琯溪蜜柚生产中的碳排放及优化施肥的综合效应评价

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中文摘要：福建省漳州市平和县被誉为“世界柚乡、中国柚都”。近年来，以经济利益为驱动，导致蜜柚种植过量施肥问题普遍，既增加了农户的种植成本，也增加了环境代价。本研究以琯溪蜜柚为研究对象，基于农户问卷调研和碳足迹模型核算了平和县蜜柚主产区的温室气体排放，结合柑橘类作物的推荐肥料用量，根据“自下而上”的技术路线，制定优化施肥方案，以农民习惯处理（FFP）为对照，评价蜜柚在优化施肥处理（OPT）和优化施肥基础上补充钙镁等中量元素（OPT+CaMg），通过田间试验验证，明确优化施肥对蜜柚果实产量、品质以及温室效应的影响机制，为平和县蜜柚生产化肥减量、提质增效提供理论依据和技术支持。主要结果如下：（1）通过对638个农户调查数据的整合分析，基于生命周期评价（LCA）方法的分析结果表明，平和县琯溪蜜柚果园单位面积碳排放量为27.8tCO2eq/ha，单位产量碳排放量为0.44tCO2eq/t。其中，氮肥投入对碳排放的贡献最大，其次是农药。合理控制氮肥投入，可以实现高产低排。区组分析结果表明，通过最好的农户（高产低排）的管理经验，可以实现蜜柚生产节肥和减排。（2）通过对田间试验的落花、果实、修剪枝的干物质累积及养分需求特征分析发现，氮（N）、磷（P）、钾（K）主要通过果实采收带走（带走比例分别为65%、86%、78%），镁（Mg）主要通过果实采收和修剪枝带走（带走比例分别为49%、48%），钙（Ca）主要通过修剪枝带走（带走比例为85%），落花带走的养分较少（氮、磷、钾、钙、镁带走比例均小于5%）。生产1000kg鲜果带走养分量分别是3.44-3.87kgN，0.48-0.68kgP，3.11-3.55kgK，0.26kgMg，0.45-0.50kgCa。与FFP相比，通过优化施肥可以明显减少氮、磷、钾、钙带走量，主要是由于减少了修剪枝生物量和落花量。养分平衡分析结果表明，不同处理的氮、磷、钾养分均大量盈余，优化施肥可大幅度减少养分盈余。仍需要根据果树养分需求规律和土壤养分供应特征进一步优化琯溪蜜柚养分管理措施。（3）通过2017-2018年7个点的田间试验结果表明，与FFP处理相比，OPT处理和OPT+CaMg处理分别增产3.11t/ha和4.27t/ha（增幅分别为8%和11%），降低了可滴定酸含量0.02%和0.05%（降幅分别为3%和7%），固酸比分别提高了0.54和1.44（增幅分别3%和9%），而果实外观品质、可食率和可溶性固形物无显著差异；与FFP处理相比，OPT处理N、P2O5、K2O肥料投入分别减少478kg/ha、348kg/ha、496kg/ha（降幅分别为43%、45%、47%），OPT+CaMg处理N、P2O5、K2O肥料投入分别减少478kg/ha、348kg/ha、370kg/ha（降幅分别为43%、45%、35%），与FFP处理相比，OPT处理和OPT处理+CaMg处理肥料投入分别减少0.83万元/公顷和0.40万元/公顷（降幅分别为22%和18%），利润平均增加2.27万元/公顷和2.23万元/公顷（增幅分别为28%和27%），单位面积碳排放分别减少7.65和7.51tCO2/ha（降幅分别为36%和36%），单位产量碳排放分别减少0.29和0.28tCO2/t（降幅分别为45%和44%）。综上所述，本研究量化了平和县琯溪蜜柚果园碳足迹的构成和不同区组农户碳排放构成差异，氮肥是碳排放主要的排放源，合理减少氮肥的投入，可以实现高产低排。通过田间试验，探究琯溪蜜柚周年养分损耗及优化施肥对琯溪蜜柚产量、品质、经济效益及环境的影响。田间试验结果表明，OPT处理和OPT+CaMg处理，在减少肥料投入的同时，实现增产增收增效，并且降低果实可滴定酸，提高固酸比，改善果实品质，降低果园生产中的碳排放。在平和县琯溪蜜柚果园生产中，根据琯溪蜜柚生长发育规律，结合高产低排农户的管理经验，对于平和县琯溪蜜柚果园提质增效、农民增收和环境友好有重要的意义。

作者：

许修柱

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关键词：

琯溪蜜柚蜜柚产量蜜柚品质养分吸收温室气体排放

授予学位：

硕士

学科专业：

农业资源利用

导师：

吴良泉

学位年度：

2019

学位授予单位：

福建农林大学

语种：

中文

中图分类号：