1. 引言
沙田柚是广西的名特优果品，2017年，广西沙田柚面积2.28万hm2、产量52.20万t，平均单产1524.09 kg，分别占广西柑橘面积44.13万hm2、产量686.66万t的5.18%和7.60%，在广西柑橘产业及广大农村的脱贫致富中起着重要的作用。但广西沙田柚特别是二十世纪九十年代种植的20~30a生树存在树龄衰老、单产低、商品率低、品质与经济效益差等问题。
有机肥富含有机质，养分全面，有利于改善土壤理化性质，提高树体营养水平和果实品质 [1] [2] [3] [4] [5]。姚丽贤等 [6] 研究表明施用常用有机肥能增加荔枝产量，明显改善果色，降低病害发生；何炎森等 [7] 研究表明，有机肥提高蜜柚果园土壤有效养分及土壤酶活性的效果优于化肥；李水祥等 [8] 研究认为有机肥替代20%化肥可提高‘三红蜜柚’叶片部分矿质营养元素含量，改善树体营养水平，提高‘三红蜜柚’果实钾、钙、锌、硼等矿质元素含量及果实品质。董美超等 [9] 研究发现，生物有机肥能提高‘东试早’柚果实还原糖、总糖、维生素C含量；聂磊等 [10] 研究表明，有机肥能提高沙田柚果实总糖、总酸和可溶性固形物含量，明显增加沙田柚果肉芳香物质。
优质有机肥在沙田柚土壤施肥中应用普遍也很重要，但不同有机肥的价格、肥效甚至对果实品质的影响不同，因而影响到肥料的选用和果园的经济效益。虾肽有机肥是利用海虾加工产生的大量废弃物等原料经生物发酵而制成的有机肥，该有机肥富含蛋白质、甲壳素、虾红素、氨基酸、钙微量元素等营养成分，具有改良土壤、培肥地力，提高果树吸收营养的效率，改善果实品质等作用 [11] [12]。莫健生等 [12] 研究显示虾肽有机肥与花生麸的肥效相当，二者对沙糖橘果实理化指标的影响无显著差异；谢巧娟 [13] 研究结果表明施用虾肽肥可显著影响草莓的生长和单产；区善汉等 [14] 研究表明施用虾肽有机肥能有效改良土壤、提高沙田柚果实品质。但有关虾肽有机肥对沙田柚低产劣质果园土壤、产量和果实品质的影响未见报道，因此，笔者于2018年1月~2020年12月以花生麸肥为对照，试验比较了虾肽有机肥对低产劣质沙田柚果园土壤、产量和果实品质的影响，以弄清虾肽有机肥对低产劣质沙田柚果园土壤营养元素和果实品质的影响，为低产劣质沙田柚园改造提供施肥参考。
2. 试验材料与方法
2.1. 试验材料
供试果园位于广西柳州市融水县和睦镇广西融储金钱果业有限公司柚类基地，供试树为酸柚砧沙田柚，1993年春梯田种植，山地红壤，株行距4 × 5 m。2016~2017年平均株产量32.64~36.01 kg，采收时果实可溶性固形物含量10.4%~11.0%，风味淡，口感差。
2.2. 试验处理
共设4个处理，每处理均为1月份、6月上旬在树冠两侧滴水线附近挖1条深20~25 cm环沟各施肥1次，施肥时，肥料与土壤拌匀。
处理1 (K1)：施虾肽有机肥5 kg/株；
处理2 (K2)：施虾肽有机肥7.5 kg/株；
处理3 (K3)：施虾肽有机肥10.0 kg/株；
对照(CK)：施未经堆沤过的花生麸片7.0 kg/株。
2.3. 田间排列
3株小区，3次重复，随机排列，共有试验树36株。
2.4. 观测项目与方法
1) 每年采果时统计株产量，采样分析果实品质。采果时，每个处理在5株树东、南、西、北4个方向各随机采果1个共20个果，带回室内进行果品常规分析。可溶性固形物(TSS)用手持式糖量计直接测定，糖类测定用斐林氏容量法，可滴定酸用碱中和法，VC用2,6-二氯酚靛酚(2,6-二氯吲哚酚钠)滴定法。
2) 试验前的2018年1月采混合土样、2019年10月和2020年10月在施肥坑位置按处理分别采0~20、21~40 cm深土样1次，分析土壤有机质、氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌的含量及PH值。
3) 每年10~11月各处理树采树冠中上部东西南北中5个方向的当年生春梢倒数第3叶，每个方向采2叶，每处理采90叶，分析叶片氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌、锰的含量。
4) 土壤有效养分测定方法。
水解性氮用1.8 mol/L氢氧化钠水解，20 g/L硼酸吸收，标准酸滴定测定；有效磷利用氟化铵–盐酸溶液浸提，钼锑抗比色法测定；速效钾采用1 mol/L乙酸铵浸提、火焰光度计测定；有效铁、锌采用pH7.3的0.005 mol/L二乙烯三胺五乙酸−0.01 mol/L，氯化钙−0.1 mol/L，三乙醇胺缓冲溶液浸提，有效钙、镁采用1 mol/L乙酸铵浸提，有效钙、镁、铁、锌采用原子吸收分光光度法测定；有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化 -容量法测定；土壤pH采用pH仪电位法测定。
5) 叶片营养成分测定方法。
采用全自动定氮仪测氮、分光光度计测磷、火焰原子吸收分光光度法测钾、原子吸收分光光度法测铁、锌、锰、钙、镁，干灰化–甲亚胺比色法测硼。
3. 结果与分析
3.1. 不同处理对沙田柚低产果园产量的影响
表1结果表明，2019年各处理与对照间的产量差异达到极显著水平，K1、K2、K3分别比CK增产18.99%、54.46%和60.77%，K3的增产幅度最大，依次是K2、K1；2020年处理K1、K3的产量极显著高于CK，K1、K2、K3分别比CK增产46.14%、4.93%和52.36%，也是K3的增产幅度最大，依次是K1、K2；从同一处理2020比2019的增产率来看，K1增产141.53%、K2增产33.59%、K3增产86.37%、CK增产96.88%，K1增产幅度最大，依次是CK、K3和K2。
Table 1. Average yield of different treatment (Unit: piece/plant)
表1. 不同处理的平均产量(单位：个/株)
注：表中不同大写字母表示差异极显著(p < 0.01)，不同小写字母表示差异显著(p < 0.05)；2019年与2020年数据分别处理。
显然，施用虾肽有机肥对低产沙田柚园的产量有显著或极显著的影响，但施用量不同、年份不同其影响存在差异。2019年，不仅3个处理的产量均极显著高于对照，且K3极显著高于K2，K2极显著高于K1，存在产量随施肥量增加而极显著提高的趋势；2020年，则是K1、K3处理极显著高于CK和K2，K1与K3间、K2与CK间无显著差异，与2019年的结果不一致。从2年的结果一致性来看，K1、K3处理2年均极显著高于CK，而K2处理只有2019年极显著高于CK，2020年与CK间无显著差异，这是否与沙田柚人工异花授粉质量有关还有待研究。
3.2. 不同处理对低产沙田柚果园果实品质的影响
表2结果表明，2019年K1、K2、K3果实重量分别是CK的115.98%、106.55%和99.19%，2020年K1、K2、K3果实重量分别是CK的102.84%、105.78%和103.42%。总体上是施用虾肽有机肥的果实重量比施用花生麸的稍大。
果实可溶性固形物含量2019年K3的最高，其余依次是K1、K2和CK；2020年K3的最高，其余依次为K2、CK和K1。二年最高的均为K3。
果实转化糖含量2019年K3的最高，其余依次是K2、K1和CK；2020年K1的最高，其余依次是CK、K3和K2。二年的结果差异较大，缺乏规律性。
果实还原糖含量2019年K1的最高，其余依次是K3、K2和CK；2020年K1的最高，其余依次是CK、K2和K3。二年最高的均为K1。
Table 2. Fruit quality of low-yield shatian pomelo orchard with different treatment
表2. 不同处理低产沙田柚果园的果实品质
果实总糖含量2019年K3的最高，其余依次是K1、K2和CK；2020年K2的最高，依次是K3、CK和K1。二年间的排序存在差异，但总体上是K2和K3较高，CK较低或最低。
果实可滴定酸含量2019年K1和K2的最高，其余依次是CK和K3；2020年K1的最高，其余依次是CK、K2和K3。二年均是K3最低。
维生素C含量2019年K3的最高，其余依次是K1、K2和CK；2020年K2的最高，其余依次是K3、CK和K1。
综上，施用不同用量的虾肽有机肥均可不同程度地影响果实品质，其中2019与2020年结果一致的是，K3处理的固形物含量最高，总糖含量最高或次高，可滴定酸含量最低，VC含量最高或次高；K1的固形物含量次高或最低，总糖含量次高或最低，可滴定酸含量二年均最高，VC含量次高或最低；K2的固形物含量排在第2或第3位，总糖含量排在第1或第3位，可滴定酸含量排在第1或第3位，VC含量排在第1或第3位；CK的固形物含量最低或次低，总糖含量最低或次低，可滴定酸含量二年均为次高，VC含量最低或次低。
显然，K1、K2、K3处理均可不同程度地提高果实可溶性固形物、总糖和VC的含量，降低可滴定酸含量，但总体来说，K3处理的效果最好，即在本试验条件下，分别在1月份和6月初在树冠两侧滴水线附近各挖1条深20~25 cm环状沟，施虾肽有机肥10.0 kg/株各1次对提高沙田柚果实品质的效果最好。
3.3. 不同处理对沙田柚低产果园土壤养分的影响
表3结果显示，不同处理后的2019、2020年土壤养分存在较大的差异。其中2019年K1的水解性氮含量稍高于CK，K2和K3均低于CK，2020年CK的水解性氮含量最高且明显高于其它3个处理，表明虾肽有机肥的连续施用对提高土壤水解性氮含量的影响不明显；2019年和2020年二年均是CK的有效磷含量最高；速效钾含量同样处理的2020比2019年分别提高101.51%、8.01%、156.88%和−59.52%，显然连续施用虾肽有机肥可明显提高土壤的速效钾含量；有效锌含量2019年K1、K2和K3均低于CK，
Table 3. Soil nutrients in low-yield citrus grandis orchards with different treatment
表3. 不同处理低产沙田柚果园的土壤养分
2020年K1高于CK，K2和K3均低于CK，有效锌含量同样处理的2020年比2019年分别提高430.11%、345.16%、188.23%和405.32%，连续施用虾肽有机肥和花生麸均能提高土壤的有效锌含量；有效铁含量2019年K1、K2和K3均低于CK，2020年K1、K2和K3均高于CK, 有效铁含量同样处理的2020年比2019年分别提高298.19%、37.14%、104.84%和−6.91%，显然连续施用虾肽有机肥可明显提高土壤的有效铁含量；有效硼含量2019年K1高于CK，K2和K3均低于CK，2020年K1、K2和K3均高于CK，有效硼含量同样处理的2020年比2019年分别提高727.78%、2066.66%、2555.55%和1257.14%，连续施用虾肽有机肥和花生麸均能提高土壤的有效硼含量；交换性镁含量2019年和2020年处理K1、K2和K3均高于CK，交换性镁含量同样处理的2020年比2019年分别提高146.7%、118.62%、119.63%和113.30%，连续施用虾肽有机肥和花生麸均能提高土壤的交换性镁含量；交换性钙含量2019年K1、K2和K3均高于CK,2020年K1、K2和K3均低于CK，交换性钙含量同样处理的2020年比2019年分别提高264.05%、302.76%、365.18%和705.60%，连续施用虾肽有机肥和花生麸均能提高土壤的交换性钙含量；有机质含量2019年K1、K2和K3均高于CK，2020年K1、K2和K3均低于CK，有机质含量同样处理的2020年比2019年分别提高94.94%、133.10%、124.37%和166.90%，连续施用虾肽有机肥和花生麸均能提高土壤的有机质。
3.4. 不同处理对沙田柚低产果园叶片养分的影响
表4结果显示，同一年份不同处理间的叶片养分含量存在差异，但除了K1、K2、K3的全铁、全硼含量均比CK高外，其它养分含量的差异缺乏规律性。然而，从各处理的2020与2019年含量对比来看，2020年各处理与对照的全氮、全磷、全镁、全锰、全锌和全硼含量均比2019年有不同程度的提高，而全钙、全铁的含量则普遍下降，全钾含量除K3处理的下降外，其它处理与对照均不同程度提高。
由此可认为，连续施用虾肽有机肥或花生麸均可提高叶片氮、磷、镁、锰、锌和硼的含量，钙和铁含量下降，这可能与虾肽有机肥或花生麸中的氮、磷、镁、锰、锌和硼的含量较丰富，而钙和铁含量不足或植株对这二种元素的需求较多有关。
Table 4. Leaf nutrient of low-yield citrus grandis orchard in different treatment
表4. 不同处理低产沙田柚果园的叶片养分
4. 讨论
施入不同种类有机肥能提高草莓、菠萝、桃、钩藤、苹果、柑橘等的产量 [3] [5] [6] [13] [15] [16] [17] [18] [19]。本研究施用虾肽有机肥可显著提高低产沙田柚的产量，提高幅度达到5.91%~52.36%，其中以株施10 kg的增产幅度最大，与前人研究结果一致。
本试验结果表明施用虾肽有机肥可提高果实的重量；株施7.5 kg、10 kg均可明显提高果实可溶性固形物含量、果实总糖含量；株施10 kg可提高VC含量，降低酸的含量。本试验与区善汉等的研究结果均表明施用虾肽有机肥可显著提高沙田柚果实品质，尤其在提高总糖含量方面效果明显，果实风味佳，甜脆爽口，商品价值更高 [14] [20]，与聂磊等 [10]、李水祥等 [8] 研究施用有机肥能提高果实品质的结果一致。
有机肥可以明显改良土壤，为作物提供较为适宜的生存土壤。有机肥可以提供有机质和Ca、Mg、Fe等元素的平衡供给，对沙田柚果实品质的影响极为重要，虾肽有机肥可有效改良土壤，平衡土壤有机质和营养元素供给 [14]，随花生麸配施比例的增加而增加，土壤肥力得到显著提高 [21]，施用有机肥能够显著提升土壤有机质、有效磷、速效钾质量 [22]。本研究中虾肽有机肥的连续施用对提高土壤水解性氮和有效磷含量的影响不明显，但可明显提高土壤速效钾和有效铁含量；连续施用虾肽有机肥和花生麸都有助于提高土壤有效锌、有效硼、交换性镁、交换性钙和有机质含量。
施用有机肥能提高香梨叶片矿质营养元素(N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn)的含量 [23]，施用不同浓度有机液肥对提高叶片中大量元素(N, P, K, Ca, Mg)含量效果较明显，而对提高叶片中微量元素(Fe, Mn, Cu, Zn)含量效果不太显著 [24]。本研究结果表明连续施用虾肽有机肥或花生麸均可提高叶片氮、磷、镁、锰、锌和硼的含量，但钙和铁含量下降，这可能与虾肽有机肥或花生麸中的氮、磷、镁、锰、锌和硼的含量较丰富，而钙和铁含量不足或植株对这二种元素的需求较多有关。因此，在施用这二种肥料时宜适当配合施用含钙、铁元素的肥料。
5. 结论
综上所述，在本试验条件下，连续施用虾肽有机肥的效果较为显著，整体效果比施用花生麸好。虾肽有机肥2.5元/kg、花生麸3.5元/kg，虾肽肥具有价格优势，节本增效明显，施用方便，可在生产上推广应用。以1月份在树冠两侧滴水线附近各挖1条深20~25 cm环状沟，施虾肽有机肥10.0 kg/株，6月上旬再按同样方法和用量施1次对提高沙田柚果实品质的效果最好。
基金项目
柑橘低产果园改造技术研究(桂科AA17204097-2)；优质柚类新品种标准化生产技术研究与示范(桂科AB16380145)；广西柑桔创新团队栽培岗位(nycytxgxcxtd-05-02)资助。