中国柑橘园节肥增效潜力分析及实证研究

摘要

我国柑橘产业发展迅速，栽培面积和产量已跃居世界第一，2014年中国柑橘栽培面积和产量分别达到237.9万公顷和3492.7万吨，分别占世界柑橘栽培面积和产量的26.7％和25.3%。同时柑橘也是我国第二大水果，2014年柑橘产量占我国水果总产量的13.4%，仅次于苹果。2014年我国柑橘全年出口量达97万吨，出口金额达11亿美元以上，柑橘产业已成为我国南方广大地区和三峡库区农村经济发展的支柱产业之一。然而，柑橘产量低，优质果品率不高，化肥施用过量等是我国柑橘产业目前面临的主要问题。其中，施肥不合理、重栽轻管、柑橘园立地条件差、土层浅薄、土壤肥力低等是影响我国柑橘单产和品质提高的重要因素。本研究首先通过Web of Science和中国期刊全文数据库（CNKI，中国），以柑橘/桔（citrus or orange）、施肥（fertilization）和产量（yield）为主题检索、整理并筛选出涉及我国9大柑橘主产区省份（直辖市、自治区）的文献41篇，共计926个样本量（柑橘园）。通过统计分析文献中我国柑橘产量及氮、磷、钾肥的用量，结合国内外柑橘推荐施肥技术，初步探讨了我国柑橘产业的节肥增效的潜力。在此基础上，利用硝化抑制剂、有机无机配施和优化氮磷钾配比措施，分别从减少氮素损失、有机替氮和氮肥总量控制及分期调控的角度对我国柑橘节肥增效效应进行实证研究。主要的研究结果如下：
　　文献总结表明，2014年FAO统计的我国柑橘平均产量为14.7 t·hm-2，与世界平均产量和单产排名前10的国家相比分别存在0.8 t·hm-2和18.5 t·hm-2的产量差距。文献统计的我国柑橘平均产量为26.5 t·hm-2（文献研究主要是盛果期的果树，因此产量水平高于FAO统计年鉴数据），柑橘主产区化学氮磷钾肥平均用量达到为485、198和254 kg·hm-2。我国柑橘园氮肥偏生产力平均为54.6 kg·kg-1，与印度相当，仅是美国、巴西和南非的30%左右。如果采用国内氮磷钾推荐施肥量275、138、216 kg·hm-2，我国柑橘主产区每年可节约的氮磷钾肥分别为45.8、12.8和10.1万吨，节肥潜力达到43.6%、30.0%和17.9%，可以减少33.6%的化肥总量。
　　硝化抑制剂试验结果表明，培养条件下施用硝化抑制剂减缓了土壤的硝化速率，降低了土壤铵态氮向硝态氮的转化的进程。盆栽条件下，施用硝化抑制剂促进柑橘根系和叶片对氮素的吸收和累积，提高柑橘对土壤和肥料氮的利用；施用硝化抑制剂显著增加了土壤全氮、碱解氮、有机质等含量，提高了土壤肥力。田间条件下，施用硝化抑制剂处理对长寿和万州地区柑橘增产幅度分别为9.3%~14.7%和1.2%~29.1%。春夏两季施用硝化抑制剂处理增产效果最好，同时改善了果实的品质和风味：万州地区柑橘Vc、可溶性固形物、以及总糖含量较对照分别提高了24.3%、28.9%和22.9%，长寿地区柑橘总糖含量较对照提高了7.2~20.0%，酸含量降低了7.4~13.2%。在减氮20%情况下，长寿和万州试验地施用硝化抑制剂处理氮肥偏生产力较对照分别提高49.1%和29.2%。
　　有机无机配施试验结果表明，在长寿试验地，施氮处理较不施氮处理显著提高了柑橘产量，增产25.2~32.2%，有机氮替代20~30%的无机氮对柑橘产量无显著影响；长寿地区农民N、P2O5、K2O常规施肥量分别为360、180、300 kg·hm-2，试验表明，在农民施肥基础上减施20%~30%氮肥的基础上，可维持柑橘产量，说明在保证柑橘产量的前提下，长寿地区柑橘园每公顷可节约N肥72~108 kg·hm-2。在忠县试验地，化肥减量20%和40%的基础上增加一定量的有机肥可获得与化肥相当或超过化肥的产量。按此计算，忠县地区柑橘园每公顷可节约N、P2O5、K2O肥109.5~219.6、76.7~153.4、100.4~200.9 kg·hm-2。
　　氮肥总量控制和优化配比施肥试验结果表明，当周年 N、P2O5、K2O配比为1.0∶0.5~0.6∶0.8~1.1时，重庆长寿试验地优化施肥处理较农户对照增产2.4%~21.6%；四川浦江3个柑橘同田示范处理较农户施肥（对照）相比柑橘产量分别提高16.2%、15.1%和22.3%。长寿试验地优化施肥处理较农户传统施肥平均可节约N、P2O5肥为148.2和20.6 kg·hm-2，需补施K2O肥76.9 kg·hm-2；浦江地区优化施肥处理与农户相比平均可节约N、P2O5、K2O肥为50.6~600.0、30.0~313.1、65.6~285.0 kg·hm-2。试验结果表明，在四川地区氮磷钾肥都存在重施的现象，在重庆地区柑橘园存在重施氮磷肥，轻施钾肥的现象。
　　本研究表明我国柑橘产业具有巨大的节肥增效空间，在川渝地区进行的田间试验也证明在化肥减量的基础上合理施肥能协同实现柑橘优质高产，肥料高效利用和减少环境影响。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 国内外柑橘产业现状

1.2 柑橘施肥研究概况

1.3 国内外节肥增效措施及研究概况

第2章 引言

2.1 研究背景与意义

2.2 研究目标

2.3 研究内容

2.4 技术路线

第3章 我国柑橘施肥现状及化肥零增长潜力分析

3.1 材料与方法

3.2 结果分析

3.3 讨论

3.4结论

第4章 硝化抑制剂对土壤-柑橘氮素的影响及节氮潜力评估

4.1 试验设计与研究方法

4.2 结果分析

4.3 讨论

4.4 小结

第5章 有机氮替代无机氮对柑橘产量的影响及节肥潜力评估

5.1 试验设计与研究方法

5.2 结果分析

5.3 讨论

5.4 小结

第6章 优化施肥对柑橘产质量的影响及节肥潜力分析

6.1 试验设计与研究方法

6.1 结果分析

6.3 讨论

6.4 小结

第7章 结论

参考文献

致谢

论文发表及参研课题情况