养分优化管理实现蜜柚高产高效和降低碳排放

【目的】科学施肥是实现低碳排放和绿色可持续发展的基础。针对当前果园施肥量过大的问题,以福建省平和县琯溪蜜柚[Citrus grandis(L.)Osbeck cv.Guanximiyou]为例,研究通过因地制宜的养分优化管理,缓解果园土壤质量下降和次生环境风险的潜力。【方法】于2019—2020年,以10年生盛果期红肉蜜柚为试验材料,在平和县开展了田间试验。设置农户习惯施肥(N 1050 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)880 kg/hm^(2)、K_(2)O 870 kg/hm^(2)和有机肥7500 kg/hm^(2),FFP)和养分优化管理(OPTs)两个施肥模式。优化施肥模式又包括化肥减施处理(N 200 kg/hm^(2)和K_(2)O 200 kg/hm^(2),OPT1);化肥减施+土壤调酸处理(N 200 kg/hm^(2)、K_(2)O 200 kg/hm^(2)和CaO 2010 kg/hm^(2),OPT2)和化肥减施+土壤调酸+有机肥替代20%化肥氮处理(N 160 kg/hm^(2)、K_(2)O 176 kg/hm^(2)、CaO 2010 kg/hm^(2)和有机肥2000 kg/hm^(2),OPT3)。调查了不同施肥管理模式下蜜柚的产量、品质、树体养分和经济效益,分析了土壤pH、碳排放变化和碳足迹。【结果】2019年OPTs处理的蜜柚产量、单果重和挂果数与FFP均没有显著差异,2020年OPT1和OPT2处理与FFP相似,而OPT3处理则显著增加了单果重和蜜柚产量。与FFP相比,2019和2020年OPTs处理的氮肥和钾肥偏生产力分别平均提高了5.49和4.75倍,OPT2和OPT3处理的果实酸度显著降低,固酸比和维生素C(Vc)含量显著提高。OPTs处理显著降低了蜜柚新生器官(叶片、枝条和果实)中的氮含量,对磷、钾含量影响较小,OPT2和OPT3处理显著增加了新生器官中的钙含量和叶片中的钾含量,平衡了树体的养分含量。OPTs处理的生产成本投入较FFP处理降低了35.66%,经济效益显著提高了12.80%,年碳净排放量和碳足迹分别大幅降低了89.89%和90.18%。【结论】福建琯溪蜜柚生产存在长期过量施肥问题。通过合理降低氮磷钾化肥的用量,调整氮磷钾比例,并用20%有机肥替代化肥氮,在化肥总量减施86%的基础上,有效提高了蜜柚产量、品质,增加了肥料利用率。肥料投入的减少大幅降低了整个蜜柚生产周期的碳排放量和碳足迹。因此,因地制宜的制定养分优化管理措施是实现果园稳产增产、提质增效和降低碳排放的有效途径。

琯溪蜜柚落花落果特性及养分损失定量化研究

【目的】以福建省平和县特色柑橘品种琯溪蜜柚为实验材料,进行不同分级花的形态和落花落果的养分含量及其脱落损耗的养分定量化研究,以期为蜜柚开花坐果期的养分管理和合理施肥提供科学依据。【方法】在平和县坂仔镇优势种植区选取盛果期琯溪蜜柚(8~15年生),分别开展不同分级花(Ⅰ-Ⅴ级)的形态、生物量、养分浓度特性以及落花落果的动态收集、生物量和养分损耗定量化研究。【结果】琯溪蜜柚花的长度、宽度、长宽比、鲜质量、干质量及含水量特性均随花发育进程(从花蕾到开花,即Ⅰ至Ⅴ级)的增加而显著增加,除开花期(Ⅴ级花)的长宽比接近1.0最小外,且不同分级花的鲜质量增加高于干质量,而开花前花的长度增加高于宽度。同时,不同分级花的养分含量间也差异显著,表现为氮(N)、钙(Ca)和硼(B)含量随琯溪蜜柚花器官生长发育进程而逐渐下降,钾(K)含量则逐渐上升,磷(P)、镁(Mg)、铁(Fe)、铜(Cu)和锌(Zn)含量呈现出先下降后上升的变化,而锰(Mn)含量在各分级花间的变化不显著。另外,琯溪蜜柚开花坐果期的单株落花数、落果数及其生物量分别为2080个、1264个和636.8 g,且均在盛花后41 d达到峰值;定量化落花落果养分损失揭示,单株琯溪蜜柚大中量元素N 21.6 g、P 2.2 g、K 7.7 g、Ca 2.6 g和Mg 1.3 g以及微量元素Fe 36.4 mg、Mn 21.6 mg、Cu 7.5 mg、Zn 33.2 mg和B 28.7 mg被损耗。【结论】基于琯溪蜜柚花生长发育的养分需求和落花落果养分损失特性,生产中应重视开花坐果期的养分管理,探索花量控制措施,及时补充损失的养分。

滴施酸性有机肥浸提液对棉田土壤养分活化和利用效率的影响

【目的】随着水肥一体化施肥方式的应用,新疆棉花生产化肥投入量大大增加,有机肥投入不断降低。本研究探索用磷酸和硝酸浸提有机肥养分,利用酸性有机肥浸提液替代部分化肥的效果,为增加有机肥施用提供途径。【方法】以腐熟鸡粪有机肥为原料,在塑料桶内,分别用pH为1的硝酸和磷酸,按照浸提剂与有机肥的质量比为5∶1进行浸提,恒温箱内保持25℃恒温,每8小时搅拌一次,浸提持续2天。浸提结束后用0.038 mm尼龙网过滤,滤液用于滴灌施肥。以不施肥、施用常规化肥和硝酸有机肥浸提液作对照(代号依次为CK、CK1和NAE-CK);设置有机肥浸提液替代全量的磷肥、2/3磷肥和1/3磷肥三个替代量,施肥量分别为4950 L/hm^2、3300 L/hm^2、1650 L/hm^2 (代号:PAE、2/3PAE、1/3PAE);再以pH为1的硝酸和磷酸为对照(HNCK、HP-CK),所有施肥处理以化肥补足至总养分量一致。分别在第五次施肥后5天(花铃期),第八次施肥后10天(吐絮期),在距滴灌带滴头处(0 cm)以及距离滴头15 cm和30 cm处,分别采集0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm土壤,测定土壤有机质、氮、磷、钾等有效养分含量。棉花成熟后每小区取植株3株,测植株氮磷钾吸收量,以实收产量计产。【结果】1)施用两种有机肥浸提液与施用硝酸和磷酸浸提剂相比,土壤有机质含量增加了1.4%~16.8%,而单施对应的酸性浸提剂却使土壤有机质含量较CK降低10.2%~25.5%。2)酸性有机肥浸提液代替部分化肥较常规施肥均不同程度提高了土壤水平0—30 cm与垂直0—60 cm范围内氮、磷、钾有效养分的含量,尤其对0—20 cm土壤的磷有明显的活化作用,增加了作物对其吸收量。1/3磷肥替代量处理对土壤养分最高提升6.3%,但差异不显著;2/3磷肥替代量和替代全部磷肥处理对土壤养分别最高提升35.3%和58.1%,差异均达到显著水平。3)磷酸有机肥浸提液和磷酸浸提剂处理对土壤磷和钾有明显的活化作用,磷酸有机肥浸提液效果优于硝酸有机肥浸提液;有机肥浸提液的pH与土壤速效磷呈负相关(–0.491*),浸提液有机质含量与土壤速效钾有显著正相关(0.497*)。4)施用4950 L/hm^2的硝酸有机肥浸提液对氮的利用效率最高(53.1%),4950 L/hm^2的磷酸浸提剂对磷和钾的利用效率最高(28.9%和344.8%)。【结论】有机肥浸提液作为一种新型酸性有机肥料,不仅适合新疆的滴灌施肥,还可以增加土壤有机质含量,活化新疆石灰性土壤的养分,尤其对于0—20 cm土壤的磷钾肥的利用效率提高显著。等施肥量下,磷酸有机肥浸提液对土壤的磷,钾活化效率高于硝酸有机浸提液,磷酸有机肥浸提液施肥量为3300 L/hm^2时棉花产量最高,养分农学利用效率最高。

减肥增镁提高蜜柚产量和品质

我国是柑橘种质资源最为丰富的国家之一,蜜柚是最重要的柑橘品种之一。作为蜜柚优良品种的代表,"琯溪蜜柚"距今已有500多年的栽培历史,是福建省平和县最具特色的经济作物和脱贫攻坚的经济来源。目前平和县"琯溪蜜柚"的种植面积和产量分别达4.33×10^4hm^2和120×10^4t,均居全国第一位,且均占全省柑橘产量的70%以上。因此,平和县蜜柚产业的稳定可持续发展深刻影响着全县的农业产值和农民收益。

养分优化管理提高我国柑橘产量和品质的整合分析

明确当前我国柑橘产区农户施肥和产量现状,研究不同施肥措施对柑橘生产的影响,可为通过养分优化管理提高我国柑橘产量和品质提供科学依据。本研究在中国知网(CNKI)和Web of Science数据库中检索出柑橘施肥文献92篇,采用整合分析方法分析了农户常规施肥和专家优化施肥的氮(N)、磷(P或P_(2)O_(5))、钾(K或K_(2)O)肥用量与偏生产力,以及不同优化施肥措施对柑橘产量和品质的影响。结果表明:我国柑橘生产上常规施肥的N、P_(2)O_(5)和K_(2)O用量分别为507.3、262.2和369.3 kg·hm^(-2)。与常规施肥相比,优化施肥的N和P_(2)O_(5)分别降低了14.7%和8.3%,而K_(2)O增加了6.6%;氮(N)、磷(P_(2)O_(5))和钾(K_(2)O)肥偏生产力分别增加了7.8%、18.4%和14.7%;柑橘产量提高了11.9%,单果重增加了2.8%;果实维生素C、可溶性固形物和总糖含量分别增加了3.1%、5.9%和8.6%,可滴定酸和总酸含量分别降低了3.4%和3.6%,进而使固酸比和糖酸比分别提高了14.0%和9.5%。不同优化施肥方式中,NPK优化+中微肥方式增产提质的效果最好,且NPK优化中尤以减施≤25%效果最佳;NPK等量+有机肥的效果高于NPK等量+中微肥,但不同柑橘品种(宽皮柑橘、柚和橙类)对优化施肥的响应不同。优化施肥有助于柑橘产量、肥料利用率和果实品质的协同提升,我国柑橘种植区应因地制宜采取NPK肥减施、中微肥平衡施用和有机培肥土壤的综合养分优化管理措施。