利于紐荷爾臍橙枝葉果對(duì)氮磷鉀的吸收

柑橘作為多年生常綠果樹(shù)作物，當(dāng)年新生器官生長(zhǎng)發(fā)育所吸收利用的需養(yǎng)分基本能夠代表樹(shù)體養(yǎng)分需要情況，對(duì)指導(dǎo)柑橘施肥具有重要意義。不同施鉀量對(duì)新生枝梢養(yǎng)分吸收的影響，以K2處理的吸收量最大，其春、秋梢葉片氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量均為最高；枝條氮、磷、鉀吸收量基本與葉片類似。說(shuō)明過(guò)量的鉀肥投入不僅抑制樹(shù)體對(duì)鉀的吸收，也對(duì)氮、磷的吸收不利；這與余倩倩等[12]的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)擬合模型得到葉片氮、磷、鉀吸收量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的年施鉀量分別為0.93、0.86和0.95 kg/株；氮、鉀最大吸收對(duì)應(yīng)的施鉀量相近，磷最大吸收量對(duì)應(yīng)的施鉀量明顯小于氮、鉀最大吸收對(duì)應(yīng)的施鉀量。這與溫明霞等[27]適量與平衡施用鉀和氮有相互促進(jìn)吸收的研究結(jié)果一致?？赡芘c鉀提高根系活力和硝酸還原酶活性，保持根系較高的硝酸鹽吸收速率，促進(jìn)氮素向根系的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)[28]。因此，鉀、氮平衡配施有利于根系對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。

柑橘樹(shù)體對(duì)鉀素的需求量較大，果實(shí)鉀含量約占樹(shù)體鉀總含量的25.0%—43.0%[20]。由于柑橘的修剪量較小，可以將果實(shí)視為樹(shù)體養(yǎng)分?jǐn)y出的唯一器官，因此，通過(guò)“以果定肥”、“以產(chǎn)定肥”已逐漸成為柑橘養(yǎng)分推薦施肥的重要依據(jù)[29]。本研究表明，果實(shí)養(yǎng)分帶走量以鉀和氮最多；且隨著施鉀量的增加，果實(shí)氮、鉀帶走量均先增后降；果實(shí)磷帶走量趨勢(shì)一致，且各施鉀處理的差異較小。可見(jiàn)，過(guò)量的鉀肥投入既影響樹(shù)體新梢的生長(zhǎng)，也不利于果實(shí)的養(yǎng)分吸收。鉀肥的投入會(huì)影響氮肥和磷肥的吸收量，鉀含量不足會(huì)降低植株對(duì)氮素和磷素的吸收[30]。本研究得出，春梢葉片鉀含量與果實(shí)養(yǎng)分帶走量顯著相關(guān)，尤其與果實(shí)氮、鉀帶走量極顯著正相關(guān)；果實(shí)氮、磷、鉀帶走量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的年施鉀量分別為 0.76、0.79和 0.80 kg/株。

3.3 合理施鉀有利于紐荷爾臍橙果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育和優(yōu)良品質(zhì)形成

果實(shí)品質(zhì)決定其商品性，直接影響其經(jīng)濟(jì)效益。研究顯示，施鉀促進(jìn)果實(shí)膨大，增加果實(shí)色澤、硬度、果皮厚度、出汁率、糖酸和 Vc含量，有助于果實(shí)風(fēng)味和品質(zhì)的提升[31-33]。缺鉀抑制同化產(chǎn)物的運(yùn)輸[34]；而過(guò)量施鉀會(huì)推遲果實(shí)成熟期，且導(dǎo)致果皮粗厚、果肉化渣性差、果汁少、味酸、可溶性固形物含量降低等，進(jìn)而影響果實(shí)商品品質(zhì)[13]。本試驗(yàn)條件下，一定施鉀范圍內(nèi)，紐荷爾臍橙果實(shí)產(chǎn)量、單果重以及 Vc含量與施鉀量呈正相關(guān)，過(guò)量施鉀后，各指標(biāo)出現(xiàn)不同程度的下降；果皮厚度、可溶性糖含量和TA含量隨著施鉀量的增加呈先降后增的趨勢(shì)，這與EMBLETON等[13]的研究結(jié)果一致?？赡芘c施鉀提高葉片PSII光化學(xué)效率，促進(jìn)同化物的合成和運(yùn)輸，增加糖向果實(shí)的定向轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)[35]；也可能與低濃度鉀提高酶的活性，高濃度鉀抑制酶的活性有關(guān)[36]。因此，施鉀不足和過(guò)量施鉀均不利于果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育與優(yōu)良品質(zhì)的形成。

經(jīng)曲線擬合，得出適宜果實(shí)品質(zhì)形成的年施鉀量范圍為 0.51—0.79 kg/株，高于單果重最適施鉀量的0.35 kg/株，但二者差異不顯著，且以枝梢生長(zhǎng)的最適施鉀量為最高；綜合各指標(biāo)分析可知，最適年施鉀量范圍為0.64—0.89 kg/株，且在此施鉀范圍內(nèi)，土壤肥力維持在較高水平，比魯劍巍等[17]的試驗(yàn)結(jié)果有較大提高，可能與試驗(yàn)品種、立地環(huán)境條件等不同有關(guān)，也可能與近年來(lái)果農(nóng)追求果實(shí)產(chǎn)量而長(zhǎng)期大水大肥栽培管理下樹(shù)體相適應(yīng)的結(jié)果有關(guān)。

4 結(jié)論

紐荷爾臍橙（7—8年生）年施鉀量（以K2O計(jì)）0.64—0.89 kg/株較為適宜，且以K2處理（每年施K2O 0.64 kg/株）相對(duì)最佳。此施肥條件下，果實(shí)品質(zhì)相對(duì)較好，且土壤肥力維持在較高水平，同時(shí)降低土壤鉀素的累積，減輕生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。