氮磷减量施肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响

引用本文

doi: http://dx.doi.org/10.11674/zwyf.17331

位高生, 胡承孝, 谭启玲, 朱东煌, 李潇彬. 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 Gao-sheng, HU Cheng-xiao, TAN Qi-ling, ZHU Dong-huang, LI Xiao-bin. The effect of nitrogen and phosphorus fertilizer reduction on yield and quality of Guanxi pomelo[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2018, 24(2): 471-478.

氮磷减量施肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响

位高生^1,2, 胡承孝^1,2, 谭启玲^1,2, 朱东煌³, 李潇彬³

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;
3. 福建省平和县农业局，福建平和 363700

收稿日期：2017-08-21; 接受日期：2017-11-10

基金项目：柑橘化肥农药减施技术集成研究与示范项目（2017YFD0202000）资助。

作者简介：位高生 E-mail：huayu_liuxiang@163.com

通信作者：胡承孝 E-mail：hucx@mail.hzau.edu.cn

摘要: 【目的】针对当前福建省平和县琯溪蜜柚施肥过量问题，研究分析了氮磷减量施肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响，对提高琯溪蜜柚果实产量和品质，促进当地琯溪蜜柚产业绿色高效发展具有重要意义。【方法】采用田间试验方法, 以酸柚砧木白肉琯溪蜜柚为试验材料，以前期问卷调查结果为依据设置氮磷最高施肥量：N 1.60 kg/(plant·a)，P₂O₅ 1.30 kg/(plant·a)，结合当地土壤养分状况和琯溪蜜柚需肥特性，以30%梯度递减氮肥用量，分别为高氮 (N1)、中氮 (N2) 和低氮 (N3)，以35%梯度递减磷肥用量，分别为高磷 (P1)、中磷 (P2) 和低磷 (P3)，采用双因素交互设计设置N1P1、N1P2、N1P3、N2P1、N2P2、N2P3、N3P1、N3P2、N3P3共9个处理。分别于促花期 (3月上中旬)、稳果期 (5月中旬)、壮果期 (7月下旬或8月上旬) 和越冬期 (11月中下旬) 将氮磷钾肥以不同配比施入土壤，于3月上中旬在树冠滴水线范围内撒施钙镁肥。【结果】减少氮磷肥用量不仅没有引起琯溪蜜柚产量的显著降低，反而使其有不同程度的增产，且氮肥减量的增产幅度大于磷肥减量。氮磷减量施肥可以提高果实可食率、可溶性固形物、固酸比和维生素C含量，并降低纵横比、单果重、果皮厚和可滴定酸含量，尤其以中氮中磷 (N2P2) 处理的果实品质整体较好。随着施氮水平的降低，果皮厚和可滴定酸含量表现出持续减少趋势，中氮水平 (N2) 的可食率、可溶性固形物和维生素C含量与高氮水平 (N1) 相比均显著增加；随着施磷水平的降低，中磷水平 (P2) 的果实纵横比和维生素C含量较高磷水平 (P1) 显著减少，低磷水平 (P3) 的可食率较高磷水平 (P1) 显著增加。氮磷交互作用对单果重、可溶性固形物有极显著影响，对果皮厚、出汁率、可食率和维生素C含量有显著影响。主成分分析和聚类分析结果表明，中氮中磷 (N2P2) 处理果实主成分综合得分最高，达2.20分，高出第二名中氮低磷 (N2P3) 处理167.06%，其果实内外品质整体较好。【结论】在当前的氮磷施肥量下，减少氮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。其中以氮肥减量30%，磷肥减量35%，即施纯N 1.12 kg/(plant·a)，P₂O₅ 0.85 kg/(plant·a) 时产量、品质俱佳。

关键词: 琯溪蜜柚过量施肥氮磷减量果实品质

The effect of nitrogen and phosphorus fertilizer reduction on yield and quality of Guanxi pomelo

WEI Gao-sheng^1,2, HU Cheng-xiao^1,2, TAN Qi-ling^1,2, ZHU Dong-huang³, LI Xiao-bin³

1. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology, Ministry of Education, Wuhan 430070, China;
2. Hubei Provincial Engineering Laboratory for New-Type Fertilizer/Microelement Research Center of Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;
3. Pinghe Agriculture Bureau, Fujian Province, Pinghe, Fujian 363700, China

Abstract: 【Objectives】 In view of excess fertilization in Guanxi pomelo in Pinghe County, Fujian Province, reduction of nitrogen and phosphorus application was studied for higher yield and better quality fruit. 【Methods】 The field experiment was conducted with white pulp Guanxi pomelo trees. Based on previous questionnaire, the maximum amount of nitrogen and phosphorus fertilization was set up: N 1.60 kg/(plant·a) (N1), P₂O₅ 1.30 kg/(plant·a) (P1), with 30% gradient reducing of nitrogen fertilization and 35% gradient reducing of phosphate fertilization respectively. Nine treatments were designed as N1P1, N1P2, N1P3, N2P1, N2P2, N2P3, N3P1, N3P2, N3P3 and N3P3. The nitrogen, phosphorus and potash fertilizers were orderly applied at flowering (mid-March), steady fruiting (mid-May), filling fruiting (late July or early August) and wintering periods (late November). Calcium and magnesium fertilizers were used in the middle of March, and the furrow was dripped applied along the tree canopy. 【Results】 Reducing nitrogen and phosphorus fertilization did not significantly decrease, but increased the fruit yields to some extent, and the increment by reducing nitrogen was better than that by reducing phosphorus did. Reducing nitrogen and phosphorus fertilizer improved fruit edible rate, total soluble solids, solid acid ratio and Vitamin C contents, but decreased the fruit aspect ratio, peel thickness and titration acid content. The fruit edible rate, total soluble solids and Vitamin C contents in N2 were significantly higher than in N1, the fruit aspect ratio and Vitamin C content in P2 were significantly lower than in P1, the edible rate in P3 was significantly higher than P1. Among the treatments, N2P2 performed the best. The interaction between reducing nitrogen and phosphorus extremely significantly affected the fruit and soluble solids, and significantly affected the thickness of pericarp, juice yield, edible rate and vitamin C content. The results of principal component analysis and cluster analysis also showed that the fruit quality of N2P2 treatment was the better than the other treatments, with the highest score of 2.20 and higher167.06% than the second. 【Conclusions】 Under the current nitrogen and phosphorus fertilizer input levels, reducing nitrogen and phosphorus fertilizer inputs to some extent will not decline but raise the fruit yield and improve the quality of Guanxi pomelo fruit remarkably. For the experimental condition, nitrogen and phosphorus fertilizer could be reduced by 30% and 35% respectively from currently quantities, which are 1.12 kg N per plant per year and 0.85 kg P₂O₅ per plant per year as optimum option.

Key words: Guanxi pomelo excessive fertilization reduced nitrogen and phosphorus input better fruit quality

琯溪蜜柚[Citrus grandis (L.) Osbeck.cv. Guanxi Miyou]原产于福建省漳州市平和县，距今已有500多年的栽培历史。自1989年被评为农业部优质果品之后，琯溪蜜柚逐步成为平和县经济支柱之一。截至2016年，其栽培面积达65万亩，年产量120万吨^[1]。近年来果农对产量的盲目追求，致使琯溪蜜柚化肥过量施用的问题逐渐凸显。本课题组2015—2016年问卷调查结果表明，平和琯溪蜜柚以平均每年每株施用N 1.60 kg、P₂O₅ 1.25 kg、K₂O 1.36 kg，位居全国柑橘主产县第1位。化肥的过量施用不仅会对大气、土壤、地表水和地下水等环境安全带来潜在威胁，而且也会对琯溪蜜柚果实品质带来诸多负面影响^[2–7]。

当前，化肥减量施用的问题得到了政府、大众以及学者的普遍关注，韩瑞芸等人发现东北坡岗地上氮肥减量25%玉米产量最高^[8]。减少28.7%的复合肥可显著提高设施番茄产量和品质, 富磷土壤上磷肥用量甚至可以减少75%^[9]。程杰山等人研究发现，‘巨玫瑰’葡萄果实产量和品质在0～300 kg/hm²范围内随着施肥量的增加都随之增加，但超过这一范围，对果实品质、叶片氮磷钾含量以及光合作用速率均没有显著影响^[10]；库尔勒香梨^[11]、富士苹果^[12]等也有类似研究报道。有关琯溪蜜柚施肥方面的研究主要集中在叶片营养诊断施肥^[13]、测土配方施肥^[14–15]和平衡施肥^[16]等方面，而对减量施肥还未见报道。本研究以本课题组问卷调查的施肥量为基础，结合土壤养分分析结果补充缺乏元素，采用田间试验，研究分析氮磷减量施肥对平和县琯溪蜜柚果实产量和品质的影响，为建立试验区琯溪蜜柚化肥减量与提质增效技术，推进当地琯溪蜜柚产业绿色高效发展提供技术和依据。

1 材料与方法 1.1 试验点概况

2016年3月，试验设在福建省平和县长芦林场石角段山琯溪蜜柚综合试验站试验基地 (N 24°24′16.7＂，E 117°14′51.4＂)。试验琯溪蜜柚为白肉品种，酸柚砧木, 树龄25年。供试果园土壤为红壤，其基本理化指标为pH 4.05、有机质28.80 g/kg、碱解氮83.52 mg/kg、速效磷756.45 mg/kg、速效钾208.31 mg/kg、交换性钙497.18 mg/kg、交换性镁126.35 mg/kg，表现出典型的酸化、富磷及缺钙镁。

1.2 试验设计

本试验以本课题组问卷调查的平均施肥量为基数，根据成年丰产琯溪蜜柚的需肥特性和土壤肥力分析结果，将氮肥施用量以30%梯度递减，分别为高氮 (N1)、中氮 (N2)、低氮 (N3)；磷肥施用量以35%梯度递减，分别为高磷 (P1)、中磷 (P2)、低磷 (P3)，采用双因素交互设计，具体施肥量见表1。试验共设置9个处理，每个处理4个重复，每个重复包括3棵树且长势基本一致。根据土壤缺钙镁且偏酸性的特点，试验按1 kg/(plant·a) 施用钙镁混合物，以调节土壤酸碱性并补充钙镁养分。氮磷钾肥全年分4次施入土壤，其中促花肥 (3月上中旬) 分别为全年施用总量的30%、15%、25%；稳果肥 (5月中旬) 分别为30%、15%、25%；壮果肥 (7月下旬或8月上旬) 分别为15%、50%、20%；越冬肥 (11月中下旬) 分别为25%、20%、30%。钙镁混合物于3月上中旬在树冠滴水线范围内撒施，其余各次肥料以穴施方式施入10—20 cm土壤并覆土。

表1 平和琯溪蜜柚氮磷减量施用试验设计 Table 1 Experimental design of nitrogen and phosphorus fertilizers decrement application

1.3 测定项目与方法

琯溪蜜柚果实单果重测定采用普通电子天平，果皮厚测定采用游标卡尺测量距果皮顶端1/3处，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，纵横比=果实纵径/果实横径，固酸比=可溶性固形物/可滴定酸，出汁率=(果汁重/果肉重) × 100%，可食率=(果肉重/果实重) × 100%，含水率=(果肉烘干前重/果肉烘干后重) × 100%，产量=果实数 × 单果重。

1.4 数据分析

利用Microsoft Excel 2016进行数据处理；用SPSS 20进行方差分析、聚类分析和主成分分析；多重比较采用LSD法。

2 结果与分析 2.1 氮磷减量对琯溪蜜柚果实产量的影响

不同处理氮磷减量施肥并没有导致琯溪蜜柚果实产量的显著下降，相反，与施肥量最高的N1P1处理比，其余各处理均有不同程度的增产 (表2)。由氮、磷不同水平处理的产量可以看出，随着氮肥施用量的降低，产量呈现先增加后降低的趋势，而随着磷肥施用量的降低，产量却呈现持续增加的趋势，且氮肥减量施用的增产趋势大于磷肥减量施用, 说明在当前施肥水平下，氮肥减少60%、磷肥减少70%并不会导致产量下降，且氮、磷肥减量施用均有增产作用。

表2 不同氮磷用量琯溪蜜柚果实产量 (kg/plant) Table 2 Yield of Guanxi pomelo under different nitrogen and phosphorus input

2.2 氮磷减量对琯溪蜜柚果实品质的影响 2.2.1 氮磷减量对琯溪蜜柚果实品质指标的影响

柑橘类果实品质由外观品质和内在品质共同决定，其中外观品质包括纵横比、单果重和果皮厚等，内在品质包括出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、维生素C及含水率等。对于外在品质来说，不同处理对纵横比、单果重和果皮厚的影响不同 (表3)，其中N1P1处理果实纵横比显著大于N2P2处理，N1P2处理单果重显著大于N2P2、N2P3、N3P1和N3P3处理，N1P2、N1P3和N2P1处理果皮厚显著大于N2P2、N2P3和N3P1处理。统计结果表明，果实纵横比不受氮、磷及其交互作用影响；果实单果重极显著地受氮磷交互作用影响，N2P2处理果实单果重最小；果实果皮厚极显著地受氮和显著地受氮磷交互作用影响，减氮使果皮显著变薄。

对于内在品质来说，各指标随处理的不同变化不一 (表3)。果实出汁率在54.33%～64.33%之间，平均为58.67%，以N3P1处理64.33%为最大，以N2P1处理54.33%为最低，前者高18.41%，显著地受氮磷交互作用影响，即高磷低氮果实出汁率最高。可食率在70.33%～74.67%之间，平均为72.11%，以N2P2处理74.67%最大，以N3P2处理70.33%最低，前者高6.17%，极显著地受氮、显著地受磷及氮磷交互作用影响，中氮减磷果实可食率高。可溶性固形物含量在8.18%～9.47%之间，平均为8.89%，以N2P2处理9.47%最高，以N1P1处理8.18%最低，前者高15.77%，极显著地受氮水平及氮磷交互作用影响，中氮中磷果实可溶性固形物含量最高。可滴定酸含量在0.39%～0.49%之间，平均为0.42%，以N1P3处理0.49%最高，显著高于除N2P1和N2P2之外的其他处理，比最低处理N2P3和N3P2的0.39%高25.64%。果实固酸比在18.61～22.92之间，平均为21.65，以N2P3处理22.92最高，以N1P3处理18.61最低，且不受氮、磷及其交互作用影响。果实维生素C含量在16.75～22.32 mg/100 g，平均为19.96 mg/100 g，以N3P1处理22.32 mg/100 g最高，而以N3P2处理16.75 mg/100 g最低，前者高33.2%，极显著受氮、磷并显著受氮磷交互作用影响，以低氮低磷或高磷时果实维生素C含量较高。果实含水率不因处理不同而有显著差异，不受氮磷及其交互作用影响。

综上所述，琯溪蜜柚果实果皮厚、可食率、可溶性固形物和维生素C含量极显著地受氮水平影响，适量减氮可以使果皮变薄且可食率、可溶性固形物和维生素C含量提高；磷水平极显著地影响果实维生素C含量，且显著影响果实可食率，低磷可以增加维生素C含量和可食率；氮磷交互作用极显著影响单果重、可溶性固形物含量，也显著影响果皮厚、出汁率、可食率和维生素C含量，适当减施氮磷用量对以上各品质指标有利。

表3 氮磷减量对琯溪蜜柚果实品质指标的影响 Table 3 Effects of reducing nitrogen and phosphorus fertilization on Guanxi pomelo fruit quality

处理 Treatment	纵横比 Aspect ratio	单果重 SFW	果皮厚 Peel thick (mm)	出汁率 Juice yield (%)	可食率 Edible rate (%)	可溶性固形物 Total soluble solids (%)	可滴定酸 Titratable acid (%)	固酸比 SAR	Vc (mg/100 g)	含水率 MC (%)
N1P1	1.02 a	2.68 abc	15.35 bcd	62.00 ab	71.33 c	8.18 d	0.40 b	21.27 ab	19.00 bc	88.33 a
N1P2	0.99 ab	3.00 a	18.03 a	56.33 bc	70.67 c	8.81 bc	0.40 b	22.13 ab	16.80 c	89.00 a
N1P3	1.01 ab	2.66 abc	15.72 abc	57.00 bc	71.67 bc	9.27 ab	0.49 a	18.61 b	18.08 c	88.33 a
N2P1	1.02 ab	2.93 ab	15.96 ab	54.33 c	71.67 bc	9.16 ab	0.43 ab	21.79 ab	21.45 ab	88.33 a
N2P2	0.97 b	2.34 c	13.06 d	60.00 abc	74.67 a	9.47 a	0.42 ab	22.37 a	21.71 ab	89.00 a
N2P3	1.00 ab	2.55 bc	13.10 d	58.67 abc	74.00 a	8.98 b	0.39 b	22.92 a	21.59 ab	89.33 a
N3P1	1.01 ab	2.58 bc	13.02 d	64.33 a	71.00 c	8.97 b	0.40 b	22.56 a	22.32 a	89.33 a
N3P2	1.01 ab	2.85 ab	14.35 bcd	56.67 bc	70.33 c	8.43 cd	0.39 b	21.63 ab	16.75 c	88.67 a
N3P3	1.00 ab	2.58 bc	13.45 cd	58.67 abc	73.67 ab	8.78 bc	0.42 b	21.59 ab	21.99 ab	88.33 a
CV (%)	1.85	6.27	7.82	5.88	1.42	2.36	8.92	7.82	7.19	0.63
N1	1.01 a	2.78 a	16.36 a	58.44 a	71.22 b	8.75 b	0.43 a	20.67 a	17.96 b	88.55 a
N2	1.00 a	2.61 a	14.04 b	57.67 a	73.45 a	9.20 a	0.41 a	22.36 a	21.58 a	88.89 a
N3	1.00 a	2.67 a	13.61 b	59.89 a	71.67 b	8.73 b	0.40 a	21.93 a	20.35 a	88.78 a
P1	1.02 a	2.73 a	14.78 a	60.22 a	71.33 b	8.77 a	0.41 a	21.87 a	20.92 a	88.66 a
P2	0.99 b	2.73 a	15.15 a	57.67 a	71.89 b	8.90 a	0.41 a	22.05 a	18.42 b	88.89 a
P3	1.00 ab	2.60 a	14.09 a	58.11 a	73.11 a	9.01 a	0.43 a	21.04 a	20.55 a	88.66 a
F(N)	0.57	1.70	11.28 **	0.82	9.08 **	9.64 **	1.41	2.02	11.85 **	0.70
F(P)	2.92	1.32	1.48	1.21	5.43 *	1.99	1.12	0.76	6.37 **	0.40
F(N × P)	0.81	4.77 **	3.83 *	3.09 *	3.69 *	8.79 **	2.50	1.36	3.22 *	2.50
注（Note）：SFW—Single fruit weight; SAR—Solid acid ratio; MC—Moisture content; CV—变异系数 Coefficient of variation. 同列数据后不同字母表示在 0.05 水平差异显著 Values followed by different letters indicate significant difference at the 0.05 level in the same column; —P < 0.05; *— P < 0.01.

2.2.2 氮磷减量对琯溪蜜柚果实品质综合评价因子的影响

对琯溪蜜柚纵横比、单果重、果皮厚、出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、维生素C及含水率10个品质指标进行主成分分析 (表4)，前3个主成分的贡献率分别为40.27%、25.77%、16.61%，累积贡献率达到82.65%，基本保留了10个品质指标的信息，因此前3个主成分可以对琯溪蜜柚果实品质进行综合可信性评价。

根据主成分载荷矩阵和特征值计算出前3个主成分的特征向量，得出3个主成分的表达式如下：

Y₁ = –0.30X₁–0.43X₂–0.42X₃ + 0.28X₄ + 0.38X₅ + 0.22X₆–0.12X₇ + 0.28X₈ + 0.39X₉ + 0.20X₁₀

Y₂ = –0.05X₁–0.17X₂ + 0.03X₃–0.19X₄ + 0.29X₅ + 0.41X₆ + 0.59X₇–0.43X₈ + 0.12X₉–0.37X₁₀

Y₃ = –0.52X₁ + 0.20X₂ + 0.29X₃–0.45X₄ + 0.14X₅ + 0.35X₆–0.03X₇ + 0.17X₈–0.23X₉ + 0.41X₁₀

式中: Y₁、Y₂、Y₃分别代表第1、2、3主成分；X₁、X₂、X₃、X₄、X₅、X₆、X₇、X₈、X₉、X₁₀分别代表纵横比、单果重、果皮厚、出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、Vc和含水率。

根据各主成分特征值贡献率，结合方程Y₁、Y₂、Y₃构建琯溪蜜柚果实品质综合评价模型，将贡献率作为分配系数，得如下方程：

Y = –0.22X₁–0.18X₂–0.11X₃–0.01X₄ + 0.25X₅ + 0.25X₆ + 0.10X₇ + 0.03X₈ + 0.15X₉ + 0.06X₁₀

表4 主成分特征值、贡献率、累计贡献率及特征向量 Table 4 Principal component eigenvalue, contribution rate, cumulative contribution rate and eigenvector

项目 Item	主成分 Principal component
项目 Item	1	2	3
CV (%)	4.03	2.58	1.66
CR (%)	40.27	25.77	16.61
CCR (%)	40.27	66.04	82.65
X₁	–0.30	–0.05	–0.52
X₂	–0.43	–0.17	0.20
X₃	–0.42	0.03	0.29
X₄	0.28	–0.19	–0.45
X₅	0.38	0.29	0.14
X₆	0.22	0.41	0.35
X₇	–0.12	0.59	–0.03
X₈	0.28	–0.43	0.17
X₉	0.39	0.12	–0.23
X₁₀	0.20	–0.37	0.41
注（Note）：CV—特征值 Characteristic value；CR—贡献率 Contribution rate；CCR—累积贡献率 Cumulative contribution rate；X₁—纵横比 Aspect ratio；X₂—单果重 Single fruit weight；X₃—果皮厚 Peel thick；X₄—出汁率 Juice yield；X₅—可食率 Edible rate；X₆—可溶性固形物 Total soluble solids；X₇—可滴定酸 Titratable acid；X₈—固酸比 Solid acid ratio；X₉—维生素 Vitamin C；X₁₀—含水率 Moisture content.

表5是根据评价模型对各处理琯溪蜜柚果实品质进行综合评价的得分，其排序结果表现为N2P2 > N2P3 > N3P3 > N3P1 > N1P3 > N2P1 > N1P2 > N3P2 > N1P1，其中排名前5的N2P2、N2P3、N3P3、N3P1和N1P3处理的得分均为正值，其余处理的得分均为负值，尤其对于施肥量最高的N1P1处理来说，其得分最低，为–1.32，而N2P2处理的得分为9个处理当中最高，达2.20，高出第2名N2P3处理167.06%，其品质也相对最好。

表5 各处理主成分综合得分 Table 5 Comprehensive scores obtained by principal component method of different nitrogen and phosphorus reduction treatments

以表5各处理的综合得分作为聚类变量，采用样本间组间连接法，用欧氏距离对以上10个指标进行矢量校正，对琯溪蜜柚9个氮磷减量处理进行系统聚类分析，得到聚类树状图见图1。

图1 氮磷减量处理琯溪蜜柚果实品质评价因子聚类分析 Fig. 1 Principal component cluster results on Guanxi pomelo fruit quality parameters of different nitrogen and phosphorus reduction treatments

聚类结果显示，当平均距离为10时可将琯溪蜜柚氮磷减量处理的聚类分析结果分为3个类群，具体分类见表6。由表6可知，类群三的果实品质特征是纵横比、单果重和果皮厚最小，出汁率、可食率、可溶性固形物含量、固酸比、维生素C和含水率最高，综合得分为2.20，其风味和营养品质最优。类群二的果实品质特征是出汁率、可食率、可溶性固形物、维生素C含量和含水率较高，固酸比最小，可滴定酸含量最高，综合平均得分为0.25。类群一的果实品质特征是单果重、果皮厚均为最大，而出汁率、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量和含水率均为最低，综合平均得分为–1.16，其品质整体较差。综合分析，类群三，即N2P2处理的果实品质在各处理中是最优的，其中纵横比0.97、单果重2.34 kg、果皮厚13.06 mm、出汁率60.00%、可食率74.67%、可溶性固形物9.47%、可滴定酸0.42%、固酸比22.37、维生素C 21.71 mg/100 g、含水率89.00%。

表6 琯溪蜜柚果实品质类群间比较 Table 6 Comparison on quality of Guanxi pomelo among clusters

3 讨论与结论

琯溪蜜柚是常绿果树，生长周期较长，因果实、剪枝和落叶等会带走大量养分，所以琯溪蜜柚果树对土壤养分的需求量较大，其总需肥量相当于落叶果树的两倍左右^[17]。此外，琯溪蜜柚果树的生长位置固定，其对土壤养分的持续吸收会导致土壤中某些营养元素的过度消耗，因此施肥就显得尤为重要。适量施肥能够显著提高琯溪蜜柚果实的产量和品质, 而过量施肥则可能产生负面效果。在本研究中, 施肥量最高的N1P1处理，其产量最低，而减少施用氮磷肥均有不同程度的增产趋势。对氮、磷不同水平下的产量分析发现, 随着氮肥施用量的降低，产量呈现先增加后降低的趋势，而随着磷肥施用量的降低，产量却呈现持续增加的趋势，且氮肥减量施用的增产趋势大于磷肥减量施用，说明在当前施肥水平下，氮肥减少60%、磷肥减少70%并不会导致产量下降，反而具有增产作用。

过量施肥同样会对果实品质带来负面影响，有研究发现过量施肥会降低伦晚脐橙^[18]、葡萄柚^[19]、芒果^[20]、苹果^[21]、橄榄^[22]等果实的品质，不过也有研究发现过量施肥对黑莓的品质并没有不利影响^[23]，这可能是由于不同果树的需肥特性和对土壤肥力的耐受能力不同造成的。在本研究中，高氮高磷 (N1P1) 处理的果实品质整体较差，而减少氮磷肥施用，可以提高果实可食率、可溶性固形物、固酸比和维生素C含量，并降低纵横比、单果重、果皮厚和可滴定酸含量，从而整体提高果实品质，这与西瓜^[24]、香蕉^[25]等水果减量施肥的研究结果类似，但在桃树的研究中却发现，减量施肥会对其品质带来不利影响^[26]，这可能与果树种类、试验条件不同有关。由氮、磷不同水平下的品质指标可知，中氮水平 (N2) 能够显著提高可食率、可溶性固形物和维生素C含量，并显著降低果皮厚，而施氮水平的降低对纵横比、单果重、出汁率、可滴定酸、固酸比、含水率等指标均无显著影响；相对于氮水平，磷水平对琯溪蜜柚各品质指标的影响较小，其中中磷水平 (P2) 显著降低了纵横比和维生素C含量，低磷水平 (P3) 显著提高了可食率。由变量效应可以看出，氮磷交互作用对单果重、可溶性固形物有极显著影响，对果皮厚、出汁率、可食率和维生素C含量有显著影响。主成分分析结果表明，N2P2和N2P3处理的果实品质整体较好，但从主成分综合得分来看，N2P2处理的果实品质更胜一筹。聚类分析结果显示，类群一的果实个高、果大、皮厚，而出汁率、可食率、可溶性固形物含量、固酸比、维生素C含量和含水率均属最低，而类群三的果实皮薄、个小，出汁率、可食率、可溶性固形物、固酸比、维生素C等内在品质较好，这与黄日升等人“琯溪蜜柚大果一般厚皮、个高、粒化重、轻浮、粗皮、风味差，而小果品质相对较好”的研究结果一致^[27]。

当前，对琯溪蜜柚的合理施肥量进行了大量研究，黄绿林和曾春华均认为，年株产100 kg果实的成年琯溪蜜柚，其纯N施用量为1.2～1.5 kg，P₂O₅施用量为0.6～0.9 kg^[28–29]，沈兆敏认为株产100～160 kg的盛产期琯溪蜜柚果树，纯N施用量为1.13 kg，P₂O₅施用量为0.75 kg^[30]，与本试验的研究结果基本一致。

综上所述，氮磷减量施肥不仅能显著提高琯溪蜜柚果实品质，对产量也有一定提高，而且能减少经济投入，增加农民收入，从而起到节本增效的目的。在本试验条件下，以当地氮磷施肥量为基础，综合考虑果实产量、品质以及经济和环境效益，建议氮肥减量30%、磷肥减量35%，即氮肥 (纯N) 1.12 kg/(plant·a)、磷肥 (P₂O₅) 0.85 kg/(plant·a)。

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植物营养与肥料学报 2018, Vol. 24 Issue (2): 471-478		0	PDF