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科学施肥是实现果树优质丰产的重要保障，但长期以来大量化肥的施用，并未实现同步增加施肥效益的目标[1-2]，反而不同程度地导致了果园土壤肥力和生产力的持续下降，甚至带来面源污染和产品质量下降等问题[3].据报道，重庆三峡库区60.3%橘园有机质质量分数低，严重制约了柑橘的生长发育与影响了果实品质的优劣[4].有机肥含有丰富的有机养分，施用有机肥不但可以提高作物产量和土壤肥力[5]，减少化肥的施用，同时有助于提高农产品品质，是绿色食品生产的肥力基础，因而有机肥的施用越来越受到人们的关注.目前施用的有机肥主要以农作物秸秆、绿肥、动物粪便以及农家肥等配制，商品有机肥的品种不多，产销较为混乱，尤以肥效鉴定和市场开拓较为滞后[6].柑橘皮渣是橙汁加工后主要的附产物，由果皮、残存果肉和果渣等有机物组分构成，我国柑橘每年产生皮渣1 000多万吨[7]，随着柑橘加工业的不断发展，皮渣产量还将逐年增长[8].柑橘加工产生的皮渣主要用于废弃物填埋处理，带来的环境污染问题对柑橘加工业发展形成环境制约.如何合理利用皮渣、减少排放、变废为宝，是橙汁加工面临的重要问题.据研究报道，柑橘皮渣中含有有机质达72%，此外还含有植物生长所需的氮、磷、钾、钙、铁等营养元素[9]，因此，将皮渣开发成有机肥源已成为柑橘皮渣高效利用的新途径[10].重庆三峡建设集团忠县柑桔有限公司和重庆圣沛农业科技有限公司分别开发了柑橘皮渣有机肥产品，但由于目前有关柑橘皮渣有机肥的肥效和施用效益的系统研究较少，对于这类有机肥对果树营养效应、使用方法和经济效益缺乏了解，难以有效推动皮渣有机肥的商业化应用.本文通过柑橘皮渣有机肥的施肥效益比较分析，系统研究了施用柑橘皮渣有机肥对柑橘叶片营养吸收、增产提质的效果，评估了皮渣有机肥的综合效益，将为皮渣有机肥开发利用提供科学依据.
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柑橘皮渣有机肥(以下简称“皮渣肥”)由重庆圣沛农业科技有限公司提供(市场售价1.40元/kg)，含水量40%，有机质质量分数19%，N:P2O5:K2O比例为10:5:6；复合肥从市场购买(售价4元/kg)，贵州西洋肥业有限公司生产，N:P2O5:K2O比例为15:15:15.
试验在重庆忠县东溪镇宝珠村的特洛维塔甜橙园(隶属忠县祥恒农业发展有限公司)进行，供试柑橘植株为枳橙砧(P.trifoliate×C.sinensis)特洛维塔(Trovita)甜橙[Citrus sinensis (L.) Osbeck]，2006年种植，所选试验树树体生长、结果状况基本一致，无明显病虫害.试验区背景土壤基本理化性质：pH值为6.92，有机质为2.82%，碱解氮为162.35 mg/kg，有效磷为78.46 mg/kg，速效钾为167.06 mg/kg，有效钙为908.73 mg/kg，有效镁为118.10 mg/kg.
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本试验于2014年7月-2016年3月进行，共设置5个施肥处理，包括处理A：高量(14.1 kg/株)，处理B：中量(11.3 kg/株)，处理C：低量(8.5 kg/株)，处理D：中量(11.3 kg/株，一次施用)等4个皮渣肥处理；对照处理(CK)为施用复合肥(4.5 kg/株).皮渣肥中量处理与对照(CK)处理的土壤施氮量相同，平均每株每年为675 g，每次处理10~15株树.
除处理D在每年的2月一次性施入土壤外，其他处理分别于每年2月和7月两次施入土壤，每次施用量占全年用量的50%.施肥处理时，沿树冠滴水线挖长100 cm，宽30 cm，深40 cm的条状沟，将肥料与挖出土混匀后，再回填沟中.果园其他生产管理按常规管理方法统一进行.
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2015年7月28日施肥后，8月29日第一次采集叶片样品，以后每隔45 d采集1次，共采集4次叶片样品.采集树冠四周中部位置的当年生春梢营养枝顶部第3片叶片，每株树采集12片叶，3株为一重复样.将采集的叶片样品立即放入冰盒，并带回实验室洗净、烘干、磨碎过筛备用.分析检测叶片氮(N)、磷(P2O5)及钾(K2O)质量分数[11].
2016年1月14日采集成熟期果实样品，在每株试验树的树冠四周中部位置采样，每株树采集12个果实，每3株试验树果实样品混合为1个样本，每处理3次重复.将采集的果实样品带回实验室用于品质分析.采用日本产美能达CR-10色差仪，在每个样本果实赤道部位4个不同方位测定果面亮度(L值，以白板校正，越接近零，亮度越高)、红绿色差(a值，正值表示偏红，负值表示偏绿)和黄蓝色差(b值，正值表示偏黄色，负值表示偏蓝色)[12].将果实横剖，榨出全部果汁，混匀，用便携式数显糖度仪PAL-1(日本产)测定果汁可溶性固形物(TSS)质量分数，用酸碱滴定法测定果实总酸(TA)质量分数，以2，6-二氯靛酚滴定法测定果汁中维生素C质量分数.
2015年12月调查每一单株果实个数，记载每一单株果实总质量，计算出平均单果质量.
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采用Office excel2010软件和SPSS 19.0软件对数据进行统计分析，采用Duncan(邓肯法)进行差异性比较.
1.1. 试验材料
1.2. 试验方法
1.3. 样品采集与测试分析
1.4. 数据统计分析
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不同施肥处理30 d后，第一次采集叶片样品的氮、磷、钾质量分数差异无统计学意义，见表 1，但皮渣肥处理后，叶片磷和钾质量分数均高于CK.至施肥75 d，除A，B处理外，其他皮渣肥处理叶片氮、磷、钾养分均高于CK，其中C处理磷的质量分数最高，D处理次之，分别为0.29%，0.21%；分别较CK增加了52.63%和10.53%；除D处理钾质量分数较CK差异无统计学意义外，其他处理均有显著提高，增幅为32.26%~64.52%.施肥第120 d结果显示，各处理叶片氮质量分数差异无统计学意义；处理D叶片磷质量分数达0.19%，较CK提高了15.79%，且显著高于其他皮渣肥处理；与CK相比，各皮渣肥处理钾质量分数有不同程度的提高，其中B处理钾质量分数最高，较CK达显著水平，提高了46.88%.施肥165 d后，皮渣肥处理的叶片样品氮、磷质量分数均显著高于复合肥处理，其中氮增长了19.37%~26.18%，磷增长了33.33%，钾增幅为2.63%~15.79%.
在整个皮渣有机肥肥料释放过程中，除施肥120 d后，处理B与D叶片磷质量分数表现出差异有统计学意义外，其他时期叶片氮、磷、钾养分差异无统计学意义.表明皮渣肥一次性施用和两次施用对叶片养分质量分数影响不大.
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由图 1可知，皮渣肥处理叶片养分变化呈现一定的规律，在施肥后的30 d内出现叶片氮、磷养分的积累高峰，而对钾的叶片积累高峰出现在施肥后的30 d和120 d左右.随着施肥后天数的推移，特洛维塔甜橙叶片中氮、磷质量分数大致均呈下降趋势.施肥30 d后，皮渣肥处理的叶片氮质量分数略低于复合肥处理；而磷、钾质量分数分别为0.27%，1.36%，比复合肥处理分别高出8.00%和28.30%.随着柑橘的生长，皮渣肥处理叶片氮、磷质量分数与复合肥处理差异逐渐增大，特别在施肥165 d时，差值最大，分别高出23.04%，33.33%；说明施入皮渣肥后，随着养分在土壤中缓慢平稳的释放，树体叶片养分积累逐渐高于复合肥处理，这有利于为果树生长后期持续供应充足的养分[13].
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果面亮度(L)和颜色极大地影响柑橘果实的外观商品性.与CK相比，皮渣肥处理显著降低了L值，见表 2，下降了4.59%~8.75%.除处理D外，其他皮渣肥处理a值均低于CK，且随着皮渣肥施用量下降，a值反而上升；D处理a值最大，为38.29，较其他皮渣肥处理有统计学意义.对b值结果显示，各皮渣肥处理b值均显著高于CK.各处理a/b由大到小顺序为CK，D，B(C)，A，且除D处理外，其他处理均显著低于CK.
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由表 3可知，皮渣肥处理果实TSS，TA和Vc较CK差异无统计学意义. D处理果实TSS，固酸比均最高，显著高于处理B，分别提高了6.36%，29.39%；此外D处理Vc质量分数最高，每100 mL中含64.26 mg，高出B处理14.02个百分点.
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由表 4可知，不同皮渣肥处理对果实单果质量差异无统计学意义，但随着皮渣肥用量的降低，柑橘果实个数随之降低，产量、经济效益也随之下降.与CK相比，其他皮渣肥处理(除处理D外)单果质量显著提高，增长了17.92%~21.54%，单株果实个数增长了11.24%~57.54%.不同皮渣肥处理增产效益差异较大，处理A增产最高，高出CK 90.68%；处理B次之，增产51.42%；处理D最小，仅增产7.25%.施肥成本随皮渣肥施肥量而有所差异，根据施肥投入、产量与质量售价等测算各皮渣肥处理产生的经济效益，大小顺序依次为A，B，C，D，较CK增长幅度为14.54%~121.20%.
2.1. 施用皮渣肥对叶片养分质量分数的影响
2.2. 皮渣肥与复合肥对叶片氮、磷、钾质量分数变化的影响
2.3. 皮渣肥处理对特洛维塔果实品质的影响
2.3.1. 施肥对特洛维塔果实外观品质的影响
2.3.2. 施肥对柑橘果实内在品质的影响
2.4. 施肥处理对特洛维塔甜橙产量和经济效益的影响
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柑橘作为多年生常绿果树，不同物候期内叶片养分吸收呈现一定的特点.重庆地区6-7月，其气温相对较高，树体对氮、磷吸收为高峰期[15].本试验结果表明，施肥30 d后，叶片氮、磷、钾质量分数处于最大值，随着施肥天数的推移，质量分数逐步下降，可能是由于柑橘夏梢大量抽生稀释了叶片养分质量分数以及果实逐渐膨大，叶片中贮存的养分逐步转移至果实和新生枝条等部位，至施肥165 d后(12月中旬)，氮、磷、钾质量分数降至最低.随着肥料在土壤中逐步释放，皮渣肥处理的叶片养分逐渐高于复合肥处理，提高树体的养分可以缓解果实生长与枝梢生长养分需求矛盾，且养分持续释放长达160 d以上.这与赵佐平等[16]和王顺建[17]的研究结果一致，即有机肥肥效稳定且养分释放持久，可以达到与作物生理需求同步.
果实的色泽、可溶性固形物、固酸比、维生素C质量分数等品质都可能直接影响柑橘的商品性.本试验结果显示，皮渣肥在改善柑橘的果实品质方面稍弱于复合肥，仅以一次性株施皮渣肥11.3 kg处理效果较好.一次性皮渣肥处理较其他皮渣肥处理a/b值更大，使果面颜色更趋向于橙红色；可溶性固形物质量分数最高，可滴定酸最低，固酸比升高，使果实酸甜适宜，增加风味.此外所有皮渣肥处理结果表明，施入皮渣肥后，果面L值降低了，越接近于零值，提高了果皮亮度.与范美蓉等[18]的报道相似，即有机无机复混肥可以改善果实的内外品质，提高果实大小和单果质量，从而提高商品价值.
施用皮渣有机肥后，柑橘单株果数和单果质量均提高了，使特洛维塔甜橙每666.7 m2产量提高了7.25%~90.68%，最高可达2 482.96 kg；经济效益增长了0.15~1.21倍，最高达4 225.98元，与李卫东等[19]的研究结果一致.此外有调查表明，施用有机肥可以提高柑橘售价[14]，届时将进一步增加经济效益.施入皮渣有机肥增产的原因可能与有机-无机复混肥提高了作物生育期功能叶片质量，有利于光合产物的生成与积累[19-20]；也与张福锁等[21]研究结果相似，增施有机肥可以提高果园土壤肥力缓冲性，有利于果树高产稳产.
皮渣肥一次性施用与两次施用处理结果显示，不同的施用方式对柑橘叶片氮、磷、钾无明显影响，表明每年的2月一次性株施皮渣肥11.3 kg，即可满足特洛维塔甜橙1年中各时期的养分需求.此外一次性施用处理可使柑橘果面颜色更趋近于橙红色，接近成熟期的果实颜色；提高可溶性固形物，显著提高固酸比，果实风味更佳；这可能是由于结果量较低，所以果实品质较高.
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施用柑橘皮渣有机肥可以较好地改善柑橘树体氮、磷、钾营养，与作物生长协调一致，持续供给树体营养；同时具有提高果面亮度和降低酸度，改善果实风味，提高果实品质的作用；促进柑橘园高产优质，增加经济效益.综合比较，本试验以特洛维塔甜橙年株施11.3 kg皮渣肥表现较好，适当配施一定量的复合肥将获得更好的柑橘品质.今后还可从土壤肥力长期定位观测、其他果树作物以及皮渣有机肥加化肥的施用技术等方面进一步研究皮渣有机肥的肥效特点，促进皮渣有机肥的推广与应用.